某高速公路设计概况
更新时间:2023-09-29 15:08:01 阅读量: 综合文库 文档下载
公路设计
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1 总则 ................................ 错误!未定义书签。
1.1项目设计指导思想 ............... 错误!未定义书签。 1.2设计内容及基本要求 ............. 错误!未定义书签。 2设计技术要求 ......................... 错误!未定义书签。
2.1路线设计 ....................... 错误!未定义书签。 2.2路基、路面 ..................... 错误!未定义书签。 2.3桥梁、涵洞 ..................... 错误!未定义书签。 2.4隧道设计 ...................... 2错误!未定义书签。 2.5路线交叉 ....................... 错误!未定义书签。 2.6交通工程及沿线设施 ............. 错误!未定义书签。 2.7环境保护与景观设计 ............. 错误!未定义书签。 2.8设计概预算 ...................... 错误!未定义书签。
1 总则
1.1项目设计指导思想
在交通部“六个坚持、六个树立”新理念的基础上,根据本项目特点、难点及实际情况,经过充分讨论并确定滇中产业聚集区(新区)长水至广通高速公路建设项目工程设计指导思想为:安全、耐久、节约、和谐。
安全:坚持以人为本,树立安全至上的理念是本项目的设计基本指导思想,也是确保畅通的必然要求。交通行业的核心价值是“用户第一、行者为本”,安全包括工程实体安全和运行安全两方面,在设计中要精心设计,确保安全目标实现。
耐久:坚持质量最优,设计的公路不但实现安全、耐久的实体质量和高效、便捷的功能质量,而且要满足审美要求的外观质量和方便沿线居民生活、降低负面影响的社会质量。把“耐久”作为设计指导思想,从全寿命周期成本理念出发,从运输市场国情出发,从节约投资出发提出设计原则。坚持科学合理的设计,不但要考虑项目初期成本,还要考虑后期维修养护成本,延长公路使用寿命。
节约:资源是人类生存发展的物质基础,是可持续发展的重要保证。本项目的节约理念不但要体现在项目建设投资的节省和节约耕地等自然资源上,而且还要体现运营、养护成本上。精心勘察、精细设计、创作设计,为业主节约每一分钱。
和谐:本项目主要经过山区,自然风光优美,在设计过程中一定要尊重自然规律,建立和维护人与自然的平衡关系,倍加爱护和保护自然,要树立“不破坏就是最大的保护”的理念,使本项目设计顺应自然、融入自然。
1.2设计内容及基本要求 1.2.1初步设计
本项目初步设计文件内容由总体设计、路线、路基路面、桥梁涵洞、隧道、路线交叉、交通工程及沿线设施、环境保护与景观设计、其它工程、筑路材料、施工方案、设计概算篇及基础资料组成。基本要求如下:
1、选定路线设计方案,基本确定路线位置。
2、基本查明沿线地质、水文、气候、地震、矿产、文物等情况及城镇、水利等规划方案与本路线关系。
3、基本查明沿线筑路材料的质量、储量、供应量及运输条件,并进行原材料、混合料的试验。
4、基本确定路基标准横断面和高填深挖路基、特殊路基的设计方案及沿线路基取土、弃土方案。
5、基本确定排水系统与支挡、防护工程的方案、位置、长度、结构形式和尺寸。 6、基本确定路面设计方案、路面结构类型及主要尺寸。
7、基本确定沿线特大、大、中桥桥位,设计方案、结构类型和主要尺寸。 8、基本确定沿线小桥、涵洞的位置、结构类型和主要尺寸。 9、基本确定隧道位置、设计方案、结构类型和主要尺寸。 10、基本确定路线交叉的位置、形式、结构类型和主要尺寸。
11、基本确定交通工程及沿线设施各项工程的位置、形式、类型和主要尺寸。 12、基本确定环境保护措施和景观设计方案。
13、基本确定改路改渠等其他工程的位置、结构形式和主要尺寸。 14、基本确定占用土地、拆迁建筑物及管线等设施的数量。 15、提出需要试验、研究的项目。 16、初步拟定施工方案及工期安排。 17、论证确定分期修建的工程实施方案。 18、计算各项工程数量。
19、计算人工及主要材料、机具、设备的数量。 20、编制设计概算。
1.2.2施工图设计:
