某某公路施工项目设计方案

1 某某 公路施工 项目设计方案 说 明 循的规范、规程 （ 1）公路工程技术 标准 （ 01 2003） ; （ 2）公路工程抗震设计规范（ 04 89） ; （ 3）公路环境保护设计规范（ 98） ; （ 4）公路路线设计规范（ 11 94） ; （ 5）公路路基设计规范（ 30 2004） ; （ 6）公路沥青路面设计规范（ 14 97） ; （ 7）公路水泥 混凝土 路面设计规范（ 40 2002） ; （ 8）公路水泥混 凝土路面施工技术规范（ 30 2003） ; （ 9）公路软土地基路堤设计与施工技术规范（ 17 96） ; （ 10）公路排水设计规范（ 18 97） ; （ 11）公路土工合成材料应用技术规范（ 98） ; （ 12）公路沥青路面施工技术规范（ 40 2004） ; （ 13）公路改性沥青路面施工技术规范（ 36 98） ; （ 14）公路路基施工技术规范（ 33 95） ; （ 15）公路路面基层施工技术规范（ 34 2000） ; 2 （ 16）公路工程沥青及沥青混合料试验规程（ 52 2000） ; （ 17）公路工程水泥混凝土试验规程（ 53 94） ; （ 18）公路土工试验规程（ 51 93） ; （ 19）公路工程石料试验规程（ 54 94） ; （ 20）公路工程无机结合料稳定材料试验规程（ 57 94） ; （ 21）公路工程集料试验规程（ 58 2000） ; （ 22）公路路基路面现场测试规程（ 59 95） ; （ 23）公路土工合成材料试验规 程（ 98） ; （ 24）公路勘测规范（ 61 99） ; （ 25）公路工程地质勘察规范（ 64 98） ; （ 26）公路工程质量检验评定标准（ 80/1 2004） ; （ 27）国颁道路工程制图标准（ 0162 92） ; 此外，参照执行我院制定的工作大纲及建设单位和地方政府的有关会议纪要、协议。 步设计批复意见执行情况 依据初步设计的批复意见 “ 同意采用路基两侧加宽的设计方案，每侧加宽 8 米。加宽后的路基宽度为 42 米，计算行车速度 120公里 /小时，双向八车道。路面结构： 4厘米厚沥青玛蹄脂（ +6 厘米厚中粒式沥青混凝土（ 级配） +8 厘米厚粗粒式沥青混凝土（ 级配） +36 厘米厚水泥稳定碎石 +20厘米厚低剂量水泥稳定粒料 ” 进行设计。沥青混凝土表面层采用 合本项目大交通、重轴载的特点，具有较好的高温抗车辙性能、抗低温开裂性能和优异 3 的抗滑性能；在沥青混凝土中、下面层的选择上，传统的 密级配沥青混凝土具有孔隙率较小，密实性能较好等特性，但由于细集料较多，级配呈悬浮型，高温稳定性较差，同时也易于引起泛油、涌包、车辙等破坏现象。根据我国高速公路沥青路面发展趋势并结合本项目所处的地理环境及重载交通的实际情况，虽然 该设计方法在我省应用还缺乏经验，不宜在本项目中大规模使用，而对传统 密级配进行改善，适当减少靠近最大粒径的粗集料和细集料中较细部分的比例，控制矿粉比例，适当增加中间档次的粗集料（如 5101015形成的 S 型级配属于嵌挤密实型级配，具有适宜的孔隙率，渗水性小，不但有较好的高温稳定性，而且表面还具有较大的构造深度，从而提升 沥青路面综合服务功能。这种级配的沥青混合料已经在许多高速公路工程大规模使用，已证明具有较好的使用性能。 