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油玉路路面大中修工程初步设计总说明C1-2第4页,共30页设计总说明一、概述(一)项目背景研究项目路线起点位于油玉路与邛芦路相交处。起点桩号K0+000,与既有邛芦路采用平面交叉相接,路线维持原有线型不变,路线止点位于邛崃市与雅安市大川镇交界处,止点桩号K25+143,路线全长约25.143km。本项目位于邛崃市西北部,是联系邛崃市与雅安市的重要通道,项目全段为沥青混凝土路面。最近几年随着项目沿线旅游业的发展,带动了周边经济的发展,人员流动加快,交通量不断增加,道路经过多年的运营,原有沥青混凝土路面全线出了大面积的龟裂、坑槽、沉陷等病害,严重降低了公路的整体服务水平,已不能满足交通发展的需求。因此,对该路进行大中修修复十分必要。本项目的建设,必将极大地提高道路工程的安全性能,改善该区域交通条件和发展环境。为助力乡村振兴战略的实施,加快邛崃市经济的发展,带动和促进沿线特色农业产业、羌族特色寨子等乡村旅游的发展,促进农村群众增收,进一步提升沿线居民的生活质量。成都市天新交通建设有限公司计划建设本项目。(二)任务依据成都市天新交通建设有限公司通过公开招标,我公司中标该项目。(三)测设经过接到中标通知书后,我公司立即成立了项目组,并按专业组织的了相关技术人员;后项目组工程技术人员对原路进行了全面踏勘,并依据踏勘情况及现行公路工程勘察设计规程、质量管理办法和四川省交通运输厅公路局发布的《四川省普通国省干线公路大中修工程设计文件编制指南》编写了《一阶段施工图设计技术指导书》,确定了本项目测设的工作流程,主要分为工作准备、野外勘测、方案研究和内业设计四个阶段。具体如下:1、工作准备阶段:组织队伍、人员分工、搜集原公路设计资料及各类仪器、工具、测量标志和有关材料准备与检验。2、外业测设阶段:第一:进行现场踏勘,布设控制点;第二:根据道路现状以及拟定的方案进行原路控制测量,并根据测量成果进行原路平面线形拟合敷设;第三:根据拟合的原路平面线形进行中桩放线测量,并对沿线桥梁、涵洞、平面交叉、挡防工程、排水工程以及安全设施的分布情况及使用情况进行调查;第四:对原路路面病害分布状况及病害类型进行调查和分类统计。3、原路相关检测:通过对现有路面结构层开孔检测,了解结构层组成,路面抗滑性能试验,对路面破损情况进行调查,评定路面状况指数PCI,对原路面进行弯沉检测评定路面强度指数SSI,利用连续平整度仪进行平整度检测评定行驶质量指数RQI,取芯测定沥青混合料的沥青含量、矿料级配等。对原路基结构组成坑探及原材料分析,为该项目路面改建设计提供技术依据。4、方案设计阶段:项目组工程技术人员根据对病害表观情况的详细调查和相关检测试验数据,通过认真分析病害形成原因,形成了路基、路面、桥涵等病害(或缺陷)处治的方案性意见。以此意见为指导思想开展施工图的内业设计工作。5、内业设计阶段:内业设计从2022年8月下旬开始,依据原路测量、综合路况及病害调查、弯沉测量、平整度检测和抗滑性能检测等调查结果,采用计算机CAD出图,于2022年10月完成了本项目初步设计文件的编制工作,2022年10月由重庆两江交通规划勘察设计研究有限公司组织专家对本项目进行了审查,根据审查意见修改完善后于2022年10月下旬出版了该项目初步设计文件及概算。(四)原公路技术状况及适应性评价本次设计大、中修工程,路线全长:25.143Km,道路等级为四级(Ⅱ)公路。1、原公路技术状况经过对既有道路的实地测量拟合,全线平面最小平曲线半径为10.0m/1处,回头曲线14处,最小回头曲线半径10.0m,平曲线站路线总长为54.5%。全线纵断面最大纵坡为11.4%,纵坡大于10%段共有12处,3km平均最大纵坡为7.7%(规范不大于为5.5%),连续上坡平均纵坡为6.5%(规范为5.0%),就平纵线形而言,路线平纵指标基本能满足公路等级为四级(Ⅱ),设计时速基本满足15Km/h(局部为10Km/h),路基宽度5.5~6.2m,单车道公路技术标准。2、适应性评价本段道路于2014年庐山地震灾后恢复重建期间仅进行路面改造,维持原路平纵面线形和路基宽度,灾后重建期间改造情况如下:起点至木梯羌寨段:破损原水泥混凝土板,并加铺水泥稳定基层和9cm厚沥青混凝土面层。木梯羌寨至止点段:保留原水泥混凝土路面,进行“白+黑”路面改造。经过近8年的运营,全路段出现龟裂、沉陷、纵横向不规则裂缝、松散、麻面、坑槽及修补破坏等综合性病害,服务水平和行驶安全性大幅降低,已不能适应社会经济快速增长和交通增长的需求,亟待大中修恢复。(五)自然地理条件1、气象项目区位于成都平原西部地带,属亚热带湿润季风气候区,冬无严寒,夏无酷热,气候温和,雨量充沛,四季分明。年平均气温16.3℃,年可照时数1107.9小时,年降雨量1117.3毫米,无霜期285天。2、水文本次勘察工点一位于斜坡地段,汇水面积约10000m2,雨季在zk5、zk6处有小量地表水从冲沟中渗出,水量约0.1L/s。工点二位于山体垭口地带,接近坡顶,无地表河流分布,地表水总体弱发育。3、区域地质环境条件拟建项目区地处成都市邛崃市境内,位于四川盆地与川西高原连接的过渡性地带,境内山、丘、坝地貌兼有,东部及东北部为平坝,大地形平坦、开阔,略有起伏;中部西北缘为深丘,是浅丘与西部山区间的过渡带;西部为龙门山南段延伸山系,地势起伏较大,山峦重叠,沟壑纵横。病害路基工点位于邛崃市西部山区地带,山岭走向主要为北东-南西向,地势西北高东南低,呈现岩漕相间、露岩坡陡的地形,沟谷深切,地形陡峻,地势较狭窄。勘察区微地貌单元属构造侵蚀中低山地貌。4、区域地质构造根据1/20万邛崃幅区域地质图,项目区地处四川盆地西部,主要构造行迹由一系列北东向及北北东向雁形褶皱组成,位于北东-南西走向的天台山-䎰江雁形带内,路线区构造特征主要表现为南宝山向斜,其北端与川溪口冲断层相接,往南沿南宝山一线延伸,西南端至宝兴,延伸出约36km,宽约6km,轴向北东35°左右,在南北两段收敛扬起段,轴向各向相反方向偏转,致轴线整体呈“S”形。该向斜核部平缓开阔,两翼较狭窄,拟建路线位于向斜西南翼,工点区岩层产状为309°∠31°,总体上路线走廊带内区域地质构造条件一般,属于地壳活动相对稳定区。5、地震本项目病害路基工点位于四川省成都市邛崃市南宝山镇境内,根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)规定,工点区地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.40s,地震基本烈度为Ⅶ度。二、设计原则、设计标准及设计依据(一)总体设计原则及建设目标由于大中修工程具有其特殊性,很多原路病害在设计阶段无法准确的判定及量化,应遵循“动态设计”、“全过程设计”理念,使方案具有一定的灵活性,并在实施中细化、调整。本项目在原路现状勘测及调查的基础上,充分结合原有公路状况及沿线建设条件和地方建设投资能力并结合业主意见,确定本次设计原则及建设目标如下:1、贯彻“安全、耐久、节约、环保、和谐”的设计理念,遵循“因地制宜,就地取材,重视环保”的原则。2、道路平、纵面线形不作调整,完全利用原路线形;纵面总体上拟合原路纵面线形基本维持原路标高,局部理顺纵坡。3、路面设计以原公路技术状况检测与评定为依据,并结合投资情况,分段分期采用合理的维修方案。4、路基:(1)修复和适度完善道路排水系统,确保路基强度。(2)对沿线局部路基沉陷、路肩墙变形的路段,新建路肩墙或对原路肩墙拆除重建。(3)对沿线共两处路基大范围沉陷和挡墙垮塌的路段,进行地质勘察,根据勘察结果,采取相应的路基处治措施,以彻底解决路基病害。5、对平纵指标超限路段,加强护栏设施、增设视线诱导标、增设限速标志和路面震荡减速标线等措施,进一步完善道路安保设施,确保道路通行安全。