本项目施工图设计文件内容由总体设计、路线、路基路面、桥梁涵洞、隧道、路线交叉、交通工程及沿线设施、环境保护与景观设计、其它工程、筑路材料、施工组织计划、施工图预算篇及基础资料组成。基本要求如下:
1、确定路线具体位置。
2、确定路基标准横断面和高填深挖路基、特殊路基横断面,绘制路基超高加宽设计图,计算路基土石方数量并进行调配,确定路基取、弃土位置,绘制取土坑、弃土场
设计图。
3、确定路基路面排水系统和支挡、防护工程的结构类型及尺寸,绘制相应布置图和结构设计图。
4、确定高填深挖、陡坡路堤及特殊路基设计的结构类型及尺寸,并绘制设计图。 5、确定各路段的路面结构类型、路面混合料类型,并绘制路面结构图。 6、确定线特大、大、中桥的位置、孔数及孔径、结构类型和各部尺寸,绘制结构设计图。
7、确定小桥、涵洞、漫水桥及过水路面等的位置、孔数及孔径、结构类型和各部尺寸,绘制布置图,特殊设计的,应绘制特殊设计详图。
8、确定隧道及其附属设施的形式和尺寸,绘制布置图和设计详图。 9、确定路线交叉形式、结构类型和各部尺寸,绘制布置图和设计详图。 10、确定沿线通道和人行天桥的位置、结构型式和各部尺寸。
11、确定交通工程及沿线设施各项工程的位置、类型和各部尺寸,绘制布置图和设计详图。
12、确定环境保护与景观工程的位置、类型及数量,绘制布置图和设计详图。 13、确定改路、改渠(河)等其他工程的位置、结构形式及尺寸,绘制相应布置图和设计详图。
14、落实沿线筑路材料的质量、储藏量、供应量及运距,绘制筑路材料运输示意图。 15、确定征用土地、拆迁建筑物及电力、电讯等的数量。 16、计算各项工程数量。 17、提出施工组织计划。
18、提出人工及主要材料、机具、设备的规格及数量。 19、编制施工图预算。
2设计技术要求 2.1路线设计 2.1.1 平面设计
1、 高速公路平面设计线形由直线、圆曲线、回旋曲线三要素组成,应充分结合实
际,因地制宜进行组合设计。具体做法是在1:2000地形图上初拟平面,点绘纵断面。检查桥涵、交叉构造物、路基横断面及平纵配合情况,调整平面直至满意为止。
2、 曲线间直线长度不宜过短,应尽量满足规范规定要求,反向曲线间最小直线长度不小于设计速度(以km/h计)的2倍(单位为m)为宜;同向曲线间最小直线长度不小于设计速度(以km/h计)的6倍(单位为m)为宜,特殊困难路段同向曲线间最小直线长度经论证后可适当放宽至设计速度(以km/h计)的4倍(单位为m)(或以曲率半径大于不设超高的曲率半径的段落长度满足6倍亦可)。
3、 选用曲线半径时,应注意前后线形平纵指标的协调,较长直线的尽头不得设置小半径曲线。
4、 半径不大于可不设置超高的曲率半径的圆曲线与直线相接时,应设置缓和曲线。缓和曲线形式采用回旋曲线型,其长度应满足超高缓和段长度的要求,参数取值应符合《公路路线设计规范》(JTJ D20—2006)要求。超高缓和段长度按《公路路线设计规范》(JTJ D20—2006) 计算确定。超高渐变方式采用直线形式渐变。
5、 按公路路线设计要求,公路转角(偏角)一般情况下以不小于7度为宜。 6、 超高
⑴当圆曲线半径小于不设超高最小半径时,应根据规范要求设置超高。但从运行安全出发,本项目超高的设置还应结合实际的运行速度考虑超高值的取用,即在有的路段可提高一档计算行车速度来设计超高;特别是在下坡路段出现反超高曲线时,应要分析汽车的行驶安全,也可在规范规定的不设超高的左偏曲线上设置超高。
⑵路基超高:当路基需要设置超高时,中央分隔带保持水平。两侧行车道、硬路肩(含路缘带)及左侧路缘带分别绕中央分隔带内侧边缘旋转,成为两个独立的单坡;分离式路基以纵面设计线为旋转轴;直线路段或不设超高平曲线硬路肩采用与行车道同坡。土路肩无论有无超高,一律保持原来的横坡度或与路面相同坡度(路面向内超高,横坡大于原土路肩横坡时)向外倾斜。超高应根据运行速度计算确定。
7、 S型曲线用回旋线连接的组合,两回旋线参数宜尽量相等,当采用不同的参数时,两参数A1与A2之比宜小于1.5,当A2≤200时,A1与A2之比应小于1.5;圆曲线半径之比应小于2。
8、当右侧硬路肩宽度小于2.5m时,应设置紧急停车带,间距不宜大于2公里,宽度一般为5米,有效长度一般为50米,并设置100m和150m左右的过渡段,尽量选择在路基上设置,当设置条件困难时,可适当缩短过渡段长度。
9、连续长、陡下坡路段,宜在长、陡下坡右侧视距良好的适当位置设置避险车道,
其中的制动坡床宽度不应小于4.5米,并应在其右侧设置服务车道。避险车道尽量选择在圆曲线的切线方向,并设置醒目的提示标志。
