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文档简介
1、都(匀)香(格里拉)高速公路六盘水至威宁(黔滇界)段 LWTJ-16合同段 18 / 18路 基 路 面 说 明 书云南省交通规划设计研究院 二一五年十一月(一)一般路基设计1、路基设计原则:路基设计原则是根据沿线自然条件,结合本路段特点及难点,以及路线总体设计的要求,在满足使用功能的前提下,按照通畅、安全、环保、耐久、节约的设计指导原则,借鉴项目区其它工程设计、施工的成功经验,本着因地制宜就地取材的原则,充分体现以人为本和建设生态公路的指导思想,以实现路基构造物设计的安全性、自然性、人性化的设计要求和特点,选择合理的路基横断面结构形式及边坡坡率,侧重于路基边坡的生物工程防护,采取经济有效的排
2、水工程措施和病害防治措施,防止路基病害的产生,确保路基的强度和稳定性,尽量减少工程实施对土壤环境、水环境、生物环境、社会环境、自然关系的影响和破坏。2、设计依据公路工程技术标准(JTG B012014);公路路基设计规范(JTG D30-2004);公路路基施工技术规范(JTG F10-2006);公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006);公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004);公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2011);公路排水设计规范(JTG D332012);公路工程地质勘察规范(JTJ C202011);公路自然区划标准(JTJ 003-86)。 贵州
3、省相关技术文件:贵州安全性设计指南、贵州省高速公路软岩路堤设计与施工技术指南以及贵州高速集团有限公司相关文件。3、标段起终点LWTJ-16合同段路线长度14.32km,K131+700K145+800,包含观风海停车区。4、路基填土高度本路段路线穿越的地貌单元主要为中低山区,路基填土高度主要受地形条件、填挖平衡、地下(地表)水位及路基稳定性等因素控制。为了保证路基的安全、稳定,根据本路段地形、地质和水文条件,考虑工程投资和环境景观的要求,路基一般填土高度一般控制在20米以内。为确保路床土基长期处于干燥或中湿状态,路基临界高度根据土质及路床干湿类型,控制在1.6米。沿河路基满足设计洪水频率及设计
4、洪水位。不能满足最小填土高度时,采用超挖换填、设置渗沟、增加碎石垫层等措施处理地基。5、路基宽度(1)整体式路基,路基宽24.5m,双向四车道,其中:行车道宽4×3.75m,硬路肩宽2.5m, 中间带宽3m(中央分隔带宽2m,左侧路缘带宽2×0. 5m),土路肩宽2×0.75m。(2)分离式路基:路基宽12.25m,其中:行车道宽2×3.75m,左、右硬路肩宽分别为0.75m和2.50m(含左、右侧路缘带宽0.5m、0.5m),土路肩宽2×0.75m。为了更符合与自然结合,全线坡口修整为弧形。详见下图。图 路基标准横断面(V=80km/h)6、
5、路拱横坡一般路段行车道、硬路肩及路缘带路拱横坡采用2%,土路肩采用4%的横坡。7、超高方式路线平曲线半径小于2500m时,在曲线上设置超高。超高方式为,整体式路基采用绕中央分隔带边缘旋转,分离式路基采用绕设计线旋转,超高过渡在缓和曲线内完成8、用地范围路堤坡脚或排水沟外缘1.0m,路堑边坡坡顶或截水沟外缘1.0m,桥梁上部构造水平投影以内的土地为公路用地范围。9、路基边坡设计(1) 填方路基边坡 填方路基边坡一般采用台阶式边坡填方路基边坡设计表填方路基边坡高度(H)填土(或土石混填)路基填石路基主线H10m1:1.51:1.251:1.510mH20m上部8m边坡 1:1.5,下部边坡1:1.
6、75上部8m边坡1:1.31:1.5,下部边坡1:1.51:1.75互通立交匝道匝道边坡将视情况适当放缓,尤其匝道圈内边坡将放缓至1:21:10。 护坡道:为了养护的方便以及今后植树、植草绿化路容的需要,在设置排水沟的路堤段坡脚均设置护坡道,护坡道宽度为1.0m,并向外设4%的横坡。在不设排水沟时,坡脚外预留1.0m宽作为公路用地。(2) 挖方路堑边坡 根据沿线挖方路段的岩土情况,边坡设计首先以安全为原则,在尽量不增加特殊加固措施以及满足边坡绿化条件的前提下,边坡坡率将适当放陡,以减少占地以及对自然边坡植被的破坏。边坡坡率:土质、全风化石灰岩、白云岩、玄武岩以及全强风化砂岩、页岩等路段的边坡坡
