通组公路建设工程（第一批）蒲莲镇兴鹿村、莲花村公路 --路基、路面工程设计说明.doc

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路基、路面工程设计说明1、设计依据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)《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)。5)《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2011)。6)《公路沥青混凝土路面设计规范》(JTGD50-2017)。7)《公路水泥混凝土路面养护技术规范》-2001。8)《公路沥青混凝土路面养护技术规范》-2001。9)《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTGF30-2003。10)《公路沥青混凝土路面施工技术规范》JTGF40-2004。11)《公路技术状况评定标准》JTG5210-2018。12)《小交通量农村公路工程技术标准》(JTG2111-2019)13)《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)。14)《小交通量农村公路工程设计规范》(JTGT3311-2021)。中华人民共和国《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分)。2、技术标准1)公路等级:四级公路;2)设计荷载:公路-II级;3)设计洪水频率:路基、涵洞1/25。4)路基横断面布置及超高过渡方式:(1)路基宽度采用6米,行车道6米,硬路肩宽度为2×,行车道和路肩路拱横坡为双向2%。(2)路线设计标高为设计线处路面标高(即路中线处路面标高)。(3)路基超高过渡方式:平曲线半径小于350米时设置超高,左右路幅(含行车道及硬路肩)分别绕设计线旋转超高,土路肩不设超高。超高渐变率不小于1/330,超高旋转轴与路线设计高的位置一致。3、、石(I类土除外)。路堤边坡采用台阶式边坡,当边坡高度H≤8米时,边坡坡度为1:;当边坡高度8﹤H≤20米时,边坡坡度为1:,,并设2%~5%向外倾斜的缓坡。路线通过沟谷底部、冲田、水塘时,在填筑路堤前应开挖纵、横排水沟排水,疏干、凉晒表土,清除地表耕植土及淤泥。斜坡地段,当地表横坡陡于1:5时,应清除表土,并在基岩面开挖2~3米宽台阶,设置盲沟或涵洞排除地下泉水和地表水,以保证填料和地基结合紧密,以利填方稳定。路堤边坡受水淹没地段,在设计水位以下边坡采用1:~,在常水位以下边坡采用1:~;设计水位标高+,其上铺设30cm厚砂(砾)岩碎石反滤层,最大粒径不得超过6cm。路基填料的压实采用重型击实标准。路基填料及压实度必须满足《公路路基设计规范》(JTGD30-2015)的要求。对于较大粒径的填料必须采用较为大型的压实机具,通过碾压试验证明可行,并确定施工工艺和检测办法后,方可采用,否则较大的石料必须改小才可作填料。对于桥台,挡土墙等构造物的台背(墙背)填料应优先选用内摩擦角值较大的砾(角砾)类土,砂类土,回填由近至远应分别采用人工夯实,小型至中型和大型压实机具作业,既不能对构造物产生不利影响,又必须达到压实度的要求。,挖方边坡坡比按下表所列数值采用。岩土种类边坡高度(米)≤20>20一般土1:~1:、泥岩、页岩1:~1::~1:、白云岩1:~1::~1:>填方的特点,对全线挖方边坡根据地质情况适当控制边坡开挖坡比,细化挖方边坡开挖坡比段落以保证边坡稳定同时减少挖方数量。