路線方案設計范文
時間:2023-04-25 08:23:25
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篇1
關鍵詞:高速公路;路線方案;設計
Abstract:Introduced Livan Expressway Hubei section of route design plan and the main technical indexes of the route, elaborated course design principles and route selection of demonstration and comparison results, for the expressway route design provides a certain reference.
Key words:Freeway. Route plan; Design
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
1概況
利川至萬州高速公路湖北段起自利川市涼霧鄉旗桿村附近,設利川西樞紐互通與滬渝高速公路相連,經利川市涼霧鄉、南坪鄉和謀道鎮的上磁、大莊、鹿子坪等地,最后在鄂渝兩省(市)交界處的利川市謀道鎮田家埡口附近對接利川至萬州高速公路重慶段。路線全長42.109km。設計速度為80km/h,整幅式路基寬度24.5m,分離式路基為12.25m。
本項目為鄂西南褶皺山地,總體為構造剝蝕溶蝕低中山區、構造剝蝕溶蝕中山和構造剝蝕中山地貌區。路線采用的主要技術指標情況:平均每公里轉角數0.74個,平曲線最小半徑749m,平曲線占路線總長59.6%,直線最大長度2545m,最大縱坡4.0%一處,最短坡長400m,平均每公里縱坡變更次數0.78次,豎曲線占路線總長25.9%,凸形豎曲線最小半徑8000m,凹形豎曲線最小半徑8500m。
2路線設計原則
路線方案的選擇主要考慮下面幾個因素:路線走向及控制點;選擇最短路徑,節約營運里程;節約工程量,降低工程投資規模;增強路網布局的合理性等。基于以上考慮,本項目在選定路線方案時,遵循以下原則:
(1)服從本項目工可報告所研究的路線通道、路線走向及控制點,在此基礎上“大范圍多方案”的考慮路線方案;
(2)貫徹“安全、經濟、環保、舒適、和諧”的設計理念,把安全放在第一位;
(3)在逐步探明走廊帶地質情況的前提下,盡量將線位選在地質較好的路段,確保本項目的易實施性;
(4)注重路線平、縱、橫指標對行車安全的影響,靈活運用路基橫斷面,盡量避免采用極限半徑,盡可能做到路線平、縱、橫的安全、均衡、舒適、協調;
(5)強調生態環保選線,沿線植被覆蓋較好,公路的修建應保護沿線的生態環境,做到盡量少破壞,最大程度的恢復;
(6)保護農用耕地,保護沿線文化資源;
(7)兼顧地形選線,合理利用有利地形,不片面追求高技術指標的路線方案,對實在無較好的地形條件可利用的地段盡量使設置的構造物難度降到最低限;
(8)考慮地方政府、相關單位及公眾對路線方案的意見要求,使本項目建設得到社會各界的積極參與、支持和認可;
3路線方案比選
本次初步設計路線方案比較線共計兩段,即清江比較線和磁洞溝比較線,各段路線方案比選情況如下。
3.1清江段比較線(A線)
受龍船水鄉風景區、清江、槽谷地形的制約,提出了兩個路線方案,即正線K線和比較線A線。K線主要避開龍船水鄉旅游區(水蓮洞),在A線東側的長槽槽谷展線。A線沿袁家槽槽谷布線。K線槽谷比A線槽谷高出約30m,巖溶地質條件相對較好。而A線清江橋高度相對較低,隧道較短,初步設計階段將A線與K線做同等深度比較。A線與K線相比較:
A線較K線里程長1010m,路線繞曲;
A線巖溶較發育,地質條件較K線差;
A線橋隧總長4444.5m,K線橋隧總長4530m,橋隧總長相當;
A線離龍川水鄉旅游區距離較近,對此環境敏感點有影響;
A線因穿越長堰塘段,良田的占用較K線多;
A線高邊坡數量和規模較K線大,對環境的影響較K線大;
造價比較,A線比K線高1.2億元。
比選結論:與A線相比,K線具有里程短,線形順直,地質條件相對較好,工程造價相對較低等優勢,推薦K線。
3.2磁洞溝比較線(B線)
結合路線要跨越磁洞溝深谷及磁洞溝兩側地形情況,提出了磁洞溝上游和下游兩個路線方案,即正線K線和比較線B線。磁洞溝比較線即B線以主跨460m的斜拉橋跨越磁洞溝,經干壩子隧道、近家溝大橋、大莊特長隧道后,與推薦線匯合。B線與K線比較:
(1)線形指標與行車安全
平面上看, B線里程比K線短1564m,B線線形順直,平面指標較高,而K線略有繞曲。縱面上看,自齊岳山隧道進口(H=1137.9m)至大莊隧道出口(H=882.2m),高差為255.7m,B線平均縱坡為2.00%,K線平均縱坡為1.78%。可見,K線相對較緩,平均縱坡小于長大縱坡的界定標準(2%),有利于行車安全。特別是B線磨盤山隧道(長隧道)和大莊隧道(特長隧道)的縱坡達到了2.90%和1.96%,對通風和行車安全較為不利。
(2)工程地質條件
K線和B線均通過同一地質區,地質情況相似。
(3)工程規模及施工風險
K線磁洞溝大橋主橋布置為85+150+85=320m連續剛構,引橋為40mT梁,最大墩高為130m。B線磁洞溝大橋主橋布置為70+150+460+150+70=900m預應力混凝土梁雙塔斜拉橋,引橋為40mT梁,最大橋墩高度155m。具體情況見第6.9節說明。可見B線磁洞溝大橋的規模遠大于K線,且施工難度、施工周期、建設風險均比較大。
B線由于磁洞溝大橋為整幅橋(斜拉橋),導致前后相接的隧道為連拱至小凈距至分離式隧道,施工難度較大,施工風險較大,工程造價較高。而K線所有隧道為分離式。
就橋隧總規模而言, B線橋隧總長較K線短1572.7m。但工程總造價B線比K線高出0.25億元。
(4)后期營運和養護
B線里程短1564m,可以縮短車輛運行里程。B線隧道較K線短2345.5m,節省隧道的通風、照明成本。但B線隧道縱坡較大,對通風要求較高。B線斜拉橋的后期維護成本較高。
(5)占地與拆遷
B線征用土地較K線少85.3畝,拆遷較K線多2100平方米,在占地與拆遷角度,B線與K線相當。
(6)對環境的影響
從高挖方邊坡數量來說,B線與K線相當;從取棄土場數量與規模來說,B線較K線少,因此,從環境影響角度,B線較K線略優。
(7)與其他工程的干擾
因兩條線基本是以橋梁和隧道方式通過,因此對其他諸如公路、管道、電力電信等設施影響相當。
綜合意見:B線雖然里程短、節省車輛通行成本,平面線形指標較好,橋隧總長度短,但B線工程投資較大,施工難度、施工工期、建設風險均比較大。K線略有繞曲,但大大降低了磁洞溝大橋的工程規模和建設難度,平均縱坡較緩,有利于行車安全,總造價較低。初步設計階段推薦K線方案。
4 結論
在高速公路建設的前期工作中,路線方案是設計中最主要的問題。高速公路的路線方案設計是一項多層次、多目標、多因素的復雜工作,通常需要擬出一些制約性指標,對多個備選方案進行綜合比選,全面衡量,從中選出最優方案。
參考文獻:
[1]JTG B01-2003,公路工程技術標準[S]
[2]JTG D20-2006,公路路線設計規范[S]
作者簡介:
李望生 男 工程師 1978年10月 學士學位 主要從事公路路橋設計工作
篇2
【關鍵詞】鐵路專用線;鐵路站場;站場設計
1、項目概況
項目位于青海省海西州大柴旦鎮,主要承擔暢達物流公司的貨物運輸任務。隨著飲馬峽工業園區的建設,原材料和產品的鐵路運輸需求也日益增加,本專線主要負責煤炭和原鹽的運輸,根據運量預測,本線近期到達約50萬噸/年,發送200萬噸/年;遠期到達100萬噸/年,發送300萬噸/年;遠景最大發貨量達800萬噸/年。
飲馬峽工業園區距離西格鐵路線飲馬峽站直線距離約4.5km,距離錫鐵山站23.128km,距離歐龍山站41.792km,距離擬建的敦格線的泉集河車站13.99km。通過比較,選擇飲馬峽站作為本專用線接軌站。
飲馬峽站是青藏線西格段上的中間站,既有到發線5條(含正線2條),有效長880m;牽出線1條,有效長300m。從車站西咽喉接出專用線、貨物線各1條,有效長均為300m。敦格線接入后,增加到發線1條,有效長880m。牽出線1條,有效長300m,敦格線接入后的飲馬峽站概況詳見圖1[1]。
