路基、路⾯设计说明(设计院模板)
路基、路⾯设计说明
1 ⼀般路基设计
1.1 设计原则
根据沿线地形、地貌、地质、⽔⽂、⽓象等⾃然条件,结合《⼯可报告》,依据相关规程、规范及有关指导性意见等进⾏设计。
初步设计⽂件编制及组成内容执⾏交通部颁2007年10⽉实施的《公路⼯程基本建设项⽬设计⽂件编制办法》,图表格式参照《公路⼯程基本建设项⽬设计⽂件图表⽰例》。 1.2 路基横断⾯布设及加宽超⾼⽅式
金属全自动喷涂生产线1、路基标准横断⾯
主线⼀般路段为26m路基标准横断⾯,采⽤平原微丘区双向四车道⼀级公路标准,整体式断⾯,其断⾯组成为:中间带
3.5m(其中左侧路缘带2×0.75m,中央分隔带宽2.0m),两侧⾏车道2×3.75m,硬路肩2×3m(含右侧路缘带2×0.5m),⼟路肩
空气滞留层2×0.75m。
图1 路基标准横断⾯图
2、路基超⾼及加宽
根据《公路路线设计规范》(JTG D20-2006),本项⽬对于平曲线半径⼩于4000m的路段均设置2%超⾼;全线未设置加宽路段。
3、路基边坡、护坡道及边沟
填⽅路段:主线填⽅路段H≤6.0m,采⽤1:1.5的边坡坡率,护坡道1.0m。路基横断⾯各部分线条连接处折点均宜作圆弧处理,形成流畅优美的视觉效果。
挖⽅路段:坡底设5m宽碎落台,碎落台下设置矩形边沟,路堑边坡坡率为1:2。
⼟路肩、边坡坡脚⾄边沟均采⽤圆弧流线形连接。汽车储物箱
4、公路⽤地界
填⽅路段路基边沟外边缘以外1.0m为公路⽤地界,挖⽅段路堑边坡顶部以外1.5m为公路⽤地界。
沿(压)河、沟、塘路段,河塘边坡防护基础外缘以外0.5m为公路⽤地界;桥梁段落⼀般不设边沟,⽤地界为桥梁正投影。 1.3 路基设计
根据路基⼟调查成果,项⽬区域5⽶以浅多为低液限黏⼟,局部为低液限粉⼟。结合本项⽬取⼟条件进⾏分析,路基填筑时主要采⽤以下填料:低~⾼液限粘⼟。初步填料处理⽅案为:低~⾼液限粘⼟采⽤掺⽯灰处治可以满⾜填料强度要求。
根据《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)中有关规定,本⼯程路基压实采⽤重型击实标准,分层压实,压实度应满⾜表1中要求。
表1 路基压实度指标⼀览表
路基填料主要来源于沿线设置的取⼟坑。根据《公路路基设计规范》(JTG
D30-2015)中有关规定,路基填料强度及最⼤粒径应满⾜表2中的要求。
表2 路基填料指标⼀览表
结合本项⽬取⼟条件进⾏分析,路基填料主要以粘⼟为主。为保证路基的强度和稳定性,满⾜重型击实标准的压实度,并借鉴项⽬区域内在建或⼰建公路的建设经验,考虑施⼯等因素,本⼯程路基填料可添加⽯灰进⾏处理。
为了减少路基在构造物两侧产⽣不均匀沉降⽽导致路⾯不平整,对于构造物两侧的⼀定长度路基范围内(见表3),在填筑时需特别注意。桥台背后、涵洞和通道两侧与顶部、锥坡等处填⼟均应分层压实,分层检查,每⼀压实层松铺厚度不宜超过
20cm。涵洞两侧的填⼟和压实、桥台背后与锥坡的填⼟与压实应对称或同时进⾏。桥台、涵洞背后和涵洞顶部的填⼟压实度标准,从填⽅基底⾄路床顶⾯均为96%。
表3 构造物两侧路基填筑特殊段落
工装管理系统
2、路基⼀般设计⽅案
本项⽬沿线地貌类型属古泻湖堆积平原区,沿线⼟质为粉质粘⼟、粉⼟、粘⼟。该区地势较平坦,路基填筑前,应按设计要求清除地表耕植⼟,并进⾏原地⾯碾压,碾压补偿按10cm计。
1、填⽅路基
(1)对于路堤边坡填⼟⾼度H≤1.68m的路段,清除20cm耕植⼟后,需要将地基表层⼟进⾏超挖后回填压实,超挖⾄路床底⾯以下40cm,并向下翻拌20cm 后掺5%⽯灰碾压,压实度不⼩于90%(若压实度能满⾜要求可不必翻拌),路床