6、交通工程及沿线设施:(1)护栏:由于全线均进行了路面加铺抬高,故需要对全线护栏拆除重建。(2)标志标牌:对全线损坏的标志标牌进行拆除重建,对完好的进行清理利用,并进一步增设和完善相应的安保设施。6、建设目标:对道路既有病害进行彻底治理,适度提高其抵抗自然灾害能力。其中,大修以“全面恢复到原有技术标准”为目标,中修以“恢复道路的基本使用功能”为目标。(二)设计技术标准及建设规模1、根据设计原则,本工程平、纵面技术标准均维持原道路技术标准。其标准如下:(1)道路平纵面线形均维持原公路技术指标。(2)既有道路防撞标准为C级,本次按照C级进行恢复设计。(3)路面设计标准:1)道路等级:K0+000-K0+365段为市政道路支路;K0+365-K25+143段根据测量及拟合既有道路基本能够达到四级(Ⅱ)。2)路拱横坡:2.0%;3)标准轴载:BZZ-100;4)路面类型:沥青混凝土路面;(4)桥梁、涵洞设计标准:1)原桥、原涵利用的采用原设计标准;2)新增、改建或重建的涵洞设计标准为:①设计荷载:公路-Ⅱ级;②设计洪水频率:路基设计洪水频率为“按具体情况确定”,涵洞的设计洪水频率为“不作规定”。③设计宽度:采用原路宽度;④地震基本烈度:Ⅶ度,地震动峰值加速度0.1g。2、建设规模本次设计大、中修工程,路线全长:25.143Km,主要工程规模见表1。建设规模一览表表1项目单位数量备注路线长度Km25.143防护工程C20砼m35531.4排水工程砼边沟m31128.1路面工程3.5cm厚沥青砼AC-13C上面层m253487.254cm厚沥青砼AC-13C上面层m290608.754.5cm厚沥青砼AC-16C下面层m249092.55cm厚中粒式沥青砼AC-16C面层m2302518cm厚4.5%水稳碎石基层m249092.518cm厚3.5%水稳碎石底基层m25895铣刨原沥青砼面层m245957.5桥梁、涵洞利用中桥m/座84/2既有涵洞m/道1270/143新建涵洞m/道114/13交安护栏Km18.038标志、标牌块242其中58块为利用标线m210918.0反光镜块42重建诱导标志根46新建弃土场处1拌合站处1概算总投资万元5595.06平均每公里万元222.53建筑安装费万元4722.70平均每公里建安费万元187.83(三)本项目执行的技术标准、规范及前期依据文件1、交通部颁《公路工程技术标准》(JTGB01-2014);2、交通部颁《公路勘测规范》(JTGC10-2007);3、交通部颁《公路路线设计规范》(JTGD20-2017);4、国家标准《小交通量农村公路工程设计规范》(JTG/T3311-2021);5、国家标准《小交通量农村公路工程技术标准》(JTG2111——2019);6、交通部颁《公路路基设计规范》(JTGD30-2015);7、交通部颁《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017);8、交通部颁《公路技术状况评定标准》(JTG5210-2018);9、交通运输部颁《公路养护技术规范》(JTGH10-2009);10、交通部颁《公路路面基层施工设计细则》(JTG/TF20-2015);11、交通部颁《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004);12、交通部颁《公路沥青路面养护规范》(JTG5142—2019);13、交通部颁《公路沥青路面再生技术规范》((JTGT5521-2019);14、交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015);15、交通部颁《公路桥涵养护规范》(JTG5120-2021);16、交通部颁布的《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T3650—2020)17、交通部颁布的《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363—2019);18、国家标准《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013);19、《旧水泥混凝土路面共振碎石化技术规范》(DB51/T2430-2017);20、交通部颁布的《公路工程抗震设计规范》(JTJB02-2013);21、交通运输部发布的《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T2231-01—2020);22、国家标准《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015);23、《四川省普通国省干线公路大中修工程设计文件编制指南》(2015年2月)24、《油玉路路面大中修工程路面技术况检测评定报告》。现行其他相关国家标准及交通行业其他标准、规范。三、路线(一)原路技术指标及安全设施状况1、路线经过对既有道路的实地测量拟合,全线平面最小平曲线半径为10.0m/1处,回头曲线14处,最小回头曲线半径10.0m,平曲线站路线总长为54.5%。全线纵断面最大纵坡为11.4%,纵坡大于10%段共有12处,3km平均最大纵坡为7.7%(规范不大于为5.5%),连续上坡平均纵坡为6.5%(规范为5.0%),就平纵线形而言,路线平纵指标基本能满足公路等级为四级(Ⅱ),设计时速基本满足15Km/h(局部为10Km/h),路基宽度5.5~6.2m,按单车道公路设计,经征求业主意见,既有道路平面及纵断除特殊工点外不做调整。2、安全设施原路既有安全设施,包括路侧存在建筑物或填方高度大于3m段两侧设置波形护栏,主要平交路口或弯道处设置警示桩,目前部分路段的路侧波形护栏设置长度过短净空高度不满足规范要求、且存在波形栏损坏和缺失现象(图1、图3)。全线标志标线设置不规范,局部路段存在标志遮挡,损坏,个别标志破损变形(图2、4),且全线的百米桩、里程碑、界碑存在缺失或损坏现象。图2图1图2图1图4图3图4图3(二)路线及安全设施设计要点1、平面由于本次大中修工程所涉及的路段均为2013年“邛崃市油玉路灾后恢复重建工程”建成路段,为四级(Ⅱ)公路,经对原有公路进行测量拟合,基本满足既有设计速度要求的技术指标,因此经征求业主意见,本次大修路段平面线形不作调整,完全利用原路线形,故本次平面设计所提供的成果资料所采用的设计参数均为拟合原路参数。由于弯道地段平面线形拟合时考虑了一定的保证率,因此局部地段或个别桩号存在本次设计拟合中线与实际道路中线不一致的情况。施工时,请以本拟合中线的逐桩坐标数据进行放样参考,道路边线以现场实际边线为准。2、纵断面本工程纵断面设计主要是以原路面高程为依据进行挖除原路面结构重新铺筑新的路面结构,故纵面线形总体上是拟合原公路纵面线形,大修段拟合纵断为统一加铺26cm后纵断。3、安全设施本项目安全设施最近改造为2013年,原波形护栏为C级,本次设计为该项目的大中修设计,由于相关规范、标准均存在更新现象,所涉及的路基护栏形式、标准产生了变化,加之护栏襟边宽度不足和损坏严重,净空高度不足,但梁板仍满足现有规范C级标准的要求。故本次设计,部分利用原有完好的波形梁板。由于原波形梁板存在镀锌层脱落等情况,故本次将利用部分采用返厂浸塑处理,剩余立柱等材料统一拆除移交公路养护部门,供其他次级道路使用。