施工图设计中根据初步设计专家审查意见并结合本项目实际情况，在路基排水方式方面将初设中集中排水方式改为分散排水与集中排水相结合的方式，集中排水仅在填高 5米以上路段采用，在保证路基边坡防冲刷的前提下，加快路面降水排离，减少硬路肩积水对路面强度和使用性能的影响；在新老路基结合处，改原初设挖台阶坡率 1： ： 确保边坡稳定的前提下，尽量增加最底层台阶地基处理宽度，确保新加宽路基受力均匀，减少新老路 基差异沉降，因此引起地基处理数量的增加，施设中鉴于土工格栅使用性能不及钢塑格栅，故将土工格栅改为钢塑格栅，必要的情况下碎石垫层处理地基方 4 案中的钢塑格栅可以改为土工格室，以加强土体抗变形的能力；路床顶面以下 40m 厚由灰土改为碎石垫层，加强路面内部的排水措施，确保土基密实、稳定、耐久。在新老路面结合处，鉴于本项目尚未进行老路面强度方面的评定，因此新老路面结合处的处理及老路面处理待下阶段老路面强度评定完成之后还要进行专门的设计，本次设计不涉及该项内容。 项目区属暖温带气候，夏季炎热，重载交通下沥青路面易产生车撤，冬季干冷，沥青路面温缩裂缝较为普遍，基于此，为提高沥青表面层的高温稳定性和低温抗裂性，表面层沥青采用热塑性橡胶 性，为提高中面层抗辙槽能力，中面层沥青也采用 性。 基横断面 基横断面布置 本施工合同段路基标准横断面为整体式路基横断面。 整体式路基断面是在原有 26 米路基的基础上两侧各加宽 8 米后形成的，加宽后路基宽度为 42 米，其中：中央分隔带宽 3 米，左侧路缘带宽 2，行车道宽 24，硬路肩宽 2，土路肩宽 2。 原路面横坡为 路肩 横坡为 考虑到原路面经过加铺、改造，整体路况较好，为便于与老路面相接，路肩横坡为 基的超高和加宽 本段路线平曲线半径均大于 5500 米，根据公路路线设计规范 (5 011 规定不需设置超高。根据规范要求，该段不设置加宽。 基边坡、护坡道及排水沟 本合同段土质多为低液限粘土、低液限粉土。整体式路基加宽采用在原路基两侧分别加宽的方式进行。考虑到原路面结构底基层在原硬路肩处未贯通，若不在此处实施改造、加强，通车后将成为正常 的行车道，从理论上讲其整体承载能力较低，因此路面加宽时，将原硬路肩的路面结构部分挖除，然后在此处采用挖台阶的方式进行路面加宽。鉴于原公路经过近十年的运营，路基的密实度较高，稳定性较好，为尽量加大路基加宽范围内的受力范围，减少新老路基间的差异沉降，路基加宽台阶高度为 阶宽度为 设置 3内倾横坡，在原地面及路床顶面以下 40 厘米处各设置一层 8 米宽加强型双向钢塑土工格栅，路基高度不小于 4 米时，在原地面以上 1 米处加设一层 8 米宽加强型双向钢塑土工格栅。为便于渗入到原路面内部水分的排出，路床顶 面以下 40置横向碎石排水层，其下 40石灰土处理。上下路堤填料的 则也应掺加结合料处理。 加宽后的路基边坡坡率为：当路肩外边缘与护坡道内侧高差 H8 米时，边坡坡率为 1当 H 8 米时， 8 米以内边坡坡率为 1大于 8 米的部分边坡坡率为 1变坡点处不设平台。对于填土高度 8 9 米的桥头段路基，若路段较短，边坡坡率可取为 1： 护坡道宽度均为 ，并设置向外 横坡。护坡道外设底宽 6 为 ，深 侧坡率为 11 ，外侧坡率为 11 ；排水沟外边缘设置顶宽 30 30倒梯形挡水埝，内外侧坡率均为 11 。 