7、率采用1:0.751:1.5;特殊岩土例如膨胀土路段,其坡率放缓至1:1.51:3.5。强风化的石灰岩、玄武岩以及弱风化砂岩、页岩等路段的边坡坡率采用1:1.01:1.5;弱风化石灰岩、玄武岩等路段的边坡坡率按采用1:0.751:1.0;顺层边坡路段的边坡坡率一般按岩层倾角放坡,若按岩层倾角放坡有困难的路段,采用锚杆框架、锚索框架加固。对于边坡稳定性较差路段,应通过安全稳定性分析计算综合确定。对于土质挖方路段,挖方边坡按6m分级,对于软质岩路段如夹杂煤线的页、泥岩路段边坡,挖方边坡按8m进行分级设计;对于砂岩、石灰岩、玄武岩等硬质岩路段边坡,挖方边坡按10m进行分级设计。考虑到路基安全、稳定同
8、时兼顾防护、施工及养护作业的方便,于边坡分级处设置2.04.0m宽的边坡平台,并以4的坡度向内侧倾斜,平台上设置平台排水沟,以拦截坡面水,同时在挖方边坡上设置检修踏步,以便于运营阶段的维护工作。 碎落台为了诱导视线,增加边坡层次感,改善边坡景观效果,路堑坡脚至边沟外缘设置了1.5m宽的碎落台,并以4的横坡向边沟侧倾斜,碎落台内植树绿化。(二)路基支挡与防护本路段地处贵州西北部,气候湿润,降雨丰富,植被生长茂盛。根据本地区气候及植被特点,土壤条件,路基填料类型等,以及交通部典型示范工程的要求,路基防护将体现绿色环保理念,在充分考虑边坡稳定的基础上,以植物生态防护为主,工程防护为辅。植物防护采用植
9、草结合低矮灌木的立体防护形式,辅以少量花卉及观赏性植物。1、填方路基边坡防护(1)喷播草籽防护当路基边坡高度H4m时,边坡采用喷播草籽防护,草籽选用适合当地气候的耐寒和耐旱植物。防护范围:路床顶面以下,路基坡脚以上。(2)衬砌拱形骨架护坡当路基边坡高度H4m时,采用M7.5浆砌片石衬砌拱形骨架防护,骨架内种植草灌,骨架厚度30cm,基础高60cm,拱圈高2m,在拱圈及肋柱上采用20号混凝土预制块镶边,以拦截水流,使路面雨水及坡面雨水在边坡上集中排除,并通过坡道导流槽直接流入路基排水沟。当4mH5m,设双排衬砌拱,当5mH6.5m,设三排衬砌拱,当6.5mH8m,设四排衬砌拱;当8mH10m,设
10、五排衬砌拱。防护范围:路床顶面以下,路基坡脚以上。(3)浆砌片石护坡当路堤通过较大的水(塘)、水库时,设计水位+50cm以下采用30cm厚M7.5浆砌片石护坡满铺防护。防护范围:路床顶面以下,路基坡脚以上。(4)挡土墙在路基填方边坡压站地方道路、沟渠,或地面横坡较陡、边坡放坡过远、填筑困难时,设置路肩墙或路堤墙。对于占地受限路段采用衡重式挡土墙,对于占地宽余及墙高过高而地基承载力不能满足衡重式挡土墙要求的路段采用仰斜式挡土墙。挡土墙墙体采用C20片石混凝土砌筑。挡土墙基础一般埋置深度为天然地面以下不小于1.5m;挡土墙基础开挖后均应对地基承载力进行测定,如挡土墙基底地基承载力不足时,须采取地基
11、加固处理措施。挡墙基底可采用换填级配碎石或设置钢筋混凝土底板进行处理。(5)桩板墙在半填半挖路基段或者陡坡路堤段,由于地面横坡较陡、边坡放坡过远、填筑困难时,设置桩板墙防护。桩板墙由抗滑桩与桩间板(墙)组成,抗滑桩采用C30钢筋混凝土桩,矩形断面,2.0m×3.0m,桩长1425m不等,桩距为5m;桩间板采用C30钢筋混凝土预制,板宽3.7m。2、挖方路基边坡防护本合同段沿线地形起伏较小,岩性主要为石灰岩、白云岩等。本项目沿线各段落挖方边坡防护原则如下: K131+700K145+800(黑山梨柴林段):路线位于迤那镇内,地形地貌主要为山间沟谷,因侵蚀作用强烈,尖棱状山脊与“V”型沟
12、谷相间出现,局部陡坡内有崩塌、滑坡现象发育,岩性主要为石灰岩、页岩、炭质页岩为主。路基挖方主要以粘土、灰岩、以及部分软质岩边坡为主,防护以防风化以及稳定性为主;特别针对炭质页岩路段,在进一步放缓边坡的同时,针对强风化的页岩边坡进行稳定性验算,同时设置锚索框架梁或者桩板墙进行防护。黑山至梨柴林段(1)喷射植草灌防护当路堑边坡高度H8m时,土质边坡坡率缓于1:1.5时,边坡采用喷射植草灌防护,草(灌)选用适合当地气候的耐寒和耐旱植物。(2)拱形骨架护坡当岩质路堑边坡坡率i1:0.75,或土质路堑边坡坡率i1:0.75时,挖方坡面采用浆砌拱形骨架防护。骨架采用浆砌块石砌筑,并采用C20水泥混凝土块镶
13、边,镶边石高出骨架面5cm,以汇导水流,使坡面水在骨架内汇集流入边沟。在膨胀土路段,采用带支撑渗沟的拱形骨架防护,通过支撑渗沟保持边坡土体的水稳定性,进而确保膨胀土边坡的稳定性。(3)窗孔式护面墙(方圆护面墙)当路基边坡高度H6m时,土质及土石二元边坡的下部较为稳定的坡面采用方圆护面墙防护,方圆护面墙具备轻型防护的特点,在稳定性较好的岩质坡面能有效的保护岩石,防止坡面进一步风化剥落,同时也可在其内部的拱圈内码砌植生袋,达到绿化边坡的作用。(4)灌木护坡(挂网、植生格)主要适用于以中风化的厚层灰岩、白云岩、砂岩为主,坡面较为稳定的岩质边坡。灌木护坡可适用于不同的岩质边坡。不论是挂网还是植生格都能
