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龙兴镇箭张路、排花移民路升级改造工程施工图设计设计总说明S-021/39设计总说明第一篇概述1.1设计依据1.1.1业主关于“龙兴镇箭张路、排花移民路升级改造工程”设计合同。1.1.2拟改造道路的勘测资料、检测及评价结果。1.1.3设计采用的技术标准、规范(1)《公路工程技术标准》JTGB01-2014;
(2)《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40-2011;(3)《公路水泥混凝土路面施工技术细则》JTG/TF30-2014;(4)《公路水泥混凝土路面养护技术规范》JTJ073.1-2001;(5)《公路沥青路面设计规范》JTGD50-2017;(6)《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004;(7)《公路沥青路面养护技术规范》JTG5142-2019;(8)《公路养护技术规范》JTGH10-2009;(9)《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2017;(10)《公路路面基层施工技术细则》JTG/TF20-2015;(11)《公路养护安全作业规程》JTGH30-2015;(12)《公路工程预算定额》JTG/T3832-2018;(13)《公路工程机械台班费用定额》JTG/T3833-2018;(14)重庆市《公路养护工程预算编制办法》;(15)重庆市《公路养护工程预算定额》;(16)《公路工程建设项目概算预算编制办法》JTG3830-2018;(17)《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》(交公路发[2007]358号)。1.2既有道路的等级、标准、建管养情况和使用情况及存在的问题1.2.1既有道路等级、标准旧路技术状况表表1-1行政区划测量里程桩号路段长度(米)路基宽度(米)路面宽度(米)面层类型车道状况备注龙兴镇AK0+000~AK8+723.99287236.5~7.56.0~7.0水泥混凝土双向2车道BK0+000~BK2+610.95026105.5~7.06.0~6.5水泥混凝土双向2车道合计113331.2.2建管养及使用情况该路是龙兴镇连接张关镇的一条重要通道,担负着沿线多个乡村的交通运输任务,是龙兴镇明月山片区主要的集散道路之一。本路现为水泥混凝土道路,于2019年进行全线交通安全隐患排查及整治。1.2.3存在的主要问题目前,全线路基局部少量有变形外,多数路段路基状况良好,随着沿线地区的开发建设,道路过往车辆日益增多,水泥混凝土路面已出现破碎板、板角断裂、裂缝等病害,排水设施出现淤塞,交通安全设施部分缺失及损坏。需对本项目道路进行升级改造。1.3设计原则及技术标准1.3.1设计原则本次升级改造设计遵循以下原则:(1)对原道路的平、纵不作调整,路面标高由加铺层厚度决定;(2)为保障行车安全、改善行车视距条件,对局部路段进行路基加宽改造;(3)改造后的道路在正常交通增长的情况下,安全运营达到预定年限;(4)满足使用功能的前提下尽量节约投资;(5)保持不中断交通的快速改造;(6)针对路面破损的现状,维修处治方案做到实事求是、易于操作。1.3.2设计标准及主要技术指标采用情况(1)道路等级仍为四级公路(=1\*ROMANI类),设计速度为15km/h,平、纵标准按原技术标准不变。(2)路基宽度为6.5m,路面宽度为6.0m。(3)加铺层采用沥青混凝土,路面结构按使用年限8年进行分析计算。1.4设计内容及测设经过1.4.1设计内容根据本项目设计原则,本次设计维持现有平面和纵面线型,主要设计内容为路基病害处治并对局部路段路基加宽、加铺沥青混凝土面层、疏通涵洞等排水设施、完善交通安全设施等,对道路进行升级改造。1.4.2测设经过2020年9月,项目组对所承担的改造路段进行测量和调查,采用GPS进行道路平面测量及拟合,逐段丈量里程、逐段调查的方法完成路基、路面调查,分车道进行弯沉检测,对旧路面进行钻芯、探坑取样,进行力学分析。本次测设主要内容如下:(1)既有公路设计及施工情况调查;(2)现状路基、路面破损情况调查及其成因分析;(3)交通量抽样调查;(4)旧路弯沉及其他力学指标检测;(5)测量既有道路平面图。1.5建设条件(1)有关部门对重大问题的意见,沿线居民的要求与建议①鉴于本项目的资金来源为渝北区大中型水库后期扶持项目结存资金,项目前期工作要满足大中型水库后期扶持资金使用相关要求。②需完善路基排水系统,优化边沟尺寸。③缩短本项目建设周期,减小对沿线居民出行的影响。(2)筑路材料供应、运输情况及对项目的影响由于龙兴镇属于重庆市主城区,建筑材料丰富,沥青、水泥、钢材、石料等可就近购买。1.6交通组成特点及对项目的影响(1)本项目A线是五箭路至张关镇的连接道路,B线是箭张路与龙胆路的连接道路,A、B线均是沿线村镇的出行通道。(2)近几年来,沿线乡镇周边经济发展较快,周边游车辆和居民出行车辆不断增加,为此,本项目的交通优势变为更为重要。1.7沿线自然地理概况1.7.1工程地质条件(1)地理位置龙兴镇位于重庆市渝北区东南部,东经106°44"8",\t"/item/%E9%BE%99%E5%85%B4%E9%95%87/_blank"北纬30°42"21",东临\t"/item/%E9%BE%99%E5%85%B4%E9%95%87/_blank"长江支流\t"/item/%E9%BE%99%E5%85%B4%E9%95%87/_blank"御临河,背依铁山山脉\t"/item/%E9%BE%99%E5%85%B4%E9%95%87/_blank"石壁山,座落在四周高、中间低的小盆地里,位于周边的四\t"/item/%E9%BE%99%E5%85%B4%E9%95%87/_blank"大场镇和四大自然风景区中部,东与\t"/item/%E9%BE%99%E5%85%B4%E9%95%87/_blank"洛碛镇相邻,南与重庆江北区\t"/item/%E9%BE%99%E5%85%B4%E9%95%87/_blank"复盛镇、\t"/item/%E9%BE%99%E5%85%B4%E9%95%87/_blank"鱼嘴镇接壤,西与\t"/item/%E9%BE%99%E5%85%B4%E9%95%87/_blank"玉峰山镇连界,北与\t"/item/%E9%BE%99%E5%85%B4%E9%95%87/_blank"石船镇交界。距区府驻地\t"/item/%E9%BE%99%E5%85%B4%E9%95%87/_blank"两路22公里,距重庆市中心区36公里。本项目位于渝北区龙兴镇东北方向,区域内交通便利。(2)气象重庆属亚热带湿润季风气候区,具冬暖春早,温暖湿润,雨量充沛,夜雨多,空气湿度大,云雾多,日照偏少。多年平均气温18.2℃,极端最高气温42.9℃(2006.8.15),最低气温-2.5℃,多年平均雾日67.8天,最大年雾日达148天,多年平均相对湿度79%~81%,绝对湿度17.1~18.2毫巴,多年平均降雨量1113.45毫米,年最大降雨量1544.8毫米,年最小降雨量740.1毫米,降水多集中在每年的5-9月,约占全年降水总量的70%,主导风向以北风为主,平均风速1.1m/s,最大风速28.4m/s。(3)地形地貌龙兴镇全镇区域地貌属低山、浅丘、河谷地形,海拔高度在160米~665米之间,相对高差约500米,耕地面积50618亩。