设计依据:1)《中华人民共和国道路交通安全法》20011.5.1执行2)《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》2004.5.1执行3)《四川省〈中华人民共和国道路交通安全法〉实施办法》2013.1.1执行4)JTGB01-2014《公路工程技术标准》5)GB5768-2009《道路交通标志和标线》6)JTGD81-2017《公路交通安全设施设计规范》7)JTG/TD81-2017《公路交通安全设施设计细则》8)JTGD82-2009《公路交通标志和标线设置规范》9)JTG/TD82-2009《公路交通标志和标线设置手册》10)GB/T18833-2012《道路交通反光膜》11)GB/T23827-2009《道路交通标志板及支撑件》12)GB/T18226-2015《公路交通工程钢构件防腐技术条件》13)GB/T16311-2009《道路交通标线质量要求和检测方法》14)GB/T24722-2009《路面标线用玻璃珠》15)JT/T280-2004《路面标线涂料》16)GB/T31439.1-2015《波形梁钢护栏第1部分:两波形梁钢护栏》17)GB/T24725-2009《突起路标》18)GB/T24970-2010《轮廓标》19)DB51/981-2009《四川省旅游标志标牌设置标准》20)DB51/T2427-2017《公路彩色防滑路面设置规范》21)DB51/T2429-2017《雨夜公路交通反光标线质量要求和检测方法》(1)设计范围本次设计严格按原设计速度和公路等级,结合现有公路各路段平纵面线形、路基宽度、交通特性、车辆实际运行速度等因素,按照“安全、环保、舒适、和谐”的理念,依据《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)相关要求进行设计。本公路项目安全设施设计范围包括本项目主线线路设计范围及本项目接道线路设计范围。(2)设计内容①路侧护栏护栏布设原则:严格按照规范设计,保证全线路侧护栏的统一和美观。②路侧护栏设计要点a.构造要求路侧波形梁护栏由二波波形梁板(310mm×85mm×2.5mm)、立柱(φ114mm×4.5mm)和托架(300mm×70mm×4.5mm)等组成;b.沿公路横断面设置的位置在立柱无法打入的石方路段及路侧有边沟、挡墙等路段,路侧波形护栏设置在C30砼基础上。其余路段路侧波形梁护栏应设置于公路土路肩上。护栏的任何部分不得侵入公路建筑限界以内。c.横梁中心高度要求二波波形梁护栏的横梁中心高度,从路面算起至连接螺栓孔中心的距离为600mm。d.立柱埋深要求设置于混凝土基础上的波形梁护栏,立柱埋置深度不应小于40cm;设置于土基上的波形护栏,立柱埋置深度不应小于1400cm。施工中根据护栏立柱埋置位置与路面高度的关系调节立柱高度。在弯道处应保证与线形相协调,确保护栏的安全性能和外观的协调与美观。e.端头处理根据现场情况及本公路特点,端头采用圆头形式,行车方向的上游端如果公路外侧空间足够,端头可进行外展处理,行车方向下游端头与标准段护栏成一直线设置。在填挖路基交界处护栏起点端头的位置,应从填挖零点向挖方延伸20m,由于路侧宽度不足,设置为圆头式。交通分流外三角地带的护栏,其构造应与路侧波形梁护栏相一致,并根据三角地带的线形和地形进行布设,其中靠公路主线一侧的8m范围内和靠匝道一侧的8m范围内立柱间距应减半,并用圆形端头把三角地带两侧的护栏连接起来。在迎交通流方向的危险三角地带范围应设置缓冲设施。(3)路侧护栏材料要求①材料规格a波形护栏:护栏及立柱均采用热浸塑工艺进行绿色浸塑处理(浸塑厚度1.5mm),工艺要求参照国家相关技术规范及标准。波形梁、立柱、横隔梁、端头梁、连接螺栓及钢管反光标志柱所用钢材为普通碳素结构钢(HPB300),其技术条件应符合《碳素结构钢技术条件》(GB700-88)的规定。拼接波形梁的螺栓应采用高强螺栓,材料可采用20MnTiB,其技术条件应符合《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》(GB3632~3633-83)的规定。波形护栏立柱基础混凝土标号C30,混凝土用材料应符合现行《硅酸盐水泥》(GB175-2007)国家标准及交通行业标准《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)的规定。b.混凝土防撞护栏:护栏混凝土标号C30,为确保护栏强度等级要求,基础混凝土强度等级与护栏相同,并对护栏及基础混凝土结构进行配筋设计。混凝土用材料应符合现行《硅酸盐水泥》(GB175-2007)国家标准及交通行业标准《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)的规定。钢筋采用HPB300和HRB400型普通钢筋,钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB1499.1-2008)和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499.2-2007)的规定。②材料防腐所有波形梁护栏的冷弯型钢部件及钢管反光标志柱(含防脱铁片与封口铁片)均作热浸镀锌防腐处理,镀锌所用的锌应为《锌锭》(GB470-2008)中所规定的0号锌或1号锌,钢管反光标志柱在镀锌前不能封闭,以防爆裂。螺栓、螺母等紧固件在采用热浸镀锌后,必须清理螺纹或进行离心分离处理。在条件允许的情况下,螺栓螺母等紧固件也可采用粉镀锌技术。(4)交通标志牌①布设原则a.急弯、连续弯道、上(下)陡坡、场镇、村庄、学校、隧道、路基宽度渐变段、公路与公路、公路与部分机耕道或人行道平交前适当位置设置警告标志,以警告车辆、行人注意危险,对部分弯道或下坡加设建议行驶速度和坡长等辅助标志,以进一步扩展警告标志的表达内涵;b.限速及有其它行驶禁止要求地段设禁令标志,以禁止或限制车辆行人的交通行为;c.道路沿线经过的乡镇、著名地点、隧道及大型平交道口设指路标志,以传递道路方向、地点、距离信息;d.必须注意道路建筑或树叶对标志牌板面的遮挡,以免影响标志的视认性。e.本工程为设计时速15Km/h公路,根据《公路交通标志和标线设置规范》(JTGD82-2009)的规定,各类交通标志的版面规格和文字大小,除特殊规定外,应根据设计速度来确定。②设计要点主要依据《四川省旅游标志标牌设置标准》DB51/981-2009》进行设计,标志结构设计风速为30.0m/s。a.版面设计警告、禁令、指示标志的版面尺寸和指路标志的文字高度应符合下列两表要求。标志板面与设计速度的关系表2设计速度(Km/h)<40警告标志三角形边长(cm)70禁令标志圆形标志外径(cm)60三角形边长(cm)70八角形外径(cm)60指示标志圆形标志外径(cm)60正方形边长(cm)60单行线标志长方形边长(cm×cm)60×30会车先行标志正方形边长(cm)60汉字高度与设计速度的关系表3设计速度(km/h)<40汉字高度(cm)25~30b.支撑方式警告、禁令、指示标志和小尺寸的指路标志宜采用单柱式支撑方式,中、大型指路标志采用悬臂式支撑方式。③材料要求本工程所有标志底版采用三级反光膜,标志内容采用三级反光膜,反光膜的逆反射系数值应符合JT/T279的规定。a.铝合金底板,本工程所用铝合金标志牌厚度为:警告及禁令等小型标志2mm,指示、指路标志及版面尺寸较大标志3mm,材料要求如下:铝合金板焊接加工有一定的难度,可考虑采用氩弧焊电阻焊(点焊)等方法;铝合金板宜采用硬铝合金板,其机械强度应符合规定,即:抗拉强度≥289.3Mpa;屈服点≥241.2Mpa;延伸率≥4%~10%。大型标志的板面结构,宜采用挤压成型的铝合金板,其材料品质符合ASTMB221,6063-T6的要求。断面尺寸应符合《公路交通标志技术条件》(JTJ/T279-95)的规定。b.标志柱采用钢柱,其强度高,加工性好。c.防锈处理采用热浸镀锌,具体要求:预处理完成后,将金属构件浸入温度达45°~48°的锌液中,浸镀数分钟后,冷却即可;镀件表面应无漏镀、露铁等缺陷;镀锌层厚度应满足有关规定的要求;螺栓、螺母及连接附件应进行镀锌处理。