道路工程设计说明

xGx8国道修复工程道路工程第1页共11页PAGE图号：x-01(1/11)日期：2022.02设计说明书设计依据及相关基础资料设计依据本工程范围内1:1000地形修测图。业主提供的其他相关资料。现行国家及行业有关规划、规范和标准，其他有关调查资料。基础资料工程测量资料。采用的规范及技术标准设计规范《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）。《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）。《城市道路路线设计规范》（CJJ193-2012）。《城市道路路基设计规范》（CJJ194-2013）。《城市道路工程技术规范》（GB51286-2018）《城镇道路路面设计规范》（CJJ169-2012）。《城市道路交通设施设计规范》（GB50688-2011）。《公路沥青混凝土路面设计规范》（JTGD50-2017）。《工程建设标准强制性条文城市建设部分》建设部[2013]。施工与验收规范《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1—2008）。《公路路面基层施工技术细则》（JTG/TF20-2015）。《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）。《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80-2004)。《无障碍设施施工验收及维护规范》（GB50642-2011）。主要技术标准公路等级：二级。设计车速：40km/h。红线宽度：12米。交通等级：中型。路面设计标准轴载：BZZ-100。路面结构形式：沥青混凝土路面。路面设计基准期：15年。设计原则项目道路现状为老x8国道，现状为路面宽为9m、路基宽12m的水泥混凝土二级公路，现状道路由于修复及改造使的现状路面高程高出两侧居民住房及商铺，对两侧居民的生活出行等带来了影响，现将现状12m路基挖除，并参照二级公路标准进行设计。需破除现状路面结构层，反挖路基，再施工路面结构层，设计高程根据两侧现状建、构筑物高程进行合理的设计。合理选用技术指标，在工程数量基本相同的情况下，尽可能采用较高标准，以提高道路使用质量和服务水平，满足发展的远景规划。在符合技术标准的前提下，少占土地、减少拆迁量和环境破坏，尽量减少高挡土墙等结构物数量。设计概要设计范围及内容设计范围：设计全长为1782.047m。工程建设条件建设交通条件该项目为公路改造，交通现状方便，可直接到达项目实施现场。建设材料条件砂石材料：由县内或领近县购买。四大材料来源：钢材：普通钢材大部分可于市、县内购买。木材：当地木材供应充足。水泥：采用商品混凝土，市场供应充足。道路平面设计由于项目两侧已建成大量建、构筑物，线型及走向拟合现状老x8国道进行设计。全线共设3个交点。坐标系：坐标采用1954年北京坐标系。道路纵断面设计纵断面设计时，起终点及与道路交叉口处设计高结合现状老路地面标高控制，高于两侧住宅、商铺处，结合两侧高程，在满足设计标准的前提下，满足两侧居民的生活和出行。纵断面设计全线共6个变坡点，最小坡长为29.835m；最小凸型竖曲线半径为13211.371米，最小凸型竖曲线半径为11898.028米，均符合规范要求。高程系：高程采用1985年国家高程系。道路横断面设计本册项目道路红线宽为12m，车流量大，根据交通量分析，本次设计采用的标准横断面型式如下：道路标准横断面道路横坡：机动车道、硬路肩为1.5%。道路设计高程位于道路中心线处。路基、路面设计路基设计一般路基在施工前，要先破除现状道路路面结构层，破除后反挖并压实路基至设计路面结构层底路基压实度及填料要求表填挖类型路床顶面以下深度（cm）路基压实度（重型，%）填料最小强度（CBR，%）零填及挖方路基0～3095630～80954注：表中数值均为重型击实标准。路床顶面设计回弹模量不应小于30MPa。路面设计项目采用沥青混凝土路面，机动车道上面层采用SBS改性沥青混凝土，硬路肩上面层采用彩色沥青混凝土。彩色沥青混凝土路面不仅可以用在低等级公路及城市道路上起到美化环境，划分交通区间，缓解疲劳等作用以外，由于其优良的路用性能，在高等级公路上也能够得到一定的推广。此次设计中采用的彩色沥青混凝土路面是指采用彩色沥青与一定级配的浅色石料以及添加剂等材料经混匀、拌和，再经过摊铺、碾压而形成具有一定强度和路用性能的沥青混凝土路面。设计标准路面设计标准轴载为BZZ-100。结构组成形式车行道：结构层设计总厚度为536mm。其各层结构分别为：序号车行道肩路面结构140mmSBS改性沥青混凝土上面层(AC-13C)260mm沥青混凝土中面层(AC-20C)46mm沥青下封层5150mm水泥稳定碎石上基层（Fr≥3.0Mpa）6150mm水泥稳定碎石下基层（Fr≥2.5Mpa）7200mm级配碎石垫层硬路肩：结构层设计总厚度为536mm。