(4)地层岩性根据地表工程地质测绘、勘察钻探成果及中华人民共和国《区域地质调查报告》(重庆幅1:200000-H-48-23):沿线出露地层主要为上覆由第四系全新统填筑土(Q4me)、残坡积(Q4el+dl)粉质黏土、碎石土;下伏侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)砂、泥岩互层,下沙溪庙组(J2xs)砂岩、泥岩、页岩,新田沟组(J2x)砂岩,中下统自流井组(J1-2z)页岩、粉砂岩,下统珍珠冲组(J1z)砂岩;三叠系上统须家河组(T3xj)砂岩、页岩,中统雷口坡组(T2l)白云岩、灰岩,下统嘉陵江组(T3j)灰岩、白云岩。其特征及分布由新到老分述如下:①第四系全新统Q4填筑土:主要为前期公路修建、房屋及后期建筑物修建堆弃,多呈稍密~中密状,分布厚度多小于3.00m。残坡积层粉质黏土:棕褐色,主要由粉粒和黏粒组成,土体切面稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,多呈可塑~硬塑状。广泛分布于整个公路沿线区域,低洼地带分布相对较厚,斜坡地带分布较薄,局部基岩出露,本次钻探揭露厚度为0.50~4.00m。②侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)砂岩、泥岩互层:砂岩主要由长石、石英、云母等矿物组成,钙质结构,中厚层状构造,强风化带岩石破碎,风化裂隙发育,多呈碎屑、碎块状;中等风化带岩体相对较完整;泥岩主要由黏土矿物组成,泥质结构,中厚层状构造,强风化带岩石破碎,风化裂隙发育,多呈碎屑、碎块状;中等风化带岩体相对较完整。③侏罗系中统下沙溪庙组(J2xs)砂岩、泥岩、页岩互层:砂岩主要由长石、石英、云母等矿物组成,砂纸结构,中厚层状构造,强风化带岩石破碎,风化裂隙发育,多呈碎屑、碎块状;中等风化带岩体相对较完整;泥岩主要由粘土矿物组成,泥质结构,中厚层状构造,强风化带岩石破碎,风化裂隙发育,多呈碎屑、碎块状;中等风化带岩体相对较完整,页岩主要由黏土矿物组成,强风化带多呈碎屑状,中风化带多呈薄层~中厚状,质软。④侏罗系中统新田沟组(J2x)砂岩、泥岩、页岩:砂岩主要由石英、长石、云母及粘土等矿物组成,薄~中厚层状构造,强风化带岩石破碎,风化裂隙发育,多呈碎屑、碎块状;中等风化带岩体相对较完整。⑤侏罗系中-下统自流井组(J1-2z)泥岩:页岩主要由粘土矿物组成,泥质结构,中厚层状构造,强风化带岩石破碎,风化裂隙发育,多呈碎屑、碎块状;中等风化带岩体相对较完整。⑥侏罗系下统珍珠冲组(J1z)泥岩、砂岩互层:中厚层状构造,强风化带岩石破碎,风化裂隙发育,多呈碎屑、碎块状;中等风化带岩体相对较完整。⑦三叠系上统(T3xj)须家河组砂岩夹页岩,砂岩主要由长石、石英、云母等矿物组成,砂纸结构,中厚层状构造,强风化带岩石破碎,风化裂隙发育,多呈碎屑、碎块状;中等风化带岩体相对较完整;页岩主要由粘土矿物组成,泥质结构,薄层状构造,强风化带岩石破碎,风化裂隙发育,多呈碎屑、碎块状;中等风化带岩体相对较完整。⑧三叠系中统(T2l)须家河组白云岩、灰岩互层,中厚层状构造,强风化带岩石破碎,风化裂隙发育,多呈碎屑、碎块状,表层有岩溶小孔洞;中等风化带岩体相对较完整岩质较坚硬。⑨三叠系中统(T3j)嘉陵江组灰岩、白云岩局部夹页岩,中厚层状构造,强风化带岩石破碎,风化裂隙发育,多呈碎屑、碎块状,表层有岩溶小孔洞;中等风化带岩体相对较完整岩质较坚硬。(5)地质构造拟建道路工程所在区域位于川东南弧形地带,华蓥山帚状褶皱束东南部,构造骨架形成于燕山期晚期褶皱运动。石船向斜西翼岩层产状;倾向100-110°,倾角5~10°,主要发育两组构造裂隙,J1裂隙倾向204°,倾角81°,裂隙面平直,延伸5~8m,裂隙面平直,延伸2~4m,裂隙宽一般1~3mm,局部有充填。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)及《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)的规定,评估区抗震设防烈度为6度,地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应特征周期为0.35S。(6)不良地质现象及地质灾害经调查,该段拟建道路场地内不良地质作用不发育,未发现崩塌、滑坡、泥石流、采空区、危岩等地质灾害。1.8利用和废弃原有公路情况由于不改变原有道路的平面、纵面及路面宽度,故本次设计对原路路基、路面病害处治后,对路面进行升级改造。通过调查,沿线挡土墙、涵洞等结构完好,无明显损坏痕迹,经检测合格后在本次升级改造中进行利用。龙兴镇箭张路、排花移民路升级改造工程施工图设计设计总说明S-25/39第二篇旧路状况调查和路面状况2.1旧路调查内容通过对业主有关工程技术人员的咨询,了解路段的修建过程、路面结构、地基、地质、气象、交通量及目前的养护维修使用情况,针对目前水泥混凝土路面破损情况,制定了逐段丈量里程,逐块调查的方法。以《公路技术状况评定标准》(JTG5210-2018)的路面破损评定标准为主,结合本工程的实际按下表分类评定。主要调查内容表2-1编号调查内容备注1公路修建、管理、养护技术资料/2路面损坏状况损坏类型、轻重程度、范围3交通荷载已承受的及预计交通量4环境条件气候、地下水、排水状况5路基及结构物情况主要调查桥梁、涵洞以及路基结构组成及破坏情况2.2现状交通量及荷载(1)交通量为了解当地及周边地区公路机动车的现状流量、流向分布特征,并为预测交通量提供基础资料,2020年9月10和11日两天,项目组开展了机动车OD调查及配套的交通量观测工作。本次OD调查采用路侧拦车询问调查法,调查时间为9月10日8:00至次日8:00和9月11日8:00至次日8:00,调查时间均为24小时,调查内容包括起迄点、货类、货车核定吨位、实载量、客车座位数、实载人数等。除军警等特殊车辆外,通过调查点的其它车辆都在调查范围之内。调查地点主要选取在将来可能被拟建项目分流交通的路线上,重点布设在与拟建项目平行的路线和相交路线上。交通调查点布置情况见表2-2,交通调查点布置图见图2-1。交通调查点布置情况表表2-2编号调查地点所属地区主要控制路线OD调查时间(小时)交通量观测时间(小时)1箭张路排花洞村箭张路12242排花洞村委会排花洞村箭张路1224图2-1交通调查点布置图根据调查,项目区域内现状交通量情况如下。机动车2020年客车OD总表表2-3OD123456789101112合计112400103002013201021010030083000010000220541320010000007500000005000056002000100100671230010002101081001002000105904100032002012100000000000005112020100000207120012110000005合计612155467558100171机动车2020年货车OD总表表2-4OD123456789101112合计100100000000012000000000000030000100100002400000000000005000000000000060000000000000700002001000038000000000000090000000000000100000000100001110010000000001120000000000101合计00203003011019(2)荷载交通组成及轴载汇总表2-5车类别前轴数前轴重(KN)后轴数后轴重(KN)日均交通量(辆)小货车12015012中货车15011004大货车16021103小客车120130156大客车13016515根据交通组成分析和计算,交通等级为轻交通等级,小客车占整个交通量的82%。