普通公路地质灾害及水毁恢复重建项目-路基路面设计说明

普通公路地质灾害及水毁恢复重建项目S3-01页第三篇路基路面设计说明1设计依据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》（JTGB01-2014）（2）《公路路线设计规范》（JTGD20-2017）（3）《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）（4）《公路公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2017）（5）《公路排水设计规范》（JTG/TD33-2012）（6）《公路工程抗震规范》（JTGB02-2013）（7）《公路路基施工技术规范》（JTG/T3610-2019）（8）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2017）（9）《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）（10）《公路勘测规范》（JTGC10-2007）（11）《公路土工合成材料应用技术规范》（JTG/TD32-2012）2技术标准根据业主委托合同的要求，以及部颁技术标准的规定，老黄沟公路、环湖路及石堰路，以上改建道路按照四级公路（II类）（困难路段降低标准）技术标准执行，设计车速15km/h，主线路基宽度5.5m，支线路基宽度4.5m，参照交通部部颁《公路工程技术标准》（JTGB01—2014）、《小交通量农村公路工程设计规范》（JTG/T3311-2021）及《重庆市农村公路建设管理办法》（渝交计〔2019〕121号）规定执行。研苏路为连接现状道路至研学基地的唯一通道，采用四级公路（I类）技术标准，设计速度15km/h，路基宽度6.5m，参照《小交通量农村公路工程设计规范》（JTG/T3311-2021）及《重庆市农村公路建设管理办法》（渝交计〔2019〕121号）规定执行，支线参照四级公路（II类）实施。3路基设计3.1路幅横断面布置路幅型式：通村路—主线公路：0.5m（土路肩）+4.5m（行车道）+0.5m（土路肩）=5.5m；支线：0.5m（土路肩）+3.5m（行车道）+0.5m（土路肩）=4.5m；研苏路（产业路）：0.5m（土路肩）+2×3.0m（行车道）+0.25m（土路肩）=6.5m。到户路：路面硬化宽3.5m。本项目路基宽度较窄，为便于施工，路肩与路面一同浇筑。3.2路拱横坡及超高、加宽3.2.1路拱横坡坡度路拱横坡2.0%；土路肩2.0%。3.2.2路基超高、加宽方案超高方案：考虑到本项目为农村通达公路，车速受限，因此全线最大超高值取4%。半径小于90m的平曲线均设置超高，全线超高缓和过渡段设置在紧接圆曲线起点或终点的直线上，超高旋转轴为中线。超高过渡宜采用线性过渡方式，超高渐变率为1/75，土路肩随行车道一起超高。加宽方案：本路段路基加宽情况按《小交通量农村公路工程技术标准》（JTG2111-2019）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，加宽值应符合下表规定。平曲线加宽值曲线半径250～≥200＜200～≥150＜150～≥100＜100～≥70＜70～≥50＜50～≥30＜30～≥25＜25～≥20＜20～≥15＜15～≥10四级公路（Ⅱ类）50.450.600.901.001.301.602.303.3一般路基设计3.3.1路基设计洪水频率路基设计洪水频率为1/25。沿河及受水浸淹的路基设计标高需高出1/25洪水频率的计算水位加壅水高+波浪侵袭高+0.5m的安全高度。3.3.2一般填方路基设计填方路堤基底视地形、土质、地下水位、填方边坡高度等不同进行相应处理。