2.1.2 纵面设计
1、纵断面设计应结合地形、地物、水文、地质、桥涵、隧道、通道、土石方等因素综合设计,经过论证分析提出经济合理的推荐方案。
2、本路起点至禄丰互通终点设计速度100km/h,最大纵坡不超过4%,超高路段的合成坡度不超过10%,最小合成坡度宜不小于0.5%;禄丰互通终点至项目终点设计速度80km/h,最大纵坡不超过5%,超高路段的合成坡度不超过10.5%,最小合成坡度不小于0.5%。
3、设置于连续陡坡间的缓坡,其纵坡度应小于3%,宜控制在2.5%左右。 4、纵坡度应注意均衡性,纵断面线形应平顺。
5、竖曲线半径的选用,以满足驾驶人员视觉要求和路容美观为宜。在增加工程量不大的情况下尽量选用较大竖曲线半径。竖曲线半径一般情况下宜满足视觉需要的最小竖曲线半径,即:V=100km/h,凸形R-16000m,凹形 R-10000m;V=80km/h,凸形R-12000m,凹形 R-8000m。
6、整体式路基设计高设于中央分隔带边缘,分离式路基设计高设于路基左侧边线右1米,对应整体式路基中央分隔带边缘。错台路基采用分幅定线。
7、坡长限制:本路不同纵坡的最大坡长规定如下表:
不同纵坡最大坡长 设计车速(km/h) 坡度(%) 坡长(m) 3 1000 100 4 800 5 600 3 1100 4 900 80 5 700 6 500 8、纵坡与坡长设计应充分考虑车辆运行质量的要求,由几个连续上坡(或下坡)坡段组合而成时,应采用平均纵坡进行检验。连续长大纵坡路段,应绘出汽车运行速度曲线,论证是否增设避险车道。
9、路线纵面设计应充分考虑本项目重型载重型车辆的影响,坡长的计算应考虑竖曲线的影响。
10、应树立“欠方”拉坡理念,以减少弃方,同时,应尽可能不跨施工标段调配土方,做到整体土石方大致平衡与局部路段土石方大致平衡。
2.1.3 平纵面组合设计
1、线形组合设计平纵横三方面要总体协调,综合研究,使路线成为舒顺连续的立体线型,要求认真考虑驾驶员在视觉上的自然诱导感、心理状态上的安全感、行车操作上的舒适感。
2、平纵线型组合时,尽量做到平曲线和竖曲线的重合,一般竖曲线应包含在平曲线之内,两反向曲线拐点处、回旋曲线与直线衔接处,圆曲线与直线衔接处不宜设置纵断面的变坡点,要避免在同一视觉路段上,纵坡反复凹凸和纵向排水渲泄不畅。
3、线形设计的关键是在路线方案选定时就应对线形的立体组合有足够的研究,高速公路纵面线形受立体交叉、通道、通航净空等控制,因此在路线平面设计时就应对纵面有充分的考虑。
2.1.4 平纵面设计线及路线方案名称的规定
1、路线平纵面按右线贯通计算,分离式路基左线则在左线桩号前冠以Z(表示左线)。
2、平面设计线:整体式路基平面设计线位于路基中心线位置、分离式路基平面设计线位于路基左侧边线处,与整体式路基中心线顺接。
3、高程设计线:整体式路基高程设计线位于中央分隔带边缘处,分离式路基高程设计线位于路基左侧边线右1米处,对应整体式路基中央分隔带边缘处,与整体式路基高程设计线顺接。
4、设计路线方案的编号及标识:全线贯通线标识为K线,其他路线方案分别标识为:
第1合同段:A1线、A2线??.; 第2合同段:B1线、B2线??.。
2.1.5 安全设施
本项目中应设置系统、完善的标志、标线、护栏、隔离栅、防眩设施、轮廓标等安全设施。
1、道路交通标志
标志的布设应严格按国标(GB5768-1999)、规范(JTG D81-2006)要求进行。 标志的布设应注意与监控外场设备的协调,避免重复、相互干扰;对挖方路段标志
的基础尺寸应充分考虑施工的方便。
在标志的设计中应特别注意以下标志的设置:对长大下坡路段应适当增加限速标志和连续长下坡(≥3km)警告标志,标示出坡长。限速标志按车型进行限速;加强旅游、景观指示标志的布设;在爬坡车道、避险车道的前方设置相应的指示标志;在完善路侧救助设施的前提下取消路段紧急电话指示标志;注重人性化提示标志;进入高速公路前应有最低限速标志,并加以说明;标志中桥梁名称不宜过多;互通立交主线出口应采用梯度限速;对下穿主线的通道应考虑设置限高标志;主线上指路标志汉字高一般采用60cm,其它标志上文字可采用40cm,所有文字均应配英文或拼音。标志反光膜应采用一级或二级。隧道内标志应采用双面反光标志板。
所有隧道在条件许可的条件下均设置名称及长度标志,并合理设置隧道群的标志,如:“前方隧道群,共长××km”等;小桥或中桥不设桥梁标志,大桥、特大桥在标志上统一称大桥,设置桥梁名称,特大桥加设长度。
2、道路交通标线