沿挖方边坡高度每隔8~10米设置一道平台,。通组公路建设工程(第一批)蒲莲镇兴鹿村、莲花村公路S3-00 对完整的厚层砂岩(H﹥4米)的路堑挖方,为保持边坡岩体原有的稳定性和坡面控制,应采用光面爆破(或预裂爆破)技术。光面爆破范围为路堑开挖边界内2米。爆破参数的选择,均应通过试验确定,可参照《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009)中的有关参数。,为满足《公路路基设计规范》对路床压实度的要求,,换填采用岩石碎屑,或其它稳定性材料进行处治,换填处治后压实度不小于95%。本项目零填挖段落大部分为利用原路,经现场试验,如路基强度满足设计要求,可不进行换填。、横向填挖交界处的不均匀沉降,在路床以下填方区过度段采用挖方中符合填筑要求的砾类土、砂类土、碎石土、或灰岩片碎屑填筑,如地面横坡陡于1:5时,地表开挖反向台阶,台阶宽度≥2m,坡度2~4%。同时为保证路基地下水排放通畅,在路基填挖交界处下部设置横向渗沟。4、)为保证路基的压实度,路堤两侧应各超宽填筑30cm,路基填筑完成并稳定后再对边坡进行清理。2)采用填料应分层摊铺,其分层的最大松铺厚度:土方路堤不应超过30cm、填石路堤不应超过50cm。3)台背填料应有良好的透水性和压实性,以砂砾、砾石土和碎石土为宜。4)对于沿线弱~微风化的砂岩比较丰富路段,采用土石混填路基,路基压实应采用大功率的推土机(功率大于200)与重型压实机具(14T以上)。对下路堤,一般最大粒径40cm,且不宜大于摊铺层厚的2/3,压实层最大厚宜为50cm。、场地大小、填料种类、压实度要求、气候条件、压实机械效率等因素综合考虑确定,采用重型标准,分层压实。(含土石路基)压实度标准见下表:路基压实度填挖类型路面底面以下深度(cm)压实度主线填方路基上路床0~30≥95下路床30~80≥95上路堤80~150≥94下路堤150以下≥92零填及路堑路床0~80≥95注:根据《公路路基设计规范》。对三、四级公路铺筑沥青混凝土或水泥混凝土路面时其压实度应采用二级公路的规定值。不同强度的石料,应分别采用不同的填筑层厚和压实控制标准。填石路堤的压实质量标注宜用孔隙率作为控制指标。硬质岩石压实质量控制标准分区路面底面以下深度(m)摊铺层厚(mm)最大粒径(mm)压实干容重(kN/m3)孔隙率(%)~<=≯23下路堤><=600层厚2/3<=≯25中硬(软质)岩石压实质量控制标准分区路面底面以下深度(m)摊铺层厚(mm)最大粒径(mm)压实干容重(kN/m3)孔隙率(%)~≯22下路堤><=500层厚2/3由试验确定≯,其具体要求如下:一般路堤基底在填筑前进行压实,压实度≥85%,高填方路堤基底在填筑前进行压实,压实度≥90%。填挖、半填半挖及新老路基交界处填方一侧的压实度:下路堤92%、上路堤94%、下路床95%、上路床95%。零填及挖方路段,路床范围内压实度不低于95%。填石路堤的紧密程度在规定的深度内,以通过12t以上振动压路机进行压实试验,当压实层顶面稳定,不再下沉(无轮迹)时,可判为密实状态。通组公路建设工程(第一批)蒲莲镇兴鹿村、莲花村公路S3-00 挡土墙基底、涵洞基底换填和涵洞、通道基底一侧需回填后的压实度要求达到90%~95%。桥台、涵身台后填方基底和涵洞顶部至路床顶面压实度均应大于95%。:项目分类路面底面以下(cm)CBR(%)填料最大粒径(cm)上路床0~30510下路床30~80310上路堤80~150315下路堤>150215零填及路堑路床0~)路基应按照设计要求施工,不得随意变更设计,如遇现场实际情况与设计不符,应及时通知设计单位,以便及时处理。2)路基施工中应保护生态环境,尽量少破坏原有植被地貌。