底以下40cm过渡段分两层压实回填,压实度分别不⼩于92%和94%。路床范围内掺6%⽯灰处治⼟(压实度≥96%)。
(2)对于路堤边坡填⼟⾼度H>1.68m的路段,清除20cm耕植⼟后,进⾏地⾯碾压,其压实度≥90%,
若压实度不满⾜要求,可翻拌20cm掺5%⽯灰处理并碾压。路基中部填料掺5%⽯灰处治(下路堤压实度≥93%,上路堤压实度≥94%),路基底部20cm过渡段压实度不⼩于92%,路床范围内掺6%⽯灰处治⼟(压实度≥96%)。
2、挖⽅路基需超挖⾄路床底以下40cm,原地⾯整平夯实压实度不⼩于90%(若压实度达不到可向下翻拌20cm后掺5%⽯灰碾压),路床底部以下40cm过渡段分两层压实回填,压实度分别不⼩于92%和94%。路床范围内掺6%⽯灰处治⼟(压实度≥96%)。
3、半填半挖路段,需在填挖交界处开挖台阶,台阶宽不⼩于2m,向内倾斜不⼩于3%,其挖⽅部分路基处理同挖⽅路段,填⽅部分要求同填⽅路基。
4、沿(压)河、塘路基填筑,须将淤泥清除⼲净,先回填40cm厚的碎⽯,回填后采⽤5%⽯灰处治⼟回填⾄整平⾼程,逐层回填,逐层压实,压实度≥90%,同时为增强路基的稳定性,路堤采⽤单向⼟⼯格栅进⾏加固。
2 特殊地质路基设计原则及⽅案⽐选论证
2.1 设计原则
软⼟地基的处理从稳定、沉降两个⽅⾯进⾏分析。路堤稳定计算采⽤有效固结应⼒法。地基沉降量采
⽤分层总和法(Es及e-p曲线)计算主固结沉降Sc,并采⽤经验修正系数对其进⾏修正,经验系数Ms取值为1.1~1.3。地基的固结度采⽤太沙基⼀维固结理论计算。
路基填筑期⼀般按3~6个⽉考虑,预压期按6个⽉控制,路⾯施⼯期按10~12个⽉控制。
设计荷载为公路-I级,换算成等代荷载的⼟柱⾼度约0.90m。路堤综合填⼟容重采⽤19KN/m3。地震⼒的计算遵照现⾏《公路⼯程抗震设计规范》(JTG B02-2013)的规定,只考虑⽔平向地震⼒。
软基处理以⼯后沉降及稳定为控制指标。规定路⾯设计使⽤年限(15年)内
残余沉降(简称⼯后沉降)桥台与路堤相邻处(⼀般5~7H)≤0.10m,涵洞或箱形通道处≤0.20m,⼀般路段≤0.30m。为保证沉降的缓和过渡,桥头与⼀般路段间设置30~50m长的过渡段。稳定验算时,采⽤圆弧条分法按路堤施⼯期及公路营运期的荷载分别计算稳定安全系数,施⼯期采⽤直剪快剪(不固结不排⽔)指标,其容许值为1.10,运营期采⽤固结快剪(固结不排⽔)指标,其容许值为1.20。
压缩层计算深度控制原则为计算层底⾯附加应⼒与有效⾃重应⼒之⽐不⼤于0.15;对于浅薄层软⼟路段,计算⾄相对硬层为⽌。
2.2 设计⽅案⽐选论证
⽬前较成熟的软基处理⽅法有置换法和复合地基法。置换法主要是针对浅表层软⼟,复合地基法主要是针对较深层软⼟地基。
1、置换法处理浅薄层软基的⽅案⽐较
浅薄层软基处理重点⽐较了开挖换填⽯灰⼟、抛⽯挤淤、换填碎⽯等处理⽅法。经施⼯⼯艺、造价及改良效果综合⽐较后认为:地下⽔位对⽯灰⼟影响较⼤,不推荐换填⽯灰⼟;抛⽯挤於适⽤于淤泥深度较深,软⼟含⽔量较⼤的路段,施⼯质量不易控制;换填碎⽯施⼯简便,质量易控制,可以提⾼地基承载⼒,在对地基承载⼒要求较⾼的构造物基底推荐采⽤,故⼀般路段表层软⼟推荐换填碎⽯。
2、复合地基法处理较深层软基⽅案⽐较
复合地基法是较为成熟可靠的软基处理⽅法。湿喷桩法在项⽬区域有较丰富的施⼯经验,经实践验证,处理效果较好,可靠处理深度可达15m,⽬前湿喷桩与粉喷桩造价接近,⽔泥浆对环境污染⼩,加之本项⽬软(弱)⼟含⽔量较⼩(⼀般<50%),故推荐湿喷桩。采⽤湿喷桩既可减少总沉降量,缓解⼟源紧张状况,⼜不需较长的预压期,对提⾼地基承载⼒效果较好,故在桥头⾼填⽅路段推荐采⽤,但造价相对较⾼。