标线设计应严格按国标(GB5768-1999)、规范(JTG D81-2006)要求进行。 主线车道分界线可采用15cm,边缘线可采用20cm,匝道及被交路上道路标线线宽可采用10~15cm;对长大下坡路段应结合限速标志的设置情况在车道上设震动标线;平曲线半径接近一般最小半径的路段,在曲线外侧应适当增设震动车道边缘标线。收费广场减速标线采用震动标线。隧道出口应考虑设置防滑彩色路面标线。
突起路标只在路侧的边缘线处设置,在隧道内的突起路标应采用双面反光。 3、护栏
护栏的布设应严格按规范的要求进行。 ⑴路侧护栏
大、中桥、较高路肩挡墙、路侧横坡特别陡且高(悬崖等)、路侧为河流的路段上采用钢筋混凝土护栏;其它需设置护栏的路段采用波形梁护栏,一般路段波形梁护栏防撞等级采用A级,波形梁护栏应采用砼基础,护栏防腐采用镀锌后喷塑处理,波形梁护栏螺拴尽量采用防盗螺拴。应特别注意护栏端头及接头处的处理。
⑵中央分隔带护栏
除中央分隔带开口处设置移动式护栏,大、中桥采用钢筋混凝土护栏外,其它路段全部采用波形梁护栏(不用组合型即:上、下行车道护栏分离设置),波形梁护栏防撞等级采用AM级。波形梁护栏应采用砼基础,护栏防腐采用镀锌后喷塑处理,波形梁护
栏螺拴尽量采用防盗螺拴。 4、隔离栅
为了防止行人、牲畜等进入高速公路,除有天然屏障的路段外在高速公路两侧用地界处都应设置隔离栅。在互通立交、收费站、服务区、城镇附近等对美观有一定要求的
路段设置焊接网隔离栅,村镇附近路段也可设置隔离墙,其它路段设置刺铁丝型隔离栅。 5、防眩
在可以植树的路段可采用植树防眩,不能植树的路段(如桥梁路段)应设置防眩板或防眩网。遮光角理论值为10°,但建议采用13.5°或14°。 6、轮廓标
轮廓标不能采用等间距设置,应根据平曲线等条件设置。轮廓标材料应采用晶格盖板。 7、防落物网
在上跨主线的立交桥两侧钢筋混凝土护墙上设置高度为2.5m的防落物网。
2.2路基、路面
2.2.1 路基设计
1、路基标准横断面
要结合地形、地貌等自然条件,横断面可采用整体式或分离式断面。 (1)整体式路基
设计速度100km/h路段,路基宽度33.5m,其中:行车道宽2×3×3.75m,硬路肩宽2×3.0m(含右侧路缘带宽2×0.5m),中间带宽3.5m(中央分隔带宽2.0m,左侧路缘带宽2×0.75m),土路肩宽2×0.75m。
设计速度80km/h路段,路基宽度32m,其中:行车道宽2×3×3.75m,硬路肩宽2×2.5m(含右侧路缘带宽2×0.5m),中间带宽3.0m(中央分隔带宽2.0m,左侧路缘带宽2×0.5m),土路肩宽2×0.75m。
(2)分离式路基
设计速度100km/h路段,路基宽16.75m,其中:行车道宽3×3.75m,左、右硬路肩宽分别为1.0m和3.0m(含左、右侧路缘带宽分别为0.5m、0.5m),土路肩宽2×0.75m。
设计速度80km/h路段,路基宽16m,其中:行车道宽3×3.75m,左、右硬路肩宽
分别为0.75m和2.5m(含左、右侧路缘带宽分别为0.5m、0.5m),土路肩宽2×0.75m。
(3)护坡道及碎落台
根据地形、地质情况,在满足路基稳定和挖填平衡的条件下合理选择护坡道和碎落台宽度。
填方边坡坡脚一般均设置护坡道,护坡道宽度采用1.0~2.0m。 挖方边坡坡脚均设置碎落台,一般采用2.5m(含边沟)。 (4)用地范围
本项目公路用地范围一般为路堤坡脚或排水沟外缘1.0m,路堑边坡坡顶或截水沟外缘1.0m以内的土地为公路用地范围。
(5)中央分隔带开口
为抢险、急救和维修方便,中央分隔带原则上按2km间距设置一处开口,开口长度采用40m。对于特大桥、大桥两端分幅式路基、分幅式桥梁起终点、特长隧道、长隧道进出端条件允许时必须设置开口。
2、路 拱
不设超高路段路面横坡采用2.0%,土路肩横坡采用4.0%;硬路肩横坡按《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)执行。
3、一般路基设计 (1)路基设计一般规定
1)设计标高, 整体式路基位于中央分隔带边缘处,分离式路基位于路基左侧边线右1m,对应整体式路基中心线两侧各1米。
2)填方路基设计
a.合理选择路基填料,明确填料强度,最大粒径,级配和压实度标准,做好填方路基的边坡设计;
b.重视路基的基底处理,做好不同地基的路基处理设计; c:重视清表土的集中堆放和工后利用。 3)挖方路基设计
a.挖方路基设计必须根据外业调查及勘探资料合理确定路堑边坡坡率和防护类型,重视吸收当地成功经验及失败教训,加强工程类比法设计;
