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1、技术建议书1、路基设计关键技术问题及对策(1 1)一般路基设计)一般路基设计关键性技术问题:路基与桥隧的选取及填挖方边坡坡率的确定路基与桥隧的选取及填挖方边坡坡率的确定对策措施:根据公路设计规范,填方路基中桩填高 20 米以上进行路基与桥梁方案技术经济比选;中桩挖深 30 米以上,进行挖方路基与隧道的技术经济比选。从我院近十年来设计的山区高速公路经验,设计过程中在路桥、路隧方案均能合理通过的前提下,路基较桥隧工程便宜较多,经济比选的结果往往是一种形式。因此近期设计过程中对路、桥、隧的方案选择有以下原则:路桥方案选择路桥方案选择主要从水文、路基稳定性、路段地质条件以及占地拆迁等因素综合考虑。洪水
2、流量超过涵洞设计流量的沟谷,尽量选择桥梁;横坡较陡、支挡工程过高影响路基稳定性的路段尽量选择桥梁;地质条件较差,存在覆盖松散层较厚、软土、膨胀土等高填路段尽量选择桥梁。总体以运营安全及工程安全为前提,兼顾工程造价和施工的便利为原则。因此,历数多个实际项目,设计过填方 50 米以上的高填方,也做过桥高 15 米以内的低矮桥梁。路隧方案的选择路隧方案的选择主要考虑的是路段地质地形条件、路堑边坡及隧道工程的安全、隧道进出口地形等因素综合确定。因在多个工程项目的实施过程中发现,路基边坡坍塌、隧道洞口条件太差引起的设计变更非常多,工程处理费用巨大,已远远超出所处段落路基或隧道本身的工程费用。所以,根据路
3、堑及隧道工程的特点,选择合适的通过方案尤为重要,一般地质情况较好、边坡高度60 米以内,尽量选择路基方案以节约造价;当边坡稳定性较差或边坡高度过高而需设置隧道时,需选择合适的地形进洞,尽量减少薄弱地层的浅埋偏压段,确保隧道安全进洞。边坡坡率的选择边坡坡率的选择对填方路段,根据填料的岩土指标,确定安全前提下的最陡坡率,之后结合占地、标段土石方调配情况可对弃方较多且土地经济价值不高路段,适当放缓边坡;对深挖路堑路段,结合地形、工程地质条件及土石方分布和调配情况,合理确定挖方边坡坡率,选择既节约工程造价又有利于环境保护的设计方案。(2 2)路基防护设计)路基防护设计路基防护方案图路基防护方案图关键性
4、技术问题各类路基防护工程设计方案的选择要点各类路基防护工程设计方案的选择要点对策措施根据沿线气候、地质、水文条件等,结合当地经验,路基防护以经济实用、与周围环境协调且施工方便为原则进行设计。路堤边坡防护A:填土高度小于 5m,采用植灌木防护;路基高度大于等于 5m,采用拱型骨架+植灌木护坡。为丰富景观效果,避免单调,可与菱型骨架护坡交替防护。沿河路段设计水位+50cm 以下采用浆砌片石护坡。必要时设置挑坝或顺坝,避免水流对路基长期冲刷。B:对于陡山坡上的半填半挖路基,当填方高度较低时,但边坡伸出较远不易填筑时,则采用护肩进行防护,对因地面横坡陡而填筑困难的路堤,可采用护肩或挡土墙防护。C:对于
5、斜坡路段和与建筑物发生干扰路段的路堤,为减少占地、收缩坡脚和避免拆迁,一般采用设置衡重式挡墙或折线形挡墙进行防护。一般挡墙墙脚处设置填土台,种植爬藤等蔓类植物以遮蔽墙面,或在墙面做反映历史文化的壁饰,起到改善景观的效果。D:对于桥头路堤路段,为防止桥头路堤边坡被路面水集中冲刷,一般于较低一侧桥头设置急流槽;当路线纵坡较大时,则桥头两侧均设置急流槽。路堑边坡防护路堑边坡防护一般土质边坡:边坡高度小于 5m,采用三维网植草防护;边坡高度大于 5m 采用人字型骨架或拱形骨架+植灌木护坡。石质边坡:边坡稳定时结合岩石的风化破碎程度采用 SNS 主动防护网植草防护,窗孔式护面墙防护等。自身稳定性较好的硬