14、起到非常好的植物防护作用,能有效地整体固坡、维护自然景观,提高施工速度、降低工程造价、形成山体滑落的屏障,同时配合坡面喷播的草灌,能形成良好的绿化效果。(5)锚杆(索)框架梁植草(灌)护坡对挖方边坡岩体风化破碎严重的路段或路堑岩体相对路基顺层威胁时,采用锚杆(索)框架梁以增强边坡的整体稳定性,框架梁内喷播植草。框架梁框架为2.5m×2.5m,框架宽30cm,高30cm,框架采用C25混凝土现浇。针对整体稳定性较强,但节理裂隙发育的路段采用锚杆框架梁,锚杆类型为全长粘结型,节点采用25、28螺纹钢筋(HRB400)锚杆锚固。针对整体稳定性较差,存在潜在滑动的危险,或开挖岩层为顺层的边坡
15、,采用锚索框架予以加固,框架间距根据边坡坡率与坡面高度进行调整,框架宽50cm,高50cm,采用C30混凝土浇筑,锚索为6j15钢绞线。(三)路基填料及压实1、路基填料本标段可用于路基填筑的材料有粘土、膨胀土、强中风化石灰岩、白云质灰岩、页岩、炭质页岩等。本标段废方较多,故路基填筑尽量采取就近利用的方式,对不满足规范要求的土料尽量采用物理改良发进行废物利用,以减少投资。具体如下:K131+700K136+5000(塘口村黑山段),主要地貌为街兴元台地,总体上较为平坦,发育有较多丘顶高程基本一致、高约30m左右的残丘,丘面普遍披盖残积粉质粘土,地表第四系覆盖土层较厚约615m,且大部分土层具有膨
16、胀性。K136+500K145+000(黑山梨柴林段),地形地貌主要为山间沟谷,因侵蚀作用强烈,尖棱状山脊与“V”型沟谷相间出现,局部陡坡内有崩塌、滑坡现象发育,岩性主要为石灰岩、页岩、炭质页岩为主,地表覆盖层较薄约为2.08.0m,且在K137+250K139+750段地表覆土具有膨胀性。此段路基主要开挖粘土、膨胀土与软质岩为主,路基填料也以粘土、膨胀土与软质岩为主。针对本标段的特殊性填料膨胀土,项目组认为填方路基应通过成熟的物理改良法尽量利用膨胀土作为路堤填料,以避免大量废弃引起的造价提高以及对环境的破坏。挖方路基在确保边坡稳定安全的情况下,仅需对路床填料换填碎石土即可。此段路基填料详见下
17、表(仅示意填方路段);而以炭质页岩为代表性的软质岩,在国内已经有相关成熟的利用经验,设计上认为本项目应尽量利用炭质页岩等软质岩,以避免大量废弃引起的造价提高以及对环境的破坏。路基填料设计表(黑山梨柴林段)序号桩号范围填料结构类型填料说明石料来源1K131+700K133+200土石分层,粘土包边挖方石渣+利用膨胀土K134+000-K135+5002K133+200K134+000弱膨胀土直接利用本段挖方3K134+000K135+500弱膨胀土直接利用优先利用土方本段挖方4K135+500K136+290普通土+隧道弃渣利用土方+炭质页岩弃渣本段挖方黑山隧道弃渣5K137+420K138+2
18、96.60土石分层,粘土包边挖方石渣+利用膨胀土本段挖方6K138+636K138+845全部填筑挖方石渣挖方石渣本段挖方7K139+165K139+426.8全部填筑挖方石渣挖方石渣本段挖方8K139+426.8K139+629高填,全填石渣挖方石渣K139+940-K140+3799K139+749K139+940高填,全填石渣挖方石渣K139+940-K140+37910K140+779K141+120普通土+炭质页岩石渣利用土方+炭质页岩石渣本段挖方11K41+120K142+480普通粘土或隧道弃渣利用土方+炭质页岩石渣本段挖方2、路基压实技术要求路基填筑前平均清除30cm厚的表层土
19、,并集中堆放以便于后期用于复耕,清表后对基底碾压密实,使基底的压实度不应小于90。路基压实度要求(重型击实标准)填 挖 类 型路床顶面以下深度(cm)压实度()填方路基路 床012096上路堤12019094下路堤190以下93零填及挖方路基012096路基填料最小强度和最大粒径要求项 目 分 类路面底面以下深度(cm)填料最小强度(CBR)( % )填料最大粒径(cm)填方路基上路床030810下路床30120510上路堤120190415下路堤190以下315零填及挖方路基03081030120510填石路堤的压实质量标准用孔隙率作为控制指标,应符合下表的要求: 硬质石料压实质量控制标准分
