农村公路还建工程两阶段路基、路面设计说明书

农村公路还建工程两阶段施工图设计S3-01第2页共7页第三篇路基、路面设计说明书农村公路还建工程两阶段施工图设计S3-011设计依据及原则一般路基设计原则是根据沿线地形、地貌、水文、气象等自然条件与地质条件，设计完善的排水设施和防护工程，采取经济有效的病害防治措施配合农田水利建设和自然环境等综合设计。设计主要依据如下：（1）《公路工程技术标准》（JTJB01-2014）；（2）《小交通量农村公路工程设计规范》（JTG/T3311-2021）（3）《公路路基设计规范》（JTGD30—2015）；（4）《公路路基施工技术规范》（JTG/T3610-2019）；（5）《公路土工合成材料应用技术规范》（JTG／TD32-2012）；（6）《公路排水设计规范》（JTJTD33-2012）；（7）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010（2015版））；（8）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2013）；（9）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363—2019）；（10）《地质灾害防治工程设计规范》（DB50/5029-2004）；（11）《公路工程抗震规范》（JTGB02-2013）；（12）《公路工程地质勘察规范》JTGC20-2011；（13）《地质灾害防治工程勘察规范》DB50/T143-2018；（14）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）；（15）《建筑工程地质勘探与取样技术规程》JGJ/T87-2012；（15）《工程测量规范》GB50026-2007；（16）《工程岩体试验方法标准》GB/T50266-2013。设计原则路线设计标高为设计线处路面标高（即路基边缘标高）。沿河及水浸淹没段的路基边缘标高不低于1/25洪水频率计算水位加壅水高度加波浪侵袭高加0.5m，库区道路路基标高不低于水库校核洪水位加非常运用条件的超高。路基设计高度的主要控制因素是规划、涵洞、洪水位及考虑填挖土石方的平衡。路基填方边坡根据水文、地质、填料、填土高度等因素确定；挖方边坡视路基地质情况而定。2路基横断面布置及加宽、超高方式的说明（1）路基横断面布置本项目原则上采用四级公路（Ⅱ类）标准,路基宽度5.5m。采用2.0%单项横坡，平曲线小于150m时设置超高。路基宽度路幅型式：0.5m(土硬路肩)+4.5m(车行道)+0.5m(土路肩)；（2）路基超高方式路基超高方式采用绕路中线旋转，圆曲线半径小于120米均应设置超高，最大超高值采用6%。（3）路基路面加宽方式本路段路基加宽情况按《小交通量农村公路工程技术规范》（JTG/T3311-2021）中有关规定执行，凡平曲线半径≤250m的路基路面均应进行加宽，加宽类别参照四级公路（Ⅱ类）（无中型载重汽车和中型客车）要求执行。3路基设计3.1一般路基设计1、路基边坡边坡设计主要考虑路基稳定、节约用地、土石方平衡及地质顺层倾角等因素。（1）填方边坡填筑前应清除地表及植物根茎（清基过程当中及路基填筑时注意对沿线行道树根系的保护及路基回填的压实），当地面自然横坡或纵坡陡于1:5时，应挖宽度不小于2m向内倾斜4%的台阶。结合地勘建议坡率，本次设计路堤填筑高度小于8米时，边坡坡度采用1：1.5，当填筑高度大于10米时，则在其高度8米处设置不小于2.0米宽的边坡平台，从上至下边坡坡度依次为：第一级采用1：1.5，第二级采用1：1.75，第三级及以下采用1：2.0。路堤应特别注意分层填筑碾压均匀密实，并满足《公路路基设计规范》对各不同填筑区压实度的要。（2）挖方边坡路基挖方中清除的地表耕植土、淤泥质土、腐质土等除部分用作平交填土绿化或取弃土场还林、还耕外，其余均集中堆放，以利于环保绿化施工单位利用。全线路堤填方利用挖方中的块石土、坡积碎石土、漂卵石土等符合要求的材料填筑，液限大于50，塑性指数大于26的土以及含水量超过规定要求的土不得用作路基填料。