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1、精选优质文档-倾情为你奉上1 设计原始资料及依据1.1 设计原始资料1.1.1 自然地理情况本路段位于陕西省商州地区,路线区位于南秦岭东段山区,北部为中低山,南部为低山丘陵和河谷阶地,地势总体北高南低,地形起伏较大,海拔在650-1460 m之间,相对高差约800 m,属山岭重丘区。沿线有县河、若干村庄、学校、农田、灌溉沟渠及多条乡间小路。1.1.2 所在地的土壤、地质、水文资料1) 地层岩性路线区出露第四系全新统、上更新统、中更新统,第三系下统山阳组,泥盆系上统桐峪释寺组、下统青石垭组和池沟组、牛耳川组地层。2) 地质构造路线区位于秦岭复合造山带中段南秦岭造山带构造单元,北侧为北秦岭造山带,
2、两构造单元以黑山断裂为界。属南北秦岭造山带拼接段和南秦岭造山带内,褶皱、断裂发育,地质构造复杂。南秦岭造山带由新元古界耀领河岩组变质过度基底和震旦系石炭系沉积盖层组成,基底为太古界。岩浆活动较发育,以海西期闪长岩、印支期花岗岩为主。为叠瓦式推覆褶皱构造带。断裂构造以东西向为主,北西向、北东向次之,南北向局部发育。3)工程地质该区属秦岭造山带,地质单元多,构造活动强烈,晚近构造作用,使秦岭山脉不断抬升,河谷切割加剧,地势陡峻,地貌类型复杂,岩体类型多样,稳定性差。由于自然条件差异,本区基岩区风化程度高,基岩表层破碎强烈,松散堆积层非常广泛,构成滑坡、泥石流等自然灾害多发区,并具有活动性强、频次高
3、、危害大等特点。沿线的不良地质现象主要有崩塌、滑坡、泥石流、软弱地基等类型。4) 水文地质(1)地表水路线区经过的地表水系主要为县河,其余的地表水系均为灌溉沟渠。其中县河枯水期流量较小,丰水期流量较大,汛期流量骤增,易形成洪水灾害;灌溉沟渠流量受降雨影响较大,枯水期干涸,丰水期流量明显较大,但不会对周围环境造成危害。县河年平均流量66.7立方米/秒,最大洪峰量1856.4立方米/秒,最小枯水流量20.1立方米/秒。(2)地下水本区地下水主要类型可分为以下3类:潜水 为最发育类型之一,是形成地表水径流的主要来源,赋存状态与第四纪松散堆积层特征有关。基本埋深为1520m,本区第四纪松散堆积层分布相
4、对较少,厚度一般20m,主要由冲积、洪积层、一级阶地和少部分高阶地(二级或二级以上阶地)、坡积、残坡积组成。富水性在冲、洪积层中最好,阶地次之,坡积、残坡积中较差。基岩中潜水多赋存在风化壳或破碎构造岩中,比土体的富水性要差。上层滞水 形成于各类基岩岩体和构造破碎岩体风化带中,属大气降水受局部隔水层所阻,停滞于不同岩体、土体及风化层中所形成。富水性受气候(降水)、地形地貌、岩性及构造发育程度等因素控制。富水性中等。承压水 在工作区主要表现为泉水,与区域断裂结构、裂隙、节理构造、顺层剪切构造等密切相关,埋深较潜水、上层滞水要深。发育于山地断裂破碎带中的众多泉水,均属承压水。另外花岗质岩石、变质火山
5、岩中的裂隙水也可形成承压水。承压水活动可导致岩体溶解、蚀变、风化及组构上的变化,造成岩体类别降低,形成软体岩石而不稳定。5) 地震本区处于我国大陆地壳内古板块地体拼接的地带。有记录的地震活动,一般都与活动断裂,特别是形成并控制盆地的地体拼合带继承性活动断裂相关。据陕西活动性断裂与地震震中分布图(1980)显示,区内规模较大的活动性断裂有7条(F1F7),走向主要呈东西和北西西向,属板块边界和区域性深大断裂带,新生代以来有明显活动。这些断裂带与主干断裂的截切部位是潜在地震的多发区。地震灾害对该段公路建设和防护影响不大,但不能忽视活动断裂带及其所造成的岩石破碎和诱发的其他地质灾害。业主已安排进行地
6、震安全性评价工作,有关断裂的活动性和地震参数以地震安全性评价结果为准。6) 气象路线地处山区,气候垂直变化较大,区内河谷年平均气温 1114,一月平均气温0.5,七月平均气温25.6,极端最高气温37.140.8,极端最低气温-12.1-18,年平均降雨量750850毫米,50%的降水集中于七、八、九三个月,夏多暴雨,间有春、伏旱,秋有连阴雨。山区气温相对河谷区较低。1.1.3 路线服务范围交通运输要求和技术经济调查资料商州地处陕西省南部,与河南交界,是陕南发展地区,但是该地区道路交通运输欠发达,阻碍了当地经济的发展。从长远的经济发展看,需要新建更多的高等级公路,推动该地区经济发展,满足社会发
