路基、路面及排水说明一、初步设计批复执行情况本施工图设计按省计委[2003]297号《关于桐乡市过境公路及高桥连接线工程初步设计的复函》、省公路局《桐乡市过境公路及高桥连接线工程初步设计审查意见》、桐乡市绕城公路及高桥连接线工程建设指挥部《关于“桐乡市过境公路及高桥连接线工程”过境段路幅布置的函》进行设计。
具体执行如下:1、根据路线岩土分布情况,在沿线路段有针对性地采取不同处理措施,完善地基处理设计。
2、根据沿线工程地质情况,选择了不同的路基支挡结构和坡面防护设计。
3、结合实际地形,结合路幅布置的特点,优化和完善了路基、路面排水系统的设计。
4、基于本项目沿线有大量的石灰废渣可以利用填筑路基,路基填筑时尽量利用沿线的石灰废渣,从而适当降低工程造价。
5、路面结构采用审查意见中所拟定的结构形式,取消了土路肩加固层,而将全线路面底基层采用全幅铺设,以增设土路肩的透水垫层。
二、路基横断面布置及加宽、超高方案的说明1、路基横断面布置3米中央分隔带+2×0.5米左侧路缘带+3×3.75米主车道+2×0.5米右侧路缘带+2×1.5米绿化带+2×3.5米辅车道+2×0.5米土路肩。
2、路基加宽及超高全线主线路基弯道无加宽高桥连接线工程平曲线半径大于4000米,曲线不设超高,余均设置超高。
320过境公路、湖盐线过境公路、及绕城西线工程考虑到公路兼具城市快速路的功能,平曲线半径大于2500米,原则上不设置,余均设置超高。
整体式路基超高方式绕中央分隔带边缘旋转;匝道超高方式绕路线设计中心线旋转,路基超高在缓和曲线全长范围内渐变。
过境公路及绕城西线工程非机动车道及土路肩不参与超高。
超高坡度详见纵断面图。
3、路拱横坡高桥连接线工程行车道横坡及硬路肩为2.0%,土路肩横坡为3.0%行车道横坡为2.0%,非机动车道横坡为1.5%,土路肩横坡为3.0%三、路基设计及软土路段处理的说明1、路基设计路基设计按部颁《公路路基设计规范》(JTJ013-95)进行设计。
高程采用黄海高程系。
路线设计标高整体式路基为中央分隔带外边缘线路面顶面标高。
路基施工时,填方路基填筑至路槽底面标高,挖方路段路基开挖至路槽底面标高。
本工程路基填筑前应先把路幅范围内的草皮、树根、腐植土等杂物清除干净,再分层填筑压实。
一般清表厚度根据桐乡地区一般做法,一般采用15cm,清除腐殖质土以不破坏硬壳层为准,清表后压实度要求≥85%,当耕植土较厚且松散,清表后压实度达不到要求时,采用换填方式处理。
路基边坡:a 填方边坡根据沿线的地质情况,采用土边坡型式,因本工程填土高度均小于8.0m,边坡采用1:1.5,高桥连接线工程设置护坡道及排水沟,过境公路不设护坡道及排水沟。
b 挖方边坡因沿线均处于平原区,区间相对高程不超过5米,一般路段已填方为主,局部路段为挖方路段,均为土质边坡,路堑边坡坡率采用1:1。
考虑绿化需要,碎落台宽度均取2m,高桥连接线工程碎落台内60×80预制混凝土矩形边沟,过境公路设置40×40预制混凝土矩形边沟。
2、软土处理设计⑴设计依据《公路软土地基路堤设计和施工技术规范》(JTJ017-96);《公路土工合成材料应用技术规范》JTJ/T019-98⑵软土地基设计思路与方法本工程软基处理设计主要解决桥头跳车问题问题。
沿线经地质钻探,场区内软弱土层分布广泛,几乎沿线均有分布,但埋深不一,层厚、天然含水量及上覆的硬壳层厚度亦各不相同。
因本工程一般路段填土高度不超过1.5米,大部分路段硬壳层较厚,故设计思路为一般路段不对软基进行深层处理,桥头路段填土考虑到与桩柱式桥台沉降速率及沉降量差异,容易产生桥头跳车现象,故对基础条件较差的路段进行软基深层处理。