b.根据水文地质条件及挖方边坡高度进行必要的边坡稳定性验算,稳定系数按相关规范执行;
c.岩石挖方受结构面控制的边坡,应按结构面的情况设计边坡,当岩层倾向路基时,应避免设计高的挖方边坡;当倾角大于45°,走向与路线平行或交角较小时,边坡坡度宜与倾角一致。当边坡较高时可结合加固措施,合理选择边坡坡率。
(2)路基土石方计算:
填方路基应扣除路面厚度范围内的断面,挖方路堑应加上路槽的断面。
(3)填筑路基前,应清除原地面表土,厚度一般按0~30cm计,其压实度应≥90%。清淤、清除表土等补偿工程数量计列于相应的工程数量表中。
(4)填方路基边坡
填方路基边坡设计表
填方路基 边坡高度(H) H≤10m 主线 10m<H<20m 互通立交匝道 填土(或土石混填)路基 1:1.5 上部8m边坡 1:1.5, 下部边坡1:1.75 填石路基 1:1.25~1:1.5 上部8m边坡1:1.1~1:1.5, 下部边坡1:1.3~1:1.75 匝道边坡将视情况适当放缓,尤其匝道圈内边坡将放缓至1:2~1:10。 临河面边坡应适当放缓,在设计水位以下不陡于1:1.75,并采用浆砌片石防护。 (5)路堑边坡坡率应根据地质情况确定,在确保安全、考虑土石方平衡的前提下还应考虑绿化及环保要求,并尽量减少对自然环境的破坏。
4、取土场、弃土堆应作好防护、排水及绿化设计,以防水土流失,污染环境,作好复耕设计。
5、特殊路基设计
(1)路基填方及土质挖方路段,路床范围内须采用透水性、稳定好的优质材料进行换填。
(2)填挖交界处理
当地面横坡(或纵坡)陡于1:5而缓于1:2.5时,需将原地面挖成宽度不小于2m的台阶,并设向内倾3%的横坡,当地面横坡陡于1:2.5时,按陡坡路堤设计。对于半填半挖路基,当填方部分不足一个压实宽度时,应超挖至一个行车道宽度,然后在填方全断面铺二层土工格栅;填挖交界处路基应向挖方侧超挖10米后再回填,然后铺二层15米长的土工格栅,以便填、挖路段路基、路面的过渡与衔接。
纵、横向填挖交界及过渡路段将根据具体的地形、地质条件采取有效措施,以防止
路基、路面纵、横向裂缝的产生。
为保证路基处于较好水文条件,沿填挖交界(纵、横向)处设置碎石盲沟把裂隙水或下渗水引出路基,以保证路基强度与安全。
(3)构造物两侧路基
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,在排水不畅的挖方路段设置盲沟。
桥涵台背路基与锥坡采用碎石土等透水性材料,台背路基与锥坡填土同时进行,要求从填方基底至涵洞顶部1米或路床顶面压实度均达到96%。
(4)水塘、鱼塘路基
一般塘底地基处理方法可采用彻底清除淤泥,然后换填碎石、中粗砂、石渣等透水性较好的材料,在此基础上再填筑路基。常水位以上50cm以及常水位以下路基根据冲刷情况边坡采用M7.5浆砌片石防护,厚度30cm,下设10cm厚砂砾垫层。
(5)软土路段路基
软土地基上的填方路基应进行沉降稳定验算,并根据需要采取减少路基沉降的措施。工后沉降指标按规范要求:一般路段≤30cm,桥头、通道≤10cm。
1)浅层软土(软土埋深一般小于3m); 一般采用挖除换填或挖砂沟等浅层处理措施; 2)深层软土(软土埋深一般大于3m);
根据路基填土高度、软土埋深、厚度及软土的物理力学指标以及工期要求等,区别不同路段,通过计算分析确定软土处治方案,一般采用预压、挖除换填、塑料排水板、袋装砂井、碎石桩、水泥搅拌桩等工程措施。
(6)高填路基与陡坡路堤
1)为减少高路堤差异沉降对原地基以及下路堤部分每隔4m采用强夯、或每隔2m采用冲击碾压等进行处理。
2)当路基边坡高度大于20m时,应进行稳定性分析计算
当路基填土高度大于20m时,为了增加路堤本身的整体稳定性,使地基受力更为均匀,应在路基基底采取处治措施。
3)关于陡坡路堤,当地面横坡陡于1:2.5时,根据地形、地质条件以及路基稳定性计算,除对原地面开挖台阶外还应采取适当的处治措施,如铺设土工格栅、在路基坡脚设置护脚、支挡结构物等防滑措施:
a、在常规压实(按路基设计规范要求的压实度)后,分层采用相应的压实措施,提高压实度,提出压实方法及设计压实度,并计列数量;
b、填方边坡平台增设排水沟,保证表面雨水及时排除; c、在路基横向,根据边坡防护形式,设集水槽、急流槽; d、路堤上侧坡脚设坡脚排水沟,防止坡脚积水影响路基稳定。 4)填方边坡当废方较多时,可考虑加宽平台宽度,以减少废方量。 (7)深挖方路基边坡