路堑边坡设计综合考虑原路的边坡坡率、岩土性质、构造特征、裂隙发育程度、产状、岩体风化程度和开挖高度等因素，本着经济合理、注重环保的原则，确定合理的边坡坡率和边坡防护工程形式。填方边坡1:1.50～1:1.75，挖方边坡高度小于8m时，素填土、粉质粘土、块石土1:1.25，强风化泥质粉砂岩1:0.5～1:0.75，边坡高度较大时应分级开挖放坡，分级高度8～10m。（3）纵向填挖交界过渡段纵向填挖交界处应设置过渡段，过渡段采用级配较好的砾（角砾）类土、砂类土、碎石填筑，过渡段长度10～15米。对地面自然横坡陡于1:5的斜坡须开挖成向内倾斜2～4%的反向台阶，台阶宽度不得小于2.0米，当覆盖土层厚度小于2.5米时，须清除表层覆土，并在基岩上挖反向台阶，以确保路基稳定；（4）半填半挖斜坡路堤半填半挖斜坡路堤应在填挖交界处路床顶部、底部铺设土工格栅，挖方区土质路床应进行超挖换填处理，填方区优先采用渗水性好的材料填筑。当自然横坡陡于1:5时，采取与纵向填挖交界相同的方式处理。（5）零填路基及土质路堑零填路基对路床范围（即路面底面以下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；当土层含水量较大时，可通过开沟排水，翻挖晾晒或换填砂岩碎屑或掺入生石灰粉拌合均匀后压实。当土层最小强度CBR不能满足要求时，也应采取换填或掺灰处理，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96%。当挖方路基路床强度指标CBR不符合要求的或路床含水量过大达不到规定压实度时，必须对路面结构层以下土基进行处理，处理方式及压实度要求同零填路基。（6）挡土墙路基当山坡上的填方路基边坡伸出较远或落空而不宜填筑，或填方路基边坡侵占重要建筑物时，采用挡土墙路基。（7）高填路堤路线在跨越汇水面积不大且沟底纵坡较缓的冲沟时，在稳定性分析的基础上结合废方处理进行高路堤设计。3.2不良地质地段及特殊路基设计原则和处治方案（1）高填路堤本次设计有部分高填路堤，施工中为确保填筑质量，必须做好以下几个方面:①加强基底处理对高填路堤段的基底进行严格处理，清除不合格的地表土和淤泥，疏导排干地表水，推土机整平基底，原地面坡度大于1：5的要按要求开挖台阶。采用重型压路机对整平后的基底进行碾压密实，达到要求后再进行路堤填筑。为防止路堤沉降过大，基底处理碾压密实度要控制在94%以上。②选择合适填料进行填筑并压实选择合适的优质填料进行填筑，填筑过程中要严格控制填料的含水量，确保碾压时填料的含水量控制在最佳含水量的±2%左右。同时应加强高路堤的碾压，先用推土机在边坡初步压实，然后用压路机全断面静压1—2遍，再用重型振动压路机反复碾压加强碾压，确保路堤碾压密实，压实度符合设计要求。③控制填筑尺寸路堤横向填土宽度应宽于填层设计宽度30㎝，当原地面横向坡大于12％地段，可采用纵向分层施工，沿纵坡分层，逐层压实。严格控制填筑厚度，保证每层的填筑厚度不超过0.3m，压实后厚度不超过0.2m，确保碾压密实。同时安排专职测量人员每天进行高填路堤的宽度和高程的测量及放样，防止路堤边坡欠填。路堤的加宽和预留沉降加高量，严格按设计要求设置。④加强沉降观测高填土地段及崩积斜坡段应严格控制填土速度。路堤填筑时，派专人对路堤填筑高度和沉降量进行观测并作好记录。若观测到沉降量在中心处大于3cm、路基边缘大于1.5cm时，则停止填筑，待沉降稳定后再行填筑。⑤作好防护和排水施工高路堤填筑前，先对挡土墙或护脚提前砌筑一定的高度，然后开始路堤填筑，整体上挡土墙或护脚施工稍先于路堤填筑施工。墙体砌筑时，要按设计要求设置泄水孔，墙背设置反滤层。在靠近墙背附近的路堤压实，采用轻型压路机碾压，碾压不到的地方，采用振动夯击密实。路堤填筑时，每层表面要留有2%—4%的排水横坡，防止雨天路基表面积水。路堤填筑完毕，做出临时排水设施，留出一定的路堤沉降时间，待边坡沉降稳定后，及时按设计要求作好防护和排水设施，防止边坡受到冲刷破坏。⑥施工作业要求土方填筑应自上而下水平分层填筑压实，用透水性不良的土填筑时，控制其含水量在最佳压实含水量±2％之内。当高于控制值时，采用翻挖晾晒、排水疏干、加灰处理或换填等措施；当低于控制值时采用洒水车洒水润湿后再碾压，在碾压过程中如出现“弹簧土”现象时，采用暂缓碾压、开槽晾晒、换灰换填等措施处理。