1.控制标准工后沉降:地基总沉降包含瞬时沉降、主固结沉降及次固结沉降。
设计沉降计算按成层地基模型,采用e—p压缩曲线计算主固结沉降,地基总沉降采用沉降系数与主固结沉降计算;工后沉降为路面设计使用年限15年内,桥台与路堤相邻处即桥头路堤按25米控制,容许工后沉降≤10厘米;人工构造物容许工后沉降≤20厘米;一般路段容许工后沉降≤30厘米;考虑路面平整度及行车舒适性,控制纵面沉降差小于4‰,设计中采用过渡段处理。
工后沉降的控制是本标段软土处理的重点。
稳定性控制:选用圆弧滑动面、有效固结应力法计算,计算断面最小稳定安全系数≥1.2,从计算上分析,填土高度小于4~4.5米时,一般稳定性验算能满足要求。
工期:本工程软土路段路堤总的施工预压期为10个月,即2002年8月开始施工路基,填筑期一般不应超过2.5个月,以争取较长的预压期,预压期一般不应小于6个月。
按照地质特征及填土高度,考虑工程造价同时又要满足技术要求,本工程软土地段设计采用:填土高度在2.5米以下的路段一般不进行软基深层处理,用等载或超载预压,填土高度在3.5米以上的软基路段均进行软基深层处理。
软土路基处理:路基稳定安全系数F≥1.20~1.30,工后沉降要求:桥台与路基相邻处S≤20cm,盖板涵和圆管涵部位S≤30cm,一般路段S≤50cm。
纵向沉降坡率≤4‰。
根据地质的报告及软基地段的位置按软卧层的深度分三种处理:即采用等载或超载预压、在桥头两端软基采用粉体搅拌桩处理、预应力沉管桩处理。
a、等载或超载处理采用等载或超载预压的路段,预压期内因沉降引起的标高降低必须及时按要求增补路基填料,任何时候等载或超载预压路堤的顶面不应低于设计预压标高10厘米,预压路堤不应低于路槽底标高。
等载或超载预压期根据工后沉降值确定,等载预压的预压期一般控制在6-7个月,超载预压的预压期一般控制在7-8个月。
施工时应在满足地基变形控制标准条件下,尽可能快的完成路堤填筑,以争取尽可能长的预压期。
设计中提供的预压期作为施工时参考,各段的软基预压期应根据各段实际沉降检测结果来确定,当连续2-3个月沉降为0.3cm-0.8cm/月时,方可进行路面及桥涵施工。
b、粉体搅拌桩粉体搅拌桩径为Φ50,桩间距1.5m,呈梅花形布置:采用425号普通硅酸盐水泥,水泥掺入量与被加固湿土的重量之比为15:100;设计水泥掺入量按50kg/m;各桩桩顶与软土地基顶面齐平。
为确定粉体搅拌桩施工质量,要求全桩复搅。
粉体搅拌桩成桩后,经养生,待桩体强度提高后,方可进行路堤填筑。
粉体搅拌桩施工前,应编制成桩工艺试验大纲,明确试验目的,并进行成桩工艺试验,成桩工艺试验不少于2根,并应选择较长且具代表性路段有粉体搅拌桩作为试验桩,成桩后28天无侧限抗压强度平均大于0.6Mpa,最低抗压强度大于0.3Mpa。
c、预应力沉管桩3、填塘、填河路段的处理方法①对填河路段,要把河岸挖成台阶形,围堰抽水,清除淤泥,河床清淤后,抛石至原河床地面上60cm,后在实际坡脚位置靠路基侧面采用清宕渣填筑至清表后地面线,然后用天然级配砂砾石填筑50cm,再用宕渣或灰土填筑,抛石块径不小于30cm。
②对于填塘路段,填塘前先要进行围堰抽水,清除淤泥,河塘清淤后,抛石至原河塘地面上60cm,后用清宕渣填筑至水面以上50cm,然后用天然级配砂砾石填筑50cm,再用宕渣填筑,抛石块径不小于30cm。
