白马山旅游环线赵家至豹岩段公路改造工程施工图总体设计

白马山旅游环线赵家至豹岩段公路改造工程施工图设计S1-2PAGEPAGE3第一篇总体设计说明一、任务依据及测设经过（一）、任务依据武隆区隶属重庆市，位于重庆市东南部，东经107°14'~108°05'，北纬29°02'~29°40'，地处乌江下游，在武陵山与大娄山结合部，东邻彭水县、酉阳县，南接贵州省道真县，西靠武隆区、涪陵区，北与丰都县相连。白马山旅游环线赵家至豹岩段公路改造工程，是连接赵家乡、豹岩村的交通干道，也是该区域连接白马镇，从而接入渝湘高速的重要通道。白马山旅游环线赵家至豹岩段公路改造工程（以下简称“本项目”），原老路为等外级公路。项目起于赵家乡，止于豹岩村G353交叉口，全长11.294公里。本项目自建成通车至今运营以来，由于该路为附近区域内通往外界的唯一道路，车流量较大，区交委一直耗费大量人力物力对其进行养护管理。随着白马山旅游景区的开发，地区经济飞速发展，汽车保有量迅速提升，来往交通量持续呈递增，现状道路已无法满足交通量的需求，为了改善道路通行条件，提升武隆区旅游景区的形象,本项目的升级改造势在必行，迫在眉睫。按照该项目勘察设计招投标程序及要求，我公司于2018年4月承担了白马山旅游环线赵家至豹岩段公路改造工程全线的勘察设计任务。施工图设计文件编制依据：1、2018年5月我公司与武隆区交通委员会签订的白马山旅游环线赵家至豹岩段公路改造工程勘察设计《合同书》。2、交通部部颁现行有关法律、法规及《标准》、《规范》、《规程》等。3、《工程建设标准强制性条文》（公路部分）。4、有关规划、地方人民政府的要求和意见。（二）测设经过按照该项目勘察设计招投标程序及要求，我公司于2018年5月承担了白马山旅游环线赵家至豹岩段公路改造工程勘察设计任务。根据业主需要，我公司随即展开测量设计工作。施工图阶段定测工作：由于时间紧、任务重，测设人员于2018年5月20日进驻现场，至6月10日除工程地质勘察工作未完成外，其余定测工作全部完成。工程地质勘察外业工作至7月10日初步完成。7月20日完成了施工图设计初稿。1、准备工作（2018年5月10日～5月20日）2018年5月10日起，我公司按照初步设计文件路线方案，根据初测资料，基本确定设计线位，5月15日再次到现场复查路线线位，调查了解实地情况，回单位后对路线方案进行了进一步的研究、优化调整，确定了定测路线方案。2、路线定测（5月20日～6月10日）5月20日，我公司测设组全体人员进驻现场，按照交通部《公路勘测规范》（JTGC10-2007）有关要求，正式开始路线定测工作，至6月10日完成外业定测工作。为加快进度，我公司设置了两个定测放线组，按预分合同段分别同步开展路线定测工作。期间，我公司结合现场放线情况，以及地方政府意见，对原确定的定测路线方案局部路段又进行了优化调整，得到了最终的路线设计方案。3、公路地质勘察（6月10日～7月10日）根据初测阶段地质勘察资料，按照交通部《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）的规定，我公司于6月10日～7月10日，对沿线工程地质、桥位工程地质进行了进一步的补充勘察工作。4、内业设计（7月10日～8月15日）施工图内业设计于2018年7月10日正式开展，至2018年8月15日完成施工图设计初稿，交付审查。二、设计标准设计规范指标及采用指标对比表表1-1项目单位规范指标采用指标备注公路等级四级四级行车速度Km/h2020路基宽度m6.56.5车行道宽度m2×3.02×3.0极限最小平曲线半径m1520.682不设超高的平曲线最小半径m150150回旋线最小长度m2020最大纵坡%910改建项目+1%最小坡长m6060竖曲线凸形一般值m200200极限值m100/凹形一般值m200300极限值m100/最小长度m2020设计荷载公路—Ⅱ级公路—Ⅱ级设计洪水频率大、中桥1/50/小桥涵及路基1/251/25三、现有道路状况本项目走廊带内老路为等外级农村公路。