20、 区路床底面以下深度(m)摊铺层厚(mm)最大粒径(mm)压实干重度(kN/m3)孔隙率 ()上路堤1.20-1.90400小于层厚2/3由试验确定23下路堤>1.90600小于层厚2/3由试验确定25 中硬石料压实质量控制标准分 区路床底面以下深度(m)摊铺层厚(mm)最大粒径(mm)压实干重度(kN/m3)孔隙率 ()上路堤1.20-1.90400小于层厚2/3由试验确定22下路堤>1.90500小于层厚2/3由试验确定24软质石料压实质量控制标准分 区路床底面以下深度(m)摊铺层厚(mm)最大粒径(mm)压实干重度(kN/m3)孔隙率 ()上路堤1.20-1.90300小于层
21、厚由试验确定20下路堤>1.90400小于层厚由试验确定22填石路基的压实质量也可以采用施工参数(压实功率、碾压速度、压实遍数、铺筑层厚等)与压实质量检测联合控制。填石路基的压实质量还可以采用压实沉降差或孔隙率进行检测。3、路床顶面验收标准除满足正常路床填筑粒径、压实度、CBR要求外,地基土基回弹模量值应大于40MPa和弯沉值小于0.174mm。4、构造物两侧路基为了减少路基在构造物两侧产生不均匀沉降,减轻跳车现象,提高车辆行驶的舒适性。桥涵台背一定范围内的路基要求采用碎石填筑。台背路基与锥坡填土同时进行,要求从填方基底至路床顶面压实度均达到96%。桥涵构造物台后路基处理范围构造物类型底
22、部处理长度(m)上部处理长度(m)备 注桥 梁每侧3每侧(3+1.5H)含台前溜坡及锥坡,且需超长0.3m压实。涵 洞每侧2每侧(2+1.5H)桥台背后、涵洞两侧与项部、锥坡与挡土墙等构造物背后的填土均应分层压实,每一压实层松铺厚度不宜超过20cm。涵洞两侧的填土与压实和桥台背后与锥坡的填土与压实对称或同时进行。各种填土的压实尽量采用小型的手扶振动夯或手扶振动压路机。(四)特殊路段及不良地质路段路基设计1低填浅挖路基及路床处理对于路基填方或挖方高度小于路面结构+路床厚度(76+120=196cm)的低填路基,为保证路床的压实度达到96%,对路床进行开挖换填处理,换填材料采用碎石土。2路床换填处
23、理由于本标段开挖土方多为第四系的粉质粘土,其物理力学指标较差,CBR值较低,不满足路床填料最小强度(CBR)要求。故设计上对路床进行特殊处理,填方路段路床范围直接采用碎石或碎石土填筑,强全风化岩质以及土质挖方路段路床范围采用碎石或碎石土换填,中微风化岩质挖方路段,路床采用40cm的碎石或碎石土调平。针对膨胀土挖方路段,路床120cm换填碎石土,路床下采用超挖80-120cm,基坑底部铺设防水土工布,并回填碎石土。针对炭质页岩、泥岩等软岩挖方路段,路床120cm换填碎石土,路床下超挖40cm,基坑底部铺设防水土工布,并回填碎石土。3填挖交界处理为了保证填挖交界段路基、路面的整体稳定性,减少路基的
24、不均匀沉降,当地面横坡或纵坡陡于1:5时,路基需进行填挖交界或半填半挖处理。纵向填挖交界处,地面纵坡陡于1:2.5时,对挖方区路床120cm范围内土体进行超挖,超挖长度不小于5m,并在上、下路床底部各铺设3层长4m的土工格栅,格栅均采用8U型钢筋钉固定,纵横间距为1.0m。路基底部自地面线应开挖宽度不小于2.0m的台阶,并以3%的横坡向内倾斜。横向填挖交界处,地面横坡陡于1:2.5时,对挖方区路床120cm范围内土体进行超挖,超挖长度不小于5m,最多超挖至边沟内侧,并在上、下路床底部铺设3层土工格栅,格栅均采用8U型钢筋钉固定,纵横间距为1.0m。基底部自地面线应开挖宽度不小于2.0m的台阶,
25、并以3%的横坡向内倾斜。为了行车舒适,超挖边缘不宜在单个行车道内和硬路肩内,挖方一侧的台阶应与每个车道宽度一致、位置重合。膨胀土纵横向填挖交界路段,铺设的土工格栅加长至10m,炭质页岩等软岩的纵横向填挖交界路段,铺设的土工格栅加长至8m。为保证路基处于较好的水文条件,沿填挖交界处设置碎石盲沟把裂隙水或下渗水引出路基,以保证路基安全。4桥梁台背回填根据施工图评审会会议纪要以及集团公司要求,轻型桥台的台背采用级配碎石进行回填(仅针对轻型桥台)。5高填路堤现行规范规定边坡超过20m的路堤为高填路堤,目前山区高速公路已修筑的一些高路堤,常出现沉降及沉陷等路基病害,影响公路的正常运行,因此本项目在弃方较
26、少时,一般不采用高路堤。但局部路段由于地形复杂,弃方较多且调运困难时仍考虑采用高路堤方案。高填路堤路段一览表序号起讫桩号长度(m)边坡最大填土高度中桩填土高度地基情况处理方案1K137+498.5K137+640.8右侧28021.4512.3地表覆盖2-3m的碎石土,下部为强风化的灰岩局部夹炭质页岩整体地势较陡,现为老锅厂村子的农田,路堤底部4m采用石渣填筑,加强夯补强2K139+420K139+57515532.0828.6地表覆盖5-6m的碎石土,下部为强风化的灰岩整体地势较缓,现为农田,路堤底部4m采用石渣填筑,路堤每填筑4m加强夯补强3K139+760K139+915右侧15528.