7、展的需要。设计路段处于商州山区,需要建设一条主干路与外界相连,以利于该地区与外界的经济交流沟通。此一级公路的建设将有利于该地区产业结构的调整和带动经济的发展。该地区拥有丰富的粉煤灰、石灰、水泥、碎石等道路建材资源,质量能够达到技术指标要求,且运输方便。1.1.4 交通量资料表1-1 交通量组成表车型小汽车黄河JN360长征XD160解放CA50太脱拉111S交通量(辆/日)15004008001000500注:交通量预计年增长率1.1.5 桥涵水文资料设计地段主要为旱地和山岭,河流没有通航要求,区域范围内没有高等级公路或铁路,只有一条县河,需设置大桥。由于填挖方量均较小,所以不用设置隧道及挡土
8、墙。对于与其他的乡村公路相交时不需设置通道;排水沟渠,只需修建涵洞。1.2 设计依据1)批准的设计任务书、地质勘测报告、地形图2)公路路线设计规范(JTG D20-2006)3)公路路基设计规范(JTG D30-2004)4)公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)5)公路排水设计规范(JTJ 018-96)6)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)7)公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)8)公路路基施工技术规范(JTG F10-2006)9)公路路面基层施工技术规范(JTJ 034-2000)10)公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)11)公路工
9、程技术标准(JTGB012003)2 路线设计2.1 道路技术等级确定根据交通量组成表计算得到折算交通量如表21所示。表21 折算交通量表车型交通量(辆/日)折算系数折算交通量(辆/日)小汽车15001.01500黄河JN3604003.01200长征XD1608002.01600解放CA5010001.51500太脱拉111S5002.01000总计6800计算远景设计年限平均昼夜交通量由公式(2-1)计算(2-1)式中: 远景设计年平均日交通量,辆/日;起始年平均日交通量,辆/日;年平均增长率,取7%;远景设计年限,取15年;所以,(辆/日)。根据公路工程技术标准(JTGB012003)中
10、的相关规定:“四车道一级公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量1500030000辆”;另外,结合商州地区经济发展的实际需要,拟定该路为双向四车道一级公路,设计采用的服务水平为二级,设计车速为80 km/h。 2.2 路线方案的拟定与比选2.2.1 选线原则1)在路线设计的各个阶段,运用各种先进手段对路线方案做深入、细致的研究,在多方案论证、比选的基础上,选定最优路线方案。2)路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下,使工程数量小,造价低,运营费用省,效益好,并有利于施工和养护。在工程量增加不大时,应尽量采用较高的技术指标,不应轻易采用最小指标或低限指标,也不应片面追求高指标。3
11、)选线应注意同农田基本建设相配合,做到少占田地,并尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园(橡胶林、茶林、果园)等。4)通过名胜、风景、古迹地区的道路,应注意保护原有自然状态,其人工构造物应与周围环境、景观相协调,处理好历史文物遗迹。5)选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测,查清其对工程的影响。对于滑坡、崩坍、岩堆、泥石流、岩溶、软土、泥沼等严重不良地质地段和沙漠、多年冻土等特殊地区,应慎重对待,一般情况下路线应设法绕避。当必须穿过时,应选择合适的位置,缩小穿越范围,并采取必要的工程措施。6)选线应重视环境保护,注意由于道路修筑以及汽车运营所产生的影响与污染等问题。2.2.2 山岭区选线要
12、点山岭地区,山高谷深,坡陡流急,地形复杂,路线平纵横三方面都受到约束;同时地质、气候条件多变,都影响路线的布设。但山脉水系清晰,给选线指明了方向:不是顺山沿水,就是横越山岭。纵面线形结合桥涵、通道、隧道等构造物的布局,合理确定路基设计高度,纵坡不应频繁起伏,也不宜过于平缓。2.2.3 路线方案拟定与比选路线方案比较如表22所示表22 方案比较表方案1线形为直线缓和曲线圆曲线缓和曲线直线;方案2线形为直线缓和曲线圆曲线缓和曲线直线缓和曲线圆曲线缓和曲线直线。续表22方案1方案2路线总长1882.968m1878.362m平曲线数量12平曲线要素转角16.89616.34715.103半径1200