原路主要技术指标为：公路等级：四级；设计速度：20km/h；路基宽度：4.5~5.5m；路面宽度：5m宽沥青表处路面；设计荷载：汽车—20级，挂车—100；圆曲线极限最小半径：15m（回头弯10m）；最大纵坡：12%；最短坡长：20m；在路线平纵面设计中，部分路段利用了老路线位资源，大多为利用老路走廊带。项目实施路段范围内，原有桥涵建设时间久远，经过多年运营，多处病害严重，不能达到改造后的荷载等级要求，全部需要拆除重建。旧路全线均为沥青混凝土路面，于2012年铺筑，部分路段路面已出现龟裂、坑槽等病害。旧路路面结构为15cm厚水泥稳定碎石基层+4沥青混凝土面层，路面宽5.0米四、路线起讫点、中间控制点、全长、所经主要河流、垭口、城镇及工程概况白马山旅游环线赵家至豹岩段公路改造工程起点位于武隆区赵家乡场镇出口。路线从起点即利用原有旧路，一直由西南向东北展线，经下坝村（K4+600）、乐园村（K7+800），止于豹岩村和G353的交叉口。路线全长11.294公里。地域处于武隆区赵家乡，路线主要经下坝村、乐园村；沿线无重要河流，水系以季节性溪沟为主。本次设计路段主要工程见下表：主要工程一览表表1-2序号项目名称单位工程量1计价土石方千立方米1352972土方千立方米41.5683石方千立方米93.7294排水防护工程千立方米18.0745路面工程千平方米74.33366小桥米/座/7涵洞米/道288平面交叉处149占用土地亩220.49五、沿线地形、地质、地震、气候、水文等自然地理特征及与公路建设的关系(一)地形、地貌武隆区属渝东南边缘大娄山脉褶皱带，多深丘、河谷，以山地为主。地势东北高，西南低。境内东山菁、白马山、弹子山由北向南近似平行排列，分割组成桐梓、木根、双河、铁矿、白云高地。因娄山褶皱背斜宽广而开阔，为寒武系石灰岩构成，在地质作用过程中，背斜被深刻溶蚀。乌江由东向西从中部横断全境。乌江北面的桐梓山、仙女山属武陵山系，乌江南面的白马山、弹子山属大娄山系。木棕河、芙蓉江、长途河、清水溪、石梁河、大溪河等大小支流由南北两翼汇入乌江。由于深度溶蚀形成的深切槽谷交错出现，构成武隆区崇山峻岭，岗峦陡险，沟谷纵横。仙女山主峰磨槽湾海拔最高，达2033米；大溪河口海拔最低，海拔为160米。除高山和河谷有少而小的平坝外，绝大多数为坡地梯土。土壤多属黄壤、黄棕壤，其次紫色土。项目区地形复杂，总体上受地形和地质构造控制明显，呈西南-东北向展布，东南侧低、西北侧高，主要以山岭地貌为主，自然斜坡地形坡度角一般为15°～40°，陡坎发育。(二)气候、水文及地震武隆区属亚热带湿润季风气候，气候温湿，四季分明。年平均气温15℃～18℃，年极端最低气温零下3.5℃，最高41.7℃，无霜期240天至285天。年降水量1000～1200毫米，四至六月降水量占39%，主要灾害有冰雹、山洪、大风。海拔800米以上的山区，每年约有五个月的多雨季节，雨雾蒙蒙，日照少，气温低，霜期长，秋风冷露对农作物生长影响较大；在600米以下的地区，易遭旱灾。山上山下温差10度左右，立体气候较显著。根据地质调查，该区地表水主要体现为农田、鱼塘及“V”字型山间冲沟水，勘察区内可见一些农田及鱼塘，局部有少量积水，水深0.30～2.50m，主要受大气降水和生活用水补给；线路全区可见季节性山间冲沟，仅在雨时有少量积水顺着地形汇入地势低洼处。武隆区地质构造雏形由燕山期第二幕形成，属新华夏构造体系和南北径向构造体系，川黔南北构造带。江口等地区属川鄂湘黔隆起褶皱带，褶皱构造形成一系列背斜和向斜。构造成南北向的主要有接龙场背斜、甘田湾向斜、大耳山背斜、羊角背斜、三汇背斜、车盘向斜等。