6、质岩边坡,碎落台适当加宽,坡率放陡采用光面爆破不防护,降低造价同时彰显风格。(3 3)特殊路基处理(胡)特殊路基处理(胡)关键性技术问题之一高填深挖路基稳定性关键技术与对策措施高填深挖路基稳定性关键技术与对策措施对策措施:1)从路线总体方案入手,尽量减少高填深挖段落。设计阶段,在路线总体图中对高填深挖路段逐段落反复研究优化,灵活利用路线平、纵、横等来尽可能的减少高填深挖的高度及长度,利用细致的工作真正落实“少破坏就是最大的保护”。2)高填方路段出现的主要问题为沉降或路基边坡滑塌。引起问题的主要原因为:设计过程中地勘深度不足,对高填路段地基情况判断不准;此外,对填料的选择及施工工艺控制不严。针对
7、以上问题,我院将对每处高填路段,布设 23 处勘探点,并辅以物探、地调,发现软弱地基优先治理后,再进行填筑设计,一般采用的治理方案主要有换填、碎石桩、塑料排水板、预压等方案。此外,对填料的参数、粒径、施工工艺及压实要求,在说明及施工招标文件中交代清楚,并在主要受力部位增加土工格栅等以确保路基的稳定。3)深挖路段按现行规范要求需进行工点设计。目前边坡设计的处理方案基本成熟,一般灰岩、砂岩等岩体完整性较好的边坡,尽量采用生态为主、工程为辅的防护方案;对泥岩、页岩、及有软弱夹层的边坡,可采用锚索(杆)框架、桩板墙等受力结构进行加固处理。关键性技术问题之二岩溶、滑坡路段等关键性技术问题的对策措施岩溶、
8、滑坡路段等关键性技术问题的对策措施对策措施岩溶设计过程中,岩溶路段的重点在于勘察,只要有准确的勘察资料,其处理方案相对较为简单(1)勘察要求及工作量勘察阶段勘察要求勘察方法和工作量查明岩溶洞隙及其伴生土洞、地表塌采用工程地质测绘及综合物探方法。发现有异陷的分布、发育程度和发育规律;查常地段,应选择代表性部位布置钻孔进行验证初步勘察明岩溶水埋藏特点、富水程度、补给、核实,并在初划的岩溶分区及规模较大的地下排泄条件,地下水位标高和水位变化洞隙地段适当增加勘探孔。控制孔应穿过表层等特点。岩溶发育带,但深度不宜超过30 米。查明对工程有影响地段的各种岩溶洞采用综合勘探手段,在岩溶发育路段,钻探为隙及土
9、洞的状态、位置、规模、埋深、主,物探为辅进行岩溶数据搜集。桥梁构造物详细勘察围岩和岩溶堆填物性状;进一步验证逐桩钻探,隧道轴线较敏感段增加钻孔,同时岩溶水埋藏特点,获取水动力特征、利用钻孔进行管波探测、CT 探测等近年取得明水位标高及幅度。显效果的勘察手段取得岩溶准确数据。(2)勘察方法 管波探测管波探测法是一种在复杂岩溶发育地区进行桩位岩溶勘察的地球物理勘探新方法。作为唯一的一项地质勘察类科研成果,管波探测法列入了广东省建设厅公布的 42 个“广东 2007 年度建设行业科技推广项目”中。因钻孔较小,桩径较大,仅凭借钻孔无法准确判定桩基范围内的岩溶及持力层情况。从而导致桩基冲孔施工中,发生漏
10、浆、垮孔甚至地面塌陷情况。该方法能结合钻孔,查明主要结构物基础的持力层完整性及厚度。CT 探测跨孔 CT 法通过对两个钻孔之间扫描性观测,利用计算机成像技术,生成二维的两个钻孔之间的波速影象图,参照钻孔揭露的地质情况进行解释后可以直观地看出基岩面及岩石的完整性,对岩溶发育区特别有效。其划分结果与管波测试法类似,对基岩部分可划分出四种岩性段:完整基岩段、节理裂隙发育段、溶蚀裂隙发育段、岩溶发育段。处理措施总体来说,公路工程在对岩溶及岩溶水的处理措施可归纳为疏导、跨越、加固、堵塞四方面。a 疏导对岩溶水宜采用疏导为主,采取因地制宜,因势利导的方法,不宜堵塞。一般可以采用明沟、泄水洞等。b 跨越对路
11、线通过溶洞或岩溶水时,如跨越和施工条件较好,可采取跨越的方式。桥梁适用于流量大的暗河、冒水洞和消水洞等;涵跨适用于一般岩溶泉;季节性活经常积水而水不深的溶蚀洼地时,可采用片石透水路堤。c 加固为防止基底溶洞的坍塌及岩溶水的渗漏,经常采用加固措施。对于洞径大,洞内施工条件好时,可采用浆砌片石支墙、支柱及码砌片石垛等加固;深而小的溶洞不便用洞内加固办法时,可采用石盖板或钢筋混凝土盖板加固。d 堵塞对路堑边坡上的岩溶,如影响边坡的稳定时,洞内采用片石堵塞,洞外用干砌片石铺砌、砂浆勾缝,或浆砌片石封闭;如溶洞靠近边沟时,深的溶洞填砌不易,可用钢筋混凝土板封闭,同时应防止边沟水的渗漏。对策措施滑坡根据本