2.3旧路概况2.3.1旧路起终点(1)A线起点:AK0+000(箭张路中槽湾)A线终点:AK8+723.992(箭张路曾家大屋基)A线起点位置及现状A线终点位置及现状(2)B线起点:BK0+000(箭张路排花洞村村委会附近)B线终点:BK2+610.950(江门路与龙胆路平面交叉口处)B线起点位置及现状B线终点位置及现状2.3.2路线走向本次设计项目共分为两条路线A线和B线,道路总长约11.333km。A线起于箭张路的中槽湾,路线走向总体呈正北方向,止于曾家大屋基,A线总长约8.723km。B线起点接排花洞村委附近A线AK3+660处,路线走向总体呈西南方向,终点接在建龙胆路K4+860处,B线总长约2.610km。2.3.3旧路路面原路面宽度6.0~7.0m,结构为20cmC30水泥混凝土路面,现状路面较为完好,少数路段存在路面损坏的情况。2.3.4旧路路基排水现状边沟不规整,质量较差,部分路段边沟损坏,淤积严重,排水不畅。现状涵洞存在淤积严重,排水不畅,影响路基稳定和安全。2.3.5沿线安全设施道路现状标志标牌有单柱式和悬臂式,保存较完好,但部分路段缺失标志标牌,需补充完善。道路两侧的护栏基本完好,立柱基础损坏严重。2.4路面检测目的及内容2.4.1检测目的(1)为路况评价提供基本数据;(2)为路面改造方案的设计提供技术参数。2.4.2检测内容(1)旧路面弯沉检测;(2)旧路面强度及厚度检测。2.4.3路面检测方案路面检测方案表2-6编号检测项目仪器设备检测频率备注1弯沉贝克曼梁(5.4米)检测单元按每车道20米一点,左右检测2强度钻芯机、压力机共计4个试件3厚度钻芯机共计4个试件弯沉检测对旧路面损坏情况调查完成后,并对旧路探坑取样,同时按间距20米用贝克曼梁(弯沉仪长5.4m,前后臂分别为3.6m和1.8m)进行了弯沉检测。弯沉检测路面弯沉值是以20℃为测定沥青路面弯沉值的标准状态。当沥青面层厚度小于或等于5cm时,不需要温度修正;当路面温度在20℃±2℃时,也不进行温度修正;其他情况下测定弯沉值均应进行温度修正,温度修正及回弹弯沉的计算宜按下列步骤进行。测定时的沥青层平均温度按下式计算:T=(T25+TM+TE)/3式中T——测定时沥青层平均温度;T25——根据T0得出的路表下25mm处的温度,℃;TM——根据T0得出的沥青层中间深度的温度,℃;TE——根据T0得出的沥青层底面处的温度,℃;T0——为测定时路表温度与测定前5d平均气温的平均值之和,℃。与日平均气温为日最高气温与最低气温的平均值。然后由沥青层平均温度从路面弯沉温度修正系数曲线查找出沥青路面弯沉温度修正系数:L20=LT•K式中K——温度修正系数;L20——换算为20℃的沥青路面回弹弯沉值,0.01mm;LT——测定时沥青面层内平均温度为T时的回弹弯沉值,0.01mm。2.5旧路路面结构情况经现场钻芯、探坑调查,结合询问当地管养人员得知,旧路面结构如下:面层:20cm厚C30水泥混凝土基层:10cm厚级配碎石2.6沿线筑路材料、水、电等情况调查项目沿线块石、片石、碎石、砂匮乏,需外购,各材料运输地点,距离远近不一。(1)块、片石本项目所需块、片石,可从龙兴镇附近的石料加工场购买,通过现有道路运至工地,作为公路建设施工之用。(2)碎石本项目所需碎石,可从龙兴附近的石料加工场购买,通过现有道路运至工地,作为公路建设施工之用。(3)砂本项目所需粗细砂,可从龙兴镇附近的石料加工场购买,砂质较好,含泥量低,通过现有道路运至工地,作为公路建设施工之用。(4)钢筋、水泥、沥青钢筋、水泥、沥青等外购材料,可以在龙兴、复盛等地购买,通过现有公路运输。(5)工程用水本项目沿线沟渠水、池塘水等较发育,工程及生活用水可选择水质良好的沟渠水、池塘水,采用汽车运至工地。由于公路附近以农业、林业为主,工业污染很少,沿线水源的水质较好,可满足工程用水的需要。(6)工程用电项目区域电力资源供应充足,施工及生活用电可向当地供电部门申请就近搭接。(7)运输条件本项目区域内交通运输网络以公路为主导,交通便利,可以利用现有公路通行,工程材料可以直接采用汽车运输到工地。2.7旧路面破坏统计及评定2020年10月,项目组对本项目进行了路况调查及相关项目的检测,分别对面层结构性损坏、行驶质量丧失、外观质量评定、整体结构寿命损失情况等进行详细的调查,并收集设计文件、施工、养护相关资料和交通量资料,以求准确地评价路面损坏情况,找出造成路面损坏的原因,为改造方案提供设计依据。为了更准确的确定路面损坏情况及具体位置,为施工提供详细的资料,项目组进行了路面损坏情况逐段调查,然后按《公路技术状况评定标准》(JTG5210-2018)的方法计算路面破损率、路面损坏状况指数及断板率。2.6.1路面损坏状况指数(PCI)及路面破损率(DR)PCI=100-α0DRα1式中:DR——路面破损率,为各种损坏的折合损坏面积之和与路面调查面积之百分比(%);Ai——第i类路面损坏的面积(m2);A——调查的路面面积(调查长度与有效路面宽度之积,m2);ωi——第i类路面损坏的权重,水泥混凝土路面按表4.1取值;α0——水泥混凝土路面采用10.66;α1——水泥混凝土路面采用0.461;i——考虑损坏程度(轻、中、重)的第i类路面损坏类型;i0——包含损坏程度(轻、中、重)的损坏类型总数,水泥混凝土路面取20;水泥混凝土路面损坏类型及权重表2-7类型(i)损坏名称损坏程度权重(ωi)计量单位1破碎板轻0.8面积m22重1.03裂缝轻0.6长度m(影响宽度:1.0m)4中0.85重1.06板角断裂轻0.6面积m27中0.88重1.09错台轻0.6长度m(影响宽度:1.0m)10重1.011拱起1.0长度m(影响宽度:1.0m)12边角剥落轻0.6长度m(影响宽度:1.0m)13中0.814重1.015接缝料损坏轻0.4长度m(影响宽度:1.0m)16重0.617坑洞1.0面积m218唧泥1.0面积m219露骨0.3面积m220修补0.1面积m2根据路段破损状况调查得到的断裂类病害的板块数,按断裂缝种类和严重程度的不同,采用不同的权系数进行修正后,由下式确定该路段的断板率(DBL),以百分数表示。式中:——i种类裂缝病害j种轻重程度的板块数;——i种裂缝病害j种轻重程度的修正权系数,按下表确定。——评定路段内的板块总数。计算断板率的权系数表2-7裂缝种类交叉裂缝角隅断裂纵、横、斜向裂缝轻重程度轻中重轻中重轻中重权系数0.61.001.500.200.701.000.200.601.00根据《公路技术状况评定标准》(JTG5210-2018),公路技术状况分为优、良、中、次、差五个等级。公路技术状况评定标准表2-8评价等级优良中次差路面状况指数(PCI)≥8584~7069~5554~40<40断板率DBL(%)≤12~56~1011~20>20水泥混凝土路面断板率(DBL)和路面状况指数(PCI)表2-9起讫点桩号长度(米)断板率DBL(%)路面状况指数(PCI)评价等级备注AK0+000~AK8+723.99287231.8888.00良BK0+000~BK2+628.72226285.6086.96中2.6.2混凝土强度、厚度检测根据现场钻芯取样及室内试验,混凝土路面的厚度、抗压、劈裂、弯拉强度检测结果如下表:混凝土路面的厚度、抗压、弯拉强度检测结果表表2-10取样桩号位置厚度(cm)试件尺寸(mm)抗压强度(MPa)劈裂抗压强度(MPa)弯拉强度(MPa)备注AK5+800左24.1100×10031.22.624.32右23.6100×10029.42.544.20BK0+230左23.8100×10029.12.434.24右23.7100×10032.52.554.18(1)旧混凝土面层弯拉强度的标准值计算按下式:(按《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40-2011计算)。