27、8616.4地表覆盖4-6m的碎石土,下部为强风化的灰岩整体地势较缓,现为农田,路堤底部4m采用石渣填筑,路堤每填筑4m加强夯补强4K140+945K141+015右侧13017.926.54地表覆盖3-6m的碎石土,下部为强风化的灰岩右侧路堤边坡第一级按8m放坡,坡率1:1.5,然后设置桩板墙,桩长14-25m,桩间距5.0m,桩间挂挡土板。5K142+200K142+270右侧7027.212.6地表覆盖3-6m的碎石土,下部为强风化的炭质页岩岩整体地势较缓,现为荒地,路堤底部4m采用石渣填筑,路堤每填筑4m加强夯补强6K145+350K145+70035019.318.5地表覆盖4-6m
28、的粘土,下部为强风化的灰岩整体地势较缓,现为农田,路堤底部4m采用石渣填筑,路堤每填筑4m加强夯补强本标段共设置了6段高填路基,总长为11400m,项目组通过现场调查、定性分析、定量验算等进一步详细掌握此段高填路堤的特点,并有针对性的采取一些措施: 基底条件通过现场调查以及分析,在对地基平整后填筑4m石渣提高地基承载力;部分路段需要对原地面进行挖台阶处理。路堤补强措施及压实度控制本段高填路堤填料主要为粘土以及附近挖方开挖出的强风化石灰岩、炭质页岩石渣与碎石,对一般高填路堤每填筑4m采用强夯进行补强一次;对设置了桩板墙,无法采用强夯对路堤进行补强,设计上采用了每填筑2m,加铺一层高强土工格栅进行
29、补强的措施。同时要求压实度不得小于95%。设置支挡结构物K139+420K139+575右侧、K139+760K139+915右侧、K142+200K142+270右侧三段高填路堤所处位置地面横坡相对较陡,为确保路基安全,在填方坡脚第三级边坡处设置了B型护脚墙,护脚墙采用C20片石砼砌筑。K140+945K141+015段高填路堤位于王家梁子村北侧的山沟内,坡面较陡,为了确保路基安全,在路堤右侧设置桩板墙对路堤进行支挡。抗滑桩采用C30钢筋混凝土桩,桩长1425不等,桩径为矩形短信2.0m×3.0m,对于不同位置的抗滑桩,设计上根据其所在位置的实际情况进行了计算,确定其所需要的桩长以
30、及配筋。施工中应注意观测路堤填筑过程中或以后的地基变形动态,对路堤施工实行动态监控,以确保路基安全。右侧路堤边坡第一级按8m放坡,坡率1:1.5,然后设置桩板墙,桩长14-25m,桩间距5.0m,桩间挂挡土板。路堤沉降不论地基和路堤都是难免的,试验研究成果表明,高路堤地基沉降在路基施工结束时可基本完成,而堤身的沉降则要在施工结束后缓慢完成,且路堤越高沉降时间越长。过去大多预留沉降量使路基沉降后仍能符合设计要求高度,但高速公路纵坡要求严格,不可能由于预留沉降量使路面纵坡在短距离内起伏变化,也不可能在其沉实后再调整路面高度,沉降量的调整难度相当大,因此本设计不采用预留沉降量,要求在施工填筑过程中,
31、严格控制分层填筑的厚度,填料强度应达到要求,压实度达到压实标准,作好施工计划,对高填方路段应提早施工,保证沉降预压期不小于6个月,使其自然沉降,尽量减小工后沉降量。6挖方路堑高边坡本标段施工图阶段共设置了6段深挖路堑,总长为1512.7m。本项目除在特殊情况以及无法避免时,一般均对深挖高边坡进行了调整。但局部路段由于地形复杂,平纵面无法调整的情况下,也产生了一些挖方高边坡。对此,项目组给予高度重视,加强设计力度,确保深挖高边坡的稳定性与安全性。挖方高边坡路段一览表序号起讫桩号长度(m)边坡最大挖方高度中桩挖方高度地质情况处理方案1K135+039K35+300左侧26129.1328.75本段
32、为石质边坡,主要开挖强中风化的白云岩、炭质页岩等本段边坡倾向与岩层倾向呈大角度交叉,节理裂隙发育,采用锚杆框架梁防护2K135+250K135+566.7右侧316.731.417.6本段为石质边坡,主要开挖强中风化的石灰岩、炭质页岩等本段为逆层边坡,采用灌木护坡+拱形骨架防护3K139+963.2K140+262.5左侧299.322.8123.86本段为土石二元边坡,上部土体较薄主要开挖强中风化的石灰岩本段边坡倾向与岩层倾向呈小角度交叉,节理裂隙发育,采用锚杆、锚索框架梁防护4K139+944.7K140+274.4右侧329.726.1423.86本段为土石二元边坡,上部土体较薄主要开挖
33、强中风化的石灰岩本段为逆层边坡,节理裂隙发育,采用锚杆框架梁+拱形骨架防护5K140+802.7K140+945.5右侧142.828.7413.25本段为土石二元边坡,上部土体较薄主要开挖强中风化的白云岩、炭质页岩等本段为逆层边坡,炭质页岩边坡放缓坡率,采用灌木护坡+拱形骨架防护6K141+263.8K141+427左侧163.229.3417.3本段为土石二元边坡,上部土体较薄主要开挖强中风化的炭质页岩岩本段边坡为顺层边坡,节理裂隙发育,采用抗滑桩+锚索框架梁防护挖方高边坡设计将采用施工监测、信息化动态设计方法进行。设计时将根据岩土体类型、成因、性状、风化程度、主要结构面、气象、水文地质条
