市政道路設(shè)計
道路工程方案設(shè)計
1、路線平面布置原則
本次平面布線遵循如下幾個原則:
(1)設(shè)計中線應(yīng)與規(guī)劃中線一致,避免與周邊用地發(fā)生沖突。
(2)道路平面線形符合道路的技術(shù)指標(biāo)要求。
(3)道路平面上應(yīng)與相交的現(xiàn)狀道路接順。
2、平面方案設(shè)計
本項(xiàng)目共有六段道路,其中:
(1)主線公路等級定位為一級公路兼城市道路功能,設(shè)計速度為60km/h,雙向六車道;輔道定位為三級公路兼城市道路功能,設(shè)計速度為40km/h,雙向四車道。
(2)西路道路等級為一級公路兼城市道路功能,設(shè)計速度為80km/h。
(3)X8線道路等級為一級公路,設(shè)計速度為60km/h,雙向六車道。
(4)石路道路等級為城市次干路,設(shè)計速度為30km/h,雙向四車道。
(5)成路道路等級為城市次干路,設(shè)計速度為40km/h,雙向四車道。
(6)沿路南段為城市次干路,設(shè)計速度為50km/h,雙向四車道。
3、縱斷面設(shè)計
根據(jù)規(guī)劃的控制標(biāo)高,認(rèn)真研究和分析被交現(xiàn)狀道路標(biāo)高及道路兩側(cè)規(guī)劃用地功能、場地標(biāo)高,使道路縱斷面設(shè)計能夠與被交道路銜接,同時能夠與兩側(cè)地塊相協(xié)調(diào),并充分考慮滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、平縱組合、排水順暢、地下管線、節(jié)省投資,并使設(shè)計的道路縱斷面起伏小,行車順暢,與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。在縱斷面設(shè)計時特別注意了平、縱線形的組合,避免出現(xiàn)不當(dāng)?shù)钠娇v組合,以求達(dá)到安全舒適行車的平縱線形。
在縱坡不足0.3%的位置需要設(shè)置鋸齒形邊溝。
4、橫斷面設(shè)計
六段道路的橫斷面全部采用規(guī)劃提供的標(biāo)準(zhǔn)橫斷面進(jìn)行設(shè)計。
機(jī)動車道橫坡為2.0%,人行道及非機(jī)動車道橫坡為1.5%。
5、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計
(1)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計原則
路面結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)交通量及其組成,道路的使用功能、等級、特點(diǎn)、使用要求和所經(jīng)地區(qū)的氣候、水文、地質(zhì)等自然條件及材料供應(yīng)情況、施工機(jī)具、勞力和施工技術(shù)條件等因素,結(jié)合我省該地區(qū)高等級路面設(shè)計和施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行路面綜合設(shè)計,本著技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、環(huán)境協(xié)調(diào)、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)、節(jié)約投資的原則進(jìn)行路面方案的設(shè)計比選。
1)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
水泥混凝土路面設(shè)計使用年限一級公路為30年,城市主干路為30年,城市次干路為20年。
瀝青混凝土路面設(shè)計使用年限一級公路為15年,城市主干路為15年,城市次干路為15年。
2)路面結(jié)構(gòu)方案
根據(jù)交通量和道路等級對路面強(qiáng)度、平整度、透水性、防滑、耐磨耗、耐久性、行車舒適等要求,并結(jié)合本路段氣候、水文、地質(zhì)、材料來源、造價等情況進(jìn)行綜合設(shè)計。