式中:—旧混凝土弯拉强度标准值(MPa)—旧混凝土劈裂强度标准值(MPa)—旧混凝土劈裂强度测定值的均值(MPa)—旧混凝土劈裂强度测定值的标准差(MPa)经计算旧混凝土弯拉强度标准值为:4.15MPa。(2)旧混凝土厚度旧混凝土厚度的标准值计算按下公式计算:式中:QUOTE—旧混凝土面层量测厚度的标准值(mm);.QUOTE—旧混凝土面层量测厚度的均值(mm)QUOTE--旧混凝土面层厚度量测值的标准差(mm)经计算旧混凝土厚度标准值为:23.96cm。(3)旧混凝土面层弯拉弹性模量旧混凝土面层弯拉弹性模量标准值按下公式计算:式中:QUOTE--旧混凝土面层的弯拉弹性模量标准值(MPa)QUOTE--旧混凝土面层的弯拉强度标准值(MPa)经计算旧混凝土面层弯拉弹性标准值为:30.898GPa。2.6.3旧路水泥混凝土路面破损现状及病害原因分析本项目水泥混凝土路面大部分路面状况完好,少数路面出现了断裂板、角隅断裂等病害,如不及时治理,断裂病害将加重,造成混凝土面板完全断裂现象。
第三篇路基及排水设计3.1设计依据(1)《公路工程技术标准》(JTGB01-2014);(2)《公路路基设计规范》(JTGD30-2015);(3)《公路排水设计规范》(JTG/TD33-2012);(4)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363-2019);(5)《公路路基施工技术规范》(JTG/T3610-2019);(6)《公路挡土墙设计与施工技术细则》中交第二公路勘察设计研究院有限公司2008.03。3.2路基横断面布置及超高、加宽方案(1)路基横断面布置路基宽度为6.5米,路面宽度6.0米,两侧路肩各0.25m,路面标准横坡为2.0%,路肩标准横坡为3.0%。(2)超高方式路基设计标高为路基中心高程,超高旋转方式为绕路基中线旋转,外侧路肩不超高,最大超高横坡采用4%。本次设计维持现状超高不变。(3)加宽方式圆曲线半径小于或等于250m时,应在平曲线内侧加宽,加宽值按照《小交通量农村公路工程技术标准》(JTG2111-2019)中表4.0.8的四级公路(=1\*ROMANI类)规定的加宽值实施。因现状道路宽度基本满足路基宽度6.5m的要求,本次设计维持现状路基宽度,对路基宽度不足和视距不良影响行车安全性的局部路段进行路基拼宽,以满足规范要求的平曲线加宽值,全线共计6处,详见《路基加宽工程数量表》。3.3路基设计3.3.1一般路基设计(1)路基边坡①根据沿线岩土性质、构造特征、裂状发育程度、水文地质条件等因素,进行边坡设计。②填方边坡:路基填方边坡坡率是根据路基填料种类、边坡高度和地基工程地质条件,并经水文地质及工程地质勘察后确定。填方边坡高度≤8米时,边坡坡率采用1:1.5;8米<填方边坡高度≤20米时,其上部8.0m高度范围内边坡坡度采用1∶1.5,在8m高变坡处设1.0m宽平台,平台设3%横坡,8m以下部分边坡坡度采用1∶1.75。填方路段不设护坡道,排水沟内侧坡率同填方边坡率一致。③填方路基宜选用级配较好的砂类土、砾类土等粗粒土作为填料,填料最大粒径应小于150mm,每一水平层均应采用同类填料;路基填筑应根据填料的不同,按照规范要求,分层填筑,以保证路基压实度。④挖方边坡:设计时根据边坡岩体的不同风化状态、层面与不利结构面的组合情况,通过边坡稳定性验算分析,确定边坡高度、坡比和边坡的防护形式。根据本项目的实际地质情况,当挖方边坡高度大于8米时,对风化破碎的石质边坡及稳定性差的土质边坡,开挖成台阶式边坡,施工中应根据实际开挖情况进行必要的边坡调整。⑤沿挖方边坡高度每隔8米设置一道平台,平台宽度1.0米。对完整的厚层岩石(H﹥4米)的路堑挖方,为保持边坡岩体原有的稳定性和坡面控制,应采用光面爆破(或预裂爆破)技术。光面爆破范围为路堑开挖边界内2米。爆破参数的选择,均应通过试验确定,可参照《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009)中的有关参数。(2)土石方数量土石方数量按平均断面法计算,包括土路肩的培土、填前压实土方、土质台阶的数量。3.3.2陡坡路堤设计陡坡路堤设计应结合地形、地质条件、边坡高度等进行综合考虑。当地面横坡陡于1:5时,对基底进行挖台阶处理,台阶宽度大于2m,阶面设向内倾斜>4%的横坡。对于因地面横坡较陡,路基整体稳定性欠佳的路段,应因地制宜设置了护肩、护脚和路肩挡墙、路堤挡墙等支挡工程;也可在路堤底部和路床位置设置土工格栅加固。3.3.3路堤填筑(1)为保证路基的压实度,路堤两侧应各超宽填筑30cm,路基填筑完成并稳定后再对边坡进行清理。(2)采用填料应分层摊铺,其分层的最大松铺厚度:土方路堤不应超过30cm、填石路堤不应超过50cm。(3)墙背填料应有良好的透水性和压实性,以砂砾、砾石土和碎石土为宜。(4)对于沿线弱~微风化的砂岩比较丰富路段,采用土石混填路基,路基压实应采用大功率的推土机(功率大于200)与重型压实机具(14T以上)。对下路堤,一般最大粒径40cm,且不宜大于摊铺层厚的2/3,压实层最大厚宜为50cm。3.3.4路堤的压实标准及压实度路堤填料压实的标准应根据工程规模、场地大小、填料种类、压实度要求、气候条件、压实机械效率等因素综合考虑确定,采用重型标准,分层压实。(1)路堤的压实标准土质路堤(含土石路堤)压实度标准表3-1填挖类型路面底面以下深度(cm)压实度(%)二级公路三、四级公路填方路基上路床0~30≥95≥94下路床30~80≥95≥94上路堤80~150≥94≥93下路堤150以下≥92≥90零填及挖方路基0~80≥95≥94注:①表列压实度数值系指按《公路土工试验规程》重型击实试验法求得的最大干密度的压实度;②当三、四级公路铺筑沥青混凝土和水泥混凝土路面时,应采用二级公路的规定值。填石路基的压实标准:填石路堤施工应采大功率的振动压实机具或重型夯实机具,对于不同强度的填石料,压实标准应满足下表要求。施工机具无法达到上述要求时,不能进行填石路堤施工。硬质岩石压实质量控制标准表3-2分区路面底面以下深(m)摊铺层厚(mm)最大粒径(mm)压实干容重(kN/m3)孔隙率(%)上路堤0.80~1.50400层厚2/3<=21.3≯23下路堤>1.50<=500层厚2/3<=21.0≯25中硬(软质)岩石压实质量控制标准表3-3分区路面底面以下深度(m)摊铺层厚(mm)最大粒径(mm)压实干容重(kN/m3)孔隙率(%)上路堤0.80~1.50400层厚2/3由试验确定≯22(21)下路堤>1.50<=500层厚2/3由试验确定≯24(23)碾压时压实机具应先轻后重,压实速度宜先慢后快,在直线路段压实机具的运行路线应从路基边缘向路中心,再从路中心向两旁顺次碾压,以便形成路拱;弯道设有超高坡度时,由低一侧向高一侧碾压,以便形成单向超高坡度。并应经常注意并检查填料的含水量,并视需要采取相应的措施。(2)路堤与结构物基底的压实路堤基底在填筑前要求进行压实,其具体要求如下:一般土质地段,填方路堤基底在填筑前进行压实,压实度≥85%。填挖、半填半挖及新老路基交界处填方一侧的压实度:下路堤92%、上路堤94%、下路床95%、上路床95%。零填及挖方路段,路床范围内压实度不低于95%。填石路堤的密实程度在规定的深度内,以通过12t以上振动压路机进行压实试验,当压实层顶面稳定,不再下沉(无轮迹)时,可判为密实状态。