排水沟采用 浆采用 路用地界 对于填方路段，路基排水沟外边缘 处设置隔离栅，处为公路用地界，公路用地界外侧 5 米为绿化带用地。 对于水塘路段，边坡坡脚以外 2 米处为公路用地界。 基的设计与施工 基压实标准及压实度 路基压实度指标（重型） 表 挖 类 型 路 面 底 面 以 下 深度 ( 压 实度 (%) 填方 路基 路 床 0 80 96 上 路 堤 80 150 94 下 路 堤 150 93 零填及挖方 0 30 0 80 96 注 : 表列压实度数值系指按公路土工试验规程 51型击实试验法求得的最大干密度的压实度。 7 土路肩培土的压实度要求 90% 。 本合同段均为填方 路基，路基土采用重型击实标准，分层压实。路基压实度要求见表 基填料要求 路基填料主要为低液限粘土、低液限粉土，根据我省高速公路建设积累的经验，用于路堤及下路床填料的 一般能满足设计要求，而用于路床上部时其 不能满足设计要求，原则上可仅考虑上路床掺灰处理，但考虑到本项目为加宽项目，原路基路床经过近十年的行车压密，强度较高，为加强新老路基拼结，减少因路基强度的不同引起差异沉降，进而产生纵向裂缝，从排水和提高路床强度综合考虑，路床上部 40用碎石换填，下部 40用 5石灰处理 。 路基填料最小强度要求 表 目分类 路面底面以下深度 ( 填料最小强度 (%) 填料最大粒径 (上 路 床 0 30 8 10 下 路 床 30 80 5 10 上 路 堤 80 150 4 15 下 路 堤 150 3 15 零填及路堑路床 0 30 8 10 沿线虽地势平坦，利于修筑路基，但取土较为困难，在同业主和沿线 8 地方政府广泛协商达成一致的情况下，宜采用沿线分散取土方式。取土的深度在 之间，现场应根据地下水位情况确定具体取土深度，施工时应根据土场分布，进行多组土样和配合比试验，以处治后满足所在层位路基填料最小强度的要求确定施工最终的石灰剂量。 基处理 基处理的目的 鉴于老路基经过近十年的运营，路基沉降已基本完成，因此地基处理的目的是尽量减少新加宽路基的沉降量，缩小新老路基差异沉降量 ，进而减小新老路面出现纵向裂缝的机率。 基处理方法及范围 根据地勘部门提供的资料，结合路基高度和大型结构物的设置情况，按照沉降计算结果并参考已扩建高速公路新老路基搭接沉降差异控制标准，确定地基处理范围和方法。经计算一般路段填土高度不高，地基土多为低液限粉土、亚砂土，总沉降量约 9 12厘米，工后沉降量 3 4 厘米，采用浅层处理（碎石垫层加土工格栅和土工布）后，工后沉降可控制在 4 厘米之内。桥头段及高填方路段地基总沉降量约10 米，工后沉降量 5 7 厘米，采用碎石桩 +碎石垫层处理后，工后沉降在 4 厘米之内，处理长度为路基高度的 5 8 倍。 石垫层法 原路基两侧水稻田、鱼塘及积水路段分布广泛，采用该法不但可以解决填前碾压的问题，而且在上部堆载的作用下可以加快浅层地下水的排出，从而加快浅层地基的排水固结。碎石垫层厚度为 40 厘米，为 9 防止松散性碎石在上覆荷载的作用下产生横向位移和竖向沉陷，垫层下设加强型双向钢塑土工格栅，从而间接提高碎石垫层的抗剪能力，提高地基的整体稳定性；碎石顶面设反滤土工布，防止细粒土堵塞碎石排水孔隙，影响排水效果。 原则上完工后的碎石垫层顶面不得低于周围原地面，保 证排水畅通。 若地基较为软弱，也可采用土工格室取代钢塑格栅，以提高地基的均匀性。