13、m1200m1200m回旋线长度140m140m140m圆曲线长度213.864m202.380m176.321m平曲线长度493.864m482.380m456.321m占用农田估算面积3370222659分析比较该方案前半段路线几乎全部设在可耕地之中,占用农田较多,这对本就耕地较少的山区是比较难以解决的问题该方案也是以前半段占用农田较多,但该方案是以旧路改造为主,这样以来,原先的道路所占用的田地就可以空出来,而且该方案尽量做到沿山脚线,这也从一方面缓解了占用农田较多的问题拆迁房屋数量19间28间分析比较该方案虽然经过几个村落,但不经过其中心,并且避开了小沟口附近的大部分住户,拆迁量较小该方
14、案所处路线距小栗园村较远,道路旁有一所学校,需要在施工时多注意安全和注意控制施工作业对学校的影响,对小沟口附近的住户影响较大,但是拆迁量并不大与其它道路相交数量52分析比较这里的其他道路主要为乡间小路和一条低等级公路,不用太多去考虑交叉问题,全部设置为平面交叉就可以隧道两条方案均不用设置隧道桥涵1桥梁?涵洞1桥梁?涵洞两方案的后半段是相同的,也正是这部分需要跨越县河而设置桥梁;由于地形相差不是很大,故涵洞的位置和数量差别也不会很大,全部选用直径1.5m的圆管涵应该就可以满足要求方案的选择:经过比较,方案1的优点主要是只设置了一条平曲线,技术线形较好;路线基本铺设在平原区,填挖方量较小。方案2的
15、优点是占用农田较少。由于考虑到目前占地补偿纠纷较多,尽量做到少占地,最终选择方案2.2.3 道路技术标准确定根据道路的具体情况,以及相关规范,结合计算得到道路的技术指标如表23所示表23 道路技术指标表序号项目单位主要技术指标1设计车速km/h802路基宽度一般值m24.5最小值21.53平曲线半径一般值m400极限值250不设超高最小半径路拱2.0%m25004平曲线最小长度m1405缓和曲线最小长度m706最小纵坡%0.37最大纵坡%58最小坡长m2009相应纵坡的最大坡长3%m11004%9005%7003%不限制10停车视距m11011竖曲线半径凸形一般值m4500极限值m3000凹形
16、一般值m3000极限值m200012竖曲线最小长度m7013平曲线最大超高%82.4 道路平面设计2.4.1 平面线形设计一般原则1) 平面线型应直接、连续、顺适,并与地形、地物相适应,与周围环境相协调。2) 行驶力学上的要求是基本的,视觉和心理上的要求对高速公路应尽量满足,使线形安全舒适。3) 保持平面线形的均衡与连贯。4) 应避免连续急弯的线形。5) 平曲线应有足够的长度。2.4.2 平曲线几何元素计算图2-2 平曲线几何元素图由于第一个曲线半径为400 m,故需要设缓和曲线,其几何元素为:(2-2)(2-3)(2-4)(2-5)(2-6)(2-7)(2-8)式中:切线长,m;回旋线长,m
17、;曲线长,m;外距,m;校正数或称超距,m;圆曲线半径,m;转角,。通过计算,得平曲线几何元素如表24所示。表24 平曲线几何元素表()(m)(m)(m)(m)(m)(m)16.3471200140482.371242.44613.0022.52115.1031200140456.316229.16311.1852.0092.4.3 逐桩坐标计算表25 逐桩坐标表桩号X坐标Y坐标备注桩号X坐标Y坐标备注KO+00000起点K0+900482.33752.423K0+05033.80236.843K0+950504.403797.287K0+10067.60573.686K1+000526.46
18、1842.158K0+115.56278.1284.146ZHK1+050548.535887.022K0+14096.636103.17K1+100570.598931.883K0+160108.103118.225K1+109.821574.931940.693ZHK0+180121.493132.813K1+140588.28967.773K0+200134.792147.773K1+160597.292985.674K0+220147.888162.863K1+180606.2121003.365K0+240160.825178.119K1+200615.3851021.3K0+255