⑦填筑质量控制每层填筑碾压后，按照规范规定要求用灌砂法或环刀法测定填筑密实度，检验合格后，才进行上一层的填筑施工。（2）路堑1）土方开挖①土方开挖以机械为主，分段进行。每段自上而下分层开挖，并及时用人工配合挖掘机整刷边坡。②雨季开挖土路堑时，分层进行开挖，每层底面设大于1%的纵坡，挖方边坡沿边坡预留30cm厚，待雨后再整修到设计边坡线，开挖路基在距路槽顶面30cm时停止开挖，待雨季后再挖到设计标高。③居民区附近开挖土方时，采取有效措施保证居民及施工人员的安全，并为附近居民的生活提供临时便道或便桥。2）石方开挖①石方采取爆破开挖，爆破施工时一定要对该路段进行封闭。在进行施工时要采取防护保护措施，以防飞石伤人。②石方开挖严格遵循从上到下顺序逐级开挖，切实做到开挖一级，防护加固一级。待到上一级锚固、加固工程正常发挥加固作用后方可进行下一级开挖作业。4取土、弃土方案及节约用地的措施路堤填料充分利用挖方来解决，挖余和不适宜填料运至指定渣场弃置堆放。5路基压实标准与压实度要求本项目路基填料及路基压实度的有关要求见下表：路基填料及路基压实度要求项目分类路面底面以下深度（m）填料最小强度（CBR）（%）填料最大粒径（cm）压实度填方路基上路床0～0.3510≥94下路床0.3～0.8310≥94上路堤0.8～1.5315≥93下路堤1.5以下215≥90零填及挖方路基0～0.3510≥940.3～0.8310≥946路基、路面排水及防护6.1路基、路面排水路基、路面排水系统由路基边沟、排水沟、路面排水及桥涵排水组成。本项目排水本着整体考虑、局部设计、排水通畅、兼顾环保的原则来布置。1）路基排水为了及时排出从山上汇流下来的水，同时考虑到坡面较陡会有较大的冲刷，必须设置边沟。边沟断面为（宽）40cm×（高）40cm的矩形边沟。具体见路基、路面排水工程数量表。2）路面排水直接由路拱横坡向两侧边沟、排水沟或横向漫流导出路基。（2）特殊路段排水说明1）边沟沟底纵坡本线一般路段沟底纵坡按不小于0.3％控制。2）涵洞和冲沟的衔接当涵洞因地形或工程地质等因素不能修建在冲沟位置时，涵洞与冲沟进出口间设置排水物，应顺适过渡，其尺寸应满足泄水能力和强度要求。6.2路基防护1）路基支挡、加固及防护工程设置原则及要求路基防护工程视沿线地形、地质条件、填挖高度、洪水对路基稳定的影响，进行防护工程设计。在地面横坡很陡无法填筑较高路堤的局部路段，因地制宜的设置路肩墙或路堤墙；在地面横坡较陡的填方边坡（H<2m）无法与地面线相交或延伸很远的路段，设置护肩；在路基填方坡脚伸出较远后有可能不稳固的路段，例如地质情况变化、坡脚地面突然变陡、坡脚位于受雨天径流冲刷的坳沟内等，视情况设置护脚。2）挖方边坡防护：挖方路基中土质边坡及全风化基岩边坡一般采用全坡面植草防护，石质边坡根据情况分别采用浆砌片石护面墙、护坡等措施进行防护，对于稳定性差的挖方路基边坡或用地受限制的挖方路段，设路堑墙予以防护。2）挡墙设计参数设计荷载：公路—II级；挡墙基底摩擦系数f=0.22～0.45（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=21KN/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。3）挡墙构造设计及材料本项目沿线填方多位于地面线较陡路段，为避免占用过多土地、防止路基不稳等问题，主要防护型式为挡土墙，挡墙构造和材料要求如下：当挡墙高度H＜8m时，墙身及基础采用M7.5浆砌块石；当当挡墙高度H≥8m时，墙身及基础采用C20埋石砼（埋石率20%）浇筑；当地基承载力不满足挡墙要求最低承载力时，原基础采用片石换填，换填至基岩及以上，原则上大于5m，换填后设置C20片石砼扩大基础。所用片石、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①沿墙长每隔10～15m和与其它建筑物连接处应设置伸缩缝，在基底的地层变化处，应设置沉降缝。伸缩缝和沉降缝可合并设置，缝宽0.02～0.03m。缝内沿墙的内、外、顶三边填塞沥青麻絮或沥青木板，塞入深度不小于0.15m。②沿墙高和墙长应设置泄水孔，按上下左右每隔2～3m交错布置。折线墙背的易积水处亦应设置。泄水孔采用直径0.10m的PVC管安装。