四、路基压实标准及压实度说明路基填筑时,应优先采用填料强度大、颗粒较小、透水性良好的材料填筑,特别是路槽底以下0~80cm范围,不得直接采用粘性土填筑;填方路段,筑路材料可采用沿线高墩土,经晾晒后,掺10%的生石灰,分层填筑;挖方换填路段,考虑地下水及毛细水对路基的影响,采用掺灰土路基易产生路基失稳现象,本工程挖方换填路段,路床采用宕渣填筑。
路基应分层填筑,均匀压实。
路床及上路堤每层填筑松土厚度不大于30cm,下路堤每层厚度不大于30cm。
路基填筑材料及压实度要求严格按下表4-1执行:表4-1路基压实时,对于粒径大于4cm的粗粒料含量大于30%时,采用固体体积率作为压实度控制指标。
对于粒径大于4cm的粒料含量小于30%时,采用重型压实度控制。
五、路基路面排水系统及防护工程设计说明1、路基路面排水系统路基、路面排水K4+980~K5+687.5段设置排水沟、边沟、截水沟等排水设施,与桥涵、天然沟渠相连,路面排水全线均采用市政排水设施,构成综合排水系统。
a 排水沟高桥连接线工程一般填方路段在坡脚外 1.0米外设置底宽60cm、顶宽180cm的排水沟,排水沟材料采有预制混凝土块。
过境公路及绕城西线工程不设置排水沟。
b 边沟高桥连接线工程挖方路段在土路肩外设置60×80cm矩形边沟,边沟采用浆砌片石,并按地形设置不小于0.5%的纵坡。
边沟纵坡宜与路线纵坡一致,但当纵坡不能满足要求时,应调整边沟纵坡,并将边沟引入涵洞,挖方路段为排除路面结构层的积水,在边沟下设纵向渗沟,并铺设φ80mm软式透水管,纵向渗沟材料采用开级配碎石集料。
过境公路及绕城西线工程因行车道采用管道排水,挖方路段非机动车道边沟采用40×40预制混凝土块矩形边沟。
c 截水沟本工程不设置截水沟。
d 市政排水市政排水采用雨污分流,具体参见市政管线及排水。
2、路基防护工程⑴填方路段填方路段为考虑边坡绿化以及日后公路拓宽采用土边坡型式,边坡率为1:1.5,高桥连接线在土边坡交汇处设1.0m护坡道,护坡道外设梯形排水沟,过境公路及高桥连接线工程、绕城西线工程取消排水沟;填方路段为避免填方边坡受雨水冲刷,一般坡面采用植草防护;当填土高度大于3米,采用拱型骨架护坡防护,以确保边坡的稳固。
⑵挖方路段挖方路段一般路段土质边坡为1:1。
坡面采用植草防护。
⑶特殊路段对于填塘路段,填塘前先要进行围堰抽水,清除淤泥,河塘清淤后,抛石至原河塘地面上60cm,后用清宕渣填筑至水面以上50cm,然后用天然级配砂砾石填筑50cm,再用宕渣填筑,抛石块径不小于30cm,为避免边坡受水流冲刷,填塘路段边坡采用浆砌片石防护。
六、路面设计路面设计遵循交通部部颁《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97,路面设计标准轴载为100KN,设计年限为15年。
行车道路面结构:填方路段沥青路面结构层总厚度为72cm,其布置如下:5cm中粒式沥青砼(AC-16Ⅰ)+7cm粗粒式沥青砼(AC-25Ⅱ)+下封层+30cm 水泥稳定碎石基层(水泥含量5%)+30 cm级配碎石。
非机动车道路面结构布置如下:5cm中粒式沥青砼(AC-16Ⅰ)+20cm水泥稳定碎石基层(水泥含量5%)。
沥青混凝土行车道路面设计容许弯沉值为0.303mm,路基顶面的当量回弹模量应大于35Mpa。
1、沥青砼面层面层沥青应选用符合交通道路石油沥青技术要求的沥青,以及经过试验论证、行之有效的改性沥青;为了保证沥青面层的热稳定性,宜采用低针入度的沥青,建议使用进口重交通道路用石油沥青。