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合肥市下穿式立交桥排水系统的研究

合肥市下穿式立交桥排水系统的研究

作者：刘洁安徽建筑大学

学位级别：硕士

进入21世纪以来,城市化进程脚步加快,城市立体交通建设如火如荼。合肥市二环路以内的下穿式立交桥数量达到55座之多,对合肥繁重的交通压力起到了一定的疏导和缓解作用。但是,下穿式立交桥的雨季积水问题成为了合肥市民暴雨天气出行的噩... 详细信息

进入21世纪以来,城市化进程脚步加快,城市立体交通建设如火如荼。合肥市二环路以内的下穿式立交桥数量达到55座之多,对合肥繁重的交通压力起到了一定的疏导和缓解作用。但是,下穿式立交桥的雨季积水问题成为了合肥市民暴雨天气出行的噩梦。从去年开始,合肥市排水办公室为了解决这一难题,在一环以内的重要路段的下穿立交桥安装了电子测水尺、电子语音警示桩等对暴雨期间下穿桥的水深进行实时监测和报警。但是下穿桥却已经失去了它最重要的疏导交通的作用反而成为了交通管网中的栓塞。因此要根本上解决下穿式立交严重的积水问题必须要从排水系统研究方面入手。作者对合肥市下穿立交桥的设计研究发现,下穿立交桥的积水问题主要因为排水系统设计标准偏低,泵站排水能力不足且运行监管不到位,导致雨水下不去,排不出。为了解决这两方面问题,作者查阅了国内外的资料和文献,分别从下穿式立交排水系统设计,道路路面的雨水量计算,泵站的设计运行方面对下穿道路积水问题进行分析研究。本文首先对下穿立交桥的雨水流量的计算公式方面,给出了排水规范中的推理公式和同济大学的邓培德教授提出的容量平法进行对比。再以合肥市暴雨强度公式为基础,对合肥市下立交的暴雨重现期取值进行探讨,对径流系数、汇水面积取值进行研究并提出了确切计算公式给出了取值参考意见,从而大幅度提高了雨水量的计算标准。在雨水口的设计中研究了各种形式的雨水口的特点和适用范围及各泄水量的计算公式。在雨水泵站的优化运行方面,本文简析了有关泵房及水泵的形式及优缺点,建议下立交雨水泵站采取潜水泵作为泵站的排水泵,结合PLC系统,对泵站进行自动监控和运行。并对基于PLC系统的自动化控制的泵站系统进行研究,指出自动化控制泵站可以提高泵站的运行效率和减少后期人力财力的投入等优点。工程实例中以合肥市的降雨资料和下穿式立交桥的现状出发,对合肥市马鞍山路和长江东大街的下穿立交排水系统进行研究并做出设计参数修改建议。一方面提高了设计的重现期、汇水面积、径流系数等参数取值,重新得到了下穿立交桥的雨水设计流量,并对泵站泵房进行重新计算改造。并给出了泵站在PLC系统控制下自动运行时的系统程序流程图、泵站使用两台水泵运行时的系统结构图和三台水泵工作时的泵站轮换工作的PLC梯形图。本文对下穿立交桥的设计改造,大大提高了其排水系统的雨水设计流量,并对泵站的运行进行了优化,提高了泵的效率和寿命。

关键词：下穿式立交排水暴雨强度公式泵站的自动化控制 PLC系统

城市下穿式立交双仓框架涵结构受力分析和尺寸优化设计

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城市下穿式立交双仓框架涵结构受力分析和尺寸优化设计

作者：吴焕庆兰州交通大学

学位级别：硕士

城市交通拥挤现象随着城市化水平的不断提高而日益明显。为了缓解城市交通拥挤，从整体上采取拓宽路上交通线路、修建轨道交通外，还从局部上采取修建下穿式立交等解决重要路口的交通拥挤，使直行车辆沿下穿式立交通行而不受红绿灯约束... 详细信息