挡土墙基底、涵洞基底换填和涵洞、通道基底一侧需回填后的压实度要求达到95%。桥台、涵身台后填方基底和涵洞顶部至路床顶面压实度均应大于95%。3.3.5零填零挖路基当填方高度小于1.5米时,视为零填路基,对路床范围(即路床标高以下0~80厘米)填料或表土必须认真处理,当土层最小强度CBR满足规范要求且含水量适度时,可采取翻挖后压实处理;当土层含水量较大或土层最小强度CBR不能满足要求时,则应采取换填砂砾石或碎石或掺拌石灰方式进行处理,但考虑到施工拌和的难度及质量保证等因素,多数情况下均选用换填方式处理。若采用掺灰处理时,生石灰粉掺入量不小于5%,处理后上、下路床压实度均不得小于94%。当挖方高度小于1.5米时,视为零挖路堑,当挖方路基路床为土层或路床含水量过大难以压实时,也必须对路面结构层以下土基进行特殊处理,处理方式及压实度要求均同零填路基。3.3.6软弱路基设计软弱路基处理,如道路沿线穿越稻田、鱼塘及河沟。对稻田、鱼塘及河沟地段的淤泥深度大于3.0m,采用清除表层腐植土后抛片石挤淤处理,以提高地基的强度,清除表层软土0~2.0m,采取抛片石,将片石抛出清淤面0.5m后,再用重型压路机(加振力不小于40T)将片石压入软基中并反复碾压直到路基稳定,再换填挖方中石方,后应满铺50cm的砂砾垫层作为过渡层。对稻田、鱼塘及河沟地段的淤泥深度小于3.0m时,采用先清淤后填筑的方式处理。即先排干道路区水田及鱼塘里地表水,清除掉地表上覆松软土层和地形低洼处水田和鱼塘里表层流塑~软塑状土层,并晾干路基;铺筑级配砂砾料垫层,接着逐层回填路基、逐层碾压。对于存在素填土、粉质黏土等软土路基建议采用稳定性较好的粗集料换填的方式处理。3.3.7施工方法及注意事项路基施工应严格按照设计和交通部现行设计规范、施工规范的要求进行,保证路基、路面施工质量。挖方路基(1)路基施工前应清除占地范围内的植被,挖除树根、淤泥、耕植土及含有机质等不适宜作填料的土层。(2)路基挖方施工时,对顺层地段须沿层面开挖。如设计坡比与岩层倾角不符,应视实际顺层情况调整挖方坡比。开挖土方时,禁止用爆破作业施工。开挖石方时,应根据地形、地质、开挖断面及施工机械配备情况,采用能保证边坡稳定的方法施工。石方的爆破应以小型及松动爆破为主,禁止用大中型爆破,影响岩体稳定,造成新的病害;滑坡路段附近石方路段禁止采用爆破作业。(3)不论开挖工程量和开挖深度大小,均应自上而下进行开挖,不得乱挖、超挖。(4)严禁在坡面上挖洞取土。(5)挖除土石方应及时排除,不可堆积于坡面上,以免增加负荷后造成新的地质病害。(6)路堑边坡开挖前,应首先砌筑截水沟,将坡面水截流,以有利于边坡稳定。(7)深路堑开挖宜采取分层纵挖法,即沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前进的开挖方法。(8)路堑边坡开挖应自上而下,高、长边坡应分段进行,开挖后应及时防护,对有特殊设计的边坡应分段及时防护。(9)路堑边坡开挖,应有序组织施工周期,尽量避免雨季开挖。(10)施工中,为确保边坡岩体不被大面积破坏,确保边坡稳定,严禁采用大爆破开挖。填方路基(1)填筑地表低洼处,应清除树根草皮或淤泥腐植土,并排干地表积水,再行填筑。(2)填方施工时,在填筑期内,应加强地表及地下排水,盲沟进出口不得阻塞。软基施工地段,应严格控制填土速度,避免填土过快发生软土地基失稳的事故。(3)桥涵填方应采用渗水性较好的填筑石料,并设置横向盲沟,分层夯实,夯实厚度不得超过20cm,以满足压实度要求。(4)路基填筑时,应随时对路基压实度进行检测,并定期观测路基沉陷,根据观测值来调整施工填筑方法和采取应对措施。(5)当采用土石混填填筑路堤时,应将石块大面向下,小面向上分开摆平放稳,缝隙内填以土或石屑,层厚以30~50cm为宜,不得超过50cm。3.4路基防护工程由于局部路段路基加宽,需增设挡墙支护。同时,对沿线落石、崩塌路段采用主动防护网进行加固防护。3.4.1挡土墙技术要求(1)设计参数挡墙基底摩擦系数f=0.3~0.5(根据岩土类型决定);墙背填料计算内摩擦角φ=30°;填料容重γ1=19KN/m3;墙身圬工容重γ2=24KN/m3;挡墙稳定系数:抗滑稳定系数Kc≥1.3;抗倾覆稳定系数Ko≥1.5。(2)挡墙构造和材料要求①路肩墙:采用衡重式挡土墙,墙身及基础均采用M7.5浆砌块石砌筑,所用块石应匀质、不易风化、无裂隙且强度等级不得低于MU30,石料规格应符合相关技术要求。②护肩墙:防护高度H<2米时,采用护肩墙,墙身采用M7.5浆砌片石,所用片石强度等级不得低于MU30。③路堑墙:墙身及基础均采用M7.5浆砌块石砌筑,所用块石应匀质、不易风化、无裂隙且强度等级不得低于MU30,石料规格应符合相关技术要求。(3)修筑在斜坡地面上的挡土墙,基础前趾埋入地面的深度和距地表的水平距离,应符合下表规定:基础前趾埋入地面的深度和距地表的水平距离表3-4土层类别最小埋入深度H(m)距地表水平距离L(m)示意图较完整的坚硬岩层0.250.25~0.50一般硬质岩层0.600.60~1.50软质岩层1.01.00~2.00土层≥1.001.50~2.50(4)墙身施工①基坑开挖基坑开挖前疏通地面排水系统。采用挖掘机开挖时严禁超挖,避免扰动基底原状土。挖至设计基底应预留20cm采用人工刷底、修整,确保基底平整,几何尺寸及基底高程符合要求。基底要刷成20%的反坡(即内低外高),防止墙内土的挤压力引起挡土墙向外滑动。开挖时保证边坡稳定,基底开挖的平面尺寸应比设计尺寸加宽50cm左右;基坑坑壁坡度应视地质条件、基坑深度、施工方法等情况,采取相应的坡比。基础开挖后若出现与设计情况有出入时,应向有关部门汇报,按实际情况调整设计。基坑开挖到设计标高后,应检查基底承载力,经监理工程师检验合格后应立即进行基础施工。开挖基坑的土方,在场地有条件堆放时,一定要留足回填需要的好土;多余的土方应一次运走,避免二次倒运。在基坑边弃土时,坑边的堆土应距基坑上口边缘1.2米以外,高度不得超过1.5m。任何土质基坑挖至标高后不得长时间暴露、扰动或浸泡而削弱基底承载能力。②浆砌基础a.砌筑前应将石料表面清洗干净,用水湿润,在基坑内外两侧立杆挂线,外侧面线应顺直平整、逐层收坡。b.砌筑基础时应先坐浆后砌石。c.基础沉降缝设置要求同墙身。d.基础浆砌完成后立即用透水性材料分层回填基坑,用小型机械分层夯实,并使表层稍留向外斜坡,以免积水渗入浸泡基底。③砂浆拌合为了保证砂浆的实际配置强度,施工配合比以重量计进行配料,采用小型搅拌机械拌合。砂浆拌合投料顺序为砂、水泥干拌后再加水湿拌,湿拌时间不得少于45s。砂浆随拌随用,保持适宜的稠度(30~50mm),一般宜在2小时内使用完毕。发生离析、泌水的砂浆,砌筑前应重新拌合,已超时或凝固的砂浆不得使用。④浆砌墙身a.为了控制好墙身内外侧的坡度,砌筑前,用松木板钉好坡度架并立于砌筑段的两端,挂横线分段分层砌筑。分段位置设在沉降缝处,各段水平砌缝应一致。块石在砌筑前浇水湿润,石料表面有污垢应冲洗干净。分层砌筑以2~3层石块组成一工作层,每工作层的水平缝大致找平,不同层位的竖缝应相应错开,不能贯通。b.每层砌石都应先坐浆后砌石,坐浆厚度应使石料在挤压安砌时能紧密连结,且砌石砂浆密实饱满。应选用具有比较整齐表面的大尺寸石块作为定位石(角隅石)及镶面石。分层砌筑时各砌层应先砌角石,后边石或面石,最后才砌筑腹石。外围固定砌块应与里层砌块交错连成一体,定位石的砌缝应满铺砂浆,不得镶嵌小石块。c.砌筑腹石时,砌体中的石块应大小搭配,石料间的砌缝要互相交错、咬搭,砂浆密实。石料之间不得无砂浆直接接触,也不准干填石料后铺灌砂浆。砌筑过程中应将石料的缝隙留开,保证2cm的深度,以利于勾缝。d.浆砌块石应嵌入边坡内0.2m,以防表水灌入。相邻挡土墙设计高差较大时,应先砌筑高墙段。砌筑中断时,应将砌筑好的石层空隙用砂浆填满,再砌筑时应将石层表面清扫干净,洒水湿润,工作缝应留斜茬。e.浆砌临近至设计高度时,应用较平整的石块砌筑顶部,并用水泥砂浆全面找平,顶面的横向流水坡度宜为2%。砌体在砌筑过程中随时检查平面位置、断面尺寸和坡度,确保砌体外观及内在质量。f.砌筑的挡土墙需设置泄水孔,泄水孔间距为2~5m,孔内安装直径10cm圆形PVC管。预设泄水孔的位置要符合设计要求,泄水孔向外横坡一般为3%。上下排泄水孔应交错设置,最底层泄水孔距底面高度宜为30cm。按设计要求设置砌体沉降缝,一般每10米设置一道(与基础沉降缝对应),每道沉降缝应垂直贯穿整个砌体断面,缝宽宜在2cm左右,缝内填塞沥青麻絮,填塞深度不小于20cm。