(5)标线①布设原则a.本工程路面设置行车道边缘线,车道边缘线的颜色,体现美丽乡村公路的特色,故车道边缘线采用彩色标线(内侧为白色,外侧为两条彩色);b.车行道边缘线应设置于公路两侧紧靠车行道的硬路肩内,不得侵入车行道内;②设计要点a.路面边缘线为白色线,标线材料均采用耐久性热熔刮涂型材料,标线厚度2mm,所有标线应符合现行<<路面标线涂料>>(JT/T280)和<<道路交通标线质量要求和检测方法>>(GB/T16311)的要求;b.在事故易发段前后、部分急弯路及长下坡路段设置振荡减速标线,形式为规范中的行车道横向减速标线类型,以警示驾驶人前方道路需要减速行使。③材料要求a.路面标线材料采用耐久性热熔刮涂型材料,所有标线应符合现行《路面标线涂料>>(JT/T280)和《道路交通标线质量要求和检测方法》(GB/T16311)的要求。路面中心线采用黄色,路面边缘线采用白色,标线厚度均为2mm。b.振荡减速标线为白色反光带状标线,采用树脂防滑型涂料和热熔突起型涂料。(6)轮廓标波形护栏每个端头(弧形部分)均施贴黄黑相间条形反光警示膜,护栏板每隔一定距离安装附着式反光轮廓标,所有反光材料的反光等级为二类以上。曲线段轮廓标的设置间隔表4曲线半径m90~179180~274275~374375~9991000~19902000以上设置间隔m121624324048(7)里程牌、百米牌百米牌和里程牌版面为蓝色,文字为白色,在有路基护栏处采用附着式,无护栏处单独设置支撑,设置于硬路肩外侧。里程牌里程整数设置,均设置于里程增加方向的右侧。四、路基(一)原路路基宽度及路基横断面布置该段全长25.143Km,路基宽度如下。K0+000-K0+345场镇段:11.6(12.8)m=1.8(2.4)人行道+0.5m路缘带+3.5m行车道+3.5m行车道+0.5m路缘带+1.8(2.4)人行道K0+345-K25+143(止点)一般段:5.5(6.2)m=1.0(1.35)m(土路肩)+3.5m(行车道)+1.0(1.35)m(土路肩)。注:根据现场调查数据,个别路段存在加宽或变窄,具体宽度以现场实测,维持原路基宽度。(二)路基病害类型、分布及原因分析1、路基病害调查图6图5原路路基总体上较完好,部分地段路基开裂、沉降现象(见图5、6)、边坡垮塌(见图7)、渗水(见图8),通过现场调查得知,原挡墙泄水孔堵塞严重,且墙体施工质量较差,加之原为土质坡体,出现垮塌的原因主要为雨水下渗后,土体达到饱和状态甚至积水,墙背的主动土压力增大,而土体的抗剪强度大幅降低,导致出现滑塌。图6图5图8图7图8图72、防护工程根据现场调查,原路路基防护工程总体上较完好,部分地段挡墙损坏、变形(见图9、10)。图13图10图9图13图10图93、排水工程根据现场调查,原路路侧边沟多数损坏,局部缺少边沟或排水不畅,边沟外墙及沟底均有破损,部分平交道口及入户道缺少边沟或纵向排水沟。(见图11、12)。图12图11图12图114、全线局部危险弯道的情况调查根据2022年8月23日指挥部会议精神,由于本项目建设资金限制,本次无法对全线所有不满足规范要求的弯道进行彻底整治,故重点参考地方政府(南宝山镇和沿线村庄)在使用过程中发现的重点弯道,进行适当加宽,改善行车视距(见图13).5、全线回头弯道情况调查全线共13处回头弯道,经拟合,其中13处回头弯道半径均位于10-13米,两处回头弯道半径为15.0米,且弯道段路面宽度仅为6.0米,由于半径较小,路面宽度较窄,造车车辆转弯困难,存在严重的安全隐患。图15图146图15图14原路错车道设置不规范,设置间距不均匀,仅起点范围几公里零星设置有错车道,且设置长度较短,不满足规范要求。7、两处路基整体沉陷:K15+060-K15+140段路基整体沉陷,且经过多次维修,路基沉陷仍然再陆续发展,路基存在滑坡的风险,为了彻底解决路基病害,本次对该处进行地质钻探。图17图16K16+045-K16+120段,外侧挡墙严重变形,路基外半幅整体下沉近1图17图16(三)路基处治方案1、挡防工程:对已变形开裂或垮塌的防护拆除重建。2、边沟:对全线排水不畅边沟进行清理;对全线受损边沟进行修复,对局部边沟缺失路段进行补充,对全线垮塌边沟进行重建恢复。3、全线局部危险弯道的处治设计方案该部分弯道由于弯道半径小,且路面无加宽,故存在严重安全隐患,本次设计按照四级(Ⅰ)类,路基标准宽度6.5m加加宽值的方式对弯道进行改造。4、全线回头弯道处治方案由于回头弯道半径多位于10-12米,且无路面加宽,造成车辆转弯宽度不足,经常存在碾压内侧排水边沟,造成排水边沟损坏。本次设计按照四级(Ⅰ)类,路基标准宽度6.5m加回头弯道加宽值的方式对弯道进行改造。5、错车道设计本次设计按照规范要求,错车道间距200-300米,错车道宽度7.0米。错车道渐变段长度9米,直线段长度10米,6、两处路基整体沉陷:K15+060-K15+140段:经地质钻探,该处覆土较薄,路基存在浅层滑动的可能,根据地质勘察,该处内侧后缘基岩裸露,内侧整体覆土量较小。本次拟定了清方减载+路肩墙方案和抗滑桩方案进行综合比较。方案一:清方减载+路肩墙:该方案将原路内侧滑坡体进行清方,以彻底清除下滑土体,并在路基外侧设置路肩墙,路肩墙基础置入稳定基岩内,保证路基稳定,该方案主要工程量为:清土方约7800m³,挡土墙约875m³,投资约120万元。方案二:抗滑桩方案:该方案在道路内侧设置抗滑桩,抗滑桩抵挡内侧滑坡体的下滑推力,并在外侧设置路肩墙,保证路基稳定。该方案需要设置抗滑桩17根,每根桩长12-15米,设置路肩墙约875m³,总投资约330万元。方案比选项目优点缺点造价(万元)方案一清方减载+路肩墙防护彻底清除下滑土体,并在路基外侧设置路肩墙,路肩墙基础置入稳定基岩内,保证路基稳定。清方量较大120方案二抗滑桩该方案在道路内侧设置抗滑桩,抗滑桩抵挡内侧滑坡体的下滑推力,并在外侧设置路肩墙,保证路基稳定。施工难度、工期和造价相对高330比选经比较,为了节约投资,且彻底解决路基病害,本次推荐采用方案一,清方减载+路肩墙方案。K16+045-k16+120段:经勘察原路外侧挡土墙外倾、变形,路基沉陷主要原因是原挡土墙基础未置入稳定基岩内,经勘察知,该段基岩埋置深度5-6米,故本次该段治理方案为将原墙拆除重建挡土墙的方案,挡墙基础嵌入稳定基岩内不小于1.0米。(四)路基设计要点及施工注意事项1、挡防工程(1)挡防工程型式对本项目内边坡护面墙或路堑墙及路堤段的路肩墙进行维修。(2)挡防工程材料挡墙:本项目中挡防设施一般采用浆砌或混凝土浇筑。(3)挡防工程挡土墙基础埋置条件如基础底面为基岩,则埋深按进入稳定基岩不得小于1.0m控制;如基础地面为土层,则埋深按进入稳定土层不得小于2.0m(不含冻胀土层),且需满足地基承载力要求。如挡墙离库区较近的路段,则基础底面按进入稳定地基不得小于2.0m(不含冻胀土层),前墙趾外侧需保证足够的襟边宽度,且需满足地基承载力要求。(4)挡土墙墙背防排水及沉降(伸缩)缝设置挡土墙均应设置泄水孔,泄水孔应呈梅花形分布,上下左右交错排列,每2~3m设一个,最下排泄水孔底部应高出边沟0.3m,泄水孔采用Ф100mmPVC管成孔,管道横坡一般向外呈4%,出水口与墙(坡面)切平,进水端须伸出墙背15~20cm,进水口采用滤水土工布包裹2~3道,与管端系紧扎牢,在进水管处周围30~50cm范围内设置砂、砂砾反滤构造,顺水方向粒径应由细至粗。在基底地质情况和挡墙高度发生变化处,设置沉降变形缝,其余路段沉降变形缝间距10~15m。(5)施工注意事项①护面墙和路堑墙施工前,应做好截、排水及防渗设施。②路堑开挖应自上而下纵向、水平分层开挖,严禁掏底开挖、超挖。③基坑开挖宜分段开挖、及时浇筑墙体及回填基坑,避免基坑发生滑坍和人为引起滑坡。④泄水孔的位置和反滤层的设置应符合设计要求,并应按设计要求设置伸缩缝。