清除的杂物,必须予以妥善处理,不得倾弃于河水流域中。3)路基施工前应清除占地范围内的植被、耕植土及含有机质等不适宜作填料的土层、水田、水塘地带的淤泥。在填筑期间,应加强地表及地下排水,特别是挡防工程施工时,应先作好排水措施,以防地表水流入施工现场。4)路堤应在清理场地后,在达到压实要求后再填筑。5)路基填土的压实度必须达到《公路路基设计规范》(JTGD30-2015)要求。6)排水沟沟底置于填土上时,排水沟以下的填土压实必须与路基压实标准相同,以防排水沟开裂渗水。7)半挖半填路基和挖方路堑与填方路基交界处,均要挖台阶,设置过度段,保证路基强度均匀变化。8)未尽事宜,按现行有效的《公路路基设计规范》、《公路路基施工规范》及有关技术规范要求执行。5、路基防护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。,故路基防护采用C20片石砼圬工,挡墙扩大基础材料采用C20片石砼,片石的强度应≥40MPa。对陡斜坡上的高填方路基,根据地形条件设置路肩墙、路堤墙、护脚、抗滑齿墙等支挡构造物,以提高路堤的整体稳定性。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。浆砌挡墙应错缝砌筑,为保证挡墙外墙面美观性,墙面片块石缝隙应砂浆勾缝。;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,浆砌挡墙应错缝砌筑,为保证挡墙外墙面美观性,墙面片块石缝隙应砂浆勾缝。,靠路基外侧多采用路肩圬工挡墙型式防护,本次设计在原路基础上加宽,因此应注意加宽过渡段新旧挡墙衔接平顺,施工过程中施工方务必注意保护既有挡墙结构完整性,若因施工方人为原因造成既有挡墙破坏需施工方自行负责既有挡墙的恢复重建。本项目考虑到有部分既有挡墙因施工过程地质因素造成垮塌,暂列入1000立方米用于此部分垮塌挡墙恢复重建工程量,既有挡墙垮塌后施工方应及时通知参建各方踏勘现场确认恢复建设方案,施工方不得随意修筑。(1)施工前应做好地面排水工作。(2)基坑开挖后,若地基与设计要求有出入时,应及时与设计单位联系,以便及时妥善处理。(3)挡墙基础埋深必须满足相应的设计要求,若地质情况与设计情况有出入时,请及时与设计单位联系。(4)挡墙基础开挖换填,换填完成后应满足挡墙设计承载力,换填片、块石强度不得低于MU40,换填由深到浅,底层应采用直径60~100cm的片、块石换填压实,再采用30~60cm的片、块石换填压实,顶层采用直径不大于30cm的片、块石换填压实。通组公路建设工程(第一批)蒲莲镇兴鹿村、莲花村公路S3-00 (5)挡土墙面侧、背侧倾斜坡度、基底逆坡应符合设计要求。(6)挡墙选用较整齐的片石浆砌砌筑或片石混凝土浇筑(以标准图规定为准),片石强度不得低于MU30,,片石砼中片石含量不的超过20%。(7)墙趾处的基坑在墙身砌筑一定高度后应及时回填夯实,并做成外倾斜坡(%),以免积水下渗,影响墙身的稳定。(8),内外搭接,砂浆饱满,严禁灌浆砌筑。(9)墙背砂砾石反滤层回填需待砂浆强度达到70%以上方可进行。墙背回填应分层夯实,分层厚度30cm为宜。墙背填料应符合相关要求,反滤层填筑宽度不得小于30cm。回填与墙体砌筑交叉进行逐层夯实,压实度应达到92%,夯实时应注意勿使墙身受较大冲击影响。(10)石料、水泥砂浆标号应符合设计要求,片石表面应清洁。(11)基坑开挖边坡坡度允许值:土层1:,基岩1:。(12)基坑开挖后应及时砌筑墙身。(13)挡墙修筑时要保持外形一致,美观大方,以满足景观要求。(14)施工期间应该严格注意施工安全,严格按照规范施工,若实际情况中存在安全隐患,施工单位要立即与设计单位联系。