⑤砂浆试件制作每工作台班制作两组自检用的和一组监理抽检用的标准养生试件,一组试件由6块试块组成。制作时将砂浆分两层(每层约40mm)先后放入涂了脱模剂的试模中,用捣棒(直径为20mm、长度200mm的钢棒,底面加工成平面)对每层砂浆均匀插捣25次。第二层插捣完毕后,用抹刀沿模壁插数次,使砂浆高出模壁6~8mm.。试件成型后0.5~1小时,再用抹刀刮掉剩余砂浆,并抹平表面在现场覆盖养护,一般情况下24小时脱模并标注施工部位和日期后分别送至施工单位和驻地办试验室标准养生。⑥抹面挡土墙在砌筑完毕后要对墙顶抹面,抹面砂浆不低于M10,抹面厚度一般为20~30mm。抹面顶的流水横坡度宜为2%。抹面段落沉降缝的设置要求同墙体,待顶面沉降缝完工后再予抹面,抹面结束后用C30水泥浆在沉降缝顶面勾出流水条。抹面宽度应超出墙体顶面外侧边线2cm,俗称“戴帽子”,“帽子”应沿墙体下延与墙体连成整体,帽厚宜为6cm。⑦勾缝浆砌块石挡土墙应勾凹缝,而且是真凹缝,严禁勾假凹缝。勾缝后石块轮廓不能被掩盖,真实砌缝的准确位置和宽度应清晰可见。勾缝前应检验缝槽深度不小于20mm,缝槽宽度应是砌缝的真实宽度,用M10砂浆勾缝,缝面高度比砌体石略低2~4mm,勾缝砂浆面应平整、光滑,勾完缝后,砌石轮廓分明、清晰可见。⑧墙背回填待砂浆强度达到75%以上时,方能回填墙背填料,以确保墙体稳定。采用透水性材料分层回填压实,回填层最大松铺厚度不得大于20cm。墙后泄水孔部位设置用双层防水土工布包裹的砂砾反滤层。视作业面空间选择合适的压实机具,压实时应注意勿使墙身受到冲击影响,临近墙背1.0米的范围内,应采用手扶式震动压路机等小型压实机具碾压。⑨养生
砌体砌筑完成后应及时用草袋或土工布进行覆盖,并经常洒水保持湿润,养护期一般不得小于7天。养生期间应避免碰撞和承重,冬季低温施工应采取防冻保温措施。(5)质量要求墙身砌筑时应分层错缝,砂浆应饱满密实,不得有空洞;砌体表面平整,砌缝完好、无开裂现象,勾缝平顺、无脱落现象;断面尺寸应满足设计要求。(6)其他在路侧设有波形梁护栏路段,路肩墙施工时,应预埋波形梁护栏立柱。3.4.2挡土墙施工注意事项挡土墙施工应与设计要求相配合。除按相关施工规范中所规定者外,还应注意以下事项:(1)施工前应作好地面排水系统和安全生产的准备工作,基坑开挖应按《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)第12章(明挖地基)的有关要求进行。浸水挡土墙宜在枯水季节施工。(2)挡土墙基础如置于基岩时,应清除表层风化部分,如置于土层时,不应放在软土、松土和未经特殊处理的回填土上;当基础承载力不满足要求时,应按设计进行换填或做扩大基础,当基础开挖后情况与设计值偏差较大时,应及时通知设计单位做必要的调整、修改。墙后临时开挖边坡的坡度,随不同土层和边坡高度而定。在松软地层、坍方或坡积层地段,基坑不应全段开挖,而采用跳槽开挖的方法,以保证施工安全。基坑开挖至基底标高附近时,不得长时间暴露、扰动或浸泡,而削弱其承载力,接近基底设计标高时若不能立即进行基础施工,或与设计情况有出入,应按实际情况调整;若发现岩基有裂缝,应以小石子混凝土将裂缝灌注饱满,以防止基础折裂而致墙身外倾,影响挡墙安全。(3)挡土墙沿线路方向位于斜坡上时,基底纵坡应不陡于5%,当纵坡陡于5%时,应将基底做成台阶形式。横向位于斜坡上时,较坚硬岩石地段可做成台阶形,台阶的切割应满足设计要求。(4)挡土墙后地面横坡陡于1:5时,应先处理填方基底(铲除草皮和开挖台阶等),然后填土,以免填方顺原地面滑动。墙背填料回填需待墙身强度达到75%以上时方可进行。墙背填料应符合设计要求,不得采用高膨胀性和高塑性土壤,并做到分层填筑,分层夯实,不允许向着墙背斜坡填筑。为确保墙后填料的压实度,挡土墙的砌筑、墙背回填及压实各工序应紧凑,回填夯实时应注意勿使墙身受较大冲击影响。(5)浸水挡土墙墙后应采用透水性材料填筑,以利迅速排出积水,减少由于水位涨落引起的动水压力。在采用围堰施工地段,宜在枯水季节施工,一般应分段开挖,避免过多挤压河身加剧冲刷。(6)墙背回填应选用符合设计参数的填料,墙身断面施工应严格按照设计尺寸,避免实际施工与理论计算结果产生偏差对挡墙安全产生不利因素。3.5路基、路面排水路基排水系统由排水沟、边沟、盖板沟、钢波纹管排水管、涵洞、天然河沟等组成。3.5.1边沟本次设计对沿线边沟拆除重建,统一采用40×40cm矩形M7.5浆砌片石边沟。①边沟底板和边墙采用人工砌筑,砌筑工艺总的要求为:平(砌筑层面大体平整)、稳(片石大面向下,安放稳实)、紧(石块间必须靠紧)、满(石缝要以砂浆填满捣实,不留空隙)刷干净。
②砌石时,基础应敷设50~80mm砂浆垫层。
③边沟每15m设一道伸缩缝,伸缩缝采用沥青麻筋充填。④砌筑时,应注意纵、横缝互相错开,每层横缝厚度保持均匀。未凝固的砌层,避免震动。⑤沟内采用水泥砂浆抹面,抹面要平直,并确保沟的外形尺寸。3.5.2盖板沟及排水管盖板沟适用于B线路基宽度不足但加宽困难路段BK0+660~880段,盖板沟底板及沟身采用M7.5浆砌片石,盖板采用C30钢筋混凝土预制。3.5.3钢波纹管排水管钢波纹管排水管适用于公路交叉有边沟的路段,可向当地厂商购买。3.6涵洞工程3.6.1沿线涵洞分布情况沿线分布不同孔径圆管涵,涵洞结构均完好,清理淤泥后,能满足路基、路面正常排水要求。3.6.2涵洞清淤及注意事项涵洞清淤方式应根据涵洞杂质的种类、长度、深度,现场实际情况决定。涵洞内纯泥浆,可采用高压冲洗吸污车抽运;涵洞内杂质、淤泥、树枝等,可采用人工清理,小型运输车外运弃除。(1)涵洞的长度和孔径大小决定了涵洞清淤难度及有害气体浓度,工人清理涵洞应观察是否有爆炸毒气瓶子,高度糜烂杂质和化工废料。(2)清理人员必须进行专项安全教育和接受身体健康检查,必须正确佩戴防毒面具,防止一氧化碳、硫化氢、甲烷、乙烷、乙炔等有毒气体的侵害,不得穿质地为化纤织物的衣服,涵洞作业必须穿防水靴。(3)在作业之前或过程中必须经常对涵洞内工作面的气体进行有害气体检测,确认安全后,方能进入作业
。