19、.562170.735190.116HYK1+220624.7441038.972K0+280185.991209.223K1+249.821639.1411065.085HYK0+300198.172225.07K1+280654.3461091.157K0+320210.094241.125K1+300664.961108.11K0+340221.747257.379K1+320675.4991125.106K0+356.752231.301271.144QZK1+337.982685.371140.128QZK0+380244.235290.46K1+360697.771158.33K0
20、+400255.06307.277K1+380709.3181174.658K0+420265.606324.27K1+400721.1381190.792K0+440275.867341.438K1+426.142736.9841211.576YHK0+457.942284.827356.982YHK1+440745.6571222.569K0+480295.529376.266K1+460757.9881237.805K0+500304.949393.846K1+480770.9311253.392K0+520314.213411.633K1+500783.8651268.644K0+54
21、0323.288429.459K1+520796.9211283.798K0+560332.238447.341K1+540810.0611298.88K0+580341.109465.269K1+566.142827.31318.536HZK0+597.942349.037481.376HZK1+600849.6441343.978K0+600349.941483.214K1+650882.6331381.539K0+650372.007528.082K1+700915.6271419.107K0+700394.073572.949K1+750948.621456.673K0+750416.
22、157617.854K1+800981.6161494.243K0+800438.198662.688K1+8501014.6131531.814K0+850460.27707.549K1+878.3611033.3241553.119终点2.5 道路纵断面设计2.5.1 纵断面设计原则纵断面设计的主要内容是根据道路等级、沿线的自然地理条件和构造物控制标高等,确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长,并设计竖曲线。基本要求是纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、平面与纵断面组合设计协调、以及填挖经济、平衡。纵坡设计的一般要求为:1)纵坡设计必须满足公路工程技术标准(JTGB012003
23、)的各项规定。2)为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶,纵坡应具有一定的平顺性,起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡,合理安排缓和坡段,不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。连续上坡或下坡路段,应避免设置反坡段。公路越岭线垭口附近的纵坡应尽量缓一些。3)纵坡设计应对沿线地形、地质、水文、气候和排水等综合考虑,视具体情况合理处理道路、地下水位等的高程关系,以保证道路路基的稳定性与强度。4)一般情况下纵坡设计应考虑路基工程的填、挖方平衡,尽量使挖方运作就近路段填方,以减少借方和废方量,降低工程造价和节省道路用地。5)纵坡除应满足最小纵坡要求外,还应满足最小填土高度要求,保证路基稳定。
24、6)对连接段纵坡,如大、中桥引道等,纵坡应和缓、避免产生突变,否则会影响行车的平顺性和视距。另外,在交叉口前后的道路纵坡应平缓一些,一是考虑安全,二是考虑交叉口竖向设计。7)在实地调查基础上,充分考虑通道、水利等方面的要求。2.5.2 最小填土高度的确定由于设计路段属一级公路,故路基要求保持干燥状态。商州地处V1区,路基所用填料为粘性土,根据规范,路基临界高度参考值为H1=2.02.4 m,为安全起见,取2.4 m,又因为地下水位埋深为1520 m。所以本地区只需考虑最小填土高度即可。根据要求该地区的最小填土高度为0.40.7 m,同时,需满足0.5 m设计洪水位的要求,所以最小填土高度为1.
