王建线改建工程初步设计概述

来源:用户上传      作者:

　　 摘 要：了解工程的概况，明白工程相应的等级和要求，然后翻阅相关的规范和资料，确定标准，再进行设计。首先确定路线的起终点、中间控制点、全长、沿线主要城镇、河流等，接下来才进行路线、路基路面、桥梁涵洞等的设计。本文对路线的整体设计具有参考意义。
　　 关键词：规范；路线；路基；路面；桥梁涵洞
　　 中图分类号：U412.31文献标识码：A
　　 王店至建设公路现状为三级公路，路基宽8.5米，路面宽7.0米。由于沪杭铁路客运专线的建设，沪杭客专在08省道至建设路段两次上跨王店至建设公路，其中里浜路段交叉处受铁路桥墩的影响，不能满足60Km/h行车速度的会车视距要求，需对王建线进行改线。同时，根据规划王建线将改建为二级公路，路基宽12.0米。
　　 2010年6月，我公司与王店镇交管站协商王建线改建设计事宜，初步确定先对沿线地形图进行修测，并细化改建设计方案。2010年8月，根据嘉兴王店至建设公路方案设计，作出初步设计。
　　 本项目设计标准采用中华人民共和国交通运输部发布的《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）规定的二级公路二车道的技术标准。其主要标准确定如下：
　　 ⑴ 设计速度 60 Km／h
　　 ⑵ 路基宽度 12.0 m其中：行车道宽度2×3.5 m
　　 硬路肩2×1.75 m 土路肩 2×0.75 m
　　
　　
　　 ⑶ 桥梁总宽2×6m。
　　 ⑷设计荷载
　　 路面：设计荷载BZZ-100KN
　　 桥涵：设计荷载公路－I级。
　　 ⑸本项目小桥按梁底3.2米控制
　　 ⑹航道标准
　　 桥下通航限界参考《内河通航标准》GB50139-2004内河通航标准、交通部《长江三角洲高等级航道网建设有关技术问题的暂行规定》，并按照航道主管部门的意见进行设计。
　　 本项目跨越河流有一条为等级航道，为长水塘（Ⅶ级航道）
　　
　　
　　 ⑺设计洪水频率
　　 中桥：1／100
　　 小桥、涵洞及路基：1／50。
　　路线起终点、中间控制点、全长、沿线主要城镇、河流等
　　 本项目起点位于洪合至海宁公路(规划08省道)与沪杭高铁交叉处，起点桩号K0+000，路线向西南设新线沿沪杭铁路客运专线北侧至洪合至海宁公路后沿老路南侧拼宽，向西跨斜港（王建线七级航道），设计终点位于银河东桥西堍，建设集镇龙源路，距银河东桥约202米，路线全长1.536公里。
　　 本项目全线位于秀洲区王店镇境内。设跨越河流2条，断浜1处。
　　 主要控制点为规划08省道、冯家桥、德明桥、斜港（Ⅶ级航道）、王建线旧路、建设集镇龙源路。
　　 本项目全线设中桥52 m/1座、小桥16 m/1座、16 m/1座、涵洞圆管涵/4座。
　　 嘉兴市本级区域，沪杭高铁横贯东西，在区内设有嘉兴站。08省道纵穿南北，与沪杭高铁分离相交。沪杭高铁在08省道至建设路段两次上跨王店至建
　　沿线土地资源状况及对项目的影响
　　 本项目沿线均为平原区，土质肥沃，村镇密集，人口集中，平均密度较大。占用土地类别中水田、旱地所占27.5%，桑地、果园所占比例占72.5%。初步设计在路线方案布设时尽量少占良田，在满足公路功能的前提下，合理降低路基填土高度，节约土地资源。
　　沿线现有管线情况，及对项目影响
　　 本项目沿线K0+770～K1+314路段老路北侧有一条自来水管，管材为无缝钢管。老路两侧电力、电讯线较多。K0+435处有一条220KV送电线路，为店桃4468线，实测悬高20.4米，对本项目无影响。
　　 路线设计突出“地质、环保、标准”选线，不片面追求平纵高指标，力求尽可能适应地形条件，慎用路线平纵极限指标，做到平、纵指标连续、均匀。
　　路线
　　 本项目为旧路改建工程，经过现场踏勘、深入分析研究，认为本项目的主要特点为：
　　 ⑴沿线地势平坦、水系发育，跨越的河流较多；
　　 ⑵沿线村镇较密集，城镇、路网规划较密，耕地农田宝贵，土地资源稀缺；
　　 ⑶沿线穿越地方道路多，平交口多。