(4)照明采用36V的强光手提灯进行。(5)配置3台5Km对讲机,使地面指挥人员能够始终保持与清淤施工人员通讯联系。(6)在涵洞内操作的人员不得携带火源,更不得在涵洞内点火吸烟。每天必须提前一小时进行有效通风后,经气体检测仪检测安全后,工作人员方可进入涵洞内施工。(7)操作工人分成两班作业,每小时更换一次,并采用氧气袋吸氧,以便恢复体力。不得在涵洞内坐、卧休息。每次清淤开始时作业人员必须确认安全后逐步进入施工作业面。3.7取土、弃土设计方案施工时应根据现场选择取土坑取土或根据业主提供的取土坑弃土,做好环保工作,避免水土流失和滑坡等病害,取土坑地面坡度大于20%的地段必须挖台阶,宽度在2~4米,取土坑需修筑护脚及排水沟。(1)取土坑的设置在充分征求地方意见、兼顾地方综合发展规划的基础上,尽量集中布置,严格遵守水土保持的有关法规,与当地农田建设和自然环境相结合,注意保护林木、农田、房屋及其他工程设施,完善排水、防护措施,减少水土流失,根据地方规划进行绿化或复垦。(2)路基弃方、借土应充分考虑现场的地形、地貌、地质、运距远近条件,不要因弃土场、取土坑的选择不当引起新的地质灾害,不得影响路基稳定及斜坡稳定。(3)取土坑排水应结合实际地形,合理设置截水沟,将排水沟与天然沟渠相接,避免冲毁农田。(4)路段内清表、清淤产生废方,可用于土路肩、边坡绿化。(5)最大限度地减少对土地资源的破坏与浪费,作好取土坑培土复耕工作。(6)取、弃土场首先应作好排水、防护工作,在取土坑四周或中部修建排水沟,及时截住流向弃土堆的水流、排除弃土场内集水,解决好弃土场排水系统与天然排水系统衔接问题,避免水土流失现象。应在适当位置修建挡土墙、护脚等构造物,保证弃土场整体稳定性,避免弃土场出现坍塌、滑动等灾害。弃土场还应作好绿化、复耕等水土保持工作,选择粗生易管、根系发达、改良土壤、生性强健的植物(如洋槐树、泡桐)进行绿化,植被采取混播草籽,主要目的在于恢复绿色。
第四篇路面加铺设计4.1路面加铺设计的确定(1)根据旧路路面破损状况、旧路评定结果以及《公路养护技术规范》(JTGH10-2009)中4.2.3要求,结合沿线地区的经济发展需要,从整体上提高道路的营运能力、行车舒适性和安全性,对旧路路面进行改造。(2)为保证路面的长期正常使用和行车安全,结合旧路的使用功能以及目前重庆地区道路路面发展趋势,采用加铺沥青混凝土路面的方案。4.2基本思路及基本原则(1)基本思路本项目路面加铺方案设计的基本思路如下:①方案必须适应本项目路段的使用要求,特别是交通荷载条件和长时间高温多雨天气的使用要求。②方案具有一定的适应性,必须适合当地的具体条件,如材料供应、经济发展水平和使用环境等条件。③方案必须操作方便,适合于当地施工企业的施工水平,技术成熟,使用效果良好。④方案必须具有一定的经济性,即应具有较高的性价比。⑤特殊路段的处理必须满足特殊使用条件下的使用要求。⑥在考虑结构层的加铺时,充分利用现有路面的潜在功能,降低工程造价。(2)基本原则本项目路面加铺设计必须遵循的基本原则如下:①功能要求和原路面特点:本项目为沿线居民出行的主要道路,要求改造后的公路全天候、快速、安全、舒适地提供服务,且要求道路路面平整、整洁、美观、密水、耐久。加铺方案的设计必须与原路面的具体特点相适应,才能满足道路的使用功能要求。②交通荷载特点:本项目弯多坡陡,汽车行驶特别是紧急刹车时产生的剪应力较大,要求路面加铺层材料的抗剪切强度高,抗变形能力强、耐久性好和稳定性好。③表面抗滑性能:从沥青混凝土类型的选择、集料选择和混合料级配设计着手,提高面层抗滑性能,要求达到公路路面抗滑特性的要求。④高温稳定性:即具有较高的抗车辙能力和抗挤压破碎的能力,沥青混凝土的最高使用温度可达到60℃~65℃,对沥青混凝土的高温稳定性应提出较高的要求,对于路面加铺沥青层应采用优质的沥青,并采用优质矿料的沥青混凝土。⑤沥青混凝土面层与水泥混凝土旧路面的粘结问题:在本路面设计与施工中,存在旧水泥混凝土与新铺沥青混凝土层间的粘结,采用较好的层间粘结材料,才能确保层间具有较强的粘结能力,满足层间抗剪强度的要求。⑥水损害问题:水是引起路面早期破坏的重要原因,要求铺装层有高的不透水性,面层沥青混凝土集料与沥青的粘附性达到5级,同时应在结构设计中考虑路面的排水要求。4.3加铺厚度影响因素本次路面加铺设计中,沥青加铺层厚度需同时考虑以下因素:(1)防止反射裂缝的需要。复合式路面的使用实践证明,沥青加铺层越厚,防止反射裂缝的效果越显著,在达不到用增加沥青加铺层厚度来根治反射裂缝的情况下,可通过一些技术措施来延缓反射裂缝的出现。(2)平整度的要求。由于原路面平整度较差。在设计沥青加铺层的厚度时,通常应考虑平整的因素,除非原有旧路面的平整度非常好,否则只进行一层沥青加铺层的施工难以达到验收规范对路表面平整度的要求。(3)路面使用耐久性的需要。复合式沥青路面的使用耐久性与其加铺层厚度和使用沥青混合料的类型有较大的关系。在沥青加铺层的设计中,从技术和经济两方面综合考虑,来确定沥青加铺层厚度。(4)施工工艺的需要。沥青混凝土的施工厚度与所用沥青混合料的类型有较大的关系,还与设计的沥青混凝土层的防水排水有关系,同样的沥青混合料,施工厚度不一样,它的防水排水效果有很大的差异。水渗入沥青混凝土内部和结合界面,将可能导致沥青路面产生水损害和界面粘接力降低,造成沥青加铺层脱层,引发沥青路面的早期损坏。4.4设计参数(1)道路等级:四级公路(=1\*ROMANI类),维持旧路道路等级;(2)设计标准轴载:BZZ-100;(3)设计年限:8年;(4)设计交通量:①路面营运第一年双向日平均当量轴次:1276;②年增长率:每年按照5%增长。③设计年限内一个车道上的累计当量轴次:2.0×104;(5)交通等级:轻交通等级。(6)自然气候条件:项目区属四川盆地亚热带湿润季风气候区,气候温和,降雨丰沛,四季分明,无霜期长,冬暖春早,初夏多雨,夏热伏旱,秋多绵雨,冬季云多日照多,灾害性天气种类多,同时具有地区差异大的山区气候特色。年平均气温为18.1℃,极端最高温度为41.7℃,极端最低温度为-0.9℃。最热的7月平均温度为27.9℃,最冷的1月平均气温7.9℃。(7)各路面结构材料计算参数路面结构材料计算参数表4-1各结构层材料名称抗压模量(MPa)(20℃)抗压模量(MPa)(15℃)劈裂强度(MPa)容许应力(MPa)采用值规范值采用值规范值采用值规范值AC-13C沥青混凝土14001200~160020001800~22001.41.2~1.60.67AC-20沥青混凝土12001000~140018001600~20001.00.8~1.20.48C30水泥混凝土28d抗压强度:30MPa弯拉弹性模量:30.898GPa(8)各结构层交工验收弯沉及压实度交工验收弯沉及压实度表4-2层位加铺路段验收弯沉(0.01mm)各层压实度沥青混凝土上面层≤39.0实验室标准密度的96%沥青混凝土下面层≤44.4实验室标准密度的96%4.5路面加铺设计方案本项目设计尽量做到充分地利用当地建材,结合地方经济的发展需求,施工工艺简单可靠、施工工期短,投资省,并对道路交通干扰小。根据现场调查和路面评定结果,征得业主的意见并结合本地的经济以及交通运输条件,采用下列路面加铺设计方案,其结构层如下:①上面层:4cm厚AC-13C细粒式沥青混凝土②粘层:乳化沥青③下面层:5cm厚AC-20中粒式沥青混凝土④粘层:乳化沥青⑤条铺玻璃纤维格栅⑥修补(或拉毛)旧水泥混凝土路面4.6平交口及道路接顺及加铺方案(1)本项目经过前期调查,项目沿线交叉口连接的道路多为机耕道和入户连接道,沿线地形条件复杂,交叉口全部渠化存在困难。在条件允许的情况下,只对个别Y型交叉口和连接重要节点的道路交叉口进行渠化和优化,路缘半径宜≥9m,极限最小半径宜≥6m。(2)由于改造后的路面标高比原路面高出的差值不一,在路面改造时,采用顺接方式接顺平交路口,以便行车安全通行。(3)对B线起点BK0+000与A线AK3+660平面相交处进行平交口改造处理,降低道路高程,增大平交口转弯半径,与两端道路接顺,并增加交通安全设施保障行车安全。详见《B线起点处平面交叉设计图》。