25、2 m。2.5.3 道路坡长及坡度限制道路最大纵坡和最小纵坡的限制,是为满足行车和排水要求.为使车辆行驶平顺,应尽量减少纵断面上的变坡点并设置大半径的竖曲线,坡长坡缓宜长,坡陡宜短。根据公路工程技术标准(JTGB01-2003)规定,山岭重丘区一级公路最大纵坡为5%,最小纵坡为0.3%,最短坡长为200m。2.5.4 桥梁、通道控制标高的确定道路纵断面设计标高是指路基顶面边缘的标高,而有中央分隔带的一级公路则是指分隔带外侧边缘的标高。在本设计中,路线所穿越的河流没有通航要求,河流上的桥梁只需满足路线和洪水的要求,洪水位为48 m。由于该公路为一级公路,且填方高度较小,故不需设置通道。但是公路分
26、割开的乡村小路可以改线,从村庄附近的桥下经过,这样就可以避免人、畜影响交通。2.5.5 平纵组合设计1)设计原则(1)应在视觉上能自然的引导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性。(2)注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。(3)选择组合得当的合成坡度,以利于路面排水和行车安全。(4)注意与道路周围环境的配合。2)平曲线与竖曲线的组合(1)平曲线与竖曲线应相互重合,且平曲线应稍长于平曲线。(2)平曲线与竖曲线大小应保持平衡。(3)暗、明弯与凸、凹竖曲线的组合应合理、悦目。2.5.6 竖曲线几何元素计算图2-3 竖曲线几何元素图(2-9)(2-10)(2-11)(2-12)式中:L竖曲线长度,m;变
27、坡点处前后两纵坡线的坡度差,%;R竖曲线半径,m;E竖曲线外距,m;T竖曲线切线长,m。纵断面设计结果如表2-6,各桩纵断面设计如表2-7所示。表2-6 竖曲线要素表变坡点桩号L(m)R(m)T(m)E(m)K1+280-2%1.2%3.2%1705312.5850.68表2-7 逐桩高程表桩号地面高程设计高程填挖高度备注桩号地面高程设计高程填挖高度备注K0+000390.7387-3.7起点K0+700373.5373-0.5K0+050388.2386-2.2K0+750372.5372-0.5K0+100384.23850.8K0+800371.8371-0.8K0+115.562383
28、.8384.70.9ZHK0+850371.4370-1.4K0+140383.1384.21.1K0+900374369-5K0+160381383.82.8K0+950372.7368-4.7K0+180381383.42.4K1+000361.63675.4K0+200377.83835.2K1+0503613665K0+220377.7382.64.9K1+100359.53655.5K0+240377.6382.24.6K1+109.821359364.85.8ZHK0+255.562377.5381.94.4HYK1+140358.2364.26K0+280376.1381.45.
29、3K1+160357.6363.86.2K0+300375.53815.5K1+180358363.45.4K0+320375.3380.65.3K1+200358.83634.2K0+340375.1380.25.1K1+220358.1362.74.6K0+356.752375379.94.9QZK1+249.821358.1362.34.2HYK0+380374.7379.44.7K1+280360362.12.1K0+400374.53794.5K1+3003613621K0+420373.8378.64.8K1+320363362.1-0.9K0+440373.6378.24.6K1
30、+337.982365362.2-2.8QZK0+457.942373.4377.84.4YHK1+360368.4362.4-6K0+480373.2377.44.2K1+380371.5362.6-9K0+5003733774K1+400373.2362.84-10.3K0+520373.2376.63.4K1+426.142373.6363.2-10.4YHK0+540373.4376.22.8K1+440373.8363.3-10.5K0+560373.6375.82.2K1+460374.6363.6-11K0+580373.8375.41.6K1+480374.1363.8-10.