34、件以及必要的岩土体物理力学指标,通过采用工程地质类比法、极限平衡法以及数值分析法等进行综合分析与计算。其中对于岩质边坡,加强结构面以及节理裂隙调查,通过边坡总体稳定性评价、刚体极限平衡及有限元法综合评价其稳定性,对不同的边坡采用有针对性的方案。土质边坡的局部滑塌沿线的土质边坡主要为表层的第四系冲洪积、残坡积的粘土(包括红粘土)及全风化的石灰岩、白云岩、页岩、板岩等,降雨入渗后,土体吸水软化自重增加,导致抗剪强度降低,极易引起边坡土体产生滑塌。处理措施:对一般路段考虑通过放缓边坡、加宽平台、采用窗孔式护面墙加强防护及排水等措施进行治理,当受地形条件限制或仍不能稳定时,将采用锚杆、锚索框架等进行加
35、固处理。岩质边坡的崩塌、碎落沿线部分路段岩石节理裂隙比较发育,岩体较为破碎,在路基开挖后岩体风化速度加快,受几组不利节理面的共同影响,岩体容易产生楔形体破坏而产生崩塌、碎落等病害。处理措施:提前清理坡面危石,同时设置窗式护面墙进行防护,局部可以锚杆框架加固。岩质边坡沿结构面的顺层滑动沿线地质岩性主要为石灰岩、白云岩、页岩等沉积岩类。局部路段岩层倾向路基,边坡开挖后,受雨水(地下水)的影响,使岩石层面的C、值降低,边坡沿着层面产生顺层滑动,危害路基安全。处理措施:对于一般路段采用放缓边坡,边坡坡率与岩石倾角保持一致;对于挖方边坡高度较高而又无法使边坡坡率与岩石倾角保持一致的段落,加强防护与排水的
36、措施;顺层边坡可能滑塌时,采用锚杆、锚索框架进行加固处理。对挖方高边坡路段除过采取以上措施外还要加强排水工程设计,根据边坡裂隙水出露情况,必要时通过设置边坡渗沟等措施,保证边坡处于较好的水文条件状态下。对于不稳定路堑高边坡将分别采取如下措施:放缓边坡坡率,对于顺层边坡及边坡倾向与岩层倾向夹角较小的边坡,首先考虑放缓边坡坡率,使得边坡的倾角尽量接近与岩层自然的倾角,避免过重的圬工防护。锚杆+锚索框架梁防护,对于顺层边坡以及存在失稳危险的边坡,采用锚杆+锚索框架梁防护,锚杆长度为9m,锚索长度1820m。设计上采用“强脚固腰”的设计思路,在边坡中部采用锚索框架梁防护,在边坡坡脚出设置锚杆框架梁,有
37、效的增加了边坡的自稳性。对于部分石质边坡,由于其节理裂隙的发育以及强风化层过厚的情况下,采用锚杆框架梁进行加固,确保三维楔形体以及坡面的不会发生块状的掉落。加强截排水设计,项目组针对每一段高边坡进行了汇水验算,确保其在雨季时的截排水功能,保证边坡在饱水状态的稳定性。动态设计,施工中应注意观测路堑边坡的变形动态,实行动态监控,以确保边坡安全。对于潜伏重大地质病害、边坡结构复杂、对施工和运营造重大影响的重点高边坡或滑坡病害除要求采用简易观测(地表监测)外,还必须对其坡体变形进行深层位移动态监测、地面变形监测(倾斜盘监测)和地下水动态变化监测。通常每一重点边坡上布置13个监测断面,每个断面一般布设2
38、4个监测孔,具体位置、数量与深度,根据现场边坡实际情况确定。施工期间监测周期:每月监测2次,雨季或变形加剧时适当加密监测次数;工后延长1年监测时间,如1年后坡体变化仍不稳定,应延长监测周期。7膨胀土路段本标段膨胀土主要分布在K131+700K136+500(观风海停车区)、K137+250K139+750(老学堂至王家梁子)段。本段地形地貌分为两个大段落:K131+700K136+500(塘口村黑山段),主要地貌为街兴元台地,总体上较为平坦,发育有较多丘顶高程基本一致、高约30m左右的残丘,丘面普遍披盖残积粉质粘土,地表第四系覆盖土层较厚约615m,部分土层具有膨胀性。K137+250K139
39、+750(老学堂至王家梁子),地形地貌主要为山间沟谷,因侵蚀作用强烈,尖棱状山脊与“V”型沟谷相间出现,局部陡坡内有崩塌、滑坡现象发育,岩性主要为石灰岩、页岩、炭质页岩为主,地表覆盖层较薄约为2.08.0m,地表覆土具有膨胀性。处治方案本标段范围内仅有一处采石场,且石料场的上路支距约为1015km。若均采用外购石料进行路基填筑,势必会增加全线投资,同时还需要额外寻找弃土场对废弃的土方进行处置;若采用膨胀土进行路基填筑,按照规范需对其进行改良,而膨胀土改良最好的改良剂为生石灰粉或水泥灰。项目组在施工图外业调查阶段发现,项目区域附近没有大型的石灰生产厂家,且项目业主反对膨胀土的掺灰改良方案,故大面
40、积的石灰改良土也无法实现。施工图设计阶段,项目组针对上述实际情况,项目组经过仔细研究,参考广西、湖南等省市的高速公路膨胀土路堤施工经验,初步拟定了“膨胀土包心填筑,外侧粘土封边”的处治方案,具体为,选用膨胀等级较低的,弱中膨胀土作为路基填料的芯部,外侧采用2.5m的普通粘土或者红粘土进行包边封闭。具体的膨胀土路段处治方案如下:1)充分利用隧道弃渣与挖方石渣进行填筑,黑山隧道与梨柴林隧道所产的隧道弃渣,应通过纵向调运来解决膨胀土路段的填料问题,同时还能减少弃土场的设置。路基挖方石渣较为集中的纵向路段,应集中采用填石路堤。高填路堤优先采用填石路堤或普通土填筑。2)对于隧道弃渣和挖方石渣因运距较远而