在新建鐵路的設計中, 為滿足設計年度運量要求,可以提出不同的站場設計方案。由于鐵路站場工程占地面積大,工程艱巨復雜,涉及面廣,研究方案時,需要從與城市規劃的協調、既有設備的利用、環境的影響程度、路網發展的適用性以及工程實施的可能性等多個方面進行綜合分析,在此基礎上,選擇出合理的設計方案,可以節省大量工程投資[2]。
2.接軌站方案設計
2.1考慮的主要因素
在鐵路線引入方案已經確定的情況下,接軌站設計考慮的主要因素有:接軌站總的工程施工量、對既有線路運營的影響、主要車流方向以及施工難易程度等,此外,還應保證各方向車流順暢,避免折角等。
2.2 設計方案一
從車站西咽喉接出專用線、貨物線各一條,有效長300m。對飲馬峽不增設到發線,利用牽出線引出飲馬峽工業園鐵路專用線,并還建牽出線1條,如圖2。
2.3 設計方案二
方案二:從車站西咽喉接出專用線、貨物線各1條,有效長均為300m。對飲馬峽增設兩股到發線,利用既有牽出線引出飲馬峽工業園鐵路專用線,并還建牽出線1條,如圖3。
比較圖2和圖3可知,接軌站兩設計方案各具特點,詳見表1。
3.結論
綜合上述分析,盡管方案二有效增加了車站的到發能力,但結合飲馬峽工業園鐵路專線中遠期對運力的需求,這里采用方案一作為接軌站設計方案。
參考文獻:
篇3
關鍵詞:整體性 生態性 文化性
中圖分類號:S891文獻標識碼: A
1. 項目背景
隨著中國鐵路的飛速發展,我國各大城市的大型鐵路客站百花爭艷,與此同時,各條鐵路沿線上的中小型站房也如雨后春筍般發展起來。
1.1線路綜述
新建哈爾濱至佳木斯鐵路位于黑龍江省的中東部,地處松花江江南岸的哈爾濱與佳木斯市,線路起自哈爾濱站,經賓西、賓縣、方正、得莫利、高楞、達連河、依蘭至佳木斯市的佳木斯站,全線全長343.344km,其中新建線337.115km。全線設車站14座,其中哈爾濱站為既有接軌站,賓西東站為新建越行站,新建客運站賓西北、賓州、勝利鎮、雙龍湖、方正、得莫利、高楞、達連河、依蘭、宏克力共11座,平安屯為新建客運站,佳木斯為既有改建客貨運站。其中,線平式站房3個:賓州、勝利鎮、方正。線上式站房2個:高楞、得莫利。線下式站房6個:賓西北、雙龍湖、依蘭、宏克力、達連河、平安屯。既有改造1個,佳木斯站擴建。
1.2設計原則
哈佳鐵路沿線上的站房設計原則概括起來就是:全線的整體性和單體的差異性。
所謂整體性原則,是從宏觀上控制沿線站房設計的進程與發展方向,是設計的前提與基礎,它貫穿于從概念分析到細部設計的全過程。在設計結果上,整體性又是我們要達到的具體目標。具體來說,新建鐵路哈爾濱至佳木斯鐵路工程沿線站房,如果沒有一個相對統一的建筑風格和建筑的基本語言,就會失去對鐵路沿線站房造型的把控力,應該讓它們明確的在統一的秩序下生長,這樣哈佳鐵路沿線站房才會具有明顯的標識性和秩序性。所以在方案設計階段總的設計原則應以邏輯和秩序為導向,力求在統一的建筑語境下創造出嚴寒地區的沿線站房方案。
而差異性原則是結合每個車站所在地域的建筑風格,人文文化、氣候條件的不同因地制宜;既要反映時代氣息又要充分表現出獨特的個性;既要有統一的風格又要有地方文化的細節處理;根據地域特點提煉出代表性的建筑符號,充分的運用到站房的細節處理之中。
2. 設計理念
2.1整體性
所謂整體性原則,是從宏觀上控制沿線站房設計的進程與發展方向,是設計的前提與基礎, 它貫穿于從概念分析到細部設計的全過程。在設計結果上,整體性又是我們要達到的具體目標。
具體來說,新建鐵路哈爾濱至佳木斯鐵路工程沿線站房,如果沒有一個相對統一的建筑風格和建筑的基本語言,就會失去對鐵路沿線站房造型的把控力。我們不排斥每個站房擁有相對獨立的地域性的建筑語言和特色,但首先,他們都應該明確的在統一的秩序下生長,這樣哈佳鐵路沿線站房才會具有明顯的標識性和秩序性。我們在方案設計階段總的設計原則是以邏輯和秩序為導向的,力求在統一的建筑語境下創造出地域性的沿線站房方案。
2.2生態性
主要充分考慮區域的自然氣候特征,注重環境生態資源的保護、培養與科學有效的利用,重點解決結合氣候的建筑布局,結合環境的建筑形體,同時考慮人工環境與自然景觀的和諧發展。
生態性原則是設計中運用的主要手段,對東北地區建筑特點的準確把握是在這一原則的指引下完成的。生態性原則的表現往往在于設計中的細微之處,對使用者的影響卻是巨大的,因而,它既是宏觀理念,需從大處著眼,又是具體方法和目標,必須通過從小處著手具體問題具體分析的方法得以實現。在以往的設計中,對生態這一概念感覺空泛而遙不可及,當面對這樣一個冬季漫長、氣候寒冷的自然環境,又必須以一種符合經濟性原則的建筑手段去解決非常實際的問題時,我們不得不重新審視我們的創作觀。
2.3人文性
人文性原則是設計中要達到的最終目標,主要體現在兩個方面:第一,表現對人的關懷,通過恰當尺度的經營,高效快捷的進出站流線的安排,滿足人性化設計的要求;第二,挖掘當地文化特色,從中尋找表達傳統與現代的契機。新時代背景下的城市火車站,其作用和功能已經遠遠超越了單純的交通樞紐。火車站濃縮了城市發展的形象,突出火車站形象的文化性、地域性與標識性成為車站建筑設計過程重要的影響因素,作為歷史的見證、時代信息的載體,火車站作為城市的門戶空間,突出其“文化與品位”有利于傳承人們的文化記憶,提升城市建設品位。
3.創作思考
在實際的方案創作過程中,概念的提出固然重要,關鍵還是如何將其落實。整體性是設計過程中的根本原則,生態性是在融入環境中的特殊理念,人文性則是在設計中應始終關注的重要方面。原則與對策是設計觀念層次問題,不同的方案中有不同的解答,要視具體情況而定,能做好這一步將是一件很實在的事。
3.1統一風格、強調秩序的整體建構
我們在考慮新建哈佳鐵路工程沿線站房方案創作設計時,選擇了“一種自然,兩處情境”的設計原則:沿線站房建筑外立面的材質都選擇了東北地區常見的米黃色仿石材涂料為基底,設計風格選擇了現代簡約風格與新古典主義風格并存的方針,保持了沿線站房建筑風格的統一和差異性。
現代簡約風格,強調建筑體塊穿插明晰,細部處理到位,營造莊重典雅的現代外立面形象;新古典主義建筑風格的設計風格其實就是經過改良的古典主義風格,一方面保留了材質、色彩的大致風格,仍然可以很強烈地感受傳統的歷史痕跡與渾厚的文化底蘊,同時又摒棄了過于復雜的肌理和裝飾,簡化了線條。
3.2適應環境、綠色節能的生態理念
具體設計中,應合理規劃空間布局及控制體形系數。東北地區的建筑大部分是夏季依靠自然通風降溫的建筑,空間布局比較開敞,開較大的窗口以利于自然通風。但對于冬季采暖卻很不利,東北地區(嚴寒地區)建筑的體形系數應不大于0.40,但如果出于造型的美觀的要求需要采用較大的體形系數時,應盡量增加圍護結構的熱阻。同時,在建筑設計上應采取合理的節能措施,增強建筑圍護結構的保溫隔熱性能。在保證日照、采光、通風、觀景條件下,盡量減少門窗洞口的面積,提高門窗的氣密性,合理控制建筑窗墻比。
3.3注重地域、推敲細部的形象營造
對于中小型客站,他們大多處在我國中小城市、縣城和鎮。而在這些地區修建的站房,采用毫無地域特征的“國際式”語言進行設計顯然與當地原有環境是不能相融的。小城市的客站不應一味求大,求氣派,而應力求做到與這個城市相適的文化特征。在具體的方案設計過程中,追求細部與材料的推敲成為了最主要的創作思考方向。小型客站的體量遠小于大型綜合交通樞紐,因此小型客站的設計無法像大型樞紐站一樣通過巨大的體量和韻律感來形成視覺的中心。中小型站的設計從細部處理入手,不能以巨大的體型來吸引眼球,就靠精細化的處理來取勝。通過一些細部構件的推敲,將小站雕琢的非常細致。同時著眼于材料語言的運用,運用一些當地特有的材料,不僅節約成本,還能體現地方特色。
4.結語
在中國鐵路跨越式發展的時代背景下,伴隨大型高鐵及樞紐站房的建設而修建的中小型客站的設計同樣不容忽視,數量眾多的中小型客站正是體現我國文化多樣性的重要載體,它們應當成為中國鐵路線上的亮麗風景。新建哈佳鐵路工程沿線站房方案創作設計,將“一種自然,兩處語境”的設計原則融入到現代簡約風格與新古典主義風格并存的設計方針中。鍥而不舍地追求,精雕細琢的設計,使哈佳沿線的中小站房為中國鐵路增添了濃墨重彩的一筆!