(15)由于本工程存在在原有挡墙上加载的路段,如遇原挡墙出现裂缝及沉降,施工单位应及时通知设计单位。(16)除符合上述设计要求外,未尽事宜,请按照相关施工规范、标准的要求办理。6、路基、,一半在两侧设置边沟,边沟沟底纵坡一般与路线纵坡相同。在路堑上方,根据地形情况设置截水沟截流地表水,并在适当位置引入天然沟渠或路堤排水沟:在设有截水沟的山凹处,设置路堑边坡急流槽将截水沟水流引入路堑边沟排出。填方路段,一般在坡脚设置路堤排水沟。填方高度较低时,路面水通过边坡漫流进入路堤排水沟。路堤排水沟均引入桥涵或天然沟渠,避免直接流进农田或鱼塘。为避免桥面雨水冲刷桥头路基边坡,大、中桥下坡段两侧或设超高曲线内侧桥头路基边坡高度大于3米是,设置边坡急流槽将桥面雨水引入路堤排水沟。一般情况下,,。临近村镇路段的边沟采用矩形断面并加设钢筋混凝土盖板,%。,路面雨水直接流入两侧或曲线内侧边沟。填方段,路面雨水通过边坡漫流进入坡脚路堤排水沟。7、。加之本次改扩建工程建设资金有限,为了合理控制投资规模,本次路面设计,拟采用如下设计原则:本项目道路为越岭线,路基均位于山体一侧,结合使用要求以及气候、水文、地质等自然条件和交通量等因素合理确定路面类型及结构厚度;)标准轴载:BZZ-100;2)设计使用年限:沥青混凝土路面8年;3)自然区划:中华人民共和国自然区划V2区;)路面结构方案路面结构表(15km/h)序号结构层厚度混合料类型1上面层3cmAC-13C细粒式沥青混凝土2粘油层-乳化沥青粘层油3下面层4cmAC-16C中粒式沥青混凝土4透层-乳化沥青透层5基层20cm20cm5%、底基层(1)材料要求①水泥水泥可采用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥。宜选用初凝时间大于等于3小时,终凝时间6小时以上,。水泥质量应符合国家标准。通组公路建设工程(第一批)蒲莲镇兴鹿村、莲花村公路S3-00 ②集料基层/底基层集料的级配的颗粒组成范围层位通过下列筛孔(mm)的质量百分比(%)%%基层/底基层10010~1006~8638~5822~3216~288~150~3<28<,~、~、~~。碎石压碎值应不大于35%;粗集料针片状含量应不大于15%;含泥量应不大于3%,%(宜不大于18%);,要求液限小于28%,塑性指数小于9。合成碎石的颗粒组成应符合表9的规定。④水施工用水符合一般饮用水即可,遇有可疑水源时,应进行实验鉴定。(2)混合料组成设计水泥稳定材料的组成设计包括:根据规定的材料指标要求,通过试验选取合适的集料和水泥;确定合理的集料配合比例、水泥剂量、混合料的最佳含水量和相应的最大干密度。合理的水泥稳定碎石组成必须达到强度要求,具有较小的温缩和干缩系数(现场裂缝较少),施工和易性好(粗集料离析较小)。试验中所用的各项材料必须为施工中实际使用的材料。水泥稳定碎石基层的压实度(按重型击实标准)应不小于97%,7天龄期的无侧限饱水抗压强度应≥。水泥稳定碎石基层的水泥剂量本次设计按5%计量,实际剂量应通过配合比试验确定。水泥的最大剂量不应超过6%。水泥稳定碎石底基层的压实度(按重型击实标准)应不小于95%,7天龄期的无侧限饱水抗压强度应≥。水泥稳定碎石基层的水泥剂量本次设计按4%计量,实际剂量应通过配合比试验确定。水泥的最大剂量不应超过6%。在底基层、基层施工前应铺筑不小于200米的试验路段来确定大面积施工的控制参数及修改、补充施工组织方案。试验段养生达到规定龄期时应进行钻芯实验检测,验证能否满足设计的性能指标要求,如不能应重新铺筑实验段。应对试验段各项控制参数及施工方案进行总结,报监理工程师认可后才能进行大面积施工。