应根据岩土体类型、成因、性状、风化程度、岩体结构面、结构面含水状况、胶结及闭合程度等,通过工程地质类比法、极限平衡法以及数值分析法等对边坡稳定性进行计算分析,确定边坡稳定类型、稳定程度以及对公路可能造成的危害。
1)土质边坡的局部坍塌
首先考虑通过放缓边坡、加宽平台等措施进行设计,追求边坡的自身稳定。如果受地形条件限制或仍不能稳定时,通过框架锚杆配合植草、灌木等加固措施;
2)岩质边坡的碎落
提前清理坡面危石,再通过设置SNS钢丝绳网被动拦石系统等措施进行加固。 3)对于挖方路基边坡大于30m的路段应进行稳定性分析计算,不稳定时考虑采用预应力锚杆、框架锚索结合植灌草等加固措施。
(8)岩溶路段路基
岩溶段路基的设计建议采用回填石渣、注浆、片石干砌回填等方案处理。设计时应充分调查岩溶路段各种岩溶类型的规模、形状、贯通程度及自然排水现状,注意暴雨效应,避免因本项目的施工影响排水系统,留下工程隐患。
6、路基防护工程 (1)填方路基边坡防护 1)一般路段
a.当填方路基边坡高度H<4m时,采用喷播植草防护。 b.当填方路基边坡高度H≥4m时,采用拱形骨架植灌草防护。 c.当路基通过水(鱼)塘路段时根据冲刷情况采用浆砌护坡防护。
2)支挡工程:根据实际情况分别采用浆砌片石或混凝土挡土墙,并根据墙址处的地质条件作基底换填、扩大基础设计。
3)易受洪水浸淹路段路基采用浆砌片石防护。
(2)挖方路基边坡防护
边坡防护的原则是在确保安全的前提下尽量采用植物防护。遵循以下原则: 1)对于残、坡积层及全风化土质路基边坡
a.当挖方路基边坡高度H≤8m时,采用喷播植草防护。
b.当挖方路基边坡高度H>8m,采用拱形骨架植灌草防护或窗孔式护面墙防护。 2)对于强风化石质路基边坡可采用拱形骨架植灌草防护或框架锚杆防护。 3)对于中~微风化石质路基边坡,施工时建议采用光面爆破,一般不考虑防护,但在第一、二级碎落台(种植台)及边坡平台上设置花坛,种植灌木以及爬墙、垂吊等植物进行绿化。
7、路基排水工程 (1)一般规定
1)路基设计应设置完善的排水设施,以排除路基、路面范围内的地表水,保证路基和路面的稳定,防止路面积水影响行车安全。路基路面排水应进行综合设计,使各种排水设施形成一个功能齐全、排水能力强的完整排水系统。排水设计应根据地形、地质、气象、路线、桥涵位置等考虑,合理布置,注意进出水口的处理,使各项设施衔接配合,确保排水畅通和养护工作量最小。
2)路基路面排水设计必须满足环境保护的要求。防止水土流失和对水库、河流以及鱼塘等的水质污染。
3)路基地表排水设计流量计算采用15年重现期内任意30min的最大降雨强度(mm)。 4)各种地表排水设施断面应根据设计流量通过水力计算确定。水文、水力计算参数参考当地的经验数据。
5)边沟、排水沟根据地形条件、占地情况等因素采用矩形混凝土边沟,排水沟采用矩形断面,以减少用地。
6)为防止通讯管道的检查井集水,应在检查井内外表面进行防渗处理,并采用井盖防止地面水流入。
7)明结构两端各50米、凹形曲线底部100米范围、超高路段内侧、路线纵坡大于3%路段,应加密排水急流槽.
8)每座互通立交应进行详细的排水系统设计,并绘制相应的设计图表和计算工程量。
(2)边沟
2.3.3 桥型选择
桥涵构造物的选型原则是:符合安全、适用、经济、并满足标准化、系列化、通用化的原则要求,以节省投资,缩短工期。
1、强化经济比较,无特殊要求时尽量采用经济跨径。
2、为增加上部结构整体性,减少伸缩缝数量和提高桥面行车舒适度,特大、大、中桥上部采用连续结构,跨径≤16米的小桥、分离式立交等采用简支结构桥面连续。高墩大跨桥梁及连续现浇桥梁采用结构连续。
3、对于常规桥梁,尽量采用预制安装标准化结构,力求方便施工,缩短工期,降低造价。
4、山区施工条件困难,场地狭窄,路线多曲线且半径小,路线纵坡大,常规桥梁上部最大跨径控制在40米以内,并适当减少预制种类,方便距离较近的桥梁统一跨径。本项目常规大中桥均采用20米、30米和40米三种跨径。
5、对于大跨径桥梁桥型选择:跨越山谷较宽,高差较大的桥梁,可选择大跨度预应力混凝土连续刚构桥(或预应力混凝土连续刚构-连续梁组合桥)。跨越山区典型的V形沟谷且地质条件较好时,可采用大跨径拱桥;跨越特宽、特深沟谷时,可采用悬索桥、斜拉桥等。
初步设计阶段还需根据具体桥位的地形、地质条件,对采用的同一种桥型作不同跨径布置的方案比较,以优化方案。受特殊地形、地质、人文景观影响、控制时,应专题研究桥型设计方案。