參考文獻:
[1] 劉菁華. 鐵路客運站房的人性化設計 [期刊論文]《山西建筑》 ,2009年1期
[2] 郭晶華. 《我國大型鐵路客運站站房改造與更新設計研究》 [學位論文], 2006
篇4
關鍵詞:公路設計交通安全
中圖分類號:TU972+.4文獻標識碼:A文章編號:
一、路線安全設計方法中直線道路線形設計
路線安全設計方法中,直線道路線形設計是路線安全設計中必不可少的部分。直線道路線形設計主要包括兩種道路,即長直線道路和短直線道路,其具體內容如下:
1.長直線道路
在路線設計中,長直線道路是直線道路線形設計的重要組成部分。在長直線道路上行駛的駕駛員,由于受路線設計的影響,長時間地行駛在長直線道路上,容易產生對長直線道路認識上的誤區,錯誤地認為長直線道路線形設計是安全的。事實并非如此,相反,長直線道路在不同程度上都存在著一定的安全隱患。在路線設計中,直線過長可導致駕駛員反應遲鈍,感知力下降而不能合適的調節汽車的行駛狀態。從駕駛員的心理角度分析, 直線過長可導致駕駛員反應遲鈍,感知力下降而不能合適的調節汽車的行駛狀態。從駕駛員的心理角度分析,人在旅途中都有一種以自我為中心,想盡快到達目的地的潛意識。在長直線上行駛的司機會從心理上放松警惕,認為直線路段行車視野好,便于超車,而不斷加速,但在高速行駛時,駕駛員的動視力會下降。一般來說,動視力比靜視力低10%—20%,特殊情況下比靜視力低30%—40%。同時,隨著行車速度的加大,有效視野范圍會變窄,如表1數據所示。長時間在直線上行駛會產生催眠現象,反應變遲鈍,從而導致行車中判斷失誤,對突況驚慌失措,處理不當而引發交通事故。
表1 車速與視野范圍的關系
2.短直線道路
直線是平面線形的最基本要素之一。國外有資料指出,一次直線的最大長度小于3min行程對交通安全比較有利。對于高速公路,若以最大允許時速120km/h計,3min的行程為6km。據調查我國平原地區高速公路許多路段的一次直線長度都超過6km,有的長達10km以上。直線過短也會給司機造成心理影響,如圖1所示,當司機行駛在兩個同向彎曲的短直線的第1個彎道時,會把第2個彎道和自己所在的第1個彎道看成同一個彎道,當他行駛到短直線時,就會按在第1個彎道上汽車行駛軌跡的曲率而保持汽車前輪的轉彎角度,這時汽車會嚴重偏離行駛軌跡而引發交通事故。
圖1不合理的短直線行駛示意圖
二、改善直線路線安全設計的措施
改善直線路線安全設計的措施,可以從設置合理視距、交叉口要適當和縱斷面應適宜三個方面入手,下文將逐一進行分析。
1.設置合理視距
在直線道路設計中,視距問題是線路安全設計的難點之一,合理設置視距,有利于保障交通安全。在路線安全設計中,統籌考慮停車視距、超車視距和會車視距,合理設計直線路線的視距,具體可以采取以下兩個方面采取措施,一方面應從駕駛員的角度出發,在平面交叉口、平曲線彎道內側設計良好的視距。另一方面,公路的彎曲地段也是路線安全設計的重點,彎曲地段很容易造成駕駛員的視距不足,在彎曲地段設計時,應充分認識到駕駛員的視距問題,設計恰當的視距。
2.交叉口要適當
路線安全設計,平面交叉口最好設置在直線段上,以便引起駕駛員的重視。如果遇到特殊情況,則要采取特殊的設計方法,可以把交叉口設計在平曲線上,這種設計方法相對于平面交叉口的設計又一定的難度,需要注意的是,其曲線半徑必須不小于不設超高的最小圓曲線半徑,交叉口的縱坡設計也應適當。另外,為了減少交通事故的發生,還要嚴格控制一級和二級公路平面交叉的最小間距。
3.縱斷面應適宜
縱斷面的設計關系到路線設計的安全。在進行道路設計中,縱斷面的設計應適宜,在進行縱斷面的設計時,要考慮駕駛員的視覺感受,具體而言,交通路線縱斷面設計,所涉及出來的視覺效果以視覺連續、平順而圓滑為佳。就路線設計中的縱斷面而言,要保證交通路線的安全,還應考慮地形因素,使設計出來的路線與地形相適應,遇到連續下坡,可設置緊急避險區來讓車輛緩行,避險區的填筑材料要有沙礫等比較粗糙的材料,另外,盡量在設計的時候留有余地,不要采用極限值,在坡面盡頭則可以用掛廢舊輪胎的方式來緩沖車輛碰撞。
參考文獻:
[1]任貴德,唐東輝.公路幾何設計與交通安全[J].黑龍江科技信息.2008,(17).
[2]龐向麗,龐立濤.淺談公路幾何設計與交通安全的關系[J].河北交通科技.2007,(04).
[3]譚科.試論公路幾何設計與交通安全的有關問題[J].現代經濟信息.2009,(13).
[4]孟勝利,劉敏.高速公路交通安全與幾何設計[J].交通標準化.2007,(08).
篇5
關鍵詞:總體設計 高架橋改造 上下匝道布設
中圖分類號:TU 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914x(2014)08-01-01
一、 工程概況
仙岳路位于廈門本島的中部,是廈門市快速路主骨架系統“一環三放射”中西線和東線在本島的起始點。仙岳路西段(疏港路―成功大道段)長5.7km,道路紅線寬60m,現狀設疏港路立交、湖濱中路立交、成功大道立交,以及三座跨線橋/長1950m。3座跨線橋分別為湖濱東路跨線橋、蓮岳路跨線橋、福廈路跨線橋,3座跨線橋原設計按城市Ⅰ級主干道、60km/h進行設計,橋梁為整幅橋、寬25m、雙向六車道,橋梁引道縱坡均為5%;地面段為雙向十車道。
二、 功能定位
仙岳路是廈門島東西走向的快速路,連接海滄大橋與翔安隧道兩條重要出島通道,與成功大道構成廈門市快速路網的主骨架,承擔著連接海滄大橋、翔安隧道進出島交通和區域交通功能。
三、 主要技術標準
四、 流量預測及規模論證
伴隨著廈門的城市化和機動車高速增長,仙岳路的車流量在2000年主要路段高峰小時雙向車流量不足2000PCU/h,2009年雙向高峰小時流量已超過至11000PCU/h(負荷度約0.92),平均每年增長速度超過20%。預計翔安隧道通車后,仙岳路西段主要路段高峰單向流量將達到7500pcu/h左右,負荷度達到1.29。
根據交通量分析結果和標準路段車道設計通行能力,仙岳路西段車道規模確定如下:主車道采用雙向6車道高架,地面道路采用雙向8車道規模,另設非機動車道和人行道。
五、 總體設計
(一)設計思路
為提高仙岳路的道路通行能力,考慮把出入島交通和區域交通進行分離,將仙岳路西段主線全線高架,即將現有的三座跨線橋通過高架連成整體,同時在主線橋兩側增設一定的上、下橋匝道,并對地面道路及主要路口進行改造。
(二)主線高架橋改造方案
1、改造原則
仙岳路現有跨線橋為3座獨立的分別跨越湖濱東路、蓮岳路和福廈路的跨線橋梁,原橋為減少橋梁長度,其起橋和下橋的縱坡均采用5.0%,新建橋梁與現有橋梁連接后,必須對現有橋梁部分梁段進行改造。在保證結構安全、運營后行車舒適的前提下,按照盡量利用既有橋梁結構、減少橋梁拆除數量的原則進行。通過橋梁結構分析計算,改造原則如下:
(1)當一聯箱梁范圍內新的橋面設計高程與現狀橋面高程差值在-3~+18cm范圍內時,通過增加輕骨料混凝土調平層或減少現有橋面鋪裝厚度來滿足設計要求。
(2)當一聯箱梁范圍內新的橋面設計高程比現狀橋面高程高出18cm以上,且通過設置空心管材和采用輕骨料混凝土仍難以滿足設計要求時,則對現狀橋梁進行頂升處理。
(3)對于經頂升處理且通過設置空心管材和采用輕骨料混凝土后不能滿足結構受力要求的的箱梁,則拆除現狀箱梁,接高墩身,澆注新的箱梁。
2、改造方案(以湖濱東路跨線橋第五、六聯箱梁改造方案為例)
(1)橋梁平面、縱面條件
第五、六聯(即湖濱東路口跨線橋第一、二聯)橋梁現狀均為4×35m預應力混凝土箱梁,橋梁平面位于R=600m平曲線上,縱斷面位于5.0%坡段上。橋梁抬坡改造后縱坡為1.45%,改造后第五聯新橋面比現狀橋面高3.996~0.238m,第六聯新橋面比現狀橋面高0.238~0m。
(2)第五聯箱梁改造方案