(3)施工注意事项1)一般规定水泥稳定碎石基层和底基层宜在气温较高季节组织施工。施工期的日最低气温应在5℃以上,应严格控制基层厚度和高程,其路拱横坡应与面层保持一致。水泥稳定碎石基层和底基层均采用集中厂拌,基层采用水泥稳定土摊铺机摊铺,底基层采用平地机摊铺,采用重型压实标准,基层压实度≥98%,底基层压实度≥97%。为减少基层、底基层的开裂,应在混合料处于或略大于最佳含水量(气候炎热干燥时,基层混合料可大1%~2%)时进行碾压,直到达到上述按重型击实试验法确定的要求压实度。碾压完成后,要及时养生,保护混合料的含水量不受损失,决不能让基层暴晒变干开裂,养生完成后应尽快铺筑沥青面层。2)集中厂拌法施工水泥稳定碎石在中心站用厂拌设备进行集中拌和,应采用专用稳定土集中厂拌机械拌制混合料,应符合下列要求:配料应准确,拌和应均匀;含水量宜略大于最佳值,使混合料运到现场摊铺后碾压的含水量不小于最佳值;不同粒级的碎石以及细集料应隔离,分别堆放。正式拌和以前必须调试所有设备,使混合料的级配组成和含水量都达到规定的要求,原集料的颗粒组成发生变化时,应重新调试设备。在雨季施工时,应采取措施,保护集料,特别是细集料应有覆盖,防止雨淋。应根据集料和混合料含水量的大小,及时调整加水量,尽快将拌成的混合料运到铺筑现场,车上的混合料应覆盖,减少水分损失。采用稳定土摊铺机摊铺混合料,拌和机和摊铺机的生产能力应相互匹配,摊铺机宜连续摊铺,拌和机的产量宜大于400t/h,如拌和机的生产能力过小,在摊铺机摊铺混合料时,应采用最低速度摊铺,减少摊铺机待料的情况。摊铺机后面设专人消除粗、细集料离析现象,特别应铲除局部粗集料“窝”,并用新拌混合料填补。宜先用轻型两轮压路机跟在摊铺机后及时进行碾压,后用18t以上重型震动压路机、三轮压路机或轮胎压路机继续碾压密实。应避免纵向接缝,基层宜整幅摊铺,严格遵守试验确定的碾压机械组合和碾压便数,底基层应达到97%的压实度(按重型击实试验确定),对于基层应保证达到98%的压实度(按重型击实试验确定)。3)养生每一段碾压完成并经压实度检查合格后,应立即开始养生,成型24小时候后,宜采用150g土工布覆盖保湿养生,土工布可重复利用。对于基层,也可用沥青乳液进行养生。~,宜分两次喷洒。第一次喷洒沥青含量约35%的慢裂沥青乳液,使其能稍透入基层表层,第二次喷洒浓度较大的沥青乳液,如不能避免施工车辆在养生层上通行,应在乳液分裂后撒布3~8mm的小碎石,做成下封层。通组公路建设工程(第一批)蒲莲镇兴鹿村、莲花村公路S3-00 在无上述条件时,也可用撒水车经常撒水养生,撒水次数视气候而定,整个养生期间应始终保持稳定土层表面潮湿,应注意表层情况。水泥稳定粒料成型后严禁复压及开放交通。基层的养生期不宜小于7d,在养生期间未采用覆盖措施的水泥稳定土层上,除撒水车外,应封闭交通,养生期结束后应先清扫基层,并立即喷洒粘层或粘层沥青。在清扫干净的基层上,也可先做下封层,以防止基层干缩开裂,同时保护基层免遭施工车辆破坏。宜在下封层铺设后的10~30d内开始铺筑沥青面层的下面层。:碎石化技术要求本次设计路面破碎采用多锤头破碎机(MHB)对原水泥路面进行破碎,采用多锤头破碎机(MHB)对水泥路面碎石化后,形成了具有咬合嵌挤作用得层位,板块处于“列而不碎”得状态,再尽量保留旧板块得强度得同时,有效控制了反射裂缝的发生,实现了破碎程度和强度保留得综合均衡。碎石化层的粒径分布最直观的反映了碎石化的效果,较大的粒径表明较多的原路面结构强度保留下来,较小的粒径则更有利于反射裂缝的消除。根据国内外的工程经验采用碎石化后的水泥混凝土颗粒粒径作为碎石化效果评定的指标。碎石化后水泥混凝土颗粒最大长度方向尺寸控制范围如下表所示,要求不同深度范围内75%以上颗粒满足要求。