⑤挡墙基坑开挖应尽量减少对原路的扰动,对在开挖过程中造成原路边沟、路肩石以及路面出现破损,应在挡墙施工完毕后及时对其修复,并在施工过程中做好安全保障工作。2、排水工程本工程的路基、路面排水系统由边沟、排水沟、桥梁、涵洞与天然溪沟组成,结合地形将路面、路基水和地表水排入溪沟,以确保路基稳定。(1)排水工程形式①路面排水:路面为双向横坡,标准路拱坡度为2.0%,路面水经路肩翻流到边沟或填方坡面的汇流槽,得到疏散。②本次设计对排水不畅路段的边沟进行清理或重建;对边沟缺失地段进行补充,对于内边坡垮塌路段应恢复设置边沟和对居民区路段设置暗沟。(2)边沟工程砌体材料明沟采用C20混凝土浇筑,暗沟采用钢筋混凝土盖板边沟。3、所用材料的要求混凝土及钢筋混凝土①拌制混凝土所使用的各项材料及拌和物的质量应经过检验,试验方法应符合现行《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTGE30-2005)的有关规定。②水泥应符合现行国家标准,并附有制造厂的水泥品质试验报告等合格证明文件。③混凝土的细骨料,应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净、粒径小于5mm的河砂,河砂不易得到时,也可用山砂或用硬质岩石加工的机制砂。细骨料的试验可按现行《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)执行。砂的分类、级配应符合表5、表6规定。砂的分类表5砂组粗砂中砂细砂细度模数3.7~3.13.0~2.32.2~1.6注:细度模数主要反映全部颗粒的粗细程度,不完全反映颗粒的级配情况,混凝土配制时应同时考虑砂的细度模数和级配情况。砂的分区及级配范围(Ⅱ区)表6标准筛孔尺寸(mm)1030.3150.16累计筛余(%)010~025~050~1070~4192~70100~90注:表中除5mm、0.63mm、0.16mm筛孔外,其余各筛孔累计筛余允许超出分界线,但其总量不得大于5%。④混凝土的粗骨料,应采用坚硬的卵石或碎石,应按产地、类别、加工方法和规格等不同情况,分批进行检验,机械集中生产时,每批不宜超过400m3;人工分散生产时,每批不宜超过200m;粗骨料的颗粒级配,可采用连续级配或连续级配与单粒级配合使用。粗骨料的级配范围应符合表7。⑤粗骨料最大粒径应按混凝土结构情况及施工方法选取,但最大粒径不得超过结构最小边尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4;在两层或多层密布钢筋结构中,不得超过钢筋最小净距的1/2,同时最大粒径不得超过100mm;⑥混凝土的配合比,应以质量比计,并应通过设计和试配选定。试配时应使用施工实际采用的材料,配制的混凝土拌和物应满足和易性、凝结速度等施工技术条件,制成的混凝土应符合强度、耐久性(抗冻、抗渗、抗侵蚀)等质量要求;⑦混凝土的最大水灰比和最小水泥用量应符合表8的规定。碎石或卵石的颗粒级配规格表7级配情况公称粒级(mm)累计筛余(按质量百分率计)圆孔筛筛孔尺寸(mm)2.551016202531.540506380100连续级配5~1095~10080~1000~150————————5~1695~10090~10030~600~100———————5~2095~10090~10040~70—0~100——————5~2595~10090~100—30~70—0~50—————5~31.595~10090~10070~90—15~40—0~50————5~40—95~10075~90—30~60——0~50———单粒级10~20—95~10085~100—0~150——————16~31.5—95~100—85~100——0~100————20~40——95~10080~100——0~100———31.5~63———95~100——75~10045~75—0~100—40~80————95~100——70~100—30~600~100混凝土的最大水灰比和最小水泥用量表8混凝土结构所处环境无筋混凝土钢筋混凝土最大水灰比最小水泥用量(kg/m3)最大水灰比最小水泥用量(kg/m3)温暖地区或寒冷地区,无侵蚀物质影响,与土直接接触0.602500.55275注:①本表中的水灰比,系指水与水泥(包括外掺混合材料)用量的比值。②本表中的最小水泥用量,包括外掺混合材料。当采用人工捣实混凝土时,水泥用量应增加25kg/m3。当掺用外加剂且能有效地改善混凝土的和易性时,水泥用量可减少25kg/m3。五、路面(一)原路面结构组成及维修养护历史本项目原公路路面均为沥青混凝土路面,全长25.143Km。最近改造时间为2013年“邛崃市油玉路灾后恢复重建工程”的建设路段,2013年竣工通车,至今每年定期进行了小修保养。近年来由于车流量较大且超载重型车辆过多导致公路病害日趋严重,加之近年来社会经济的快速发展和成兰铁路的建设导致重型货车激增等多种因素,造成道路出现了大量沉降、横向开裂、纵向开裂、龟裂、挤浆、沉陷、块裂等多种路面病害。针对现存在的公路病害,小修保养已不能满足整治病害的要求,急需对上述路段进行大中修以改善公路使用状况,适应交通量日益增长的需求。(二)原路面技术状况调查、检测、试验及评定1、原公路路况调查与检测(1)根据《公路沥青路面养护技术规范》(JTG5142-2019)、《公路养护设计规范》(JTGH10-2009)和《公路技术状况评定标准》(JTG5210-2018)的要求以及现场调查病害类型和轻重程度,经过对全路段沥青混凝土路面病害进行详细调查,其病害主要为纵横向裂缝、龟裂、车辙、松散麻面、坑槽、泛油、修补损坏等,见图12-17。图13图12图13图12图15图14图15图14图16图17图16图17(2)采用激光平整度仪对全线路全车道进行路面平整度检测,提供路面行驶质量指数(RQI)。(3)采用激光构造深度仪对全线路全车道进行路面抗滑性能检测,提供路面构造深度(MPD)。(4)取芯测定沥青混合料的沥青含量、集料级配等。(5)采用取芯或坑探测定原有路面结构层的厚度、各层材料的组成、土基CBR及路基的干湿类型。(6)采用全自动车载落锤式弯沉仪(SHN-MT)对全线路全车道进行路面结构强度检测,提供路面结构强度指数(PSSI)。2、路面检测方法及各指标分析评价本项目原公路技术状况检测与评价依据《公路技术状况评定标准》(JTG5210-2018《公路养护技术规范》(JTGH10-2009)和《公路沥青路面养护技术规范》(JTG5142-2019)及相关检测试验规程进行。(1)路面破损状况评价(PCI)本次检测过程中分别对原路面病害状况进行分类调查,并按每公里作为评定单元进行评价。本项目原路面破损以人工沿线调查的方式进行现场数据采集,并按照《公路技术状况评定标准》(JTG5210-2018)和《公路沥青路面养护技术规范》(JTG5142-2019)的相关要求进行评定。评定按每公里作为评定单元,具体评定如下:全线25.142km,共分为26个单元进行检测,根据评定结论,其中评价等级为“次”的占57.69%,评价等级为“差”的占42.31%,全路段基本为“次、差”等级,说明既有道路破损严重。(2)原路面结构强度评价(PSSI)该项目路面结构强度采用全自动车载落锤式弯沉仪检测,检测频率为每车道连续检测,共计检测里程为25.143km,路面弯沉标准值为32.0(0.01mm),路面实测代表弯沉值数处于45.5~61.7(0.01mm)之间说明原路结构强度总体差,路面强度指数为48.44~71.01之间,评价为“中”的占8%,评价为“次”占4%,评价为“差”的占88%,说明道路,按照公路养护设计规范,全段应采取大修补强措施以恢复其承载能力。