本聯箱梁雖然位于平曲線上,改造施工較困難,但考慮到仙岳路改造工程施工工期很緊,同時拆除箱梁對施工期間橋下交通影響較大。因此,設計對該聯箱梁采用頂升處理,通過頂升、旋轉后,箱梁兩端仍比新橋面低37cm,中間比新橋面高1.7cm,可通過增設輕骨料混凝土調平層并設置PP空心管和減少瀝青鋪裝層達到設計要求。
(3)第六聯箱梁改造方案
第六聯箱梁既有橋面高程與改造后的橋面高程差值最大為23.8cm,影響長度為65.0m。考慮到該處調平層厚度較小,且大部分位于端支點附近,故對結構受力影響較小。改造方案如下:首先刨除既有瀝青橋面鋪裝,然后設置23.8~0cm輕骨料鋼筋混凝土和PP空心管組合調平層,再重新鋪設瀝青混凝土橋面,同時對兩側防撞護欄和中護欄的高程進行調整。
(4)下部結構改造方案
第五、六聯箱梁改造范圍內共涉及1個橋臺和4個橋墩,其中橋臺需改造成橋墩。
H0號橋墩由橋臺改造而成,原設計橋臺為“一”字型結構,承臺厚2.0m,布置10根Φ1.2m鉆孔樁,樁長30m,順橋向樁間距3.2m,橫橋向樁間距5.0m,由于其樁長較短、承臺底配筋較少,難以滿足橋墩的受力要求。設計在橋臺的小里程側增加2根Φ1.5m鉆孔樁,拆除臺身和部分承臺,通過植筋和受力鋼筋焊接將新舊承臺連成整體,并加厚承臺,新建過渡墩。墩身結構與新建橋梁的過渡墩一致,墩柱橫橋向寬2.0m,厚1.6m,墩頂加厚至2.6m,在頂部3m范圍內變化。
H1~H3號橋墩均為中間墩,墩位處箱梁最大頂升位移達2.686m,最小0.81m,扣除支座墊石厚度后各墩需分別接高2.488m、1.511m、0.612m墩柱,然后鑿除墩頂支座墊石,重新綁扎墊石鋼筋和支座預埋鋼板,澆注15cm高墊石混凝土。
H4號橋墩為第五、六聯箱梁的過渡墩,由于第五聯箱梁頂升后,其梁端需下降13.1cm,同時考慮支座更換時的構造尺寸要求,原設計的支座墊石厚度難以滿足要求,設計通過鑿除支座墊石和系梁頂部40cm墩柱,增設墩頂鋼筋網和支座預埋鋼板后重新澆注15cm墩柱和墊石混凝土,小里程左右側支座墊石厚度分別為12cm、19cm,大里程左右側支座墊石厚度分別為55.1cm、67.5cm。
(三)上、下匝道的設置
高架橋出入口間距應不宜過密,間距在1.0~1.5km為宜。為保證其它道路和周邊設施進出快速路,除湖濱中路立交設置2對主輔路出入口、成功大道立交設置1對主輔路出入口外,區間共設置2對主輔路出入口。車輛自主車道下橋或出往輔道,需拓寬增設漸變段和減速車道進行分流,車輛自地面道路(輔道)上橋或進入主車道,需拓寬增設加速車道和漸變段進行合流。
(四)道路橫斷面布設
1、道路現狀
仙岳路(湖濱中路-嘉禾路)地面段現狀:道路寬60m,雙向10車道,橫斷面布置為60m=10.75m(人行及非機動車道)+18.5m(機動車道)+中分帶寬1.5m+18.5m(機動車道)+10.75m(人行及非機動車道)。
2、改造后標準橫斷面
篇6
關鍵詞 既有線增二線 局部選線 最小曲線半徑 經濟投資
中圖分類號:TU997 文獻標識碼: A
Talking Kam White existing railway increase in second-tier design partial line selection
Linnan Zhu
(China Railway Fifth Survey And Design Institute Group Limited Company Alignment and Transportation Design Institute,Beijing,102600)
Abstract On both Kam white railway increase in second-line flag Racecourse minimum curve radius of the impact of the scheme comparison. Linear and economic investment comparison analysis of the strengths and weaknesses of the program, the recommended opinion.
Key words existing line once second-tie; minimum curve radius;economic investment;
既有錦白鐵路增二線,新建二線總長600.5km,工程量大,增建二線控制因素較多。著重討論局部受最小曲線半徑影響的線路走向方案的研究。
1、錦白鐵路既有線概況[1]
錦州港至白音華鐵路由既有赤大白線和在建錦赤線共同構成。錦白線位于東部地區和遼寧省的西南部,線路起于渤海西北部的錦州港,向北經遼西南錦州市、葫蘆島市、遼西朝陽市、內蒙古東部的赤峰市和錫林郭勒盟,止于錫盟白音華礦區,橫跨兩省(區)五市(盟)十五區縣(旗),既有線線路總長604.6km,其中內蒙段368.312km,遼寧段236.26km。
2、最小曲線半徑[1]
根據我國重載鐵路運營實踐經驗,鋼軌在600m及以下的曲線上使用,軌道磨耗較大,增加運營維護成本。本通道是一條以運輸煤炭為主的貨運鐵路,對速度目標值要求不是十分敏感,決定最小曲線半徑的因素主要為工程投資與運營維護工作量。通道內錦赤線最小曲線半徑為800m,既有赤大白鐵路大木頭溝至大板東段線路平面條件較好,最小曲線半徑為800m,大板東至白音華段最小曲線半徑為600m,為了達到通道標準統一,減少養護維修工作量,對大板東至白音華段既有小于800m半徑曲線段落的二線曲線半徑的選擇進行比較研究。既有線作為空車線,原則上小半徑曲線維持現狀。
3、受最小曲線半徑影響進行的方案比選
旗里馬場段:
旗里馬場段(K226+300-K231+400)線路毗鄰巴林右旗的旗里馬場,既有線為了減少工程和對馬場的拆遷采用連續兩個半徑R=600m的曲線從馬場的西側邊緣繞行,過旗里馬場隧道后以R=600m的曲線傍山前進,主要工程有旗里馬場特大橋(橋長573.8m)與旗里馬場隧道(699.63m)。該段增建二線主要研究了Rmin=600m方案、Rmin=800m穿馬場方案和Rmin=800m不穿馬場方案,見圖1。
(1)方案說明
Rmin=600m方案與Rmin=800m方案線路走向基本一致,區別在于后者二線線位東移,由于此段地形西高東低,二線橋梁工程有所增加。
Rmin=800m穿馬場方案和Rmin=800m不穿馬場方案相比較投資略省。
(2)工程經濟比較見表1
(3)推薦意見
三方案相比較Rmin=800m穿馬場方案較Rmin=600m方案投資增加2406.6萬元,從通道標準統一,減輕鋼軌磨耗,降低后期養護維修費用角度出發,本段宜采用R=800方案。在估列旗里馬場拆遷費用為500萬元的前提下,穿馬場Rmin=800m方案較不穿投資節省,本次研究暫推薦Rmin=800m穿馬場方案。
圖1 旗里馬場段小半徑方案示意圖
表1 旗里馬場段小半徑方案經濟比較表
4、結束語
通過旗里馬場段的方案比選不難看出,局部的增二線方案具有其自身特殊的控制因素,在線型滿足控制要求的情況下,宜選擇投資少、施工難度小的方案作為推薦方案。
篇7
【關鍵詞】山區等級公路;沿溪線;路線設計方案比選
1、引言
山嶺地區,山高谷深,坡陡流急,地形復雜;但山脈水系清晰,為山區選線指明了方向,不是順山沿水,就是橫越山嶺。山嶺區進行布線時,主要為沿河(溪)線、越嶺線和山脊線,考慮到各種線形所處的部位不同,地形特征、地質條件決定選線過程中要解決的問題也就不同。本文主要針對山區等級公路中典型的沿溪線,結合實際設計項目的開展對路線設計方案進行比選研究。
2、沿河(溪)線總體設計的原則
沿溪線是沿山谷溪流兩岸布設的路線,是山區選線中常被優先考慮的方案。對于河岸地形比較連續、河岸橫向坡度比較寬坦、有階地可以利用、支溝較少、溝長較短、水文地質條件較好的山區地形,一般均采用沿溪線。
在山區公路中布設沿溪線,也就意味著需要在狹長的溝谷地帶進行穿插展線,設計中主要遵循以下原則。