沿线防护和排水沟砌筑多采用浆砌片石，从废料利用的原则考虑，沿线挖出的片石除回填部分坑塘外，均可用做地基浅层处理，以节省碎石数量，降低造价。片石应用时，应尽量放在路基外侧，并根据地下水位情况确定是否实施冲击碾压。 石桩法 碎石桩是采用振动成桩法先用桩管振动成孔，填入足够数量的碎石，振动密实形成桩体。设置碎石桩的目的是通过振动、挤密的成桩过程，将原地基土振动密实，并通过碎石桩形成的竖向排水通道，防止或消散附加荷载所造成 的超孔隙水压力的增大，从而达到加快地基排水固结，增强地基强度的目的。 碎石桩桩径为 间距 ，平面上呈梅花形布置。 （ 1）碎石桩施工程序和方法 每孔点碎石桩施工程序 吊机进场 振孔器就位 振动挤土成孔 提起振孔器倒入碎石 振捣 再提振孔器和倒入碎石 再振捣 制桩至孔口 移位至下一点。 在砂性土地基中，施工程序应从外围或两侧向中间进行；在软塑粘 10 性土地基中，碎石桩宜从中间向外围逐行或隔行施打。 碎石桩填料采用逐步拔管成桩法。 （ 2）碎石桩施工注意事项 振动头工作频率：一般按 定电压一般为 380V20V ；振孔器密实电流一般按 80据现场制桩试验定），严禁在超过密实电流的情况下作业。 激振力一般采用 100 150入砂石高度一般为 ；振孔器留振时间一般为 10 20s；拔管速度以 宜。 加固碎石桩密度的方式，多采用边拔管边振动、留振和反插相结合的方法。地面下 1 2 米由于侧向约束薄弱，不利于成桩，至此深度时应采取超载投料法，再通过振挤以提高粒料的密实度。当检验碎石桩发现有上下不连续，单位深度粒料不足，平面位置和垂直度 不符合要求以及有断桩、缩颈、沉桩等质量问题时，应采取补救措施，必要时就近复打，以保证地基处理质量。 以上施工注意事项及所采用的参数均需通过试桩进一步确定。 （ 3）加固效果检验 碎石桩施工完毕后，最终应进行复合地基加固效果的检查，检查内容包括标准贯入、重型击实 、轻便触探和载荷试验，检测的数量不少于桩孔总数的 2，并不少于 3 处（每个工点）。 工沉降观测 为满足安全施工的要求，施工、监理部门应加强路基沉降动态观测。观测工作由施工单位或业主委托具有相关资质的科研单位负责，现场 11 的测试设备和标志应由施工 单位严加保护。沉降观测频率：在路堤填筑期，一般每填筑 1 2 层或 7 10d 观测一次；预压初期观测频率为每 7 10d 观测一次，以后每半个月观测一次；路面施工期，应至少在路面底基层、基层、面层施工结束后各观测一次，如果间隔时间较长，应加密观测频率。沉降观测成果应由专人负责记录和整理，不得随意涂抹和修改观测成果，以确保观测成果的准确可靠。根据沉降观测成果推算路基的月沉降速率，当连续两个月的沉降速率小于 2时，方可进行预压土方卸载。 （压）河、塘段路基设计 路基加宽范围内的沿河、塘段路基必须将淤泥清除 干净、彻底，并将河（塘）堤岸挖成宽 1 米向内倾斜 3%的台阶，河塘清淤后，采用片石回填，碾压稳定后采用碎石嵌缝，其上逐层填筑路基填料至原地面，分层压实，其压实度要求 93% 。为防止河、塘积水的影响，边坡采用 30 厘米厚 砌片石全防护，坡脚设置 砌片石基础。原地面以上的路基设计同主线。 工方法及注意事项 （ 1）路基开工前，施工单位应在全面熟悉设计文件和设计交底的基础上，进行现场核对和施工调查，如存在重要设计问题应及时根据有关程序提出并送交设计单位研究处理。 （ 2）路基施工前，施工人员应对 路基工程范围内的地质、水文情况进行详细调查，对取自土场的路基填料进行复查和取样试验。 （ 3）为保证路堤的强度和稳定性，对路堤填料有一定的要求。为鉴 12 别路基填料的适用性，应对拟用于填筑路基的材料取样试验，不满足路基填料最小强度要求时，应掺石灰处理。 （ 4）路基在加宽填筑前应首先拆除清理排水沟中杂物，挖除路基排水沟，对场地内耕植土、其它非适用性材料以及边坡种植土进行清除，厚度为 30 厘米，然后开挖台阶，按规范要求进行原地面压实和加宽路基的回填，原地面压实补偿厚度按 30 厘米计列，并按表 要求的压实度分层压实。 （ 5）由于加宽后路基为双向八车道，汇水面积相应增大，在土方填筑前，尤其要做好原地面临时排水设施，开挖路基两侧临时排水沟，并与永久性排水设施相结合，将水尽快排离路基。排除的雨水，不得流入农田、耕地，亦不得引起排水沟淤积和路基的冲刷。 （ 6）路基施工中，各施工层表面不应有积水，应做好边坡临时急流槽。填方路堤应根据土质情况和施工时气候状况，按施工规范要求设置排水横坡。 （ 7）路基填筑应采用水平分层填筑法施工，即按照横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑。如原地面不平，应由最低处分层填起，每填一层，经过压实检验符合规定 要求之后，再填筑上一层。 （ 8）雨季施工或因故中断施工时，必须将施工层表面及时修理平整并压实。 （ 9）压实度按压实标准执行，保证压实均匀，同时应注意压实顺序，并经常检查土的含水量。 （ 10）若路基填筑分几个作业段施工，如两段交接处不在同一时间填 13 筑时，则先填地段应按 1： 1 坡度分层留台阶。若两个地段同时填，则应分层相互交叠衔接，其搭接长度不得小于 2 米。 （ 11）为保证路基边部的强度和稳定，施工时每侧超宽 50 厘米填筑，严禁出现贴坡现象。 （ 12）为了减少路基在构造物两侧产生不均匀沉降而导致路面下沉，对于构造物两侧 的一定长度范围内（具体详见桥涵部分图纸）的路基填土，考虑到此段施工面狭窄，压实困难的实际情况，台背填料采用碎石土填筑，压实度为 96%。 （ 13）路基填土压实宜采用振动压路机或重型轮胎压路机进行，同时对于上、下路堤每填筑 80采用 25击碾压，压实度较规范提高 1 2，碾压遍数根据现场试验情况确定。 （ 14）施工中除设计中特殊要求外，均应严格按照现行的公路路基设计规范（ 30 公路路基施工技术规范（ 33公路沥青路面施工技术规范（ 40公路路面基层施工技术规范（ 公路沥青路面施工技术规范（ 40沥青路面施工及验收规范（ 0092有关规范所规定的施工工艺及 质量验收 标准进行施工。 基、路面排水系统及防护工程 基、路面排水系统 基、路面排水系统设计 加宽路基、路面排水系统包括路面及路面边缘排水、路基边坡坡面和路界范围内地表坡面的排水，并通过排水沟、桥涵等排水构造物将降 14 入路界范围内的雨水排入天然河沟，以形成完整的排水系统。 由于本项 目土质多为低液限粘土、低液限粉土，耐冲刷性稍差，但通过采用合适的路基边坡防护措施可以大大改善该不足，由于加宽后的路基为双向八车道，汇水量增加较多，为保证降雨期间硬路肩及相邻行车道范围内不积水，路基边坡在做好排水、防护的前提下，路基多采用分散排水方式，仅在路基填高 5 米以上的路段采用集中排水方式。 