31、3K0+597.942373.93751.1HZK1+500372.5364-8.5K0+600373.93751.1K1+520372.1364.3-7.8K0+6503763742K1+540372364.5-7.5续表2-7桩号地面高程设计高程填挖高度备注桩号地面高程设计高程填挖高度备注K1+566.142363364.8-1.8HZK1+750344367.0桥梁K1+600353.5365.2桥梁K1+800370367.6-2.4K1+650348.7365.8K1+850384368.215.8K1+700346.8366.4K1+878.361371368.62.4终点3 道路
32、横断面设计和路基设计3.1 横断面布置及加宽、超高3.1.1 横断面布置拟建一级公路,其横断面各组成部分的取值可根据设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件和抗震设防等因素确定,并且应该符合公路建设的基本原则和现行标准规定的具体要求。本路段路基按四车道一级公路(80 km/h)标准,其标准横断面如图3-1:路基全宽24.5m,单向行车道23.75 m,左侧路缘带0.5 m,硬路肩2.5 m(含右侧路缘带0.5 m),中央分隔带2.0 m,土路肩为0.75 m。路基宽度=行车道宽+分隔带宽+路肩宽24.5 m图3-1 标准横断面示意图3.1.2 路拱横坡路拱坡度需要考虑路面类型和当地的自然条件。
33、查公路工程技术标准(JTGB01-2003),沥青路面横坡宜取1.02.0%。考虑到该地区降雨量,路面排水状况和施工行车安全舒适,拟采用2.0%的路拱横坡。公路的硬路肩,采用与行车道相同的横坡。土路肩的横坡采用4%,路拱形式拟采用三次抛物线。3.1.3 路基超高与加宽本路段平曲线半径均为1200m,平曲线半径,故不设置加宽。又根据公路工程技术标准(JTGB012003)中的规定:设计时速为80 km/h,路拱横坡,平曲线半径时,可不设超高。因此两段平曲线都要设置超高。(3-1)式中:为路面超高;横向力系数;设计时速;圆曲线半径。因为要使行车舒适0.1,并且。所以选取超高的坡度为3。超高横向过渡
34、方式为绕中央分隔带的边缘旋转。超高渐变率为1/150。所以超高缓和段的长度为(3-2)式中:旋转轴至行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘的宽度,m;超高坡度与路拱坡度的代数差,;超高渐变率。所以缓和段长度m,理论上可取100m。但由于平曲线设计时,缓和曲线长度设置为140m,考虑到便于计算,最终确定为超高缓和段长度与缓和曲线长度相同,取140m。3.1.4 中央分隔带形式中央分隔带表面采用凸式,全宽2.0m,双向外倾横坡为4%,表面种草绿化。3.1.5 碎落台当路基挖方较高,并且挖方路段极易产生碎落时,应该在与路肩平齐的高度设置碎落台,宽度为1 m。但是当挖方高度小于3 m或边坡已经加固时可不
35、设置碎落台。3.2 路基设计3.2.1 一般路基设计1)设计原则本设计所处位置地势前半段较为平坦,后半段地势起伏较大,路基高度主要受沿线地下地表水位及路基稳定性等因素控制,路基最小填土高度充分考虑自然区划、土质类型、地下水位等因素,以满足路床达到干燥、中湿状态的高度要求。路基填筑以达到规范规定的压实度及强度作为控制。2)一般规定 (1)路基设计之前,应做好全面调查研究,充分收集沿线地质、水文、地形、地貌、气象、地震等设计资料。(2)路基设计应根据当地自然条件和工程地质条件,选择适当的路基横断面形式和边坡坡度。(3)沿河路基边缘标高,应不低于路基设计洪水频率的水位加雍水高、波浪侵袭高,以及0.5
36、 m的安全高度;并根据冲刷情况,设置必要的防护设施。3)路基断面形式、坡度本路段路基采用整体式断面,其边坡坡率确定如下:(1)当填土高度小于8 m时,边坡坡率采用11.5;大于8 m时,8 m以上部分采用11.5,8 m以下部分采用11.75。本设计路段填土高度均小于8 m,所以边坡坡率均采用11.5。(2)当为土质边坡挖方时,边坡坡率采用1:1;由于自然条件差异,本区基岩区风化程度高,基岩表层破碎强烈,松散堆积层非常广泛,构成滑坡、泥石流等自然灾害多发区,并具有活动性强、频次高、危害大等特点。沿线的不良地质现象主要有崩塌、滑坡、泥石流、软弱地基等类型,所以岩质边坡挖方时,边坡坡率采用1:0.