碎石化后粒径控制范围深度范围板块表面板块中部板块下部粒径范围<75mm<225mm<375mm旧水泥混凝土路面碎石化后作为沥青加铺层的下基层,这就要求碎石化层顶面具有一定的承载能力。按照目前国内的工程实践经验,碎石化层顶面的当量回弹模量一般在180-250MPa之间。另一方面,为了消除反射裂缝的出现,还必须保证碎石化层顶面强度的均匀性。鉴于碎石化层顶面回弹模量大量测试的困难性,采用弯沉作为评定指标,(),并允许存在一定的偏差,考虑到本项目为三级公路,碎石化后顶面弯沉变异系数要求按下表满足高等变异性水平。变异系数表变异水平等级低中高基层顶面弯沉变异系数Cv≤,水泥混凝土板上,以及路缘石侧面,应浇洒粘层沥青。应注意其它工程施工的安排和衔接,尽量避免对沥青路面已铺筑的各层的污染;粘层沥青宜采用快裂的洒布型PA-~,应试洒后确定,应注意洒布的均匀性,不得过量,不得漏洒。粘层乳化沥青洒布后,应待破乳,水分蒸发完后进行沥青混凝土的铺筑;粘层沥青的技术要求见下表:(s)8~20恩格拉粘度E251~6筛上残留物()大于(%)(%)3550蒸发残留物针入度(25℃100g5s)()50~30045~150延度(15℃)不小于(%)40溶解度(三***乙烯)不小于(%)(%)15d不大于(%)5与矿料的粘附性,裹复面积不小于2/)沥青本次路面改造采用A级道路石油沥青70号作为加铺层普通沥青混凝土的基质沥青,气候分区为1-4区,其技术指标应达到下表所列的技术要求。A级道路石油沥青70#技术要求试验项目70#试验方法备注针入度(25℃,100g,5s)~80T0604针入度指数PI-~+(5cm/min,10℃)cm≥15T0605延度(5cm/min,15℃)cm≥100T0605软化点(R&B)℃≥46T0606闪点℃≥260T0611动力粘度60℃≥180T0620含蜡量(蒸馏法)%≤℃g/cm3实测记录T0603溶解度%≥℃×5h质量损失%≤±%≥61T0604延度10℃cm≥6T0605通组公路建设工程(第一批)蒲莲镇兴鹿村、莲花村公路S3-00 2)集料(1)细集料及填料细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当的颗粒级配,需满足下表所列的技术要求:沥青混凝土用细集料的技术要求项目单位技术指标试验方法表观相对密度,不小于------(>3mm部分),不小于%-T0340含泥量(<),不大于%5T0333砂当量不小于%50T0334亚甲蓝值不大于g/kg-T0349棱角性(流动时间),不小于s-T0345细集料的级配应满足表13、14所列的级配要求。沥青混凝土用细集料(机制砂)的级配要求公称粒径(mm)水洗法通过各筛孔的质量百分率(%)~310080~10050~8025~608~450~250~15沥青混合料的矿粉采用符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004),如下表所示。施工中应保持矿粉干燥无结团,成团的矿粉不得直接使用。本工程不使用回收粉。沥青混凝土用矿粉的质量要求项目单位质量要求试验方法表观密度,不小于g/,不大于%1T0103烘干法粒径范围<%100T0351<%90~100T0351<%70~100T0351外观------无团粒结块------亲水系数------<1T0353塑性指数%<4T0354加热安定性------实测记录T0355(2)粗集料为保证沥青加铺层表面的抗滑能力和混合料中骨料的嵌挤,选用石灰岩碎石作为下层沥青混凝土所用石料,选用卵石破碎石料作为表面层沥青混合料所用石料,石料应满足下表所示的技术要求