原地面清除表土厚度按0.3m计，如原地面潮湿，采取工程措施，保证压实度；当地面横坡或沿路线纵向坡度陡于1:5时，填筑前应将原地面挖成宽度不小于2m、向内倾斜不小于4%的台阶；当地面横坡陡于1:2.5时，对路堤进行整体性滑移的稳定性验算，视需要采取适当的处理措施。地基表层为松散土（旱地等），厚度不超过30cm时，可清除杂草后碾压至90%压实度；当松散层厚度大于30cm，应将其翻开，分层压实至90%压实度。水田、堰塘地段，应视具体情况采用排水清淤或晾晒压实。填土高度小于路床厚度（80cm）+路面结构层厚度、或土质挖方路段，其地基表层一定厚度下路床范围，应按下路床的要求（压实度≥95%）处治。土质填方路基，边坡坡率一般上部8m为1:1.5，下部10m为1:1.75，两级边坡变坡处设置2m宽平台，平台设4%外倾横坡。当路堤边坡高度H＞20m时，需经过稳定性分析和验算，确定稳定的边坡形式，并作为高路堤工点进行特殊路基设计。液限大于50，塑性指数大于26的细粒土以及含水量超过规定要求的土不得用作路基填料。3.3.3一般挖方路基设计不论土质挖方或石质挖方，都应首先清表，即清除树根、杂草和覆盖土，避免混入路基填料中。土质路堑将根据挖方路段的工程地质、水文地质条件、组成边坡的土体性质、边坡高度、排水措施、施工方法及土石方调配平衡等因素合理确定坡率，一般中风化层取1：0.50、1:0.75，1:1.00，局部路段根据地质和岩体强度，中风化层取1：0.50、1:0.75，1:1.00，坡顶上覆土层取1:1.50或清除。同时对高边坡采用防风化措施处理并在边坡坡顶设截水沟、坡脚设边沟。岩石路堑将根据挖方路段的工程地质、水文地质条件、组成边坡的土体性质、边坡高度、排水措施、施工方法，并结合岩体结构、结构面产状、风化程度和地貌形态及自然稳定边坡的情况对比确定。一般石灰岩、石英砂岩、板岩边坡坡率1:0.1～1:0.5，局部将根据软岩的不利结构面的产状确定。路堑边坡分级一般按第一级8m,第二级或以上按8m每级进行，两级边坡变坡处设置1m宽平台，平台设2%横坡。并尽可能将台阶设在各地层分界面处。石质边坡采用种植攀爬植物等自然绿化措施，需要时再采用其他合适的防护措施。对于土质（或软质岩）路堑边坡高度H≥20m、石质路堑挖方边坡高度H≥30m的边坡，进行稳定性分析评价，根据结果确定是否采取必要的加固措施，并按深挖路基工点进行设计。陡坡地段的半填半挖路基，在挖方一侧宽度不足一幅行车道时，应将路床深度内原有土质全部挖除换填，以保证行车道内土基的均匀性。3.3.4路基支挡、加固及防护工程路基应根据不同的地质条件和边坡高度采用相应合理的防护形式，为贯彻新的设计理念，切忌避免采用大量圬工防护的形式，应把生态防护与工程防护密切结合，做到环保、舒适、美观、协调、和谐等。边坡大量采取绿化、美化处理，最大限度地与周围自然环境融合，掩蔽工程建设对自然地貌破坏的痕迹；对于整体稳定好，坚硬的灰岩边坡，可不采用任何绿化、防护形式，保持其天然的地质景观。同一坡面尽量采用相同的绿化、防护形式。

1）填方边坡防护：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。

一般路基边坡根据高度采用植草防护。

2）挖方边坡防护：挖方边坡一般不设置护面墙，但边坡岩体为易风化剥落的软质岩（泥岩、页岩）时，可根据具体工点地质条件进行护面，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4路基压实标准与压实度及填料强度要求4.1路堤填筑对于路堤基底，填筑前清除表土30cm。填料应分层摊铺，分层最大松铺厚度：土方路堤小于30cm、填石路堤上路堤小于40cm、下路堤小于50cm。台背后填料应采用有良好的水稳定性和压实性的合格材料。4.2路堤的压实标准及压实度规范要求，当三、四级公路铺筑沥青混凝土和水泥混凝土路面时，其压实度应采用二级公路压实度标准。