(1)靈活使用設計規范,精心創作設計。如研究確立不同的線形、路基寬度、縱坡、超高等,充分滿足道路行車功能需要。
(2)安全至上。特別是學習借鑒國內外先進技術成果,以運行車速理論檢查指導路線線形幾何設計方案,做到線形更加協調,消除安全隱患。
(3)節約資源。設計人員需要在技術細節上深入挖潛,落實最嚴格的耕地保護制度,少占農田,節約工程材料,降低工程造價。
(4)少干擾、少破壞。充分利用老路線位,避免大量開挖土石方,少破壞路基內側
山體,使用中短隧道穿越、躲避工程控制點如懸崖、突出山嘴、居民區、廠區等。
(5)注重環境保護。堅持環保選線,避免施工、運營干擾和污染,采取多種方式恢復植被和防止水土流失。
3、幾種河谷地形的選線
3.1開闊河谷
這種河谷谷底地形簡單、平緩,河流與山坡之間通常情況下有較寬的臺地,且農田村鎮較多,布線時一般有三種選法:沿河線、傍山線、中穿線。
(1)沿河線:坡度均勻平緩,線形好,臨河一側受洪水威脅,須做防護工程,如果將公路路堤和河堤相結合,有利于防洪和保護農田。
(2)傍山線:路線略有增長,縱面會有起伏,但可不占或少占良田,不受洪水威脅,路基穩定,是常采用的一種布線方案。
(3)中穿線線形標準高,但占田最多,在稻田區,路基穩定性差。有時還需換土。一般不宜采用。
3.2河道彎曲、狹窄的河谷
這種河谷一般凹岸多陡峭,而凸岸則多有一定的淺灘,有時也有突出的山咀,有時出現迂回的深切河曲。河曲段主要有三種布線方式:
(1)沿河岸自然地形、繞山咀、河彎布線。
(2)取直路線。遇河彎,則需兩次跨河,采用隧道或深路塹通過。
(3)改移河道。為了減小橋梁的工程量,可以考慮改移河道。
3.3陡崖峭壁河段
山區河谷常有陡崖峭壁錯綜復雜地交替出現,兩岸都是陡崖峭壁的河段,即峽谷。峽谷一般河床狹窄,水流湍急。路線通過這種地段一般選繞避和直穿兩種方案。
(1)繞避的方法有兩種:一是翻上峽谷陡岸頂部選擇有利地帶通過;一是另找越嶺路線。
(2)直穿陡崖峭壁河段和峽谷的路線采用以下
方法通過:①與河爭路,侵占部分河床;②硬開石方。
4、工程案例分析及方案比選
陜西鎮安抽水蓄能電站對外公路位于陜西省鎮安縣,為鎮安抽水蓄能電站的建設和運營提供交通保障,同時也將打通包茂高速與210國道的公路快速運輸通道,是在現有單車道四級公路的基礎上改造為二級公路,路線基本維持現有四級公路的走廊帶不變,起點位于鎮安縣三角潭黃月公路甘岔河橋頭西北側120m處(接現有黃楊公路),終點止于月河坪附近的210國道,路線全長27.202km。
由于現有四級公路路線指標比較差,河谷地形復雜,因此提高公路等級必將增加橋隧等構造物,路線設計方案的選擇有一定的難度。
按照上述沿溪線設計原則,結合項目具體自然條件及功能,運用沿溪線選線的基本方法,經過小比例尺地形圖上紙上定線與現場實際勘測,基本確定路線走向、中間控制點及主要構造物位置,結合地形地質條件最終選定路線方案,并對局部典型路段進行了方案比選,以確定最佳路線方案。
本文列舉了典型路段進行了路線方案比選,分別為:鱉爬巖段及月河鎮段。
根據路線在月河的左右岸布置情況,分別在鱉爬巖附近K0+400~K1+020設置了比較線B,考慮到與月河鎮規劃的結合,在K13+600~K15+200段布置比較線C,與推薦線進行同等深度的比較。
(1)鱉爬巖局部比較(BK線)
主線(K線)在鱉爬巖設置半徑為350m隧道穿越鱉爬巖山脊,隧道長度330m,而后出洞繼續沿河布線。由于主線指標高,且設置了隧道,考慮到隧道與明線開挖的造價
差,同時此路段明顯也具備形成條件,因此設置了BK線進行比較。BK線主要利用沿河黃月路老路布線,設置半徑為65m的卵形曲線繞越鱉爬巖后沿河布線,而后接主線K1+020。比較樁號范圍:正線K0+400~K1+020=BK線BK0+400~BK1+411.454。詳細比較如表1
(2)月河鎮局部比較(CK線)
月河鎮城區位于月河左岸一沖擊臺地之上,河道在此形成兩個“S”彎道,由于月河鎮城區街道寬度只有4米左右,城區布置臨近河道,沿舊路布線面臨大量房屋被拆遷的問題,靠近河岸側房屋都需要拆除,實施上存在很大困難。因此路線在此處只能選擇繞避,根據實際地形條件,擬定兩個方案:正線方案選擇在月河鎮,月河左岸邊通過,路線緊貼河邊,該方案需在河岸邊設置
浸水擋土墻,以收縮坡腳,減少對河道的擠壓;CK線在K14后選擇換岸,在CK14+080處設置3×20m預應力混凝土T梁橋,而后路線沿月河右岸布設,在CK14+948處,河道“S”形河段腰部跨河,設置3×20m預應力混凝土T梁橋后,路線回到左岸(具體方案見圖2)。兩方案都避開了對月河鎮的房屋拆遷,各有優缺點,具體工程量及優缺點見表2。
結 語
山區公路沿河(溪)線選線是一項系統、綜合的工作,路線的優劣直接關系著公路工程的規劃、設計、施工以及與周圍景觀的協調等。選線要重視沿河(溪)線的特點,綜合各種因素,合理運用技術指標,充分結合地形地質條件,按照沿河(溪)線路線設計的原則,注重環境保護,節省工程造價,處理好與沿線村鎮發展的關系,解決好技術指標與造價的矛盾,做好路線方案比選,才能設計出經濟上合理,技術上適用的最佳路線方案。在實踐工作中,筆者也從中獲得一點粗淺的認識,今后還需要不斷積累經驗,豐富知識,不斷地提高設計水平。
參考文獻
[1] 張雨化.公路勘測設計[M].北京:人民交通出版社,1997.
篇8
Abstract: The second highway is from the Baimang gateway to Makan,Dakan community that connected Futian Meilin area. Due to the original special zone outside the junction, the infrastructure is poor. With the integrated construction of Shenzhen continues to improve, the continuous development of regional economy, and the rapid growth of regional traffic, road status can not meet the development of regional traffic demand. To reform and improve the second highway traffic capacity and improve the municipal facilities along road is very necessary. This paper discusses the second highway design contents.
關鍵詞:二線公路;方案設計
Key words: the second highway;design
中圖分類號: U652.7+2 文獻標識碼: A 文章編號:
深圳市經過二十多年的發展,城市建設和社會經濟取得了很大成就。深圳特區內城市建設起步早、投入大,市政配套設施較為完善,特區外的龍崗、寶安兩地以及二線關周邊地區城市建設相對滯后。隨著《深圳市綜合配套改革總體方案》的獲批,深圳市政府審議并原則通過了《關于加快推進特區內外市容環境建設與管理一體化工作的意見》,意見要求樹立“大特區”概念,以繼續深入推進特區外農村城市化工作為契機,大力推進特區外包括市政道路、公路、高速公路在內的市政道路建設和設施管養工作,打通斷頭路,完善市政配套設施,早日實現特區內外一體化,為實現深圳經濟可持續發展提供有利保證。