12、项目工可资料,沿线存在部分小型滑坡,在下阶段设计过程中,应加强地调工作,尽量摸清发现现有滑坡,为选线提供依据。滑坡设计原则如下:1)路线布设尽量避开滑坡地段,必须通过时,尽量少扰动滑坡,如在滑坡的上缘减载或下缘填方反压。不得已时,根据滑坡的规模大小,采用措施综合治理,力求根治。2)加强地质调查,对全线潜在滑坡逐段排查,初步判断开挖边坡的稳定性,对可能的滑坡查明其形成原因及性质,判断滑坡的稳定程度及对工程建设的危害程度,提供防止滑坡的措施与合理计算参数,为滑坡处理设计提供可靠资料。3)对可能诱发工程滑坡的边坡,据工程类比法确定合理的坡率,并提出开挖前的加固措施。同时做好地表、地下的排水设施,防止
13、地表水下渗,疏干坡体内的地下水,降低水的影响。(4 4)路面设计(胡)路面设计(胡)关键性技术问题提高路面使用寿命及服务水平的解决方案提高路面使用寿命及服务水平的解决方案对策措施:根据贵州地区区域特点,在设计过程中根据路面破坏形式,采取相应的对策措施,主要如下:1 1)水损坏)水损坏采用合理的设计空隙率与油石比,选择密级配粗型混合料,减少水对路面的损坏。2 2)裂缝)裂缝由于项目区气候温暖,横向裂缝多由半刚性基层的干缩和冷缩开裂造成的沥青路面的反射性裂缝,因此对半刚性基层的级配进行合理配置,做到骨架密实,减少细集料的含量,减少反射裂缝。保证沥青品质,减缓表面沥青老化,同时保证沥青层层间干净使上
14、中下三层紧密结合为一个整体,减少表面裂缝。2、绿化环保设计(1 1)设计思想及原则)设计思想及原则公路建设项目将直接影响当地的自然环境、生态环境及社会环境。对此我院对本项目环保绿化设计提出“资源节约、合理设计、保护环境、融入自然、带动区域经济发展资源节约、合理设计、保护环境、融入自然、带动区域经济发展”的指导思想。通过对项目的充分理解我们提出设计目标:“环保、生态、构筑绿色生态长廊”;贯彻“安全、环保、舒适、和谐”的理念,倡导低碳公路建设,进一步推动节能减排,构建绿色交通运输体系;落实科学发展观,精心勘设,打造精品工程。为今后整个项目影响区的发展增添一道靓丽的风景线。以“自然、生态、环保、经济
15、、美观”“自然、生态、环保、经济、美观”为指导,景观绿化设计将密切结合主体工程,从环保角度提出“生态、和谐、自然”的建议,最大程度的保护环境。同时尊重当地的历史文化、风俗民情,在景观设计中用艺术的手法予以表现,在贯彻总体设计目标的基础上,以其不同的地理环境及道路结构形式反映不同的设计风格,最大限度地保护当地的生态环境和人文环境。(2 2)工程可能产生的环境问题)工程可能产生的环境问题项目的实施,为项目区提供了良好的运输条件,为沿线区域的资源开发和经济发展奠定了坚实的基础。同时,项目实施,与周围的自然环境、社会环境相互作用,也会对环境产生一定程度的影响。本项目路线方案与周围环境相互影响的因素主要
16、体现在以下几个方面:1)对社会环境的影响征用土地征用土地项目建设必将永久占用大量土地,永久占用的耕地、林地将丧失所有的农业产出功能,临时占用的土地应进行复耕利用,尽可能弥补或减少永久占用的经济损失。现有道路和排灌的影响现有道路和排灌的影响本项目必要的改移路渠对地区现有排灌有一定影响。另外,施工过程中大量筑路设备和材料的运输将增加乡间道路交通量,尤其大吨位车辆通行可能对道路造成一定程度的破坏和拥挤,应做好乡村道路的养护工作和疏导工作。景观环境影响景观环境影响本工程建设将会对沿线附近的自然景观产生一定的影响。2)对生态环境可能的影响公路建设为了建设路基、填筑路堤,就要取走表土。而表土是长期积累形成