本项目为水泥混凝土路面，路堤的压实标准及压实度采用二级公路测设标准进行设计。路基范围内路基压实标准必须采用重型压实，路堤应分层铺筑，均匀压实。局部角落可采用小型压实机具进行压实，填挖交界处必要时可采用强夯或冲击碾压。路堤的压实标准：表4.1路堤压实度及最小强度要求路基部位路面底面以下深度（cm）CBR（%）压实度（%）填料最大粒径（cm）上路床0～306≥9510下路床30～804≥9510上路堤80～1503≥9415下路堤>1502≥9215零填及挖方路基0～306≥951030～804≥9510注：表列强度按《公路土工试验规程》规定的浸水96h的CBR试验方法测定；三、四级公路铺筑沥青混凝土和水泥混凝土路面时，其压实度应采用二级公路的规定值。无论是挖方路床还是填方路床，为了保证路面各结构层厚度均匀和排水的需要，路床表面必须做成与路面一致的路拱横坡。路基压实采用重型击实试验标准，达到上表的规定。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。4.3路堤与结构物基底的压实路堤基底在填筑前应进行压实：一般路堤基底压实度≥85%，部分高填方路堤在填筑前进行强夯处理。填挖交界、半填半挖填方侧的压实度：下路堤92%，上路堤94%，下路床及上路床95%。涵洞基底换填和涵洞基底回填后的压实度要求达到95%。涵洞、通道与填方路堤连接处按1.5～3倍路基填土高度设置过渡段，其路基压实度为96%。零填及挖方路基压实度应≥95%。5路基、路面排水系统及其防护设计根据沿线地形及路线纵坡、边坡汇水情况布置涵洞、边沟，使道路排水系统和天然河沟渠有效衔接，形成排水网络，有效排除路基范围雨水、积水。边沟：边沟采用0.4m×0.4m的矩形断面。边沟均采用浆砌片石砌筑。路面水通过路面横坡分散排水至边沟等。6取土、弃土设计方案，环保及节约用地措施6.1取土、弃土设计方案本项目不计土石方。6.2环保及节约用地的措施（1）路线布设时尽量拟合原有路线远离耕地、林地，选择坡地、劣地通过，施工期间的临时用地尽量选择在公路永久占地范围内，以节约土地资源。（2）挖方路段在保证边坡稳定的前提下，采用适当的边坡坡率；填方路段，特别是水田路段，采用挡墙收坡，尽量减少占用土地。（3）设置完善的排水系统，避开饮用水源、鱼塘等，将水排入天然沟渠，避免水土流失和污染环境。（4）弃土堆要做好防护、排水和绿化，防止水土流失、淤积河道等。弃土前应将地表耕植土剥离，并采取适当保水措施集中堆放，用于复耕或边坡绿化。（5）施工和营运过程中的生产、生活废水要经过处理达标后才能排放，避免污染环境。（6）做好边坡防护和绿化，减少水土流失，工程完工后应清理临时设施，对临时占用的土地进行复垦还耕。7路面7.1设计原则路面设计根据本路使用要求以及气候、水文、地质等自然条件和交通量，并遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则，确定本项目采用沥青混凝土路面。7.2设计依据（1）《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40-2011（2）《公路水泥混凝土路面施工技术细则》JTG/TF30-2014（3）《公路工程技术标准》JTGB01-2014（4）《公路路面基层施工技术细则》JTGF20-2015（5）《中华人民共和国工程建设标准强制性条文》（公路工程部分）（6）《公路路基设计规范》JTGD30-20157.3主要设计参数（1）标准轴载：BZZ-100；（2）水泥混凝土路面设计使用年限：10年（四级公路II类）；（3）自然区划：中华人民共和国自然区划V2区；7.4路面结构组合设计7.4.1项目概况与交通荷载参数本项目位于重庆市北碚区，属于四级公路（Ⅱ类）（受限路段降低指标），本项目全长10.317km,设计使用年限为10年。