二線公路改造項目位于深圳市南山區白芒關附近的大社區和麻社區范圍內,屬于西麗水庫地區法定圖則區域內。白芒關是特區內通往寶安、石巖等地區的重要關口,起到特區內與特區外的重要聯通作用,目前白芒關交通流量較大。二線公路是從白芒關通往麻、大社區以及連通福田梅林地區的重要交通要道,由于地處原特區內外的結合處,基礎設施落后。現狀二線公路為一條6~8米寬的簡易二線邊防巡邏水泥路,是大社區和麻社區對外連通的重要道路,現狀道路彎道較多,局部路段坡度較大,部分路面有破損,隨著深圳城市一體化建設的不斷完善,區域經濟的不斷發展,以及區域交通量的快速增長,現狀道路不能滿足區域交通發展需求。改造和提升二線公路的交通通行能力以及完善道路沿線市政配套設施顯得非常必要。
此外,改造二線公路可解決大社區和麻社區對外的交通問題,也可強化西麗北部片區與福田、梅林等區域的聯系。
1 設計范圍及內容
二線公路位于南山區大社區和麻社區,根據《深圳市南山11-T1號片區[西麗水庫地區]法定圖則》,二線公路西起松白公路,東至大社區,道路由西至東。至大二村,道路長約6.36千米,道路規劃紅線寬12米,雙向兩車道;全段設計車速為20~30千米/小時,規劃為城市次干道。
二線公路區域位置圖
2 主要技術標準
主要技術標準按建設部《城市道路工程設計規范》(CJJ37-2012)有關規定執行,具體如下:
(1)道路等級:城市次干道;
(2)設計車速:20~30千米/小時;
(3)路面設計年限:15年;
(4)橋梁設計荷載:公路-Ⅱ級;
(5)路面設計標準軸載:BZZ-100;
(6)最小平曲線半徑:100米;
(7)最大縱坡:4.125% 最小縱坡:0.3%;
(8)一條車道寬度:3.5米;
(9)車道數:白芒關至麻社區路段為雙向4車道,麻社區至大社區路段為雙向2車道;
(10)路面結構形式:瀝青混凝土路面。
3 道路平面設計
二線公路改造工程起點接上松白公路,道路由西至東,通至大二村。道路整體線位為東西走向,全長約6.36千米。道路全線設20處平曲線,最小平曲線半徑為100米,最大平曲線半徑為1000米。道路起點處為松白公路臨近白芒關口,本次對該路口進行局部改造。道路沿線為各單位和村落預留道路開口,以方便居民出行。
本次二線公路改造平面以現狀巡邏路的平面為基礎,由于道路路基拓寬,沿線二線鐵絲網需隨之北移。
4 縱斷面設計
二線公路為對現狀道路進行改造,本次道路設計標高按現狀道路標高進行擬合。道路起點路段和終點路段地形較平坦,中間段地形起伏較大,兩側為現狀民宅、廠房、沖溝以及菜地。本次道路縱斷面設計結合現狀地面標高,充分考慮與兩側建筑物標高以及現狀路口標高的銜接。道路全線設置了26個變坡點,最大豎曲線半徑為5000米,最小豎曲線半徑為1000米。
二線公路縱斷面設計主要技術指標如下:
最大縱坡:4.125%最小縱坡:0.3%
最小坡長:98.579米最大坡長:550米
豎曲線半徑:
最大凹型半徑:4000米 最小凹型半徑:1500米
最大凸型半徑:5000米 最小凸型半徑:1000米
5 道路橫斷面設計
根據《深圳市南山11-T1號片區[西麗水庫地區]法定圖則》二線公路規劃道路紅線寬12米,雙向兩車道。由于二線公路為西麗北部麻、大社區主要對外交通通道,尤其麻社區日常出行主要依賴二線公路,為了有效改善麻、大社區的交通環境,二線公路有條件情況下考慮雙向4車道,為西麗北部地區遠期發展預留空間。
因此,本次二線公路白芒關至麻社區段橫斷面寬設計為19米,機動車道為雙向四車道,麻至大社區段按規劃斷面12米寬進行改造,機動車道為雙向兩車道。
道路北側為二線鐵絲網,人行出行較少,二線公路北側人行道考慮設置為綠道(專供自行車道)。
白芒關至麻社區段斷面組成為:2米(人行道)+15米(機動車道)+2米(綠道)=19.0米。如下圖所示:
麻社區至大二村路段斷面組成為:2米(人行道)+8米(機動車道)+2米(綠道)=12.0米。如下圖所示:
6 路面結構設計
由于在道路下埋設市政管線,需對現狀道路進行開挖,現狀路面將無法利用,本次路面考慮新建。按照道路等級、交通量對路面的要求,根據地區氣候、水文地質條件、筑路材料分布情況,結合本地區路面使用經驗,采用瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面兩種結構形式進行方案比選。
方案一:瀝青混凝土路面:
細粒式瀝青砼SBS(AC-13C)厚 4cm
乳化瀝青黏層油(0.3~0.6kg/)
中粒式密級配瀝青混凝土(AC-20C)厚5cm
乳化瀝青黏層油(0.3~0.6kg/)
粗粒式密級配瀝青混凝土(AC-25C)厚7cm
ES-2乳化瀝青稀漿封層厚0.6cm
透層瀝青(0.3~0.6kg/)
5%水泥穩定碎石厚 25cm
4%水泥穩定石粉渣厚 18cm
總 厚59cm
方案二:水泥混凝土路面
C35水泥混凝土面層厚 24cm
5%水泥穩定碎石厚 20cm
4%水泥穩定石粉渣厚 18cm
總 厚62cm
方案比選:
瀝青路面的特性:瀝青路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪音低、施工工期短、養護維修方便等優點,近年來已得到廣泛應用,隨著瀝青提煉質量的提高,改性瀝青等工藝的成熟和廣泛運用,瀝青面層高溫抗車轍性能、低溫抗裂性能和水穩定性問題都得到改善,并具有良好的彈性恢復性能,瀝青路面的優越性也充分體現出來。
水泥混凝土路面的特性:水泥混凝土路面具有強度高、穩定性好、耐久性強、養護費用少、經濟效益高、有利于夜間行車等優點。但水泥混凝土路面有接縫,影響行車的舒適性,路面邊部和板角也容易破損,水泥路面損壞后修復較困難。
經過上面綜合比較,本項目推薦采用瀝青混凝土路面。
7 人行系統設計
(1)人行道材料選擇
方案一:(推薦方案)人行道采用透水性彩色人行道板磚,結構如下:
C30透水性彩色人行道板磚 23×11.5×5cm
中粗砂厚 2cm
6%水泥穩定石粉渣 15cm
總 厚22cm
方案二:(比較方案)人行道采用砼預制方磚,其面層可采用仿大理石,既防滑,又有大理石的高貴,又比大理石經濟,結構如下:
仿大理石面磚 25×25×5cm
1:3水泥砂漿2cm厚
6%水泥穩定石粉渣15cm
總 厚22cm
機動道車道外邊緣和人行道上的緣石均采用水泥砼預制路緣石。
經過比較環保透水磚有以下優點:
① 環保透水磚經濟耐磨;
② 透水磚特有的毛面設計,能增強行人、車輛與地面的摩擦強度,起到防滑和減少交通事故的作用;
③ 透水磚的高滲透性,可以使雨雪水迅速滲入地下,起到補充地下水;
環保透水磚外表美觀、環保、可以很好的收集雨水,保證雨水不會流失,而且貼近人性化。
經過上述綜合比較,本次推薦方案一。
(2)人行過街系統布置
二線公路道路兩側主要為非建設用地,需結合公交站的設置和沿線主要人流集散地綜合布置人行過街設施。二線公路為城市次干道,沿線交叉口均為平面交叉口,人行過街主要由地面系統組成。
8 綠道系統設計
方案一:(推薦方案)綠道采用彩色瀝青,結構如下:
紅色細粒式瀝青混凝土(AC-10)3cm
細粒式瀝青混凝土(AC-13)5cm
6%水泥穩定粗砂 20cm
總厚 28cm
方案二:(比較方案)綠道采用透水性彩色人行道板磚,結構如下:
C30透水性彩色人行道板磚 23×11.5×5cm
中粗砂厚 2cm
6%水泥穩定石粉渣 15cm
總 厚22cm
彩色瀝青外形美觀,路面平順,不易積水,讓自行車的出行舒適、愜意,更能表現“綠色出行”的意義。而人行道板磚對于自行車出行來說摩擦力較大,路面不平順,而且易于積水,對于雨天出行較不方便。經過綜合比較,本次綠道結構推薦方案一(彩色瀝青)。
9 存在問題與建議
1、設計標高要與現狀標高擬合,但地形數據已過時,并不準確,故進行二線公路沿線地形測量及地下管線物探非常有必要;
2、現狀多處擋墻、邊坡使用狀況較好,可根據具體情況予以保留,以減少工程量;
3、本道路在松白公路路口經常與南往北的交通沖突,故本道路在該路口建議實行右進右出的交通管制。
參考文獻:
[1] 城市道路工程設計規范.北京:中國建筑工業出版社,2012.
[2] 城鎮道路路面設計規范.北京:中國建筑工業出版社,2012.
[3] 公路瀝青路面設計規范.北京:中國建筑工業出版社,2006.