最下一排泄水孔应高出地面0.3m，而在浸水地区的挡土墙应设置在常水位以上0.3m，并对设计水位+0.5m以下的填料采用透水性材料（如碎石）。为防止泄水孔堵塞，在泄水孔进水端设置反滤层。当墙后渗水量较大或在集中水流处（如泉水等），为了减少动水压力对墙身的影响，应加密、加大泄水孔尺寸或增设纵横向地下排水设备（如渗水暗沟等）。其出水口下部应采取措施，防止水流冲空基础。③挡墙基底倒坡应按设计要求设置，以保证墙体的稳定性。④挡土墙基础应置于坚实的土基中或岩石上，墙趾外襟边宽度要求详见挡墙标准断面设计图。⑤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土层类别最小埋入深度H（m）距地表水平距离L（m）示意图硬质岩层0.601.50软质岩层1.002.00土层≥1.002.504）挡土墙与其他建筑物的连接时要求如下：①路肩挡土墙与路堤衔接时，在墙头设置锥坡填土，一般情况下，沿路堤坝横断面方向与路堤设计边坡坡度相同；沿路线方向，锥坡填土坡度统一为1:1.0。②当涵洞与挡墙相交时，本段挡墙墙身与洞口一起砌筑，只是在墙身上预留洞口；在涵洞净跨径范围内做钢筋混凝土盖板过梁，使墙身成为整体；伸缩缝或沉降缝应避开涵洞设置。7路面设计7.1设计原则路面设计根据公路的使用任务，性质和要求，结合当地气候、水文、土质、材料、施工技术、实践经验以及环境保护要求等，通过技术经济分析确定。在满足交通量和使用要求的前提下，遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则，进行路面设计方案的技术经济比较，选择技术先进、经济合理、安全可靠，利于机械化施工的路面结构方案。7.2采用指标混凝土路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载，采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度和半刚性材料的基层。底基层进行层底拉应力的验算，设计年限为10年。7.3路面结构根据秀山县地方施工经验、沿线交通量、原路路基填料性质、路面破坏情况、沿线水文地质情况及调查资料等，推荐方案结构如下：面层：10cm厚泥结石基层：20cm厚石渣(软路基)7.4路基土工试验、筑路材料及路面结构混合材料试验情况（1）粗集料粗集料应采用质地坚硬、耐久、干净的碎石、破碎卵石或卵石。面层混凝土用粗集料级别应不低于Ⅱ级。粗集料的最大公称粒径不应大于31.5mm，分三个粒级，4.75～9.5mm、9.5～16mm、16～31.5mm的比例应符合《公路水泥混凝土路面施工技术细则》（JTG/TF30-2014）中表3.3.3的要求，粗集料应按下表控制级配。粗集料的级配要求级配筛孔尺寸(mm)31.526.519.016.09.504.752.36通过百分率(%)4.75～31.595～10067～7744～5925～4011～240～100～5粗集料的相应技术指标应满足下表要求：碎石、破碎卵石和卵石质量标准项目技术要求碎石压碎值（%）≤30.0卵石压碎值（%）≤26.0坚固性（按质量损失计）（%）≤12.0针片状颗粒含量（按质量计）（%）≤20.0含泥量（按质量计）（%）≤2.0泥块含量（按质量计）（%）≤0.7硫化物及硫酸盐（按SO3质量计）（%）≤3.0有机物含量(比色法)合格岩石抗压强度岩浆岩≥100MPa；变质岩≥80MPa；沉积岩≥60MPa表观密度（kg/m3）≥2500松散堆积密度（kg/m3）≥1350空隙率（%）≤47碱活性反应不得有碱活性反应或疑似碱活性反应（2）细集料细集料应采用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂、机制砂或混合砂。砂含泥量不得大于3%（按质量计）。8施工方法及注意事项8.1路基路基、排水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，保证路基施工质量。(1)路基土方施工方法及措施1>测量放样：根据设计图纸提供的控制点、基线、水准点等基本数据及其客观存在有关要求开展施工测量，严格按照有关规范和技术要求放测，力争放样定位准确，并随时根据工程需要进行复测，保证测量成果误差控制在规定的精度要求之内。