背斜核部出露地层多为二迭系、三迭系，其中接龙场背斜多为寒武系。向斜轴部为三迭系中上统地层。构造形态多为短轴构造，两翼岩层倾角差异较大。断裂构造发育，多与背斜伴生。其性质为冲断层、正断层、逆断层。主要断层有芙蓉江冲断层、土坎正断层、三汇冲断层、煤炭厂逆断层、四眼坪逆断层。根据中国地震动参数区划图GB18306-2015，线路区地震动峰值加速度值为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s，对应地震烈度为6度。根据《公路工程抗震规范》（JTGB02-2013）总则第1.0.2条：基本烈度为Ⅵ度地区的道路工程，除国家特别规定外，可采用简易设防。(三)工程地质条件1、地层岩性（1）第四系Q4①第四系人工填土（Q4ml）人工填土：杂色，呈松散～稍密态，主要为粉质粘土及页岩、泥岩、砂岩、灰岩碎块石组成，粒径多为0.50～30.0cm，主要分布于居民房屋地段及公路地段，厚约0.0～5.0m。②第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）卵石土：灰褐色、灰白色、灰黑色，卵石占60～80%，粒径2～20cm，另含5～20%的漂石，大小不一，原岩成分以灰岩、白云岩及砂岩、页岩居多，分选差，磨圆度较差，其余为圆砾、粗砾及少量粘土，呈松散～稍密状态。主要分布于K1+640～K2+540段道路左侧溪沟中，厚约0.50～5.0m。③第四系全新统残坡积（Q4el+dl）粉质粘土：灰褐色、红褐色，含碎石砾石量各不一，一般20～40%，碎石成分为灰岩、页岩，粒径2～10cm为多，具棱角，无分选，由粉质粘土充填，土质单一，呈可塑～硬塑状态。本层广泛分布在山坡坡脚、农田地段，地形平缓处厚度一般0.5～6.0m。（2）二叠系（P）线路区主要出露二叠系下统茅口组（P1m）地层。茅口组（P1m）：浅灰色灰岩为主，夹薄层泥质灰岩，岩石强度高，但由于碳酸盐岩的可溶性，加之坚硬岩石裂隙率较高，在地表水及地下水的长期溶蚀作用下，岩溶较发育。该层主要分布于K4+680～K11+294.263段。2）志留系（S）线路区主要出露志留系中统韩家店组（S2h）地层。韩家店组（S2h）：深灰色-棕黄色页岩为主，夹少量粉砂岩，岩性较软，易风化，遇水易崩解、软化，风化层厚大，页岩易剥落，常堆积规模较大的风化体，且在斜坡地带堆积有页岩崩塌块石土。该层主要分布于K0+000～K4+680段。2、地质构造线路区总体位于羊角背斜北西翼，线路区地质构造主要以北西-南东向为主，沿线路走向发育一处小型次级背斜。线路发育二叠系下统茅口组（P1m）浅灰色灰岩、志留系中统韩家店组（S2h）棕黄色页岩。线路K0+000～K2+940位于位于羊角背斜北西翼，岩层倾角产状为：312°∠24°；线路K2+940～K3+780，受次级背斜构造影响，岩层产状反倾，岩层倾角产状为：20°∠5°～10°；线路K3+780～K11+294.263，受次级背斜构造影响，岩层产状反倾，岩层倾角产状为：290°～336°∠5°～13°；路段区岩体中构造裂隙发育，主要发育于灰岩、泥质灰岩等脆性硬质岩石中，在页岩、粉砂质页岩等软质岩体中主要发育微裂隙。由于各地层的岩性及所处地质构造部位的差异，岩体中裂隙产状变化较大。3、地质岩组根据设计线路的岩层组合、结构特征、岩石坚硬程度等物理力学特性，将本区岩土分为松散堆积层、碎屑岩类、碳酸盐岩类、软质碎屑岩与硬质碳酸盐岩类（混合岩类）工程地质岩组。各工程地质岩组的特征分述如下：(1)松散堆积层工程地质岩组设计线路经过地段大多基岩覆盖，第四系土层分布范围大，土体厚度较大，分布不均，零星分布于槽谷、缓坡台地及山间洼地，主要由第四系坡、残积粘土、粉质粘土等组成，呈可塑、松散至稍密状态，厚度一般在0.5—5米间。