7.4.2路面结构层1）面层：20cm厚水泥混凝土面层（弯拉强度4.0Mpa）2)调平层：8cm厚碎石调平层（部分现状路基平整路段不再设置碎石调平层，根据现场确定）；3）土路基（路基顶面弯沉值≤292.5（1/100mm））7.5路面材料7.5.1水泥混凝土面层材料水泥：要求采用各项物理力学性能符合要求的普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5，终凝时间在10小时以上，初凝时间应大于0.75小时。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，使用的砂应不低于《公路混凝土路面施工技术细则》（JTG/TF30-2014）规定的III级。天然砂的质量标准项次项目技术要求试验方法1坚固性（按质量损失）（%）≤10JTGE42T03402含泥量（按质量计）（%）≤3.0JTGE42T03333泥块含量（按质量计）（%）≤0.7JTGE42T03354氯离子含量（按质量计）（%）≤0.06GB/T146845云母含量（按质量计）（%）≤2JTGE42T03106硫化物及硫酸盐含量（按S03质量计）（%）≤0.5JTGE42T03417海砂中的贝壳类物质含量（按质量计）（%）≤8.0JCJ2068轻物质含量（按质量计）（%）≤1.0JTGE42T03389表观密度（kg/m³）≥2500JTGE42T030810吸水率（按质量计）（%）≤2.0JTGE42T033011松散堆积密度（kg/m³≥1400JTGE42T033112空隙率（%）≤45JTGE42T033113有机物含量（比色法）合格JTGE42T031314不得有碱活性反应或疑似碱活性反应JTGE42T032515结晶态二氧化硅含量（%）≥25JTGE42T0324天然砂的级配范围应符合下表规定。面层水泥混凝土使用的天然砂细度模数宜在2.0～3.7之间。天然砂的推荐级配范围砂分级细度模数方筛孔尺寸（mm）（试验方法JTGE42T0327）9.54.752.30.150.075通过各筛孔的质量百分率（%）粗砂3.1-3.710090-10065-9535-6515-305-200-100-5中砂2.3-3.010090-10075-10050-9030-608-300-100-5细砂1.6-2.210090-10085-10075-10060-8415-450-100-5机制砂宜采用碎石作为原料，并用专用设备生产。机制砂的质量标准项次项目技术要求试验方法1机制砂母岩的抗压强度（Mpa）≥30JTGE42T02212机制砂母岩的磨光值≥30JTGE42T03213机制砂单粒级最大压碎指标（%）≤30JTGE42T03504坚固性（按质量损失）（%）≤10JTGE42T03405云母含量（按质量计）（%）≤2JTGE42T03106氯离子含量（按质量计）（%）≤0.06GB/T146847硫化物及硫酸盐含量（按S03质量计）（%）≤0.5JTGE42T03418泥块含量（按质量计）（%）≤1.0JTGE42T03359石粉含量（%）<MB值<1.40或合格7.0JTGE42T0349MB值≥1.40或不合格5.010轻物质含量（按质量计）（%）≤1.0JTGE42T033811吸水率（按质量计）（%）≤2.0JTGE42T033012表观密度（kg/m³）≥2500JTGE42T030813松散堆积密度（kg/m³≥1400JTGE42T033114空隙率（%）≤45JTGE42T033115有机物含量（比色法）合格JTGE42T031316不得有碱活性反应或疑似碱活性反应JTGE42T0325机制砂的级配范围应符合下表规定。面层水泥混凝土使用的机制砂细度模数宜在2.3～3.1之间。