2>路基土方开挖、运输：土方开挖采用挖掘机与推土机相结合挖掘，自卸车运土。开挖的任务是按照设计对土质的要求，全部清除表层的石块、淤泥、腐植土、杂土及杂物等，直到符合要求的土壤层。3>路基基层清理与处理：严格按设计文件的要求进行操作。清理范围包括铺盖、压载的基面，清理边界延伸到设计基面边线以外1.0米。4>自检及验收：本工序完成后及时组织本工序验收工作，按照设计及业主的要求，逐条逐项自检，自检合格后填报分段工程项目验收单向业主、监理部门提出验收申请，组织验收。对不合格的工程项目直到符合要求为止。(2)路基土方填筑施工法路基土方填筑严格按照招标文件有关技术要求及相关规程规范要求实施，具体施工操作方法如下：1>对填料取样试验，测定其最大干容重和最佳含水量，以控制填方压实度。2>填方作业按路面平行线水平分层摊铺。填筑前选取可行地段做1000m2的填料压实试验段，现场技术员记录好填料的松铺厚度、含水量、压路机类型、最佳组织方式、碾实速度、碾压遍数和最终压实度，并依此控制填筑时的松铺厚度。试验结果报经监理工程师批准后，方可作为该种填料施工控制的依据。3>一般最大松铺厚度，土方不超过30cm，土石混填不大于40cm，石方不大于50cm。4>不同土质的填料分层填筑，土方路堤填筑至路床顶面最后一层的压实层厚度不小于10cm。5>路基填土路段分段作业时，两个相邻的交接处不在同一时间填筑的，先填段按1:1坡度分层留台阶；两段同时施工时，要分层相互交叠衔接，其衔接长度不小于2m。6>为保证路堤边缘的密实度，每侧填土应超出路基设计宽度30cm以上，在填筑结束修整边坡时予以挖除。7>路基整个施工期间，每层填料顶面要形成2%左右双向排水横坡，每隔20-30m在土路梗处开口，并在边坡处设临时泄水槽，引水流入坡脚临时排水沟，排至监理工程师同意的地点。(3)路基碾压施工方法及措施1>路基填筑应以重型压实机械为主，再辅以少量中轻型压路机，桥台背、涵管施工配备大于等于1T的小型振动压路机和冲击夯。2>路基填土路堤压实：碾压前及时测定其含水量，应控制在最佳含水量±2%时进行碾压，3>路基碾压顺序：填料碾压时先用振动压路机静压一遍，再轻振二遍，使其获得一个均匀初压，然后重振至压实度符合技术规范要求，最后再静压一遍，表面上应没有明显轮迹。(4)防护及排水1>排水边沟边沟按图纸规定施工，边沟和涵洞接合处应与涵洞洞口建筑配合，以便水流通畅进入涵洞。平曲线处边沟施工时，沟底纵被应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接，不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生。曲线外侧边沟应适当加深，其增加值等于超高值，但曲线在坡顶时可不加深边沟。边沟的加固：土质地段，当沟底纵坡不大干0.3％时，应采取加固措施；沟槽基础开挖采取人工配合机械方式进行。开挖后，由人工修整、夯实。沟底保持平顺、整齐，无阻水现象。排水沟与其它水道联接做到顺畅。2>挡土墙施工：施工前应作好地面排水工作，在任何地段，基坑不得全段开挖，以免在挡土墙完工之前发生土体坍塌，必须采用跳槽开挖、及时分段砌筑的方法施工。基坑开挖后若发现基础与设计要求有出入，应根据情况调整设计；挡土墙的底部、顶部和墙面外层，直选用较整齐的大块石砌筑；挡墙基坑在墙身砌筑一定高度后应及时回填夯实，并作成外倾斜坡，以免积水下渗，影响墙身的稳定；挡墙应错缝砌筑；墙背回填需待砂浆强度达到70％以上方可进行，墙背填料应符合设计要求，回填应逐层填筑，逐层夯实，夯实时应注意勿使墙身受较大冲击影响，当墙后地面横坡陡于1：5时应先开挖台阶，然后再回填。墙身材料采用M7.5水泥砂浆砌片石，石料不应低于MU30，墙面应选用较大和较平整的片石砌筑并勾缝，墙身高出地面部分，每隔2～3m上下左右交错设置泄水孔（采用￠5.59cmPVC管），墙背一律设置砂卵石反滤层厚30cm。为使墙后积水不渗入基础，在最底排泄水孔设置粘土隔水层，墙身沿路线方向每隔10～15m，设置伸缩缝一道，缝宽0.02m，缝内沿顶、内、外、三边填塞沥青木板，其深度不小于0.15m。挡土墙应分段（2～5m）跳槽开挖，随挖随砌，当基坑开挖较深且边坡稳定性较差时，应采取必要的临时支护措施，切实保