(3)路面行驶质量指数(RQI)平整度检测采用激光平整度仪检测,检测频率为每车道连续检测,共计检测里程为25.143km。根据评定结论,其中评价等级为“中”的占15.38%,评价等级为“次”的占84.62%,全路段基本为“中、次”等级,说明既有道路行驶质量较差。(4)路面技术状况指数评价(PQI)全线25.142km,共分为25个单元进行检测,根据评定结论,其中评价等级为“次”的占57.69%,评价等级为“差”的占42.31%,全路段基本为“次、差”等级,说明既有道路路面破损、平整度、车辙、防滑性能、结构强度等综合指标较差,宜按大中修进行全面恢复。(5)钻芯坑探检测路面结构组成该项目检测共计完成26个芯样检测,检测结果如下:采用钻芯机对该项目沥青混凝土路面进行钻芯取样,主要目的为探明既有道路路面结构及分层厚度和判断芯样完整性,以及探明道路路基填料及厚度。K0+000~K16+503.5段,路面结构层为76mm~120mm沥青混凝土面层+172mm~232mm水泥稳定碎石基层,下部为破碎混凝土。K16+503.5~K25+143段,路面结构层为75mm~101mm沥青混凝土面层+206mm~242mm水泥混凝土板,下部为砂砾石。(三)交通量调查及预测根据《油玉路路面大中修工程》可行性研究报告,交通量预测结论如下:趋势型交通发生量增长率表表9-1年份地区2021~2025年2026~2030年邛崃市客车货车客车货车10.2%10.2%8.84%7.91%交通量预测结果表单位:pcu/d表9-2路段特征年客车(pcu/d)货车(pcu/d)合计趋势诱增小计趋势诱增小计(pcu/d)油玉路2023152151669881072732025184182021201013033220292582127916212174453(四)路面主要病害及病害原因分析1、路面主要病害通过对原路面病害调查,将路面病害分为裂缝类、变形类、松散类、其他等四大类10项,见表10。道路路面病害分类表10损坏类型单位基本描述裂缝类网裂龟裂m2病害指标为裂缝宽度、变形、散落、块度大小等,分级为轻、中、重。块裂m2病害指标为裂缝宽度、散落、块度大小等,分级为轻、重。单条裂缝纵、横向裂缝m病害指标为裂缝宽度、散落、支缝等,分级为轻、重(影响面积为长度×0.2)。变形类沉陷m2病害指标为低于路面的局部下沉量、正常行车感觉等,分级为轻、重。车辙m病害指标为纵向带状凹槽的深浅等,分级为轻、重(影响面积为长度×0.4)。波浪拥包m2病害指标为波峰波谷高差值、正常行车感觉等,分级为轻、重。松散类坑槽m2病害指标为路面面层的局部缺损等,分级为轻、重。松散m2病害指标为路面表面细集料散失、脱皮、麻面等,分级为轻、重。其他类泛油m2病害指标为沥青被挤出表面被沥青膜形成薄油层等。修补m2病害指标为以上各类严重损坏修补面积等。2、病害成因分析(1)裂缝类裂缝对路面结构最直接的危害是使路面开裂,破坏了路面结构的完整性,同时由于裂缝的产生还会带来其他类型的路面损坏。水分通过裂缝渗入基层及路基,不但会降低路面结构和路基的强度,而且与交通荷载、气候共同作用下,导致面层粒料剥落、松散、唧泥、坑槽,产生新的裂缝和使原有裂缝更加严重,甚至导致基层或路基产生唧泥、翻浆等,严重影响着路面的使用寿命和结构的稳定性。①纵缝第一、路面面层前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理,造成结合不紧密而开裂。第二、路基纵向填挖边界处理不到位而发生不均匀沉陷。第三、路面下伏半刚性基层或水泥砼面板反射裂缝。②横缝第一、路面面层施工缝未处理好,接缝不紧密,结合不良。第二、沥青混合料所用沥青未达到适合于本地区气候条件和使用要求的质量标准,致使沥青温度收缩或温度疲劳应力(应变)大于沥青混合料的抗拉强度(应变)。第三、半刚性基层收缩裂缝或下伏水泥砼面板的反射缝。③龟裂或网状裂缝第一、沥青与沥青混合料质量差,延度低,抗裂性差。第二、沥青层厚度不足,层间粘结差,水分渗入,加速裂缝的形成。第三、路面总体强度不足,在损坏初期形成网裂,日后裂缝逐步扩散,缝距缩小。(2)路面沉陷路面沉陷主要由路面不均匀沉降引起,分以下两种情况:①路面基层强度不足,在车辆荷载作用下,基层结构遭破坏而引起的沉陷。②路面强度不能适应日益增长的交通量,造成疲劳性破坏。(3)坑槽属于路面的中后期破坏形式,其产生的原因主要有以下两种情况:①轻微病害没有得到及时处理,造成局部发生网裂,松散,在交通荷载、雨水作用下形成;②运输车辆滴油、漏油侵蚀沥青路面,使沥青混合料离析,沥青膜剥落,造成路面局部松散,进而出现坑洞。(4)松散与麻面在雨水、温度、车辆荷载等共同作用下,沥青被剥离,细小嵌缝料散失,或因沥青与酸性石料间的粘附性不良,出现粗麻表面。(5)车辙车辙是路面结构及土基在车辆重复荷载作用下的补充压实,以致结构层材料的侧向位移所产生的积累永久性变形。本项目原公路车辙形成的主要原因如下:①沥青混合料组成问题(主要是油石比过大、热稳性差)。沥青混合料的高温稳定性差,加上交通量急剧增加、货车严重超载,致车辆轴重成倍数增加,从而使沥青混合料抵抗剪切变形、侧向流动能力降低,塑性变形加快。这也映证了为什么右幅车道车辙病害较左幅车道严重的实际情况。②沥青面层压实度达不到设计要求,经过行车碾压后,轮迹带位置沥青混凝土密实度增加,致使沥青路面产生压密性车辙。(五)路面设计1、设计原则原路面技术状况检测评定结论为:K0+000~K25+143段应进行大修处治,以恢复路面承载能力。结合本项目公路等级、交通量及车辆轴载调查分析情况,以及原公路各路段构造物分布的实际情况。经与业主协商,确定本次大修设计遵循“分段设计、分类处理”的原则,进行路面大修方案拟定。根据业主单位养护计划安排,K0+000~K16+503.5段根据检测结论应采用大修恢复,鉴于目前养护资金不足,该段先按中修进行养护待后期养护资金到位后再按大修进行养护,K16+503.5~K25+143段根据检测结论按大修处治。2、设计使用年限本次大中修改造设计本着“提升品质、适度超前”的原则,同时根据《公路沥青路面养护技术规范》(JTG5142-2019),四级(Ⅱ)公路大修段设计年限拟定为6年,中修段拟定设计年限为3年。3、路面方案比选(1)面层类型选择目前,应用于公路沥青路面面层的混合料主要有:密级配AC型、密级配AC型(SBS改性)、间断级配SMA型、橡胶沥青等。面层类型比较表11比选项目密级配AC型(SBS改性)断级配SMA型密级配AC型橡胶沥青等方案优点①温差较大的地区有很好的耐高温、抗低温能力;②有较好的抗车辙能力,其弹性和韧性好;③提高了路面的抗疲劳能力,特别是在大流量、超载严重的公路上具有良好的应变能力,可减少路面的永久变形;④粘结能力特别强,能明显改善路面遇水后的抗拉能力,并极大地改善了沥青的水稳定性;⑤提高了路面的抗滑能力;⑥增强了路面的承载能力;⑦减少路面因紫外线辐射而导致的沥青老化现象;⑧减少因车辆渗漏柴油、机油和汽油而造成的破坏;⑨施工技术成熟,我国应用普遍,施工方便,施工速度快。①SMA沥青玛蹄脂混合料是当前国际上公认的一种抗变形能力强、耐久性能较好的沥青面层混合料,由于粗集料的良好嵌挤,混合料有非常好的高温抗车辙能力;②由于沥青玛蹄脂的粘结作用,低温变形性能和水稳定性也有较多的改善;③添加纤维稳定剂,使沥青结合料保持高粘度,其摊铺和压实效果较好;间断级配在表面形成大孔隙,构造深度大,抗滑性能好;④同时混合料的空隙又很小,耐老化性能及耐久性都很好。①施工技术成熟,我国应用普遍;②施工方便,施工速度快,对交通影响小;③投资省。①提高沥青混合料的耐久性和抗疲劳寿命;②改善抵抗路面产生疲劳裂缝和反射裂缝的能力,这是由于高的粘结剂含量、沥青膜厚度和良好的弹性所致;③改善高温抗永久变形能力(车辙、拥包);④改善抗低温裂缝的能力;⑤提高薄层罩面的耐久性和使用性能;⑥降低噪声,改善了行驶舒适性。