6、中、小跨径的弯、坡、斜桥,支架又不高时,可采用整体式支架现浇连续或简支梁板结构。
7、一般多孔梁桥孔跨布置应综合上、下部结构及基础作总体分析比较,选取合理的孔跨布置。注意作不同侧重的孔跨布置作方案比较。同一座桥应尽量采用等跨径布置。
8、注重桥梁高跨比选择,避免与自然环境不协调。
9、涵洞依其使用性质、泄洪流量、路基填土高度、地质条件及材料供应情况,采用钢筋混凝土盖板涵。涵洞孔径选择,除满足使用功能外,还应考虑到清淤方便并兼顾人机通行,钢筋混凝土盖板涵跨径在2.0~4.0米,部分涵洞兼作通道使用,以方便当地群众通行。
2.3.4 桥梁上部结构
1、初步设计阶段,大跨桥梁和特殊立交桥梁一般应做桥型方案比较,提供两个或两个以上桥型方案的工程数量和造价,并提出推荐意见。但常规跨径的桥梁可仅进行范例性专题技术与经济比较。
2、对于常规跨径的特大、大、中桥,结构形式应考虑标准化设计,以简化设计和施工,一般桥梁尽可能采用同一种跨径,对于多孔长桥,桥梁孔径布置也可采用两种跨径组合,并考虑施工工艺的可行性。
(1)宜采用先简支后连续结构;但一联中宜在1-2个中墩(一般选择靠近温度收缩零点或高墩)上采用墩梁固结方式。
(2)墩高小于25米时,上部结构宜采用跨径20米先简支后连续小箱梁或T梁。 (3)墩高介于25米~35米之间时,上部结构宜采用跨径30米先简支后连续小箱梁或T梁。
(4)墩高介于35米~60米之间时,上部结构宜采用跨径40米先简支后连续T梁。 (5)墩高介60米~80米之间时,宜进行小跨径刚构与40米T梁的方案比较,在造价差别不是太大的情况下,优先推荐整体性好的小跨径刚构方案。
(6)桥梁采用20~30米跨径,当桥梁位于城镇附近、坝区、净高受限及对景观要求较高时,宜采用小箱梁;当桥梁位于山区、净高不受限制景观不做要求时可采用T梁。但同一个施工标段内上部结构型式宜统一。
(7)位于曲线上的多孔桥梁宜采用径向布置,平曲线半径较小、多孔大中桥梁,若采用装配式标准跨径,应进行必要的技术处理,预制梁(板)折线布置,不得出现较严重的审美缺陷。也可根据实际情况选取跨径小的标准跨径,但若下部构造工程量较大,应与现浇结构进行技术经济比较。
3、墩高大于80米的桥梁,应采用刚构方案,并提供两个或两个以上桥型方案的工程数量和造价,并提出推荐意见。
4、跨越特深、特宽沟谷的桥梁,宜采用悬索桥、斜拉桥、拱桥、大跨径刚构-连续梁组合体系等方案,并加强各桥型方案的技术、经济、施工工艺、工期、后期养护等各方面的比较,提出推荐意见。
5、跨径介于6米~16米之间的中小桥、分离式立交等,宜采用简支空心板结构。 6、互通式立交中的变宽桥、小半径匝道桥,一般采用预应力混凝土现浇箱梁结构,
当跨径≤20.0米时,可考虑钢筋混凝土结构。
7、对于有景观要求的桥梁:
(1)优先考虑采用装配式小箱梁或空心板结构。
(2)墩高不高、施工无制约因素、或弯桥,可考虑采用等截面现浇箱梁、钢箱梁或系杆拱等结构。
(3)重要城镇过境段景观要求相对较高的桥梁,应考虑结构外观整体涂装。 8、桥长一般以桥头路基填土高度8m左右控制。当地质条件较好、桥头地势相对平缓时,桥头填土高度可酌情放宽至8-12m,但应对桥台进行验算;当地质条件很差或桥头地势陡峻时,桥头填土高度不应大于6-8m,并宜伸至填挖交界。
2.3.5 桥梁下部结构和基础设计
1、常规结构桥梁:
(1)本项目桥墩一般采用柱式墩、变截面柱式墩、变截面空心薄壁墩等型式,设计时应根据跨径、墩高和地形条件具体情况分别选用。
(2)当桥墩高≤45m时采用柱式墩及变截面柱式墩,墩高>45m时采用变截面空心薄壁墩。
(3)地面横坡较陡的桥墩,当左右两根墩柱高度比≥1.5时,建议采用小间距墩,左右墩柱采用等高,地系梁设置于桩顶;当左右两根墩柱高度比<1.5时,采用正常间距桥墩,左右墩柱采用不等高处理,地系梁抬高设置于柱底。
(4)本项目路线走向与铁路及地方公路存在干扰,对于常规桥梁布孔难以跨越且又不方便改路的位置,可采用特殊设计的门架墩型式跨越。
(5)桥梁墩柱设计原则上不得采用独柱单支座型式。
(6)桥梁墩柱设计高度大于通用图中桥墩的最大高度限制时,应作特殊设计。 (7)原则上同一座桥梁的下部构造应统一,尺寸不宜超过三种,矩形断面的桥墩应设置倒角,但桥墩各立面不宜做过多修饰。
(8)原则上无特殊要求的常规盖梁应采用普通钢筋混凝土型式。
(9)柱式墩系梁的设置:当墩高小于5m时,桩顶一般不设系梁;当墩高大于20m时,考虑设置一道中系梁。中系梁位置根据桥位断面尽量布置在距盖梁同一高度,地系梁原则上宜设于地面以下,以利全桥美观。