17、的、极其重要的自然资源。如果建设过程中,不注意保护表土,就会破坏生态平衡,产生严重水土流失。本工程将会把原有的自然系统进一步一分为二,使动物原有的通道被切断,分离与阻隔作用使动物生活环境受阻,破坏了原有生态系统的平衡。公路建设对沿线植被的影响主要反映在三个方面:使原有路侧的乔灌木被清理破坏;永久占地减少了沿线的草灌地和林地等植被面积;取弃土场以及施工便道、施工营地等施工期临时占地造成地表植被的破坏,其恢复需要一定的时间。3)环境污染分析声环境影响声环境影响对环境造成影响的噪声源主要来源于施工期间机械噪声和运营期交通车辆噪声。根据有关资料分析,拟建公路交通噪声对沿线村镇地区昼间声环境有较小影响;
18、公路运营后期随着交通量的增大将对沿线居民夜间休息产生一定影响。水环境影响水环境影响本项目以桥梁形式跨越河流,在项目施工期和运营期都可能对沿线水质产生一定的影响,防护不当会造成水土流失。在施工期,若施工废水、施工废料、物料堆场及施工人员的生活污水处置不当,则会对河流水质造成影响。在运营期,风险事故对河流水质存在潜在影响。化学危险品运输如发生事故,短期内对河流的水质造成严重污染。桥面径流对河流水质的影响较小,主要表现为 SS(悬浮物质)和油污污染。大气环境影响大气环境影响拟建公路沿线地区地形比较复杂,污染物扩散条件好,公路车辆尾气污染物对沿线地区大气环境无重大影响。而且随着无铅汽油的推广使用,铅污
19、染将进一步减少。(3 3)环境工程对策)环境工程对策随着世界经济的发展和人对环保意识的提高,生态环境引起全世界的关注,保护环境成为世界性主题。环境保护是本项目总体设计的重要组成部分,还是决定项目决策的主要因素之一。本项目沿线有著名的旅游胜地和大量的动植物资源,保护环境尤为重要。本项目环境保护及生态环境恢复应与主体工程同时设计、同时施工、同时竣工验收,并在营运期予以重视。1)环境保护设计路线设计路线设计路线与城镇规划相结合,“近而不进”,新增线及比选方案尽量绕避人口密集区、学校、医院等环境敏感区。避让或减少对重要设施,如高压输出电网、地下管线、工矿企业等的干扰和影响。路线布设时尽量保护现有水网和
20、水利设施不受破坏,保证原有排灌系统正常发挥作用。尽可能减少沿线居民的搬迁数量。尽可能少占用和分割良田、林地及具体特殊用途的土地。尽量避免或减少大填大挖区段。取土弃土设计取土弃土设计对于取弃土场的设计,应做到尽量减少借方、弃方数量。取、弃土后做好平整和复垦,疏通排水渠道,并进行植物措施防护,减少水土流失。环境保护环境保护对于工程产生的生态环境问题,将通过景观绿化和养护来恢复;对噪音污染,主要通过设置声屏障和降噪林以达到相应的技术要求,对于工程中可能产生的水土流失问题,将采用具体的水保措施来解决,如边坡绿化和防护,取弃土场进行绿化。雨季应设置临时水保工程,防止水土流失。如利用临时边沟、排水沟、沉淀
21、池等。还应加强绿化,达到恢复植被、美化公路景观,使公路融入自然景观,达到工程与环境协调的目的。2)环境污染防治措施及对策水污染防治水污染防治施工期和运营期都必须采取必要的水污染防治措施,这些措施主要有:加强施工期的废物、废水污染防治和施工期日常监督管理(日常监理),废水要求做到达标排放,匝道收费站采用一级强化处理装置(改良式化粪池);服务区、停车区、管理中心及养护工区采用二级生化处理装置。水资源保护区的河流设置桥面径流收集系统,以防止危险品运输的风险事故和初期雨水直接流入河流;建立风险事故应急机制和应急预案,防范可能发生的风险事故。生态保护生态保护除进行全线绿化外还将采取挡土墙、拦渣墙、拦渣坝
22、、草皮、浆砌片石等具有水保的防护工程,临时边沟、排水沟、防护墙沉淀池等临时防护工程和雨季水土流失防护帆布、拦渣沙包、草包等防护材料。噪声防治噪声防治主要采取减噪林带、双层隔声窗、声屏障及限速、禁鸣装置。4 4)大气污染防护)大气污染防护主要采用洒水车和拌合站防尘装置。(4 4)景观绿化设计)景观绿化设计1、路侧绿化在路侧绿化设计时,要充分考虑不同路段的具体情况加以设计,使其具有美化路容、引导视线、协调景观兼顾水土保持等功能,并每隔一段距离设计不同的绿化方案。路堤边坡上及隔离栅内侧种植乔木或灌木,常绿与落叶搭配,形成路线两侧的绿化带;弯道内侧要注意绿化树种的选择,树种不应过高,不得阻碍司机视线、