41、无法充分利用,必须采用膨胀土填筑路堤的段落,设计上采用“膨胀土包心填筑,外侧2.5m粘土包边封闭”的方案。 3)对于膨胀土挖方路段,设计采用以放缓边坡坡率为主,柔性骨架防护为辅,生态防护为主,圬工防护为辅的防护方案。由于本标段地形地貌相对较缓,呈缓丘状,地形起伏不大,放缓边坡坡率即有助于释放膨胀土的膨胀变形,也能有效增加边坡的稳定性,同时不会对周围环境产生较大破坏。在保证边坡自稳性的同时,加强边坡截排水系统,确保对地表水的拦截与排放。挖方路段的边坡防护以柔型骨架防护为主,针对膨胀土的挖方边坡,设计上采用加强型拱形骨架植草防护,即在骨架流水槽下设置了干砌片石支撑渗沟,保证边坡土体的水稳定性,进一
42、步抵抗或抑制膨胀变形,保护边坡的安全。挖方边沟下设置纵横向的盲沟,降低地下水位,对于位于地下水位线以下的边坡,设置了仰斜式排水管进行排水。4)当挖方段路床位于膨胀土区域时,采用超挖80-120cm,基坑底部铺设防水土工布,并回填碎石土的方案,同时在两侧边沟底部加设碎石盲沟,确保挖方段路床的稳定性。8炭质页岩等软质岩路堤本项目旧司组的灰黑色炭质页岩主要分布于K135+800K137+100、K140+450K143+200,及黑山隧道与梨柴林隧道进口端1Km,分布范围相对较小。其中黑上隧道约960m,全为炭质页岩,梨柴林隧道进口端约1km为炭质页岩。旧司组炭质页岩以灰黑色为主,节理裂隙较为发育。
43、处治措施以及利用方案:以贵州省高速公路软岩路堤设计与施工技术指南为指导方案,项目组针对本标段的炭质页岩路段进行详细设计,主要针对零填挖路段、填挖交界路段、陡坡路堤、路床部分、挖方边坡的坡率与防护方案以及炭质页岩的填料利用等方面。挖方路段,边坡主要以放缓坡率为主,锚杆框架梁防护为辅的防护方案。填方路段,将挖方的炭质页岩松铺,进行8-15天的预崩解、软化,然后根据贵州省高速公路软岩路堤设计与施工技术指南进行分级,再将之作为路堤填料,进行摊铺、碾压。(五)路基路面排水设计1、路基路面排水设计原则(1)公路修筑后,尽量不干扰、不改变农田原有的排灌系统,以维持农业和养殖业的正常生产。(2)在公路排水沟外
44、侧设置挡水堰,使路基排水自成体系,防止农田水进入路基排水沟。(3)路基排水设计重现期15年,路面排水设计重现期5年。2、路基排水(1)排水沟填方路基两侧均设置排水沟,一般路段采用50×50cm、60×60cm以及80×80cm的梯形断面,水田及占地受限制的路段采用矩形,尺寸为:底宽80cm,深60cm,可视汇水面积大小适当增减排水沟的断面;对于互通立交区匝道圈内,采用浅碟形生态排水沟。如果较长路段无天然河流、沟渠等出水口时,适当加大排水沟尺寸,必要时修建横向排水沟,将水流引至附近天然排水系统。(2)边沟挖方路段及填方高度小于80cm的路段设置与路线纵坡一致并不小于
45、3的边沟,边沟形式初拟采用带盖板的C20混凝土矩型边沟(边沟尺寸60×60 cm、60×80cm以及60×100cm)。对于汇水面积较大以及边坡需要设置反向纵坡的路段,边沟深度最大可以达到120cm。C20混凝土矩型边沟具有排水效果好、防冲刷能力强但与周围环境不协调的特点;生态型边沟的特点是与周围环境和谐统一。对于地下水位较高或土基含水量较大的挖方路段,在边沟下设置碎石盲沟,以保证路床处于较好的水文条件下。盲沟尺寸根据地下水位以及土基含水量等因素确定。(3)截水沟根据地形水文条件,在挖方路段较高一侧山坡距坡口不小于5m处设置截水沟,以减轻路堑边沟的排水压力,降低水
46、流对路堑边坡或路基坡脚的冲刷。截水沟初拟浆砌片石矩形截水沟和浆砌片石梯形截水沟两个方案。梯形截水沟虽然具有有利于来水的汇入的优点,但其占地较大,景观效果差,因此,本次设计推荐采用占地较少的浆砌片石矩形截水沟,断面尺寸一般采用60×60cm,30×30cm两种,对于石质挖方路段原则上可不设截水沟。(4)平台排水沟填挖方边坡分级设置时,为拦截坡面水,防止边坡冲蚀破坏,在平台上设置边坡平台排水沟,石质挖方路段平台排水沟采用拦水带形式。(5)急流槽在路基边坡、路基边沟或截水沟水进入路基排水沟以及路基排水沟水进入沿线人工河沟或自然河沟时,一般均应设置急流槽。急流槽采用7.5号浆砌片石
47、砌筑。3路面排水路面排水包括:一般路段路面排水、超高路段路面排水、中央分隔带排水以及路面结构层排水等四部分。一般路段路面排水一般路段路面排水分集中排水和分散排水两种形式。路面排水形式比较表集中排水分散排水用拦水路缘石用路肩排水沟优点施工简便,造价低,对路基边坡稳定的影响小。路面水可以直接进入路肩排水沟,排水效果好,对路面结构的影响也较小。排水效果最好,对路面结构影响较小。缺点排水效果一般,并易产生路面积水,影响行车及路面结构的稳定性。占用部分土路肩,影响交通工程设施的布设,增加了施工的难度。施工期间及运营初期容易冲刷路基边坡。经综合分析比较,一般路段采用分散排水的形式排除路表水。对凹曲线底部填
48、方路段,及特大、大桥桥头填方路段则采用设置拦水路缘石结合边坡急流槽的集中排水方式。互通立交区匝道均采用分散排水方式。土路肩采用预制混凝土全封,有利于排水。(1)超高路段路面排水超高路段路面排水通过在路缘带设置排水沟并加设盖板进行汇水、集水,通过横向排水管排水。(2)中央分隔带排水中央分隔带采用凸起式,中间植草、栽灌木。分隔带下设置纵向碎石盲沟及纵向透水PVC管,将分隔带内的下渗水汇集,再通过横向排水管将水引出路基。(3)路面结构层排水路面面层底部设沥青下封层,路面结构层外侧土路肩内设置纵向碎石盲沟及排水管,排除路面结构层内的下渗水。(六)取、弃土方案本项目控制性工程段处于中低山区,路基填挖较为