　　 具体详见表4-1。
　　
　　
　　路基、路面
　　 1）一般路基设计
　　 （1）设计原则
　　 确保路基具备足够的强度、稳定性及耐久性；最大限度地保护生态环境；使公路与沿线自然及社会环境协调相融。最终实现“安全、环保、舒适、和谐”的设计目标。
　　 （2）路基横断面布设及超高方式
　　 填方边坡坡率为1：1.5，路基采取直接放坡形式，坡脚外护坡道≥1m，护坡道外侧设置U形边沟。边沟外侧1m设用地界碑。
　　 超高、加宽方式
　　 路线JD2、JD3、JD4处平曲线半径小于1500m，需设置超高，采用值4%。
　　 路线JD3处平曲线半径较小，需设置加宽，采用三类加宽值，圆曲线处内侧加宽值1.0米。
　　 (3) 路基填土高度、路堤最大、最小高度及其控制因素
　　 控制路基高度主要目的是确保公路路基稳定、节约耕地、营运安全和环境保护。
　　 路基高度主要控制条件：路基设计洪水频率的计算水位、河流通航要求、主要被交叉道路、沿线结构物功能及路基稳定性要求。
　　 路基填土高度小于路面和路床总厚度时（h≤130cm），将该深度范围内的地基表层土进行超挖并分层回填压实，填料应采用透水性材料。本项目基本为填方路基，路基平均填土高度约1.0m，最大路基填土高度为2.26m。
　　 （4） 路基填筑
　　 本项目路基填筑材料基本为外购的宕渣，填料及压实度要求如下表5-1：
　　
　　
　　 （5） 路桥过渡段路基设计
　　 为综合治理桥头跳车这一质量通病，减少路堤本身的压缩变形，桥梁、涵洞等结构物台背采用级配碎石填筑，要求每层松铺厚度不大于20cm，压实度要求≥96％，级配碎石颗粒组成范围如下表所示，液限≤28％，塑性指数＜9。
　　
　　
　　 2）软土路基处理设计
　　 （1）软土路基处理设计原则
　　 本项目软土地基路堤和地基的整体稳定性计算采用简化Bishop法，考虑实际固结度，采用直剪固结快剪或三轴固结不排水剪指标，要求运营期稳定安全系数不小于1.4。
　　 路面设计使用年限内工后沉降计算控制：桥头路段≤10cm；涵洞相邻部分路段≤20cm；一般路段≤30cm。
　　（2）处理方法
　　 本连接线软土地基处理采用水泥搅拌桩+钢塑格栅，用于软土层较浅并且填土较高的桥头路段
　　（3）水泥搅拌桩
　　 水泥搅拌桩设计直径为50cm，掺灰量50kg/m，材料采用32.5级普通硅酸盐水泥，桩体的90天无侧限抗压设计强度为0.9MPa，并要求28天无侧限抗压强度大于0.6MPa，并且桩身下部最低强度不得小于0.3MPa。采用水泥搅拌桩处理路段，路基填筑须在水泥搅拌桩施工完成养护一个月后进行。
　　（4）土工格栅
　　 本工程结合水泥搅拌桩处理铺设在桩顶垫层中的格栅采用钢塑格栅。要求断裂延伸率≤3%，纵向抗拉强度≥100KN/m，横向抗拉强度≥80KN/m。为了增强土工格栅的整体性，减小搭接，方便施工，土工格栅宜沿路横向铺设，横向搭接长度为30cm。
　　（5）预压时间
　　 预压时间的安排见软土地基处理设计表，其不包括填筑期，此预压期是估算值，在实际施工中可根据实测情况进行调整。

　　（6）填筑速率控制
　　 极限填土高度以内（约2.5m），要求小于1.5～2.0m/月；大于极限填土高度，按每7天填筑一层（25cm）。填筑速率应同时结合沉降速率及边桩位移速率控制，沉降速率不大于10mm/d，位移速率要求不大于5mm/d。
　　 3）路基防护工程设计
　　 a、一般路基防护
　　 为美化环境、防止冲刷，一般路堤边坡采用植草防护。
　　 b、桥头路基防护
　　 桥头路段一般路基填土较高、部分桥面雨水沿纵向集中流向路基，结合排水需要，桥头段路基边坡采用框格防护，并且在临近桥台锥坡处设置检修踏步。
　　 c、沿河（池塘）防护
　　 沿河（池塘）路段先清淤至河底，然后砌筑浆砌片石挡土墙，并回填宕渣至相应的标高。
　　 4）取土、弃土方案及节约用地的措施
　　 本项目不设置取弃土场，所需填料均考虑外借。
　　 清表土方应集中堆放，以作为将来土路肩、路基边坡绿化用土。