城市交通拥挤现象随着城市化水平的不断提高而日益明显。为了缓解城市交通拥挤，从整体上采取拓宽路上交通线路、修建轨道交通外，还从局部上采取修建下穿式立交等解决重要路口的交通拥挤，使直行车辆沿下穿式立交通行而不受红绿灯约束，从而达到整条路线的顺畅。下穿式立交一般修建在车流量密集的城市主干道，因此，为了减小由于施工带来的对城市交通的影响，修建下穿式立交时尽量缩短施工工期。本文以实际工程为背景，采用基坑明挖主体结构预制拼装的施工工艺进行下穿立交的施工，达到基坑工程和主体工程同时施工以缩短施工周期的目的。本文采用有限元分析法对下穿立交框架涵结构的埋置深度和横截面各构件尺寸进行研究，采用大比例模型的静载试验和模态试验对有限元模型的建模方法进行正确性佐证。在建模方法正确的基础上，对框架涵结构的埋置深度和横截面各构件尺寸进行参数化分析，从而得到框架涵的最适埋深以及最适埋深下受力最佳横截面尺寸，最终取得受力合理、用料节省的下穿式立交结构尺寸。本论文主要工作及结论有： 1）通过查阅文献资料，了解国内外隧道工程的发展和成就，熟悉相关施工工艺。此外，还介绍本论文工程背景的施工工艺、论文的主要研究内容、研究技术路线和所要达到的研究目的;2）根据相似原理制作1:4的框架涵试验模型，进而对试验模型进行静载试验和模态试验。静载试验中采用百分表和硅胶式应变片分别测得框架涵在不同工况加载受力下的控制截面的位移和应变，而模态试验中采用加速度传感器采集框架涵的自振频率，对采集到的试验数据进行筛选整理，与有限元模型下的理论数据进行对比做准备;3）采用有限元分析软件建立框架涵三维空间模型，其中框架涵混凝土材料和上下连接处钢板材料采用实体单元进行模拟，框架涵和基础之间的接触采用弹簧单元进行模拟，模型所加荷载为试验模型中相应位置的集中荷载，经计算并提取与试验模型测点位置相应的位移和应力，将有限元理论值和试验实测值进行对比分析，验证建模方法的正确性;4）在明确有限元建模方法正确的基础上，将有限元模型尺寸扩大至实际工程中框架涵的尺寸，取纵向长度为单位长度，除所加外荷载转换成均布荷载外，有限元模型采用的单元和边界条件均不变。在框架涵横截面尺寸不变的条件下，研究框架涵承受土压力和汽车荷载综合作用下控制截面受力随埋深变化的规律，并得到在某横截面尺寸下的最适埋深;此外，在框架涵埋深不变的条件下，研究其横截面各构件尺寸大小对框架涵受力的影响，进而得到优化后的横截面尺寸;5）在参数化分析中，采用单一参变量分析，从结构受力安全的角度出发并最终给出了在横截面尺寸保持不变下的最适埋深和在实际埋深下的最优横截面尺寸，进而对优化前和优化后的两种尺寸进行对比分析，表明优化前后的两种框架涵横截面尺寸，用料基本一致，但优化后的框架涵受力性能明显提高，由此可知，若保证优化前后受力性能一致的基础上，优化后的框架涵在用料上将更经济。

关键词：下穿式立交框架涵有限元试验模型参数化分析优化设计

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下穿式立交地下水的盲沟收集法

科技信息(学术研究) 2008年第19期 271-272页

作者：牛艳芳张伟郑州市市政工程勘测设计研究院

修建下穿式立交时,经常遇到地下水高于道路最低点的情形,应修建地下水盲沟系统,以降低地下水位。

关键词：下穿式立交地下水盲沟系统实例

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下穿式立交排水设计探讨

科技创新导报 2019年第7期16卷 63-64页

作者：赵文军天津市市政工程设计研究院武汉分院湖北武汉430050

随着我国国民经济快速发展,道路交通系统不断完善,下穿式立交被广泛应用,下穿式立交道路地势较低,且周边地形特殊,立交雨水泵站和下游雨水排水系统较为复杂,易发生积水,严重影响正常的交通出行。妥善解决下穿式立交排水问题,是确保道路... 详细信息

随着我国国民经济快速发展,道路交通系统不断完善,下穿式立交被广泛应用,下穿式立交道路地势较低,且周边地形特殊,立交雨水泵站和下游雨水排水系统较为复杂,易发生积水,严重影响正常的交通出行。妥善解决下穿式立交排水问题,是确保道路交通正常运行的关键。本文简要介绍了下穿式立交排水设计标准及基本设计方法,根据下穿立交的排水特点,分别阐述了下穿式立交下穿立交排水系统设计要点、雨水收集、排放各部分的设计的要点。

关键词：下穿式立交排水特点汇水面积设计要点雨水收集系统雨水泵站

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下穿式立交积水问题解决方案研究

才智 2013年第19期 175-176页

作者：张笑楠长安大学汽车学院车辆工程系陕西省西安市710063

下穿式立交在暴雨天气容易严重积水,引发安全事故,针对该问题,本文通过对现有解决方案的优缺点进行分析,进而设计了一套下穿式立交水位报警系统,该系统主要功能是在下穿式立交发生积水时向驾驶员及行人声光报警,同时向市政部门发布辖区... 详细信息

下穿式立交在暴雨天气容易严重积水,引发安全事故,针对该问题,本文通过对现有解决方案的优缺点进行分析,进而设计了一套下穿式立交水位报警系统,该系统主要功能是在下穿式立交发生积水时向驾驶员及行人声光报警,同时向市政部门发布辖区各下穿式立交的水位信息,通过分析得出该系统简单可靠且应用范围广泛。

关键词：下穿式立交报警水位标尺雨水泵站

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下穿式立交的道路盲沟设计

市政技术 2013年第6期31卷 35-38页

作者：赵艳红北京市市政工程设计研究总院北京100082

在设计道路下穿式立交时,地下水位往往接近或高于道路路基及挡墙基础,甚至高于道路路面设计标高,必须采取相应措施使路基具备足够的强度与稳定性。结合我国目前的实际情况,采用盲沟排水来吸收、汇集地下水,并将其排至路基范围以外,以降... 详细信息

在设计道路下穿式立交时,地下水位往往接近或高于道路路基及挡墙基础,甚至高于道路路面设计标高,必须采取相应措施使路基具备足够的强度与稳定性。结合我国目前的实际情况,采用盲沟排水来吸收、汇集地下水,并将其排至路基范围以外,以降低路基及挡墙基础下的地下水位,减少土壤的含水量。笔者通过北京北苑东路下穿铁路立交盲沟的设计实践,根据该工程水文地质情况进行了水量计算,完成了下穿铁路立交的盲沟设计。

关键词：道路下穿式立交地下水路基稳定盲沟设计