49、频繁,弃方较多,剩余弃方尽量选择在山间耕作价值不高的沟谷中堆弃。本项目共设置弃土场3处,弃土容量约30.6万方,实际弃方约30.6万方。1弃土场设计原则本段弃土场均考虑设置在沟谷洼地中,弃土后,必定会破坏原有植被,加之所弃废渣松散,易被雨水冲刷,产生水土流失,破坏当地的农田建设及自然环境。本段弃土场应做好水土保持设计,目的在于减少施工期的水土流失,并在弃土完成后能尽快恢复原有植被。2弃土方式在弃土过程中,尽量遵循“集中堆放、分段分区”的原则,堆放时先上游后下游。同一地段堆放遵循“中间高、两边低”的原则。3水土保持措施弃土场使用前先将场内耕植土清除并集中堆放,以便在弃土结束后做为复耕回填的种植土
50、利用。弃土采用集中堆放的方式,在某一段区的土料堆放达到设计高程时,可以对该段区进行水保治理,而在下一段区继续堆放,这样可以避免土场的长时间裸露。对于弃土高度较大的弃土场采用分级堆放,并设置C20片石砼挡土墙防护。弃土完成后要对弃土场进行复垦,不能复垦的进行绿化,绿化树种尽量采用当地适生树种,弃土场的截、排水沟要及时疏导防止堵塞。(七)、路基施工方法及注意事项1 一般路基施工路基工程施工应严格按照交通部颁标准公路路基施工技术规范(JTG F10-2006)中有关规定执行。(1)路基填筑前,应对填料密度、含水量、最大干密度进行测定,压实过程中应对填料的含水量严格控制,压实后应检查填料的密实度是否符
51、合设计要求。(2)路基在雨季施工时,应注意加强施工管理,做好临时排水和防护措施(如设置路肩临时挡水堰等),避免路肩和边坡受雨水冲刷造成拉槽、崩塌。(3)为保证路堤边缘的密实度,每侧填土应加宽50cm,在路基填筑结束后再行刷坡至路基宽度。(4)台背填砂砾处理时,应采用反开挖路基的方式施工。(5)原有耕地及人工填筑的场地,应清表回填,填筑前进行夯实,路基基底压实度(重型)不应小于90。路基填土高度小于路面和路床总厚度时,应将地基表层土进行超挖并分层回填压实,其处理深度不应小于重型汽车荷载作用的工作区深度。(6)填筑路基前应平整场地,对低洼及水田路段,应把水排干清表土凉干或换填后再填筑;对塘坝等地面
52、的突起部分应开挖回填处理。(7)零填及挖方路段,应先将地面压实,使之达到要求的压实标准后再修筑路面。(8) 鱼塘的淤泥及清表土应其中堆放,可作为路基边坡绿化或种植灌木基材。防护工程所选用的草种应具有耐贫瘠、耐涝,且易成活、后期易管理等特点,以减少养护费用。(9) 路基施工严禁采用大爆破,应采用小型爆破、预裂爆破、光面爆破等,以免造成边坡损害,影响路容美观,给防护工程施工带来困难。(10)多级边坡的路堑施工时,应采用逐级开挖、逐级防护,避免大段落的刷坡及开挖护脚基础。应先修好坡顶截水沟并及时铺砌,后从坡顶逐层往下开挖施工, 对来不及施工排水设施的边坡,应采取临时工程防护措施,以免雨水冲刷造成边坡
53、破坏。施工期间应对路堑边坡坡顶与截水沟之间的原生植物予以保留。(11) 施工过程中对高陡路堤及高路堑边坡应加强巡视检测,发现异常现象,及时反馈设计单位。(12)防护、排水构造物周边回填土压实度按不小于85%,路面下排水构造回填土压实度按路堤相应部分压实度控制。(13) 挡土墙施工前应做好地面排水工作,基坑开挖后,若发现地基与设计情况有出入,应及时反馈设计单位;墙趾基础施工完工后应及时回填夯实,以免积水下渗影响墙身的稳定;墙砌筑时应错缝砌筑,填缝必须紧密。(14)当路基填方高度大于10m时,每填筑2m需要进增强补压;路基填方高度大于20m时,填石路堤每填筑4m采用强夯补强,碎石土或土质路堤每填筑
54、2m加铺高强土工格栅一层,并增强补压。2 特殊性岩土路段施工注意事项(1)膨胀土填料利用方案本标段特殊性填料膨胀土,为了尽量减少项目废方,降低公路对环境的破坏,部分路段采用了膨胀土包心填筑,外侧采用普通粘土封边的方案。除路床、上路堤外,其余路堤部分采用膨胀土料填筑,外侧粘土包边,路堤边坡防护采用通用防护。(2)膨胀土路堤填料施工技术要求1)路基基底施工技术要求填方路堤基底应在原地表清表后,采用重型压实机具进行压实整平,对于坑槽应采用石渣填平,硬质土块凸起部分应清理后整平,保证路基基底平整度。对基底为中膨胀土的路段,基底应超挖80cm,在基坑底部铺设一层防水土工布,土工布两侧加宽铺设3.0m,并回填石渣;对基底为强膨胀土的路段,基底应超挖100cm,在基坑底部铺设一层防水土工布,土工布两侧加宽铺设3.0m,并回填石渣。挖方段应在完成路床开挖后,根据设计要求超挖80-120cm,基坑底部采用碎石土10-20cm进行调平,当压实度达到95%后,在基坑底部铺设一层防水土工布,两侧包边至路基边沟顶部。2)膨胀土填料要求填方路堤在完成基底施工后,根据设计要求,选用合适的膨胀土填料,应注意土料的最佳含水率应采用湿法重型击实试验来确定。应采用CBR改进型实验对膨胀土的原料进行分级,具体如下:膨胀土填料分级表填料等级CBR值CBR膨胀量天然稠度填筑要求 6.5% 2.
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