其各层结构分别为：序号硬路肩路面结构140mm彩色沥青混凝土上面层（铁红色）(AC-13C)260mm沥青混凝土中面层(AC-20C)46mm沥青下封层5150mm水泥稳定碎石上基层（Fr≥3.0Mpa）6150mm水泥稳定碎石下基层（Fr≥2.5Mpa）7150mm级配碎石垫层彩色沥青级配范围筛孔（mm）1613.29.54.752.361.130.60.30.150.075AC-10C级配范围100100100-9575-5558-3843-2633-1724-1010-69-4AC-13C级配范围10095-10070-8848-6836-5324-4118-3012-208-164-8AC-13C级配范围10090-10060-8030-5320-4015-3010-237-185-124-8典型级配配合比案例AC-105-10mm:3-5mm:0-5mm:矿粉:颜料=32:20:42:3:3AC-1312-15mm:6-12mm:0-6mm:矿粉:颜料=28:22:45:2:3彩色沥青路面建成后根据国家规定，质保期为一年，一年之后可以采用“彩色雾封层”维护。之后一般建议2~4年补做彩色雾封层。路面计算在满足交通量及使用要求前提下，根据因地制宜、方便施工、合理选材等原则，选用经济合理、技术成熟的路面结构形式，努力提高路面使用质量和寿命。路面结构层计算：路面计算荷载：BZZ-100；路面设计基准期：15年路面设计交通等级：中型交通等级。路面结构层计算设计弯沉值和容许拉应力计算当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时:设计年限内一个车道上的累计当量轴次:600万次/车道，属中型交通等级。当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时:设计年限内一个车道上的累计当量轴次:600万次/车道，属中型交通等级。路面设计交通等级为重型交通等级城路面设计弯沉值:25.3(0.01mm)表4.5.2.1路面计算参数层位结构层材料名称劈裂强度（MPa）容许拉应力（MPa）140mm沥青混凝土AC-13C1.40.47260mm沥青混凝土AC-20C10.344水泥稳定碎石上基层0.50.265水泥稳定碎石下基层0.50.266级配碎石新建路面结构厚度计算新建路面的层数:6标准轴载:BZZ-100路面设计弯沉值:22.3(0.01mm)路面设计层层位:4设计层最小厚度:150(mm)表4.5.2.2路面计算参数层位结构层材料名称厚度（mm）抗压回弹模量（MPa）容许拉应力（MPa）20ºC15ºC1沥青混凝土AC-13C40140020000.472沥青混凝土AC-20C50120018000.344水泥稳定碎石上基层待计算150036000.265水泥稳定碎石下基层150130035000.266级配碎石150225225--7新建路基36注：路床顶土基回弹摸量E0≥36MPa。按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=25.3(0.01mm)H(4)=150mmLS=20.9(0.01mm)由于设计层厚度H(4)=Hmin时LS<=LD,故弯沉计算已满足要求。H(4)=200mm(仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度:H(4)=150mm(第1层底面拉应力计算满足要求)H(4)=150mm(第2层底面拉应力计算满足要求)H(4)=150mm(第3层底面拉应力计算满足要求)H(4)=150mm(第4层底面拉应力计算满足要求)H(4)=150mm(第5层底面拉应力计算满足要求)路面设计层厚度:H(4)=150mm(仅考虑弯沉)H(4)=150mm(同时考虑弯沉和拉应力)通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:表4.5.2.3路面厚度计算结果层位结构层材料名称厚度（mm）1沥青混凝土AC-13C402沥青混凝土AC-20C504水泥稳定碎石上基层1505水泥稳定碎石下基层1506级配碎石1507新建路基交工验收弯沉值和层底拉应力计算表4.5.2.4路面计算参数层位结构层材料名称厚度（mm）抗压回弹模量（MPa）综合影响系数（MPa）1沥青混凝土AC-13C40140020001.252沥青混凝土AC-20C50120018001.254水泥稳定碎石上基层150150036001.255水泥稳定碎石下基层150130035001.256级配碎石1502252251.257新建路基36--计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值:第1层路面顶面交工验收弯沉值LS=19.4(0.01mm)第2层路面顶面交工验收弯沉值LS=20.8(0.01mm)第3层路面顶面交工验收弯沉值LS=23.4(0.01mm)第4层路面顶面交工验收弯沉值LS=27.5(0.01mm)第5层路面顶面交工验收弯沉值LS=57.7(0.01mm)第6层路面顶面交工验收弯沉值LS=175.6(0.01mm)路基顶面交工验收弯沉值LS=261.9(0.01mm)(根据“公路路面基层施工技术规范”公式计算)路面排水路面排水采用管道排水，路面横坡为2%，人行道设2%反坡。