方案缺点①耐久性稍差,根据目前使用状况看,运行后5~6年病害突显。②加工温度高,增加耗能。①初期投入较高;②施工难度大(温度要求高、敏感性强),对施工设备和施工操作要求高,现国内使用面量较小,仅在部分高速公路上有所使用,经验尚不足;③沥青用量较多(比普通混凝合料要高1%~1.5%)。①路面平整度相对较差;②普通沥青混合料的抗裂、抗冻、抗滑、高温稳定性和耐久性性能欠佳。①为保证橡胶与基质沥青充分熔胀反应后形成的改性沥青胶结材料,其拌合的高温180℃以上,施工控制要求严格;②橡胶沥青混合料摊铺产生大量有毒废气,影响大气环境。经济造价较经济较高较经济较经济采用情况拟定上面层采用比选拟定为应力吸收层通过表11分析比选,根据本项目道路等级、交通流量特征以及投资费用的控制要求等因素综合考虑,对于费用偏高的断级配SMA型不予采用;路面拟采用AC-13C型SBS改性沥青混凝土上面层+AC-16C型沥青沥青混凝土下面层。(2)中修方案比选方案A:整段铣刨后进行病害处治+铺筑4cm厚细粒式改性沥青砼AC-13C上面层。方案B:原路病害处治+加铺4cm厚细粒式改性沥青砼AC-13C上面层。中修方案比较表12比选项目方案A方案B方案优点①生产工艺简单,技术成熟,施工质量容易控制;②不会影响场镇区域的高程,人行道等附属设施无需改建。①产生废方较少。②造价相对节约。方案缺点①铣刨废料需要进一步处理,改造投资相对较高。①城区段加铺后,路缘石高度降低,对场镇高程有一定的影响,排水设施需要改造。综合选定K0+000-K0+345场镇段推荐K0+345-K16+503.5段推荐根据经济、施工工艺及施工协调难度方面综合考虑,方案A铣刨后加铺,维持原有路面高程不变,场镇路段协调难度较小,且能利用场镇段既有排水设施,因此K0+000-K0+345场镇段推荐采用方案A;但方案A造价相对较高,除起点三百余米外其他路段沿线居民分布较少,大多具备加铺条件,因此K0+345-K16+503.5段推荐采用方案B。(2)大修方案比选故根据检测及路面病害类型拟采用方案如下。A方案:原路病害治理+铺筑20cm厚水稳基层+铺筑4.5cm厚中粒式沥青砼AC-16C下面层(热再生利用)+铺筑3.5cm厚细粒式改性沥青砼AC-13C上面层。B方案:铣刨9cm原路沥青砼面层+原水泥混凝土路面碎石化垫层+铺筑20cm厚4.5%水稳碎石基层+铺筑4.5cm厚中粒式沥青砼AC-16C下面层(热再生利用)+铺筑3.5cm厚细粒式改性沥青砼AC-13C上面层。大修方案比较表13比选项目方案A方案B方案优点①生产工艺简单,技术成熟,施工质量容易控制;②成本相对低。①生产工艺简单,技术成熟,施工质量容易控制;②产生废料较多方案缺点①原路沥青面层下部为混凝土面层,根据现场调查下伏混凝土板破损严重,喞泥,反射裂缝裂缝广泛分布,难以保证彻底解决路基病害。②局部路段路面高程提升28cm困难。①成本较高综合选定K16+503.5-K25+143段推荐根据经济、施工工艺及施工协调难度方面综合考虑,方案B虽造价较高,但将原混凝土下伏板破碎病害处治效果较好,维持原有路面高程不变,居民点路段协调难度较小,因此K16+503.5-K25+143段推荐采用方案B。4、原路面病害分类处治按照“圆洞方补、斜洞正补、小洞大补、浅洞深补”的原则,根据现场开挖的结果并结合以往养护经验,划出所需要修补处理范围,对破损部位铣刨至下层稳定部分。(1)裂缝类病害处理①一般性纵横裂缝一般性纵横缝为纵向1-2条或横向1-2条,且路面无沉陷、车辙时,该类直接采用乳化改性沥青灌封,然后加铺面层。②纵横裂缝伴随路基沉陷一般性纵横缝、不规则裂缝先整体铣刨面层,后检查铣刨后的基层顶面对应位置有无病害,如有病害,对基层进行换填处理,如基层顶面对应位置无病害,则恢复沥青面层。③麻面、露骨病害处理该类病害是若无裂缝、路基沉陷和车辙等病害伴随,故该类病害为沥青面层中的沥青磨耗损失严重,故本次无需处理,直接加铺沥青面层。④路面龟裂、松散、沉陷、坑槽等病害处理铣刨掉已经产生病害的结构层,检查下面的结构层是否有损坏,如果有损坏,则采用相应的措施进行修复(遵循病害发展到哪一层,则处治到哪一层的原则施工)。对于原路病害面积较大或病害分布比较连续的路段采用水泥含量4%的水泥稳定碎石换填,对原路病害面积较小,无法采用机械进行碾压的挖补换填地段,当压路机无法作业时,必须采用最大冲击力不小于1.5t的手持式小型冲击夯反复、多次夯实,一次压实厚度宜为12~15cm,最大不得大于18cm,压实度不低于96%。5、路面结构层设计(1)设计原则①满足路面在设计使用年限内的承载能力下,提高舒适性和安全性;②因地制宜合理选材、方便施工、利于养护、节约投资。(2)路面结构方案根据交通历史数据,按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC4类,根据表A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表14所示。车辆类型分布系数表14车辆类型2类3类4类5类6类7类8类9类10类11类车型分布系数(%)28.99.42.00.1根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析,得到各类车型非满载与满载比例,如表15所示。非满载车与满载车所占比例(%)表15车辆类型2类3类4类5类6类7类8类9类10类11类非满载车比例85.090.065.075.055.070.045.050.055.065.0满载车比例15.010.035.025.045.030.055.050.045.035.0根据表6.2.1,该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。根据附表A.3.1-3,可得到在不同设计指标下,各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数,如表16所示。非满载车与满载车当量设计轴载换算系数表16设计指标沥青混合料层永久变形无机结合料层疲劳开裂车辆类型非满载车满载车非满载车满载车2类35.53类314.24类137.65类72.96类1.37.910.21505.77类1.46.07.8553.08类1.46.716.4713.59类204.310类2.47.037.8426.811类1.512.12.5985.4①累计当量轴次计算根据公式(A.4.2)计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为2.03×105,对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为1.34×107。本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为3.4×105,交通等级为轻交通荷载等级。②无机结合料稳定层疲劳开裂验算无机结合料稳定层疲劳开裂寿命NF2=5.550078E+08轴次,设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数NZB2=1.335572E+07轴次,无机结合料稳定层疲劳开裂验算已满足设计要求。③车至首次针对车辙维修的期限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数NZB3=203895轴次,沥青混合料层永久变形量RA=0.4mm,沥青混合料层容许永久变形量RAR=20mm,沥青混合料层永久变形量满足规范要求。④计算成果根据沥青路面设计规范JTGD50-2017,“7.4.3~7.4.4”节改建路面结构时,将既有路面结构连同路基视为半无限空间体,无论是直接加铺方案还是铣刨至某一结构层,仅需对加铺层进行结构验算,经过计算大修段拟定路面结构如表17所示。