篇9
關鍵詞:
可信計算;可信平臺模塊;用戶認證;可信登錄原為:登陸
中圖分類號: TP311
文獻標識碼:A
0引言
操作系統不僅要為用戶提供可信的計算環境,而且應該保證用戶行為的可信[1~10]。要保證用戶行為的可信,首先必須保證用戶身份的真實性。用戶只有通過了身份認證,成為系統的合法用戶后,才可以訪問系統的相關資源。
對于操作系統中的訪問控制模型來說,用戶登錄身份認證仍然是最為重要的第一道關卡。用戶在使用操作系統之前,首先要經過身份認證系統識別身份,然后訪問監視器[11]根據用戶的身份和授權數據庫決定用戶是否能夠訪問某個資源。授權數據庫由安全管理員按照需要進行配置。審計系統根據審計設置記錄用戶的請求和行為,同時入侵檢測系統實時或非實時地檢測是否有入侵行為。訪問控制和審計系統都依賴用戶登錄身份認證提供的“信息”―用戶的身份。可見用戶登錄身份認證在操作系統中的地位極其重要,是最基本的服務,其他的安全服務都要依賴于它。一旦身份認證系統被攻破,那么操作系統的所有安全措施將形同虛設。黑客攻擊的目標往往就是用戶登錄原為:登陸身份認證系統。
用戶登錄原為:登陸方式有兩種,一是本地登錄原為:登陸;另一種是遠程登錄原為:登陸。不管是遠程登錄原為:登陸還是本地登錄原為:登陸,用戶登錄身份認證的主要目的是對抗假冒攻擊和確保合法身份。當前絕大多數操作系統是在用戶登錄原為:登陸時對用戶的身份進行認證的,采用的認證技術主要是通過簡單的口令來確認用戶的身份,這種認證方法是單向的和不安全的。本文基于可信計算聯盟的規范[12],分析了操作系統用戶登錄原為:登陸傳統認證方式的缺陷,提出了一種新的用戶登錄原為:登陸認證方式:基于TPM的用戶登錄原為:登陸可信認證(the Trusted Login Authentication Based on TPM :TLABT)。該認證方式是利用PC機USB接口外接TPM,將用戶的身份信息、相關的密鑰信息等存儲在TPM中,并利用動態的口令技術來確保用戶身份的真實可信。該認證方式克服了操作系統用戶登錄原為:登陸傳統認證方式的缺陷,支持雙向認證,為計算機獲得更高的安全保障,進一步建立可信計算環境提供了基礎。
1主流操作系統的用戶登錄身份認證分析
1.1UNIX/Linux登錄原為:登陸認證機制
UNIX/Linux的用戶身份認證采用帳號/口令的方案。用戶提供正確的帳號和口令后,系統才能確定他的合法身份。總的說來,通過登錄原為:登陸UNIX/Linux系統的過程可描述如下: 1) init進程確保為每個終端連接(或虛擬終端)運行一個getty程序;
2) getty監聽對應的終端并等待用戶準備登錄原為:登陸;
3) getty輸出一條歡迎信息(保存在/etc/issue),并提供用戶輸入用戶明,最后運行login程序;
4) login以用戶作為參數,提示用戶輸入口令;
5) 如果用戶名和口令相匹配,則login為該用戶其啟動shell,否則,login程序退出,進程終止;
6) Init進程注意到login進程終止,則會再次為該終端啟動getty程序。
當用戶輸入口令時,UNIX使用改進的DES算法(通過調用crypt()函數實現)對其加密, 并將結果與口令文件(存儲在/etc/password)中的加密用戶口令進行比較,若二者匹配,則說明用戶的登錄原為:登陸合法,否則拒絕用戶登錄原為:登陸。
UNIX/Linux口令文件/etc/password是登錄原為:登陸驗證的關鍵,這個文件保存系統中所有用戶及其相關信息,所以口令文件是UNIX/Linux的關鍵。這個文件的擁有者是超級用戶(root),只有他才有寫的權利,而一般用戶只有讀的權利。
1.2Windows2000的用戶登錄原為:登陸認證機制
Windows 2000系統構建于四個基本的登錄類型之上:本地登錄(或稱作交互登錄),網絡登錄(或稱作非交互登錄),批登錄和服務登錄。批登錄一般用于任務調度處理,而服務登錄則用于所有操作系統提供的服務。這四種登錄類型在體系結構上都有一些差別,但基本思想相同,下面著重討論一下交互式身份驗證體系流程。
圖1表示了交互式身份驗證過程流程。一個交互式身份驗證過程開始于安全注意序列(Secure Attention Sequence,SAS)被激活的任何時候。當SAS被激活時,Windows登錄處理程序Winlogon服務便調用GINA(Graphical Identification and Authentication)模塊。Winlogon是操作系統的核心組件,并由該組件提供用戶身份驗證時的交互處理。GINA則負責顯示用戶信息輸入接口(UT),獲取用戶信任狀(用戶名、密碼等)以及將這些信息提交給本地安全授權機構(LSA)處理。LSA也是操作系統的內核組件,并且充當安全授權機構:它與安全數據庫及身份驗證軟件包交互信息,并且處理用戶的驗證請求。因此,LSA決定一個用戶是否有權登錄的主要依據來源便是身份驗證軟件包和安全數據庫。
Windows 的口令存儲文件SAM是登錄原為:登陸認證的關鍵,它在系統運行時受操作系統保護,即使是超級用戶也無法直接打開,因而具有一定的安全性。
1.3主流操作系統的用戶登錄身份認證存在的問題
通過前面的分析可以看出,當前一些主流的操作系統采用簡單的口令來確認用戶的身份,這種鑒別是單向的和不安全的。例如,對于UNIX或Linux操作系統,用戶名和口令存儲在口令文件(/etc/shadow)中,口令用DES算法加密。黑客可以通過多種方式進入系統并獲取口令文件,通過破解,就可以獲得用戶的口令。又如,對于Windwos操作系統,用戶名和口令存在SAM文件中,盡管它在系統運行時受操作系統保護,即使是超級用戶也無法直接打開,但仍然有四種獲取SAM數據的方法:1) 在另外一個操作系統中對目標系統分區進行操作,再把SAM文件拷貝到軟盤中;2) 拷貝Windows磁盤修復工具(命令rdisk)SAM文件拷貝;3) 從SAM中直接抽取口令密碼的哈希值;4) 涉及網絡用戶名/密碼交互的竊聽。黑客一旦獲得SAM文件,也通過破解,獲得用戶的口令。
值得注意的是,對于一些“安全增強計算機”,在開機和用戶登錄原為:登陸方面加強了驗證力度,采用了一些先進的認證技術。包括智能卡、USBKEY,甚至還采用了指紋、虹膜、聲紋、手形等[13]認證方式。但是,這些認證方式所需要的密鑰或特征碼仍然存放在操作系統的文件系統中。因而,和普通操作系統一樣,存在著相同的安全隱患。
總結這些用戶登錄原為:登陸認證方式,發現存在著兩個共同的特點:(1)口令、密鑰或特征碼等這些在認證過程中需要的數據信息存放在存在安全隱患的地方,如操作系統的文件系統中,盡管實施了保護,但保護力度是不夠的;(2)采用的是單向認證。只能操作系統驗證用戶,而用戶不能驗證操作系統。
2基于TPM的用戶登錄可信認證系統的設計與實現
目前,已有文獻將TPM應用于移動終端用戶認證[14]。本文提出的基于TPM的用戶登錄原為:登陸可信認證(the Trusted Login Authentication Based on TPM:TLABT)是利用PC機USB接口外接TPM,將用戶的身份信息、相關的密鑰信息等存儲在TPM中,并利用動態的口令技術來確保用戶身份的真實可信。因此,必須構建新的認證過程,才能克服操作系統用戶登錄原為:登陸傳統認證方式的缺陷,支持雙向認證,為計算機獲得更高的安全保障,進一步建立可信計算環境提供基礎。
2.1基于TPM的用戶登錄可信認證系統的組成結構
如圖2所示, 該子系統包括USBkey和TPM,USBkey通過USB接口與TPM連接起來。USBkey中存放的是用戶的PIN碼和
用于驗證的隨機數。而TPM中存放的是用戶信息表。
TPM是可信計算技術的核心,是一個含有密碼運算部件和存儲部件的小型片上系統。通過LPC總線與PC芯片集結合在一起,將重要的數據信號線或重要的存儲區域嚴密保護起來,這樣用人為的物理探頭或一般的光探測技術就很難窺探到里面的數據。TPM在封裝時可用一信號探測的方式防拔除。如有人拔除則會觸動一根預先埋好的信號線,其上的信號將發生變化,從而激發一個硬中斷,系統將直接跳到自毀滅中斷處理程序中,從而將自己內部的數據全部銷毀,整個系統也就自動毀滅,無法復原。因此,TPM是一個具有較強的密碼計算能力和存儲能力、完全可信的“信任根”。
在安全領域中,USBKEY是網絡用戶身份識別和數據保護的“電子鑰匙”,USBKEY按照硬件芯片不同可以分為使用智能卡芯片的和不使用智能卡芯片兩種,按照CPU是否內置加密算法又可以分為帶算法和不帶算法的USBKEY。一般我們把不帶加密算法的稱為存儲型USBKEY,帶加密算法的稱為加密型USBKEY。用戶PIN碼是用來保護自己的USBKEY不被他人使用。該碼是可以修改的。需要注意的是,如果輸入三次PIN碼錯誤,USBKEY便會自動鎖上,并自動關閉。
2.2基于TPM的用戶登錄可信認證系統的認證過程
將表一所示的用戶身份信息和USBKEY的PIN碼存放在TPM內部的Flash中,并防止非法用戶對這類數據的讀取。表1中的Pi表示用戶USBKEY的PIN碼。V1和ri分別表示用戶i在注冊過程中產生的隨機數和校驗因子,且Vi=H(ri∥Pi此處的∥是正確的),其中H(x)表示對x進行HASH運算。另外,在用戶登錄原為:登陸認證過程中,還有一個重要的數據參數H(DTPM),H(DTPM)是對自身固件關鍵函數的代碼,該HASH值不僅保存在TPM中,也保存在USBKEY中。
操作系統啟動成功后,等待用戶登錄原為:登陸。在用戶登錄原為:登陸時,需要首先插入USBKEY,然后輸入PIN媽,啟動TPM與USBKEY之間的雙向認證過程。認證過程如圖3:
(1) 獲得用戶輸入的PIN碼,通過表1得到用戶名Ui。USBKEY通過USB接口向TPM發送用戶名(Ui)和驗證請求(Rq);
(2) TPM根據用戶名Ui從表一中取出隨機數ri, 并計算:
Ti=H(DTPM)ri
然后將Ti傳遞給USBKEY;
(3) 被驗證用戶利用事先存儲在USBKEY中的H(DTPM)還原出ri,然后USBKEY產生另一隨機數R,并計算V=H(ri//Pi),V′=H(R//Pi)和K=H(ri)R,然后向TPM發送VR,V′K;
(4) TPM根據Ui從表一取出V還原R,計算K=H(ri)R并以此獲取V′,然后檢驗V′=H(R//Pi)是否成立,若等式成立則通過認證,TPM將按照如下方式更新表1中的認證參數:VV′,riR,H(ri)H(R)。
實現用戶登錄原為:登陸可信認證時,為了將表1的用戶認證信息存儲在TPM中,一種方法是可以利用TCG[12]標準中提出的OIAP(Object Independent Authorization Protocol)、OSAP(Object Specifies Authorization Protocol)和DSAP(Delegate Specifies Authorization Protocol)3個對用戶的認證及授權協議,并利用ADI P( Authentication Data Insert Protocol)、ADC P(Authentication Data Change Protocol)和AAC P(Asymmetric Authentication Change Protocol)協議來新建或修改表1的用戶認證信息。 另一種方法是利用TCG標準中可信軟件協議棧(Trusted Software Stack)提供的可信接口來新建或修改表1的用戶認證信息。
3安全性和性能分析
(1) 自身的安全性。口令、用戶信息這些在認證過程中需要的重要信息存儲在TPM中,防止了非法用戶讀取[15];
(2) 信道安全性。數據均未以明文方式在信道上傳輸,并利用隨機數使得傳輸的信息具有不規則性和不可預計性。同時也難以分析;
(3) PIN碼安全性。用戶PIN碼的口令在傳輸之前均和隨機數進行了運算,基于函數的單向安全性,即便攻擊者獲得了V或V′,也不能從中推算出Pi。同時隨機數和校驗因子V動態更新,使得認證過程可抵御重放和篡改攻擊;
(4) 認證的安全性。TPM和USBKEY實現了雙向認證,可防止攻擊者偽裝成其中的實體參與通信;
(5) 系統的工作效率。鑒于豐富的計算資源和較高的傳輸速率,TLABT的主要開銷在于內部的計算時間以及和接口芯片的通信時間。選用USBKEY――SmartCOSPK和SLE66型號的嵌入式安全模塊作為TPM(通信速率為38.4kps)實現TLABT的計算量和時間花銷(包含通信和計算時間)。認證過程中產生的隨機數長度均為160B,HASH算法選用SHA.1。在TLABT過程中,由于傳輸的數據量少,通信開銷小,通信時間可以忽略;而此過程中TPM需要進行4次HASH運算,而SmartCOSPK需要計算3次。對于SLE66型號的嵌入式安全模塊和SmartCOSPK,一次SHA.1運算化的時間大概是200ms, 所以TLABT過程所需要的時間開銷約為1.4s。
4結語
操作系統的可信性是近年來信息安全界和系統結構領域關注的重點。本文提出的基于TPM的用戶登錄原為:登陸可信認證具有重要的意義,主要表現在:
(1) TLABT解決了“用戶身份真實性”的問題。為建立可信計算環境奠定了基礎;
篇10
【關鍵詞】現代住宅樓;建筑設計思路;具體方案
一個住宅樓如果想要將自身的作用和功能都非常合理的展現出來,離不開前期設計工作的支撐,只有依據合理的設計理念,才能夠打造出符合標準的住宅樓,因此,文章通過下文就對相關方面的內容進行了分析與闡述,進而為設計部門及工作人員提供一定的借鑒作用。
一、設計原則分析
1、綜合性和整體性原則
綜合性原則指的是在設計住宅樓的過程中,對建筑的功能、未來前景和結構等開展綜合的分析,在分析的前提下完成綜合,在綜合的基礎上實現分析。整體性設計原則指的是以整體的角度出發,系統全面的研究整體的構成、發展規律及功能,將建筑設計的規律從整體與部分的相互關系中顯示出來。
2、動態性和聯系性設計原則
動態性指的是對系統之間的互相關系進行掌握,熟悉建筑物的發展方向和發展趨勢,不但要以具體情況出發還應該考慮以后;聯系性原則指的是在設計住宅樓時,不但對建筑的每個要素要功能要認真的去分析,同時,對建筑四周的外部環境也應該認真的去分析和考慮。
3、有序性原則
在設計住宅樓時應該堅持有序性和層次性原則,以縱向的角度出發,結構穩定是構建樓房安全的重要保證,以橫向入手,各個功能分區都是相互作用、相互聯系的,因此,在設計住宅樓時,需要合理科學的開展功能分區,有效處理好部分與部分,整體與部分之間的關系,能使經濟型住宅樓中的每個戶型和每個建筑都能做到安全高效、物盡其用。
二、具體的設計思路和方案分析
1、組織空間,更新理念
在設計經濟型住宅樓的過程中,對于居家應具備的功能空間不但不能省去,同時,也不可以由于面積配比不合理,對正常應用帶來影響,例如,衛生間和廚房的設計對餐廳完整帶來的影響,主臥入口位置對電視背景墻長度帶了的影響等等。,因此,將有效的空間精心合理的挖掘出來,是進行住宅樓設計的一個關鍵環節,依據熟練的設計技巧和正確的設計思路,將無效空間擠出來,將臥室、起居室、餐廳、廚房、衛生間等功能空間組織好是非常重要的。
2、配置恰當,定位適宜
因為經濟型住宅樓的戶型相對較小,購買群體相對是工薪階層和城市白領。使用人群需考慮人口生長需求。雖然有眾多因素,然而,這并不意味著將定位標準降低,也不是將樓房的舒適度降低,隨著科技的進步和社會經濟的不斷發展,對于住宅功能的適居性的完善和提升是需要高度的重視起來的,滿足現代化的設備配置,滿足環保節能、采光通風、物理環境的需求,滿足管線綜合化、使用分離靈活化和智能信息化的定位需求。
3、注重構造,注重細部
第一,減少非必要部位面積。入戶線路、玄關要盡可能的緊密,盡量減少不必要的走道面積。同時滿足住宅空間動靜分區的需求。
第二、合理的設計廚房。對合理緊湊的U型L型平面進行選擇,將隔斷應用到餐廚相間墻間,將相應的電器開關盒生活陽臺合理的備置出來,并科學的進行布線。確保能夠合理的解放出房屋中的面積。
第三、優化衛生間布局。對開啟方向、尺寸計算和器具布置等應該細化和優化,一個完整的衛生間應具備如廁、洗漱、沐浴、更衣、化妝、以及洗護用品的貯藏等功能。
第四、合理的設計客廳及餐廳。客廳及餐廳應該根據家具尺寸和人體適宜的尺度,進而得出客廳及餐廳空間的進深和面寬應杜絕出現大而不適的情況,餐廳在滿足獨立進餐空間的前提下可與與廚房或客廳結合布置。在有效節省面積的同時還可有效的擴展視覺感受。
第五、有效的設計臥室,臥室在住宅設計中應充分考慮到經濟型戶型在全生命周期中的功能變化的需求,可結合儲藏空間設計出可變空間,用于滿足家庭時不同時期的需求。
第六、儲藏。對頂部空間應該充分地進行使用,對公共面積盡量少占用,可結合臥室布置,成為建筑空間的X元素。
第七、合理的設計陽臺。結合陽臺的日常使用功能,對常用比例進行調整,對同時需充分考慮客廳陽臺的分離使用需求。
第八、對構件的形式進行改變。將轉角窗、凸窗要適當的多做出來,改善通風采光環境,擴展空間。
第九、將固定構件減少。合理的設計承重結構墻,將彈性分離的實用價值和可能性提升上來。
4、注重生態化設計原則
將生態化設計理念充分的應用到現代住宅樓結構中,對以下幾點必須要高度的重視起來:首先,要將自然環境同建筑物有效的結合起來,將自然環境同建筑結構之間的關系要正確的進行處理,在對自然環境進行保護的基礎上,設計住宅樓;其次,將高效的空間體系構建出來,將體現美學觀念和符合人文精神的地面設計出來,低層建筑與自然環境應該高度的結合起來。在規劃設計城市空間時,要力求中間生態效益的最大化,此外,對地下空間也應該科學的進行應用,確保在整個城市空間將一個符合生態發展的住宅區構建起來,確保在住宅樓的房間內、房間外構成一個系統的模式,建立一個循環的網絡模式,同時,對生態平衡進行維護的過程中,將資源浪費的問題降低下來;再次,加強設計住宅樓周邊自然環境的力度,將四周環境保護作為重點來對待,將人工層次降低下來,對自然環境確保能夠充分的進行應用,確保在自然環境中將建筑設計充分地融入進來;第四,將加強對生態建筑的地方評價,在初期設計建筑結構的時候,一定要細致的分析和考察地方環境特點,主要涉及到地方的文化、地方的人物性格、地質地形、氣候特點、其他建筑風格等;第五,要確保有足夠的彈性存在于住宅樓的生態設計中,在科技不斷發展的推動下,當代建筑設計一定要將科技融入進去,樹立可持續發展的觀念,不但可以將時展的特征彰顯出來,同時,還可以有效的適應未來社會的發展。
結語:
綜上所述,進入21世紀以來,在社會經濟發展的推動下,為我國建筑行業的發展帶來了極大的推動作用,在很大程度上滿足初期人們的住房需求,隨著我國住宅市場的不斷成熟,和人們對現代生活習慣的逐步改變,我們作為設計者也應當與時俱進,以專業的知識和適度超前的眼光給廣大人們帶來更為適宜居住的現代化住宅樓。住宅樓是與人們生活聯系最為密切的建筑結構,因此,為了保證人們的生活需求,對于住宅樓的各種設計環節我們必須要高度的重視起來,綜合起多方面的要素,才能夠確保將符合社會發展符合人們需要的住宅項目打造出來。
參考文獻
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