机制砂的推荐级配范围砂分级细度模数方筛孔尺寸（mm）（试验方法JTGE42T0327）9.54.752.30.15通过各筛孔的质量百分率（%）I级砂2.3-3.110090-10080-9550-8530-6010-200-10II、III级砂2.8-3.910090-10050-9530-6515-295-200-10（3）粗集料粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石、碎卵石和卵石。粗集料级别不低于《公路混凝土路面施工技术细则》（JTG/TF30-2014）规定的III级。碎石、破碎卵石和卵石质量标准项次项目技术要求试验方法1碎石压碎值（%）≤30JTGE42T03162卵石压碎值（%）≤26JTGE42T03163坚固性（按质量损失）（%）≤12JTGE42T03144针片状颗粒含量（按质量计）（%）≤20JTGE42T03115含泥量（按质量计）（%）≤2JTGE42T03106泥块含量（按质量计）（%）≤0.7JTGE42T03107吸水率（按质量计）（%）≤3.0JTGE42T03078硫化物及硫酸盐含量（按S03质量计）（%）≤1.0GB/T146859洛杉矶磨耗损失（%）≤35JTGE42T031710表观密度（kg/m³）≥2500JTGE42T030811有机物含量（比色法）合格JTGE42T031312岩石抗压强度（Mpa）≥岩浆岩100JTGE42T0221变质岩80沉积岩6013松散堆积密度（kg/m³≥1350JTGE42T030914空隙率（%）≤47JTGE42T030915磨光值（%）≥35JTGE42T032116不得有碱活性反应或疑似碱活性反应JTGE42T0325不得采用不分级的统料，应按最大公称粒径的不同采用2-4个粒级的集料进行掺配，并应符合下表合成级配的要求。粗集料级配范围粒径级配类型方筛孔尺寸(mm)2.364.759.5016.019.026.531.537.5累计筛余(以质量计)(%)合成级配4.75-1695-10085-10040-600-104.75-1995-10085-9560-7530-450-504.75-26.595-10090-10070-9050-7025-400-504.75-31.595-10090-10075-9060-7540-6020-350-50粒级4.75-9.595-10080-1000-1509.5-1695-10080-1000-1509.5-1995-10095-10040-600-15016-26.595-10055-7025-400-10016-31.595-10085-10055-7025-400-100（4）水：水应洁净、不含有害杂质，符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的饮用水可直接使用。非饮用水应进行水质检验，非饮用水质量标准应符合《公路水泥混凝土路面施工技术细则》（JTG/TF30-2014）相关规定。7.5.2水泥混凝土面层水泥混凝土板厚均为20厘米，混凝土强度不低于C30，设计弯拉强度不小于4.0MPa，要求使用普通硅酸盐水泥，水泥标号为42.5号，所用石料必须满足有关规范对石料强度指标的技术要求。路面的抗滑以构造深度应满足0.6mm～1.1mm，混凝土水灰比不大于0.48，掺用的外加剂应经配合比试验应符合要求后方可使用。假缝上部的槽口用切缝机进行切割。7.6施工要求7.6.1水泥混凝土面层（1）水泥混凝土路面板的拌和、运输、摊铺及养生,应按照《公路水泥混凝土路面施工技术细则》JTGF30-2014关规定办理。（2）混凝土应采用机械拌和,其容量应根据摊铺机械的性能、工程量和施工进度配置。混凝土混合料的运输宜采用自卸汽车,当运距较远时,宜采用搅拌运输车运输。