本工程路面結(jié)構(gòu)通過綜合考慮后新建路面結(jié)構(gòu)推薦為:
一級公路采用4cm細(xì)粒式改性瀝青砼,6cm中粒式改性瀝青砼,8cm粗粒式普通瀝青砼,18cm水泥穩(wěn)定碎石上基層(5%),18cm水泥穩(wěn)定碎石下基層(5%),18cm水泥穩(wěn)定碎石底基層(4%),15cm級配碎礫石墊層。
城市主干路采用25cm普通水泥混凝土面層(5.0MPa),20cm水泥穩(wěn)定碎石基層(5%),20cm水泥穩(wěn)定碎石底基層(4%),18cm級配碎礫石墊層。
城市次干路采用21cm普通水泥混凝土面層(5.0MPa),18cm水泥穩(wěn)定碎石基層(5%),16cm水泥穩(wěn)定碎石底基層(4%),18cm級配碎礫石墊層。
3)路面結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計參數(shù)及要求:
新建道路部分路槽底以下0~0.8m范圍內(nèi)的路基要求采用水穩(wěn)定性好,強(qiáng)度較高的土質(zhì)填筑,一級公路要求壓實(shí)度≥96%和CBR>5,城市主干路要求壓實(shí)度≥95%和CBR>5,城市次干路要求壓實(shí)度≥94%和CBR>4。設(shè)計參數(shù)根據(jù)試驗(yàn)并結(jié)合推薦值,綜合考慮取值。
新建路面面層水泥應(yīng)采用強(qiáng)度等級42.5級以上的道路硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合《城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定。
水泥混凝土所用集料公稱最大粒徑不應(yīng)大于31.5mm。砂的細(xì)度模數(shù)不宜小于2.5。
新建道路半剛性基層采用32.5號普通硅酸鹽水泥,凝結(jié)時間長于6小時,半剛性上基層混合料,要求7天飽水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到≥2.0MPa,碎石的壓碎值小于30%。
沿線可供選用的砂、石、土及基層混合料分別采集有代表性樣品進(jìn)行主要物理力學(xué)試驗(yàn),以供設(shè)計中擇用,其試驗(yàn)結(jié)果詳見沿線筑路材料試驗(yàn)成果表。
6、一般路基設(shè)計
路基設(shè)計遵循如下原則:結(jié)合沿線地形、地貌、氣象、水文、地質(zhì)等自然條件,充分考慮采用機(jī)械化施工方法、養(yǎng)護(hù)因素,注意環(huán)境保護(hù);路基填料宜選用有一定級配的礫類土、砂類土等粗粒土,特別是路床部分;粘性土等細(xì)粒土次之,當(dāng)含水量超過最佳含水量較多時,應(yīng)摻入石灰等固化材料處理后使用;粉性土和耕植土、淤泥等不能用于填筑路基。路基填料的強(qiáng)度和粒徑要求應(yīng)滿足規(guī)范要求。
路基應(yīng)分層填筑、均勻壓實(shí),路基壓實(shí)采用重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)路堤底部為松散填土?xí)r,路堤填筑前也應(yīng)翻挖后再回填分層壓實(shí),一級公路壓實(shí)度不低于96%,城市主干路壓實(shí)度不低于95%,城市次干路壓實(shí)度不低于94%。填土高度小于路床厚度時,基底的壓實(shí)度不應(yīng)小于路床標(biāo)準(zhǔn)。路床填料及壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)嚴(yán)格按要求執(zhí)行。
7、軟基處理設(shè)計
(1)砂土液化
針對不同液化等級,采取以下處理方案:
1)強(qiáng)夯法