　　 节约用地措施：路基边坡护坡道仅为1m宽，并采用了占地面积小的U形排水边沟，大大节约了用地。
　　 5）路面设计
　　 路面结构设计
　　 a、设计标准
　　 路面设计采用双轮组单轴载100KN作为标准轴载（BZZ－100）。
　　 设计年限：沥青混凝土路面12年。
　　 b、 路面结构组合设计
　　 设计年限为15年。路基回弹模量E0≥30MPa。
　　 主线路面：沥青混凝土面层厚度为10cm（4cmAC-13C+6cmAC-20C)，水泥稳定碎石基层20cm，低剂量水泥稳定碎石底基层20cm，路面结构总厚度为50cm。
　　 c、 材料要求
　　 沥青面层
　　 ① 沥青：沥青均采用重交通道路石油沥青A级70号，其各项性能指标应符合 《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）表4.2.1-2中70号A级沥青（气候分区1-3）的要求。
　　 ② 粗集料应用反击式破碎机加工，应选用坚韧、粗糙度好、有棱角的石料；上面层粗集料的磨光值要求不小于40；粗集料与沥青的粘附性，上面层不小于4级，其他各层不小于4级。
　　 ③ 细集料宜优先采用碱性石料破碎的优质机制砂。路面各层混合料矿料级配要求见下表5-4：
　　
　　
　　 水泥稳定碎石基层（底基层）
　　 ① 水泥：石灰技术指标应符合《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)表4.2.2的要求。
　　 ② 集料：用于水泥稳定的粗集料采用当地的石灰岩轧制而成，碎石的压碎值基层不大于35％，底基层不大于40％，不含粘土块与植物，最大粒径不超过 37.5mm（基层）、53mm（底基层）；其中基层采用骨架密实型级配，配合比设计时，采用振动试验方法成型试件，集料级配应满足下表5-5的要求：
　　
　　
　　 ③ 底基层强度：建议底基层水泥剂量为＜6％，底基层混合料的 7 天浸水无侧限抗压强度控制在1.5Mpa～2Mpa之间。基层强度：建议基层水泥剂量为＜6％，基层混合料的 7 天浸水无侧限抗压强度控制在2.5Mpa～3Mpa之间。
　　 6）路基、路面排水设计
　　 ① 设计原则
　　 路基排水设计，采用15年重现期内任意30分钟的最大降雨强度进行流量计算。
　　 路面排水设计，按5年重现期内任意连续30分钟的最大径流厚度进行计算。
　　 在充分调查沿线水系、排灌系统的基础上，结合路线进行路基、路面排水总体设计，使之形成统一的、完整的排水系统。
　　 ② 路基排水设计
　　 边沟：路基护坡道外侧设置预制砼U形边沟，边沟净宽0.6m，沟深0.65m，采用30号水泥砂浆嵌缝。
　　 ③ 路面排水
　　 一般路段：采用自由漫流式，路面雨水经边坡流入路基两侧的边沟。
　　桥梁、涵洞
　　 沿线桥梁、涵洞的分布情况
　　 本项目全设跨越河流2条，断浜1处，设中桥52m/1座，小桥29m/2座，设置圆管涵4道。
　　 (1)银河东桥
　　 老桥跨径为6+13+20+13+6m，上部结构为预应力/钢筋砼空心板，下部结构桥墩为柱式墩台、钻孔灌注桩基础，桥台为扩大基础，本桥需拆除重建。新建桥梁跨径采用16+20+16m。
　　 (2)德明桥
　　 K1+079.5处老桥德明桥为1×10m小桥，桥面标高较低，约3m,所跨河道为断浜，设置1×13m桥梁。
　　 (3)冯家桥
　　 K0+244处跨小河，岸宽约12m，设置1×16m桥梁。
　　
　　
　　结语
　　 随着我国交通事业的快速发展，公路建设向城乡结合部不断延伸。这就要求在公路勘察设计中，认真贯彻保护生态、以人为本、创建和谐的设计思想，最大限度地保护耕地，实现公路建设的可持续发展。
　　 通过王建线工程的初步设计，翻阅了相关的规范和资料，巩固了本专业的知识，并不断的更新知识，从而对整个设计流程有了更深入的探讨，锻炼了业务能力。
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-585191.htm