第五篇路面主要材料技术要求5.1沥青混合料5.1.1基质沥青面层的基质沥青采用70号A级道路石油沥青,其技术指标应达到下表所列的技术要求:道路石油沥青70#A级技术要求表5-1试验项目70号A级试验方法针入度(25℃,100g,5s)0.1mm60~80T0604针入度指数PI-1.5~+1.0T0604延度(5cm/min,10℃)cm≥15T0605延度(5cm/min,15℃)cm≥100T0605软化点(R&B)℃≥46T0606闪点℃≥260T0611动力粘度60℃Pa.s≥180T0620含蜡量(蒸馏法)%≤2.2T0615密度15℃g/cm3实测记录T0603溶解度%≥99.5T0607薄膜烘箱试验163℃×5h质量损失%≤±0.8T0610针入度比%≥61T06045.1.2乳化沥青粘层路面面层采用双层式沥青混凝土结构,在上下面层之间和下面层与旧水泥混凝土路面之间喷洒乳化沥青粘层。其用量参照下表实施。粘层材料的规格和用量表表5-2下卧层类型乳化沥青规格用量(L/m2)新建沥青层PC-3或PA-30.3~0.6旧水泥混凝土路面PC-3或PA-30.3~粗集料(1)粗集料的基本性质要求为保证沥青加铺层表面的抗滑能力和混合料中骨料的嵌挤,根据项目所在地的实际情况,选用碎石作为面层沥青混合料所用石料,石料应满足下表所示的技术要求。粗集料技术要求表5-3指标技术要求试验方法集料压碎值不大于%30T0316洛杉矶磨耗损失不大于%35T0317表观相对密度不小于2.45T0304吸水率不大于%3.0T0304坚固性不大于%-T0314针片状颗粒含量(混合料)不大于%其中粒径大于9.5mm不大于%其中粒径小于9.5mm不大于%20--T0312水洗法<0.075mm颗粒含量不大于%1T0310软石含量不大于%5T0320与沥青的粘附性不小于4级T0663注:①坚固性试验可根据需要进行。(2)粗集料的粒径规格要求本次路面改造工程中,拟采用两种规格要求的粗集料:S9、S10;粗集料的粒径规格应满足下表所列的技术要求。沥青混合料粗集料的规格要求表5-4规格名称公称粒径(mm)通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)26.519.05S910~2010090~100-0~150~5S1010~15-10090~1000~150~55.1.4细集料细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当的颗粒级配,其质量应符合下表所列的技术要求:细集料的技术要求表5-5项目单位技术指标试验方法表观相对密度,不小于-2.45T0328坚固性(>3mm部分),不小于%-T0340含泥量(<0.075mm的含量),不大于%5T0333砂当量不小于%50T0334亚甲蓝值不大于g/kg-T0349棱角性(流动时间),不小于s-T0345细集料的粒径规格应满足下表所列的技术要求。本工程使用机制砂。沥青混合料细集料(机制砂)的规格要求表5-6规格公称粒径(mm)水洗法通过各筛孔的质量百分率(%)9.54.752.30.150.075S-150~510090~10060~9040~7520~557~402~200~105.1.5填料沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经细磨得到的矿粉,原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净,能自由地从矿粉仓流出,应符合下表要求。本工程不使用回收粉。沥青混合料用矿粉的质量要求表5-7项目单位质量要求试验方法表观密度,不小于g/cm32.45T0352含水量,不大于%1T0103烘干法粒径范围<0.6mm%100T0351<0.15mm%90~100T0351<0.075mm%75~100T0351外观-无团粒结块-亲水系数-<1T0353塑性指数%<4T0354加热安定性-实测记录T03555.1.6抗剥落剂为保证沥青混合料中石料与沥青的粘附性,在面层集料与沥青的粘附达不到4级的条件下,需使用抗剥落剂来改善其间的粘附性。应选用质量优良,长期抗剥落性能好的抗剥落剂;同时采取掺加一定量的消石灰代替矿粉来提高石料与沥青的粘附能力。5.1.7沥青混合料的级配沥青混合料的级配范围如下表所示:粗型和细型密级配沥青混凝土的关键性筛孔通过率表5-8混合料类型公称最大粒径(mm)用以分类的关键性筛孔(mm)粗型/细型密级配名称关键性筛孔通过率(%)AC-20194.75AC-20F>45AC-1313.22.36AC-13C<40密级配沥青混凝土混合料矿料级配范围表5-9混合料类型AC-13CAC-20筛孔(mm)通过率%26.510019.090~10016.010078~9213.290~10062~809.568~8550~724.7538~6826~562.3624~5016~441.1815~3812~330.610~288~240.37~205~170.155~154~130.0754~83~7油石比4.0~6.04.0~6.05.1.8沥青混合料的性能要求沥青混合料AC-13C及AC-20的性能要求如下表所示:沥青混合料性能要求表5-10技术指标AC-13CAC-20试验方法马歇尔稳定度(KN)≥5≥5T0709-2000流值(0.1mm)20~4520~45T0709-2000空隙率VV%3~63~6T0705-2000矿料间隙率VMA%≥16≥16T0705-2000沥青饱和度VFA%70~8570~85T0705-2000浸水马歇尔残留稳定度%≥80≥80T0709-2000冻融劈裂试验残留强度比%≥75≥75T0729-200060℃动稳定度DS次/mm≥1000≥1000T0719-2000渗水系数ml/min≤120≤120T0730-2000低温弯曲应变-10℃με≥2000≥2000T0715-2000击实次数次两面各50两面各50T0702-20005.2水泥混凝土对旧水泥混凝土路面的换板采用C30水泥混凝土,基层的补强和局部路段路基加宽处基层采用C15水泥混凝土。土路肩加固采用C20水泥混凝土。5.2.1水泥本项目采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。高温期施工宜采用普通型水泥,低温期施工宜采用早强型水泥。面层水泥混凝土所用水泥的技术要求除应满足现行《道路硅酸盐水泥》(GB13693)或《通用硅酸盐水泥》(GB175)的规定外,还应满足下表的要求。面层水泥混凝土用水泥各龄期的实测强度值表5-11混凝土设计弯拉强度标准值(MPa)4.0试验方法龄期(d)328-水泥实测抗折强度(MPa)≥3.06.5GB/T17671抗压强度(MPa)≥10.032.5GB/T17671水泥进场时每批量应附有化学成分、物理、力学指标合格的检验证明。各交通等级路面所使用水泥的化学成分、物理指标等路用品质要求应符合下表的规定。路面水泥混凝土用水泥的成分和物理指标表5-12水泥性能特重、重交通路面中、轻交通路面铝酸三钙不宜>7.0%不宜>9.0%铁铝酸四钙15.0%~20.0%12.0%~20.0%游离氧化钙不宜>1.0%不宜>1.8%氧化镁不宜>5.0%不宜>6.0%三氧化硫不得>3.5%不得>4.0%碱含量Na2O+0.658K2O≤0.6%有碱活性集料时,≤0.6%;无碱活性集料时,≤1.0%混合材种类不得掺窑灰、煤矸石、火山灰和粘土不得掺窑灰、煤矸石、火山灰和粘土出磨时安定性雷氏夹或蒸煮法检验必须合格蒸煮法检验必须合格标准稠度需水量不宜>28%不宜>30%烧失量不得>3.0%不得>5.0%比表面积宜在300~450m2/kg宜在300~450m2/kg细度(80μm)筛余量不得>10%筛余量不得>10%初凝时间不早于1.
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