若湿喷桩处理仍不能满⾜⼯后沉降要求可考虑结合堆载预压进⾏处理,此外还可以结合桥梁设计情况,增加桥梁长度,以达到降低桥头填⼟⾼度的⽬的。
各种⽅案⽐较结果如下表:
表4 软⼟地基各种处理⽅案⽐较表
本项⽬经过对存在软⼟路段路基⼯后沉降计算,⼀般路段沉降量均能满⾜⼯后要求,对于路基填⼟较⾼,软⼟层较厚的路段,经计算沉降量不能满⾜⼯后沉降要求的路段采⽤湿喷桩或堆载预压处理,处理路段具体见《特殊路基⼯程数量表》。此外,对于部分涵洞等构造物基底承载⼒不⾜时采⽤换填碎⽯处理。
3 路基防护⼯程设计
3.1 设计原则
路基防护⼯程是为了防⽌路基病害,保证路基稳定,改善⽣态景观和⽣态平衡的重要措施,本项⽬路基防护主要以经济适⽤,美观⼤⽅,⽅便施⼯,美化景观为主要原则。
本项⽬以⽣态防护为设计思路,将⾃然和公路进⾏有机的结合,融⼊了⽣态设计⽅法,不仅考虑到⼈的活动与公路之间的相互影响,⽽且注重维护⼈与⽣存的⾃然条件相互融洽和遵守其⾃然的发展规律,形成⾏车安全舒适,运⾏⾼效便利,景观完整和谐,保护⾃然的可持续的公路发展模式。
设计充分考虑尊重⾃然,利⽤公路建设的契机改良不利的⾃然环境,将公路系统融于整个区域系统之中,确保在公路建设的同时,充分维护⾃然⽣态系统和社会系统的协调统⼀,尽量减少对⾃然⽣态环境的破坏和扰动,实现区域经济、⽣态环境和社会系统健康可持续发展。
3.2 设计⽅案及⽐选论证
热再生
1、⼟路肩
根据勘察结果,本项⽬⼟源以粘⼟粉质粘⼟为主,因此⼟路肩采⽤铺草⽪防护。
2、中央分隔带防护
转动积木中央分隔带防护以植草⽪和设置防眩树为主,适宜栽植四季常绿、成活率⾼、⽆病⾍害、苗耐贫瘠的⼩型植物,可根据实际情况设置植式、图案式等类型。
3、护坡道防护及绿化
在护坡道上种植紫穗槐,其⼟质裸露部分采⽤植草防护。
4、路基边坡防护
⽬前路基边坡防护⽅案较多,对于⼟质边坡通常有植草防护、⼈字型⾻架+植草防护、预制混凝⼟砼六⾓空⼼块+植草,拱型⾻架+植草,浆砌⽚⽯满铺防护等,下表分别对这⼏种防护措施进⾏了⽐选:
表5 路基边坡防护⽅案⽐较
从表中可以看出,各种边坡防护⽅案均有其⾃⾝的特点,上表中从各防护⽅案的优缺点、适⽤范围以及⼯程造价⽅⾯进⾏了⽐较,并结合本项⽬的特点拟定边坡防护⽅案:
(1)填⽅边坡⾼度H≤3.0m坡⾯采⽤植草防护;
(2)填⽅边坡⾼度3.0m<H≤6.0m坡⾯采⽤挂⼟⼯⽹+植草防护;
(4)挖⽅边坡⾼度H≤3.0m坡⾯采⽤植草防护。
(5)挖⽅边坡⾼度3.0m<H≤6.0m坡⾯采⽤挂⼟⼯⽹+植草防护;
(7)桥头及涵洞出⼝防护:桥头锥坡及溜坡,采⽤六⾓形砼实⼼预制块防护;桥台台后20m范围采⽤六⾓形砼空⼼预制块内植草进⾏防护;涵洞出⼝采⽤M7.5浆砌⽚⽯铺砌。
河塘路段:⼩的鱼塘沟河清淤后回填,视为⼀般路基,不进⾏特殊防护。较⼤河塘路段,设计选⽤了三个⽅案进⾏⽐选:①实⼼六⾓块防护;②⼟⼯编织袋(内填⽯灰⼟)防护;③⼟⼯模袋防护。
经综合⽐选,设计推荐实⼼六⾓块防护。河塘段清淤排⽔后,在设计⽔位⾼度加50cm安全⾼度的边坡范围内,采⽤实⼼六⾓块,下部设浆砌⽚⽯勺型基础。⼟⼯编织袋防护是⼀种新型的河塘防护处理⽅案,⽬前在⽇本等国已经普遍采⽤,经济性、处理效果均较好,设计建议可做部分试验段,以获得设计、施⼯等数据,为将来此⽅法的推⼴采⽤积累经验。⼟⼯模袋防护具有防护效果好、圬⼯数量⼩、施⼯简单的特点,但⼯程造价较⾼。
4 取⼟、弃⼟⽅案及节约⽤地措施