此类工程地质岩组松散透水、强度低、易变形、稳定性差，易产生不均匀沉陷，特别是碎屑岩分布的斜坡地段，土体易产生滑坡、小型滑塌等工程地质问题。(2)碳酸盐岩类工程地质岩组主要由二叠系茅口组（P1m）灰岩组成。此岩岩石强度高，岩石裂隙率较高，坚硬岩石裂隙率较高，在地表水及地下水的长期溶蚀作用下，岩溶较发育。碎屑岩类工程地质岩组主要由志留系中统韩家店组（S2h）灰岩、夹少量粉砂岩，岩性较软，易风化，遇水易崩解、软化，风化层厚大，页岩易剥落，常堆积规模较大的风化体,且在斜坡地带堆积有页岩崩塌块石土。各岩组的主要工程地质性质及存在的主要工程地质问题详见下表。岩土体工程地质层划区与评价表表1-3类别代号工程地质岩组所属地层工程特性易发工程地质问题Ⅰ松散堆积层组Q4松散透水，强度低，易变形、压缩，不稳定地基易产生不均匀沉降，路基边坡易产生浅层土质滑坡、塌方Ⅱ碎屑岩组O1m力学强度不一，砂岩质硬，粉砂岩质软。透水性较弱。抗风化能力较弱，地表为强风化。易风化产生滑坡及崩塌。地基持力层强度高低不一。Ⅲ坚硬碳酸盐岩组O2+3质坚性脆，抗风化，强度高，结构稳定性好，但局部岩面起伏大，岩溶发育。岩溶水突涌、溶洞充填物塌涌、岩溶塌陷，地基稳定性不均匀，溶洞顶板易冒顶、崩塌、滑坡4、水文地质条件1）地表水根据地质调查，该区地表水主要体现为农田、鱼塘及“V”字型山间冲沟水，勘察区内可见一些农田及鱼塘，局部有少量积水，水深0.30～1.50m，主要受大气降水和生活用水补给；线路全区可见季节性山间冲沟，仅在雨时有少量积水顺着地形汇入地势低洼处。线路K1+640～K2+540段左侧分布1条溪沟，宽约5.0～15.0m，现有水深0.50～1.5m，为常年性流水，勘察期间流量约10～30L/s。2）地下水（1）地下水类型及含水岩组特征根据地层岩性、地下水赋存条件和水动力特征，线路区地下水划分为第四系松散岩类孔隙水含水岩组和基岩裂隙水两大类。区内地下水类型可分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水。①第四系松散堆积层孔隙水主要接受大气降水的补给，在地势低洼的沟谷带亦接受地表冲沟水的补给，因区内第四系松散岩类以坡残积粉质粘土为主，渗透性极弱，因此入渗补给条件差，该类地下水一般经短途迳流后，在地势低洼处渗出，就近排向冲沟及河流。分布地段：分布于整个场地上部粉质粘土、素填土中。②碎屑岩类基岩裂隙水碎屑岩类孔隙裂隙水主要为构造裂隙水，主要分布于粉砂质页岩、页岩。由于其裂隙性质、裂隙发育程度，含水岩组的岩性不同，其富水性不同，多以泉的形式出露地表。线路区基岩裂隙水主要接受大气降雨渗入补给。构造裂隙水分布区在植被发育，地形起伏不大的地区，渗入条件好，渗入补给量大。地下水在裂隙中径流，途径较大，以下降泉的形式排泄于沟谷中。分布地段：主要分布于场地K0+000～K4+680段志留系地层的页岩、砂质页岩等地层中。③岩溶水主要赋存于二叠系下统灰岩中，富水性中等～强。岩溶水分布区基岩中钙质被淋滤后，形成大小不一的孔隙、溶隙，是地下水储存和排泄的良好通道。分布地段：主要分布于场地K4+680～K11+294.263段二叠系地层的灰岩、泥质灰岩等地层中。（2）地下水水质评价次详勘，在勘察区内K6+760处右侧排水渠内取水样1件，进行水质简分析及侵蚀性CO2测试，水质分析结果表明：区内地下水水化学类型为HCO3-—Ca2+型水。根据《公路工程地质勘察规范》JTGC20-2011附录K判定，区内地表水、地下水对砼及钢筋具微腐蚀性。5、不良地质与工程处理本路线段主要不良地质现象主要为软土路基、岩溶。1）软土软弱地基为场地主要特殊性岩土。场地第四系广布与软基密切联系的地层为残坡积层（Q4el+dl）粉质粘土，主要分布于沟谷、平坝地段，地表一般为水田或溪沟，还有零星分布的池塘、鱼塘等，由于排水不畅，形成由饱和粘性土组成的软基。