23、影响行车安全;路堑边坡平台上选用的植物品种以抗旱、对土壤适应性强的常绿灌木为主。根据沿线周围坏境进行透景等绿化设计。2、中央分隔带绿化在绿化植物的选择方面首先应考虑其安全运行功能,选择的植物和植物规格要保证防眩遮光效果,其次考虑一次性投资与日后管护方面的经济优化原则;第三,在保证前两项功能的前提下,注意景观效果的创造,保证四季常绿。路侧绿化效果图路侧绿化效果图中央分隔带绿化效果图中央分隔带绿化效果图植物配置以耐干旱瘠薄、抗污染、抗风能力强、树体优美、观赏价值高的乡土常绿灌木或小乔木树种为主。以常绿灌木或小乔木为基调树种,搭配一到两种落叶或观花植物,可产生丰富的跳跃式点景观,特别是在桥梁处,互通
24、立交处和收费站处设置点景观会产生更好的效果;每间隔 5 公里可进行植物物种的变化,以避免由于长时间驾驶给司机带来的视觉疲劳,提高行使的安全性。3、互通立交绿化本项目共设 3 处互通式立交,立交是高速公路整体结构中的节点,也是与其它道路交叉行驶时的出入口。从景观构成的角度看,它是公路景观设计中场院地最大、立地条件最好、景观设置可塑性最强的部位。立交绿化效果图立交绿化效果图绿化布置要服从立体交叉的交通功能,使司机有足够的安全视线。在弯道内侧要留出一定的视距,不宜种植高大乔木,可栽植低于司机视线的灌木、绿篱、草坪、花卉等,在弯道外侧种植成行的高大乔木,以便引导司机的行车方向,使司机有安全感。互通立交
25、在勘察设计的野外调查工作中将充分了解各立交的地方特征、风土人情,设计时通过土地造型、植被覆盖以及适当点缀硬质景观、艺术小品等来充分表达其主题,力求使立交的绿化设计与当地的人文景观融为一体。建设时要注重行车视觉的动态效果,在保证视距的前提下,通过土地造型、植被覆盖,尽可能避免各匝道之间以及匝道与主线之间不必要的相互通视,尽可能使驾乘人员感觉到汽车是行使在自然环境之中。4、边坡绿化搞好公路边坡绿化,确保公路边坡稳定、安全,是建设安全之路、生态之路、环保之路的重要手段。结合路基工程防护措施,边坡绿化植物选用草灌结合进行生态绿化。草种选用高羊茅、狗牙根等,灌木选用适宜本地生长的紫穗槐进行栽植,在部分景
26、观重点路段点缀观赏灌木丰富边坡景观。绿化保证边坡苗木成活率,达到防治水土流失并美化路容的目的。边坡绿化效果图边坡绿化效果图5、隧道洞门绿化本项目隧道洞门绿化结合隧道洞门具体形式,在工程防护的基础上选用乡土树种进行绿化,使隧道洞门与周围山体相融,体现融入自然的设计理念。6、房建绿化服务区和收费站等的绿化,根据总体布局,以庭院绿化、建筑形式体现功能的手法,以人为本进行设计。绿化设计满足以下功能:1)环境保护功能:可防止地面起尘、净化空气、遮荫等。2)休憩功能:为使用者提供舒适宜人的暂时或长时间休息、娱乐的场地。3)景观协调功能:运用绿色植物美化自然环境、生活环境和视觉环境。使用植物遮挡某些景观不佳
27、的区域等。三、对前一阶段工作技术结论及技术方案的不同看法及建议(二)路面结构方案优化建议(二)路面结构方案优化建议本项目工可路面结构为:4cmSMA-13 改性沥青砼+6cm 中粒式沥青砼(AC-20C)+8cm 粗粒式沥青砼(AC-25C)+稀浆封层+37cm 水泥稳定碎石+20cm 水泥稳定碎石=75cm,全线除桥隧外均采用该路面结构层。1)通过投标阶段对项目的研究和方案设计时发现,除桥隧连续段,有连续的顺坡布线段,基本断面形式为半填半挖。因此,对于靠山的半幅挖方路基,当基岩弹性模量较高,可将厚达57cm 的基层、底基层,减薄至 3040cm,以节约工程造价。2)对沥青中面层,建议纵坡较大、平面半径较小路段,采用改性沥青,以提高使用寿命和服务水平。