路面结构表17结构层编号层位材料类型厚度(mm)模量(MPa)泊松比备注1上面层AC-13C细粒式SBS改性沥青混凝土35.0110000.25新建2下面层AC-16C中粒式沥青混凝土45.090000.25新建3基层水泥稳定碎石200.075000.25新建(3)路基顶面和路表验收弯沉值根据附录B.7节,确定路基顶面和路表验收弯沉值时,采用落锤式弯沉仪,荷载盘半径为150mm,荷载为50kN,根据弹性层状体系理论计算得到路表验收弯沉值见下表。设计弯沉验收值表18结构层各结构层顶面弯沉值(0.01mm)沥青面层:3.5cm厚AC-13CSBS改性沥青砼上面层47.64.5cm厚AC-16C中粒式沥青砼下面层56.8基层:20cm水泥稳定级配碎石69.3路基顶面313.5(4)路肩石本项目原公路左、右两侧路肩石基本破碎或变形。本次设计拟定全部重建。6、路面结构材料要求及质检主控指标1)沥青根据气象及水文资料路面混合料使用70号A级道路专用石油沥青,其中路面上面层混合料沥青采用SBS改性沥青。其主要技术指标如下表19、表20:70号A级道路石油沥青的技术要求表表19指标单位沥青指标试验方法针入度(25℃,5s,100g)0.1mm60~80T0604针入度指数PI-1.5~+1.0T0604软化点(R&B)不小于℃45T060660℃动力粘度,不小于Pa·s160T062010℃延度,不小于cm20T060515℃延度,不小于cm100T0605蜡含量(蒸馏法),不大于%2.2T0615闪点,不小于℃260T0611溶解度,不小于%99.5T0607质量变化,不大于%±0.8T061或T0609残留针入度比(25℃),不小于%61T0604残留延度(10℃),不小于cm6T0605改性沥青技术性能要求(SBS类I-D)表20实验指标单位技术指标要求试验方法针入度(25℃,100g,5s)0.1mm40~60T0604-2000针入度指数PI,不小于0T0604-2000延度5℃,5cm/min,不小于cm20T0605-1993软化点(TR&B),不小于℃60T0606-2000闪点,不小于cm230T0611-1993溶解度,不小于%99T0607-1993贮存稳定性离析,48h软化点差,不大于℃2.5T0661-2000弹性恢复(25℃),不小于%75T0662-2000运动粘度(135℃),不大于Pa·s3T0625-2000TFOT(RTFOT)4000ml/min延度5℃,不小于cm15T0605-1993针入度比25℃,不小于%65T0609-2000质量变化,不大于%±1T0609-1993或T0610-19932)粗集料粗集料的粒径规格应符合《公路沥青路面施工技术规范》中相关条文规定。粗集料应该选用石质坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质,具有足够的强度、耐磨耗性、抗冲击性好、近正方体颗粒的碎石,粒径大于2.36mm。其各项指标要求见表21。沥青混合料粗集料质量技术要求表表21指标名称破碎面压碎值磨耗损失表观相对密度吸水率粒径<0.075mm的含量(水洗法)针片状颗粒含量(混合料)软石含量粘附性单位%%%%%%%试验条件或方法T0346T0316T0317T0304T0304T0312T0312T0320T0663上面层2面≥60≤30≤35≥2.45≤3≤1.0≤20≤5.0与沥青≥3.0下面层2面≥50≤30≤35≥2.45≤3≤1.0≤20≤5.0与沥青≥3.0粗集料技术规格见表22:沥青混合料粗集料技术规格表表22指标名称筛孔(方孔筛,筛眼尺寸mm)通过质量百分率31.526.51952.30.150.075单位%S10规格10090-1000-150-5S11规格10090-10040-700-150-53)细集料沥青面层用细集料应采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当级配的人工轧制的石灰岩米砂或天然砂。细集料中通过0.075mm筛孔的质量百分比宜为0~5,不得采用石屑,严禁采用山场的下脚料,细集料的各项指标要求见表23。沥青混合料用细集料质量要求表23项目单位面层试验方法表观相对密度不小于t/m32.45T0328含泥量(小于0.075mm的含量部分)%≤5T0333砂当量%≥50T03344)沥青混合料用天然砂和机制砂,其规格应符合表24的规定,砂的含泥量超过规定时应水洗后使用。5)矿粉沥青混合料的矿粉宜采用石灰岩中的强基性岩憎水性石料经磨细得到的矿粉,原石料中的泥土等杂质应除净,矿粉要求干燥、洁净。矿粉质量技术要求见表25。沥青混合料用天然砂和机制砂质量要求和规格表表24指标名称表观相对密度含泥量砂当量筛孔(方孔筛,筛眼尺寸mm)通过质量百分率52.30.150.075单位%%%天然砂粗砂T0328≥2.45T0333≤5.0T0334≥5010090-10065-9535-6515-305-200-100-5中砂10090-10075-9050-9030-608-300-100-5细砂10090-10085-10075-10060-8415-450-100-5机制砂或石屑S1510090-10060-9040-7520-557-402-200-10S1610080-10050-8025-608-450-250-15矿粉质量技术指标表表25项目单位技术要求试验方法表观密度,不小于t/m32.45T0352含水量,不大于%1T0103烘干法粒度范围<0.6mm<0.15mm<0.075mm%10090~10070~100T0351外观无团粒结块亲水系数<1T0353塑性指数<4T03546)沥青混合料的技术要求沥青面层混合料的配合比设计,应遵循《公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)中关于热拌沥青混合料配合比设计的目标配合比、生产配合比及试拌试铺验证的三个阶段,确定矿料级配及最佳沥青用量。沥青混凝土面层的集料采用粗、细集料和矿粉配比而成,掺合比例应根据以下矿料级配范围和马歇尔试验确定,见表26。沥青混凝土混合料矿料级配范围表表26指标名称沥青用量筛孔(方孔筛,筛眼尺寸mm)通过质量百分率191652.30.15单位%%沥青混凝土施工实际用量据马歇尔试验确定,并满足沥青混凝土各项强度、刚度、密实度指标。本项目马歇尔试验技术标准如表27:沥青混合料技术要求表27混合料类型/试验项目上面层下面层马歇尔试件击实次数两面击实50次两面击实50次空隙率VV3%~6%3%~6%矿料间隙率VMA不小于17%不小于17%沥青饱和度VFA70%~85%70%~85%稳定度MS不小于5KN不小于5KN流值FL(mm)2~4.52~4.5低温弯曲试验破坏应变(µε)(-10℃,50mm/min)不小于2500不小于2000浸水马歇尔实验残留稳定度不小于85%不小于80%沥青与石料的粘附性不低于5级不低于5级冻融劈裂实验残留强度比(%)不小于80%不小于75%渗水系数(ml/min)不大于120不大于120车辙实验动稳定度(次/min)不小于2800不小于1000平整度(国际平整度指数)(IRI)<2.0m/km,△<1.0mm注:1.采用马歇尔方法进行混合料配合比设计步骤;2.对于空隙率大于5.0%的夏炎热区重载交通路段,施工时至少提高压实度1个百分点;3.当设计的空隙率不是整数时,由内插确定要求的VmA最小值;4.对于改性沥青混合料,马歇尔试验的流值可适当放宽。a.混合料的体积参数必须满足上表的要求;b.由最大实测密度、稳定度、目标空隙率(或中值)、沥青

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