其主要工作原理是將起重機(jī)械8~30t(最重可達(dá)200t)的夯錘起吊到6~30m(最高可達(dá)40m)高度后,自由落下,給地基土以強(qiáng)大的沖擊能量(一般為500~8000kN·m)的夯擊。強(qiáng)夯法加固地基的超重設(shè)備常用履帶式超重機(jī),其重心低,穩(wěn)定性好,行走方便。但是,對于以粉土、粉細(xì)砂為主的液化土層,強(qiáng)夯法加固的有效深度一般為3~6m。
2)沉管砂石樁
沉管砂石樁適用于存在5m~15m厚液化的粉細(xì)砂層的道路路基部分。沉管砂石樁一般設(shè)計樁徑為500mm,設(shè)計樁長為穿透粉細(xì)砂層進(jìn)入下臥粘土層不小于1.0m。樁體材料可用碎石、卵石、角爍、圓爍、爍砂、粗紗、中砂等硬質(zhì)材料,含泥量不得大于5%,最大粒徑不宜大于50mm。砂石樁頂設(shè)置30~50cm厚級配碎石砂墊層,碎石最大粒徑不大于5cm,墊層應(yīng)分層鋪設(shè),用平板振動器振實(shí),壓實(shí)系數(shù)不小于0.95。碎石墊層需鋪設(shè)土工格柵一道。
與強(qiáng)夯法相比,沉管砂石樁造價高(約為強(qiáng)夯法的2倍),但可靠性好,因此主要適合構(gòu)造物的地基處理。
(2)軟土
對于軟土路基的處治主要從穩(wěn)定、沉降兩個方面進(jìn)行分析。路堤穩(wěn)定計算采用有效固結(jié)應(yīng)力法。地基沉降量采用分層總和法(Es及e-p曲線)計算固結(jié)沉降Sc,并采用經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)進(jìn)行修正。
路基設(shè)計荷載按等載預(yù)壓計算,即預(yù)壓高度等于路基設(shè)計高度、路面與路堤填料密度不同所產(chǎn)生的等效厚度差、路基預(yù)壓期沉降量三者之和。路堤填土容重采用19.5kN/m3。
沉降計算的壓縮層厚度按計算層底面的附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之比不大于0.15控制。對于淺薄層軟土路段,計算到相對硬層為止。
軟基處理以工后沉降及穩(wěn)定為控制指標(biāo)。規(guī)定路面設(shè)計使用年限內(nèi)的殘余沉降(簡稱工后沉降)符合相關(guān)規(guī)范要求。
根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),本項(xiàng)目軟土埋深一般在20m以內(nèi),填土高度在1m~5m,施工工期預(yù)計在13個月左右,以及軟土處理的習(xí)慣方法,本設(shè)計提出了以下處理方案:
1)對位于地表、且層厚小于2.5m的軟土,采用清淤換填處理。
換填法是將基礎(chǔ)底面以下范圍內(nèi)的軟弱土層利用人工、機(jī)、機(jī)械或其他方法清除,分層置換強(qiáng)度較高的砂或者砂性土等透水材料,并夯實(shí)(或振實(shí))至設(shè)計要求。該法的優(yōu)點(diǎn)直觀、高效,不留后患,施工不受施工期限制,缺點(diǎn)是處理深度淺,當(dāng)處理深度大于2.5m時,處理費(fèi)用較高,不經(jīng)濟(jì),且存在棄土(淤泥)的問題。
2)對軟土埋深較大,采用袋裝砂井排水固結(jié)處理方式。
袋裝砂井排水固結(jié)處理方式是人為的在軟土內(nèi)造成滲水通道,在路堤填土自重堆載預(yù)壓下加快排水固結(jié)。袋裝砂井(或塑料排水板)排水固結(jié)處理軟基,在廣東應(yīng)用較廣,比較成功,也比較經(jīng)濟(jì),也是目前深層軟基處理技術(shù)措施費(fèi)用最低的一種方法,但總施工期一般大約13個月。
袋裝砂井直徑為7cm,間距1.2m,梅花型布置,砂井長度一般要求將淤泥層打穿,但當(dāng)淤泥層埋深大于26m,袋裝砂井只打到26m。如軟土為松散粉砂,則砂井打至粉砂層即可;當(dāng)淤泥層下為砂層時,砂井打至砂層頂面以上0.5m。
打入砂井前,首先整平地面,鋪第一層砂墊層25cm,之后打入砂井,砂井上再鋪35cm砂墊層,砂井頂部進(jìn)入砂墊層不小于55cm。砂墊層上填土預(yù)壓,預(yù)壓期不小于6個月。
3)軟土埋深較大,軟土也可采用攪拌樁復(fù)合地基處理。