混合料从搅拌机出料后运到铺筑地点浇筑完毕的允许最长时间,应根据试验室的水泥初凝时间及施工气温确定,并应符合《公路水泥混凝土路面施工技术细则》JTGF30-2014表6.4条的规定。装运混合料，应防止漏浆和离析，夏季和冬季应有遮盖或保温措施，卸料不宜高于2.0m，纵坡路段宜向上坡方向铺筑。混凝土拌合物出料到运抵现场允许最长时间施工气温(℃)滑模摊铺（h）碾压铺筑（h）5～91.51.010～191.250.820～291.00.630～350.750.4（3）使用小型机具施工时,模板宜采用钢模板,也可采用质地坚实变形小的木模板。模板应连接牢固、紧密,不允许漏浆,模板宜于水泥砼面板同高，并应按要求的坡度和线向安设。混合料摊铺前应对模板进行全面检查,并经监理工程师认可。（4）混凝土混合料可采用人工摊铺或小型机具摊铺。摊铺时应连续均匀地进行,以保证摊铺质量。（5）凡不能用机械摊铺的区域,经监理工程师批准也可用人工摊铺。摊铺应在整个宽度连续进行。中途如因故停工,应设施工缝。摊铺厚度应考虑振实预留高度。采用人工摊铺时,严禁抛掷和耧耙,以防离析。（6）对混合料的振捣,每一位置的持续时间,应以混合料停止下沉,不再冒气泡并泛出砂浆为准,不宜过振。振捣时应辅以人工找平,并应随时检查模板有无下沉、变形或松动。（7）做面时严禁在混凝土面板上洒水、撒水泥粉,当烈日暴晒或干旱风吹时,宜在遮荫棚下进行。表面抹平后应按图纸要求的表面构造深度沿横坡方向采用拉毛处理,应保证混凝土路面的抗滑要求。（8）应对混凝土路面进行刻槽处理。刻槽深度宜为0.6-1.1mm。（9）混凝土板做面完毕,应及时养生。养生应根据现场情况和条件选用湿砂养护或喷洒塑料薄膜养护剂等方法,并经监理工程师同意。（10）切缝切缝方式应根据本路气温条件选择适合《公路水泥混凝土路面施工技术细则》JTG/TF30-2014规定的三种切缝方式中的一种，本路除冬季施工昼夜温差10～15℃时，可采用软硬结合切缝外，其余应采用硬切缝，温度小时乘积建议采用300温度小时。横向缩缝、施工缝上部的槽口，应采用切缝法施工。切缝方式有全部硬切缝、软硬结合切缝和全部软切缝三种。采用哪种切缝方式是施工地区下午1～3时最高温度与凌晨1～3时最低气温的温差决定。施工气温与防止断板应采用的切缝技术白天夜间温差(℃)切缝方式缩缝切深<10硬切缝:切缝时机以切缝时不啃边即可开始，纵缝可略晚于横缝，所有纵、横縫最晚切缝时间均不得超过24h缝中无拉杆、传力杆时，深度1/3-1/4板厚，最浅60mm;缝中有拉杆、传力杆时，深度1/3-2/5板厚,最浅80mm10～15软硬结合切缝:每隔1-2条提前软切缝，其余用硬切缝补切硬切缝深度同.上。软切深度不应小于60mm；不足者应硬切补深到1/3板厚，已断开的缝不补切>15软切缝:抗压强度为1-1.5MPa，人可行走时开始软切。软切缝时间不应超过6h软切缝深度不应小于60mm,未断开的接缝，应硬切补深到≥2/5板厚注：①注意降雨后刮风引起的路面温度骤降，面板温差在表中规定范围内，应按表中方法提前切缝。②度×时积：自拌和起算的混凝土平均温度与延续时间的乘积。横向连接摊铺，对先摊铺的砼板块沿切缝已断裂的地方，应做上记号。在后面摊铺的路面切缝时，应在此提前软切缝。（11）接缝1）横向缩缝a、横向缩缝应与路面中心线垂直,并符合图纸要求。b、横向缩缝采用切缝法施工。当混凝土达到设计强度的25％～30％时,采用切割机进行切割。2）胀缝a、胀缝应与路面中心线垂直,缝壁必须垂直并符合图纸要求。b、胀缝的缝隙宽度必须一致,缝中不得连浆。缝隙上部应浇筑填缝料,下部应设置胀缝板。c、胀缝传力杆的活动端,应在缝的两边交错布置,固定后的传力杆必须平行于板面及路面中心线,其误差不得大于5mm。3）横向施工缝a、每天工作结束或浇筑工序中断超过30min混凝土已初凝时,应设置平接横向施工缝。b、横向施工缝的位置宜与胀缝或缩缝设计位置吻合,与路面中心线垂直。c、多车道路面的施工缝应避免设在