具有含水量高，承载力低，抗剪强度小的特性，易产生过大工后沉降或引起填方路堤的失稳。根据统计，项目区软基以沟谷型及平坝型水田软基为主，地表多为水田和鱼塘和溪沟，分布厚度一般0.5～5.0m，承载力一般小于0.15Mpa，为粉质粘土，呈软塑～可塑状，表层局部呈流塑状。（1）软弱土层厚度小于4m的填方路堤，主要进行浅层处治，软弱土层厚度≤2.0m时，采用1.0～1.5m片石排水沟进行处理；软弱土层厚度在2～3m时，采取换填0.5m+1～1.5m片石排水沟处理；软弱土层厚度在3～4m时，则采取换填1～1.5m+1.5m片石排水沟方式处理；（2）软弱地基厚度较大（>4m），填方高度较大，有条件促使土体固结沉降的段落，主要采用插板或碎石桩进行处治；（3）软弱地基土层较厚（≥10m），应合理安排施工周期，采用塑料插板处理软基，也可采用碎石桩处理该类深厚软基；（4）对于低填方路段（填高<5m）且软弱土层厚（>5m），或薄层淤泥质土层（冬水田路段、鱼塘、水塘等）时，采用换填1～1.5m+抛石挤淤+土工格栅进行处理；（5）尽量避免在沟谷软弱土路基路段设置涵洞构造物，实在无法避免时，涵基一定范围须采用振冲碎石桩进行加固处理。2）岩溶线路区穿越地带为碳酸盐类分布区，主要由灰岩、泥质灰岩组成，根据本次工程地质调查测绘，本段线路区主要岩溶形态表现为：溶洞、岩溶裂缝等，主要分布于K4+680～K11+294.263段二叠系地层的灰岩、泥质灰岩等地层中。见照片2.7-1～2.7-4。图2小型岩溶图2小型岩溶图1小型岩溶(四)区域稳定性及地震本区构造形态主要成生于燕山期，喜山期构造格局已基本定型，区内新构造运动主要表现为整体间歇性抬升为主，路线走廊区位于新构造运动中度穹形隆起区，区域稳定性相对较好。根据中国地震动参数区划图GB18306-2015，线路区地震动峰值加速度值为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s，对应地震烈度为6度。根据《公路工程抗震规范》（JTGB02-2013）总则第1.0.2条：基本烈度为Ⅵ度地区的道路工程，除国家特别规定外，可采用简易设防。。（五）路段区主要工程地质问题评价及建议线路走廊存在的主要工程地质问题为：线路开挖整平形成的挖、填方边坡的稳定性问题。本次路线大部分沿构造线方向及坡体布设，对于局部地段存在高边坡问题，经本次工程地质测绘及钻探，可以看出，路堑边坡岩体主要为页岩和灰岩，强风化岩体破碎，层间结合差，形成边坡岩体风化裂隙发育，主要为碎裂结构，不完整或较完整岩体。一般发育2组构造裂隙，边坡岩体受岩层层面及构造裂隙的影响，直立切坡后易产生滑塌或沿形成锲形体垮塌。建议对高度大于8m的边坡采取分级放坡处理，根据《公路路基设计规范》（JTJ013-95）永久坡率:土层1:1.25～1.50，强风化基岩1:0.50～1:1.0，中风化基岩1:0.35～1：0.75，直立开挖不稳定。建议在高挖方段采用跳槽开挖，应进行支护，能放坡的分段开挖放坡并及时作好护坡及排水措施；无放坡条件的要坚持先支挡后开挖的原则，确保工程安全。对于顺层边坡，坡体前缘因开挖或侵蚀形成临空面时，岩层易沿软弱层面滑动，诱发顺层滑坡。建议顺层挖方边坡采取先顺层放坡开挖再支挡的原则进行处理。软土路基段地貌上属于构造剥蚀侵蚀中低山地貌，线路段通过区土体分布不均匀，厚度变化较大，一般厚0.50～3.0m。根据工程地质测绘、调查揭露，本段线路经过溪沟地段、鱼塘及水田地段将存在软弱土层，将会产生不均匀沉降，建议路基在通过软弱路基段应采取相应的处置措施，确保路基的稳定性。填方区地基土主要为粉质粘土、素填土，土层厚度一般0.50～5.0m。线路分布区的主要工程问题为软弱地基的处理问题、陡坡路堤的支挡