對于軟土層厚度2.5~20m,地下水PH值不小于4,或厚度不大,但埋藏較深,上部有硬殼層的軟土路段,采用水泥土攪拌法較為適宜。
攪拌樁是由攪拌樁柱體與四周軟土組成復(fù)合地基,從而提高地基承載力,提高地基強(qiáng)度、增大地基變形模量,減少地基沉降量。攪拌樁最好打穿淤泥層,落在持力層上。受施工工藝等條件限制,攪拌樁處理深度一般不超過20m。攪拌樁處理軟基的優(yōu)點(diǎn)是施工工期短,施工進(jìn)度容易控制,施工技術(shù)條件成熟。經(jīng)計算,當(dāng)攪拌樁樁長10m,樁徑50cm,按照梅花型間距1.5m布置時,如打穿淤泥層,復(fù)合地基強(qiáng)度可以達(dá)到120Kpa,完全滿足本項(xiàng)目路基和管道對地基承載力要求。同時加固區(qū)域最終沉降一般在10cm以內(nèi),能滿足路基工后沉降要求。
攪拌樁徑50cm,水泥用量暫定為60kg/m(施工時根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)確定),樁身強(qiáng)度不小于1.0MPa(28d),樁距按照復(fù)合地基計算確定。攪拌樁按照梅花型布置,樁間距采用1.5m。
8、邊坡防護(hù)設(shè)計
道路的邊坡防護(hù)措施:
(1)填方路基:根據(jù)路基填料性質(zhì)、邊坡高度、基底地質(zhì)條件,結(jié)合排水及路基防護(hù)來確定路堤邊坡率。一般邊坡坡率按1:1.5。
(2)挖方路堤:較淺的路塹根據(jù)巖土性質(zhì)、水文條件、邊坡高度,結(jié)合排水及路基防護(hù)來確定路塹邊坡率。一般邊坡坡率按1:1。
(3)路基防護(hù)設(shè)計:在滿足路基邊坡穩(wěn)定的前提下,路堤防護(hù)充分考慮環(huán)保和景觀要求,采用以植物防護(hù)為主、工程防護(hù)為輔的原則。一般邊坡高度小于3.0m時采用植草防護(hù),邊坡高度3~6m時采用三維植被網(wǎng)防護(hù),邊坡高度大于6m時,邊坡采用7.5號漿砌片石骨架護(hù)坡。
(4)本工程均無較大的填挖方,所以此次邊坡挖方段采用1:1,填方段采用1:1.5,進(jìn)行植草防護(hù)。
9、路拱和側(cè)平石設(shè)計
機(jī)動車道路拱采用直線坡,橫坡為2.0%,人行道坡度為1.5%。
10、無障礙設(shè)計
本項(xiàng)目以人為本的設(shè)計原則,充分考慮殘疾人對城市道路的要求,道路沿線路段、各交叉口范圍及人行立體過街設(shè)施均考慮設(shè)置城市無障礙坡道及盲道系統(tǒng),為殘疾人提供更好、更安全的城市環(huán)境,設(shè)計原則如下:
(1)行進(jìn)盲道
在道路路段上鋪設(shè)視力殘疾者行進(jìn)盲道,以引導(dǎo)視力殘疾者利用腳底的觸感行走。行進(jìn)盲道在人行道上連續(xù)鋪設(shè),鋪設(shè)位置一般距道路外側(cè)綠化帶邊緣0.25~0.3m,寬度為0.3m。行進(jìn)盲道轉(zhuǎn)折處設(shè)提示盲道,對于確實(shí)存在的障礙物,或可能引起視殘者危險的物體,采用提示盲道圈圍,以提醒視殘者繞行。
(2)交叉口緣石坡道
道路交叉口人行道在對應(yīng)的人行橫道線的緣石部位設(shè)置全寬式緣石坡道。坡道下口高出車行道的地面不得大于10mm,交叉口人行橫道線貫通道路兩側(cè),經(jīng)過道路與隔離帶處降低高度,以滿足輪椅車通行。在交叉口處設(shè)置提示盲道,提示盲道與人行道的行進(jìn)盲道連接,同時還設(shè)置音響設(shè)施,以便視殘者通過交叉口。
(3)直線段緣石坡道
沿線單位出入口車輛進(jìn)出少,出入口寬度小的,設(shè)置壓低側(cè)石的三面坡形式出入口,人行道上行進(jìn)方向的坡度應(yīng)≤5%,行進(jìn)盲道連續(xù)通過。沿線單位出入車輛多,出入寬度大的,設(shè)置交叉口緣石式的出入口,人行道在緣石處設(shè)置單面坡緣石坡道,坡度為1:20,并在坡道上口設(shè)置提示盲道。
更多相關(guān)信息 還可關(guān)注中鐵城際公眾號矩陣 掃一掃下方二維碼即可關(guān)注