37、75。4)填土选择及填筑方式(1) 填料选择一般原则如下:路床填料应均匀、密实,填料最大粒径应小于100 mm,路床顶面横坡应与路拱横坡一致。路床加固应根据土质、降水量、地下水类型及埋藏深度、加固材料来源等,经比选采用就地碾压、换土或土质改良、加强地下排水、设置土工合成材料等加固措施。填方路基应优先选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土作为填料,填料最大粒径应小于150 mm。泥炭、淤泥、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土等,不得直接用于填筑路基。液限大于50%、塑性指数大于26的细粒土。不得直接作为路堤填料。浸水路堤应选用渗水性良好的材料填筑。当采用细砂、粉砂作为填料时,应考虑振动液化
38、的影响。桥涵台背和挡土墙背应优先选用渗水性良好的填料。在渗水材料缺乏的地区,采用细粒土填筑时,宜用水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料进行处理。填料要求如下:本设计路段土质为粘性土,所需填料尽可能在沿线集中设置的线外取土坑取。又因为本线路挖方量较大,山坡削下的岩石和隧道挖出的岩石可以作为路基填筑使用。如岩石块太大粒径不能要求时,应对岩石块进行破碎使其满足粒径要求,然后用于路基下部填筑,上部还是用粘土填筑。对地下水位相对较高且随汛期变化较大的地区,为保证填筑后路基的强度和稳定,满足路基填料强度和压实度标准及路基施工要求,采用细粒土作填料时,土的含水量应接近最佳含水量,当含水量超过最佳含水量过高时,应采
39、取晾晒或掺入石灰、水泥、粉煤灰等材料进行处治,并通过试验确定其配合比,其CBR值必须满足表31中数值。通过掺加石灰从而有效的改善土质含水量,便于路基的压实,保证路基的强度和施工过程中的工期要求。又因沿线填土含水量的大小与地层、施工季节、降水情况及施工方案有较为密切的关系,如果路基填料强度和含水量能满足要求,或在施工工期允许的情况下,通过翻晒等方法能降低土的含水量,则可以不掺或少掺石灰。(2) 填筑方式一般路基填筑:表3-1 路基填料最小强度、粒径及压实度要求项目分类路面底面以下深度(m)填料最小强度(CBR)()压实度()最大粒径(cm)填方路基上路床00.3089610下路床0.300.80
40、59610上路堤0.801.5049415下路堤1.50以下39315零填及挖方路基00.30896100.300.8059610注:当路基填料的CBR值达不到表列要求时,可掺石灰或其他稳定材料处理。一般路基均采用分层摊铺分层碾压,有利于压实,保证强度均匀。每填一层,经过压实符合标准规定后方可再填上一层。松铺厚度与地基条件、土质、松铺土层干密度有关。用不同材料填筑路基时,须遵守下列规则:不同性质的填料应分层铺筑,不得混杂乱填(但可掺配后使用),以免形成水囊或滑动面。每种填料层累计总厚不宜小于0.5m。不同填料的层位安排,应考虑路基工作条件。凡不因潮湿或冻融影响而变更其体积的优质土应填在上层;路
41、堤的浸水或受水位涨落影响的部分,宜尽可能选用透水性好而不易被水冲蚀的材料,如漂(卵)石、砂砾、片(碎)石等;当路堤稳定受到地下水或地表长期积水影响时,路堤底部也应填以水稳性好、不易风化的砾石材料或采用无机结合料处理的土。根据商州地区路基填土的实际情况,中间部位考虑到施工工期、季节、填料含水量情况等因素,施工过程中应在保证路基强度、压实度及水稳定性的前提下依照实际情况决定处理的土层及掺灰量,设计时按中部总体积30%掺5%石灰控制掺灰总量。桥涵处路基填筑:为了减少路基在构造物两侧产生不均匀沉降,减轻跳车现象,提高高速公路车辆行驶的舒适性,对桥梁和涵洞两侧路基填筑需进行特殊处理。桥涵台后路基处理范围对桥梁、涵洞的台后路基处理范围见表3-2:表3-2 桥涵构造物台后路基处理范围构造物类型底部长度(m)上部长度(m)备注桥梁每侧5每侧5+1.5(H-h)含台前溜坡及锥坡,H为台后路堤高度涵洞每侧3每侧(3+1.5H)H为涵高桥台后路基填料要求桥台后路基范围内的路基填料要求采用石灰土(石灰含量5%8%)填筑,其材料的CBR除路床顶面以下30 cm大于8%以外,其余均要求大于5%,该范围内的压实度96%。5)最佳含水量确定和超限处理方法(1) 最佳含水量确定最佳含水量可通过重型击实试验,并绘制d-曲线确定。