2、大跨径连续刚构或连续梁桥墩一般采用国内成熟的型式。并控制桥墩高度一般
不超过150m。必要时采取调整路线平纵线位措施或桥孔布置,尽可能避免采用技术难度大、国内目前没有工程实践或较少采用的超高桥墩。
3、桥台设计:可采用桩柱式、肋板式、重力式等桥台形式。如采用桩柱式应注意,其抗推能力较差,在水平力作用下位移较大的缺点,当桥台填土高度较大(H≥4m)或台前边坡较陡时不宜采用。
4、桥台基础一般可采用扩大基础、桩基础、桩基础配承台型式。采用桩基承台时注意承台顶面标高要适当,扩大基础时适当设置纵横向台阶,以避免大面积开挖,保护生态环境。
5、针对项目区域存在岩溶发育的问题,初步设计阶段应掌握桥位处总体岩溶发育情况,提出可行的岩溶处理措施,拟定桥梁基础设计方案;同时,应根据本项目桥梁设计的要求以及岩溶发育对桥梁施工、运营的危害程度,拟定基础设计原则及基础施工方法。根据地质情况按技术规范规定尽可能采用挖孔桩以降低工程造价。桩径规格不宜过多,便于施工机械配置。
2.3.6 涵洞设计
1、根据涵位处地质情况及填土高度,可分别采用钢筋混凝土盖板涵(暗板)、拱涵及箱涵。在满足涵洞功能的情况下,涵位尽量避开软基和高填方。涵位尽量选择在沟谷边缘地质良好的位置。
2、贯彻“以人为本”建设思想,原则上保持沟渠的自然状态,涵洞交角宜顺其自然沟渠走向,一般不强行改沟、改渠,增加工程量和协调工作量。少量确需改变走向的,必须计算其工程量和永久征地数量;
3、涵洞孔径大小选取需根据汇水面积、排水量计算后确定。
4、对土质沟渠、排洪涵洞进出水口及排水陡坡较陡处,可考虑设置沉砂池或铺砌,以避免冲毁农田或使农田沙化、泥化。沉砂池大小应根据排洪流量合理设置。
5、位于斜坡路段半填半挖断面上的涵洞,则以护坡、跌水井、竖井、急流槽等型式与路基填挖边坡和边沟相衔接,并在填挖分界处涵台基础及台身设置沉降缝。
6、部分汇水面积较小的排水涵和流量较小的灌溉涵可考虑与通道合并设置,净空按相应通道净空采用。
7、常年淤积的山谷处,涵洞(通道)设在沟谷一侧的山坡上,避免设在冲沟、地基承载力小以及基础处理工程量大的位置处。涵洞进出口标高必须现场逐一核实,确保
涵洞排水顺畅。近距离的通道、涵洞可考虑合并。
8、当涵洞两端洞口改沟长度之和小于60米时,其数量计入主体工程;当改沟长度大于60m,其改沟工程数量全部计列于“其他工程数量表”,其设计图仍划归在相应的主体工程中,图中加注说明。
2.4隧道设计
1、隧道设计标准应符合《公路工程技术标准》JTG B01-2003的规定。
2、隧道设计应遵守《公路隧道设计规范》JTG D70-2004,《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89的规定,及相关公路工程设计施工规范。
3、隧道设计应有完整的勘测、调查资料,针对地形、地质、水文、气象、地震等条件,考虑营运和施工条件,进行多方案的技术、经济比较,使确定的方案符合安全、经济、适用、环保的要求。
4、隧道方案应尽量避免穿越地质不良地段,若必须通过,应有切实可靠的工程措施。 5、隧道设置位置原则上应服从路线走向和线形要求,但对于长隧道及特长隧道,隧道专业人员应会同路线、地质专业人员共同选定隧道位置,既要考虑地形、地质条件、又要尽量做到路线与隧道的相互配合协调。隧道设置型式可根据隧道附近地形地质条件以及隧道两端接线条件在如下几种形式中综合选定:
⑴ 标准间距的上下行分离隧道:两洞室净间距一般不小于20米;
⑵ 小净距的上下行分离隧道:两洞室净距离不小于6米;长及特长隧道在地形、地质以及隧道两端接线条件限制时,可在洞口段增加小净距段。
⑶ 三层式曲中墙连拱隧道:曲中墙厚度一般达到2.0~2.5m,中央分隔带宽度4.0~4.5米。
6、长度小于或等于100米的隧道应设置为与路基同宽,其平纵标准不受隧道相关规定限制,连拱隧道长度一般应控制在300米以内,特殊情况下不宜超过500米,小净距隧道长度一般应控制在400米以内,特殊情况下不应超过600米。
7、隧道平面线形设置为曲线隧道时,应尽量采用较大的平曲线半径,曲线半径选取应满足隧道内停车视距要求,隧道洞内路面最大超高一般宜按不大于4%控制。
8、曲线隧道的平面线形宜满足下表要求:
隧道长度 一般超高控制 特长隧道 不设超高 长隧道 ≤2% 中隧道 ≤3% 短隧道 ≤4%
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