施工注意事项施工前的准备工作施工单位应全面熟悉设计文件。路基施工、排水工程、防护工程等所有工程施工要求，除满足设计要求外，还必须按交通部现行《城镇道路工程施工与质量验收规范》等以及工程建设标准强制性条文要求执行。注意施工前的准备工作，进行场地的清理，对原地面进行表面清理，并平整压实至规范要求。由于沿线所经地区多雨多水，路基施工过程中，加强临时排水措施，以免影响路基的强度和稳定性，必要时开挖纵横边沟、盲沟等，临时排水措施，使路床处于干燥或中湿状态。所经河浜、池塘路段按规范及设计要求施工，先排水疏干，清淤至原状土，再回填。填方路堤，应严格按设计边坡填筑，填土侧坡余宽（不小于30cm）及边坡率要留有余地，使压实宽度不得小于设计宽度，最后削坡，并及时进行边坡防护，以防雨水冲刷。对杂填土进行强夯施工过程中，要注意强夯的间歇时间。为了使夯后地基比较均匀，夯击点一般按等边三角形布置。强夯处理范围应大于路基范围。对需要强夯施工路段，强夯施工前必须确保路段上空没有电线穿过、道路两侧没有建筑物及道路地下没有管线埋设，在地下管线、涵洞施工前先进行强夯施工。路基施工路基施工前应清除地表耕作土、草皮、垃圾和杂填土等。路基回填应采用透水性及稳定性较好的土质，禁止采用淤泥、腐质土、膨胀土、垃圾等填筑路基，要求路基填料的最小强度应满足《城市道路工程设计规范》CJJ37-2012的规定，当不能满足时应进行处治。压缩系数大于0.5MPa-1的红粘土不得用于填筑路堤。地面横坡大于1:5时，应挖成宽度不小于2.0米的台阶后再回填。施工应尽量避开雨季作业，加强现场排水，开挖后各工序要紧密衔接，连续作业，确保地基和已填筑的路基不被水浸泡。填挖边坡形成后，应立即进行防护处理，房子雨水冲刷破坏边坡。应对用于填筑路堤的填料进行取样试验，检测其各种土工试验数据是否符合规范要求，合格后方能填筑路堤。路基碾压时应采用重型震动压路机分层碾压处理，碾压之前应注意将填土的含水量控制在最佳含水量左右。分层的的最大松铺厚度：土方路堤不大于30cm，土石路堤不大于40cm，填筑至路床顶面最后一层的最小压实厚度不小于10cm。性质不同的填料，应水平分层、分段填筑，分层压实。同一水平层路基的全部宽应采用同一填料，不得混合填筑。每种填料的填筑层压实后的连续厚度不宜小于50cm。管径顶面填土厚度必须大于30cm，方能上压路机碾压。管道沟槽、检查井、雨水口等周围的回填，应在对称的两侧或四周同时均匀分层回填压（夯）实，建议采用砂砾石等适水性材料或石灰土。采用震动压路机碾压时，应遵循先轻后重，先稳后振，先低后高，先慢后快以及轮迹重叠等原则，直到达到规定的压实度为准。路基底面土基回弹模量≥36Mpa，对应弯沉值为：261.9（0.01mm，BZZ-100KN轴载测试）。道路沿线内如有局部软弱土，路基填筑前应将其清除或部分换填，压实基底后方可进行填筑。换填垫层施工时，应采取基坑排水措施。垫层底面宜设在同一标高上，如深度不同，坑底土层应挖成台阶或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序进行垫层施工，搭接处应夯压密实。软基处理验收合格后，应及时进行基础施工与基坑回填。沿线如有水坑、水沟等小范围底面不良结构，施工时应予清除换填。施工时如遇重大不良工程地质情况，应及时通知建设方、设计单位及监理单位，由四方协商处理措施。路基排水施工期间应有效排除由于降水和附近地带流入路基的地面水及施工用水。路基施工排水必须合理安排临时排水路线，充分利用沿线已有的排水设施。路基施工中，若地下水影响路基稳定时，应根据情况采取适当降水等措施予以疏导处理。路面结构层材料组成及技术要求沥青路面材料要求为了使沥青面层具备平整、密实、抗滑、耐久的品质和高温抗车辙、低温抗开裂及良好的抗水损能力，沥青材料应采用70号道路石油沥青，其中上面层采用SBS改性沥青，其各项指标应符合下表中的规定。沥青混合料的矿料级配范围级配类型通过下列方筛孔(mm)的质量百分率(%)31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075AC-2010090-10078-9262-8050-7226-5616-4412-338-245-174-133-7AC-1310090-10068-8538-6824-5015-3810-287-205-154-8下封层在沥青面层与基层之间需铺设沥青下封层，稀浆封层集料采用ES-2，用量5.4～8.1kg/m2。沥青用量为集料的7.5%～13.5%。与沥青层接触的路缘石等构造物的表面应浇洒或涂抹粘层沥青，可选用快、中凝的液体石油沥青或乳化沥青，用量0.3～0.6L/m³。水泥稳定碎石基层A基层粒料最大粒径不超过31.5mm，压碎值基层不大于30%；底基层粒料最大粒径不宜超过53mm，压碎值底基层不大于35%。b集料中有机质含量不应超过2%。c集料中硫酸盐含量不应超过0.25%。d级配碎石组成应符合《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1-2008）表7.5.2中的规定。基层碎石的颗粒组成结构层通过下列方筛孔(mm)的质量百分率(%)液限（%）塑性指数31.526.5