本合同段路基填高均小于 5米，路基均采用分散排水方式。 （ 1）路面及路面边缘排水 路基采用分散排水方式，大部分路面水沿路线纵坡和路面横坡漫流经硬化的土路肩、路基边坡进入路基排水沟，排至路基之外；另一部分路面下渗水通过设 置在路肩下的 （ 2）路基排水设计 本合同段均为填方路基，路基设计洪水频率为 100 年一遇。沿线地势平缓，排水沟渠较少，路床 80围内已采用换填或处治，总体看来，地下水对路基的强度及稳定性影响较小，因此路基排水仅考虑路界地表水的排除。 路基排水系统设计以不破坏原有自然排水系统为原则，路线所经河流、排水沟渠、洼地及灌溉渠道均相应设置了桥梁、涵洞。路基两侧设置排水沟与桥涵贯通，将水引至河沟，或通过桥涵排走。根据地形或需要，对路基排水沟沿路线方向做纵坡设计，排水 沟出水口间距一般不大于 500 米；为满足沟底最小纵坡 15 要求，部分路段排水沟顶设计标高高于原地面，沟侧面及护坡道需填方（填筑式排水沟）；另外部分路段设置加深的排水沟以加大沟底纵坡，确保路基、路面水通过排水沟合理排泄，确保路基稳定、安全。当排水沟须跨过通道或分离式立交口时需设置排水沟涵，排水沟涵一般做成正交，同时应注意排水沟进出口圆顺衔接，避免引起冲刷。鱼塘段路基设置填筑式排水沟，防止路界降水汇入鱼塘。在局部排水困难的地段，路线两侧设置集水坑以汇集排水沟内水，集水坑与排水沟间设引沟相连；为避免排水沟水与农田水连通， 排水沟外侧设置挡水埝。 基、路面排水工程的施工 路基施工中，必须按设计和施工规范要求首先做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施，然后方可施工主体工程。 路面排水工程的施工，要求同路肩加固同步进行，详见路面施工部分。 路基排水沟施工应根据设计口宽和挖深进行开挖，线型要求平顺。预制块砌筑应待沟底夯实后方可进行，水泥砂浆配合比必须符合设计和试验规定，砌体咬扣紧密，砂浆饱满、密实。 基防护工程设计 本合同段除分离式立交桥桥头采用正六边形砼预制块、大中桥桥头路基（含锥坡）采用 砌片 石全防护外，填方路基边坡及护坡道根据路线纵坡、土质情况及受降雨影响的程度大小，结合路基高度的大小，边坡分别采用三维网内植草、 连拱型砼预制块骨架内设三维网植草及砼预制块拱形骨架内植草，旨在发挥防护、排水功能的同时 16 也能够保持生态环境、防止水土流失。 线路基防护 （ 1）路基高度 H3 米时，路基高度虽低，但路面范围内的降水都要经边坡汇入排水沟内，相对来讲对边坡的冲刷较大，也不利于草籽的成活，因此边坡采用三维网内植草籽防护，护坡道采用 预制块防护。 （ 2）路基高度 3 H5 米时，路基高度已较高， 路面范围内降雨对边坡产生的径流量也较大，因此边坡采用连拱型砼预制块骨架防护，骨架内设三维网植草籽。护坡道采用砼预制块防护。为保证路基、路面降水的顺畅排出，在骨架两侧设置 凝土预制块（顶面高出坡面 10厘米），降水可通过凸出坡面的 Y 型水槽汇入排水沟中。 （ 3）路基高度 H 5 米时，路基高度较高，路基采用集中排水方式。边坡采用浆砼预制块拱形骨架防护，骨架内植草籽绿化。护坡道采用砼预制块防护。为保证路基、路面降水的顺畅排出，在骨架两侧设置凝土预制块（顶面高出坡面 10 厘米），降水可通过凸出坡面的 U 型水槽汇 入排水沟中。 塘段路基防护 路基边坡占压水塘、鱼塘段，塘内边坡采用 30 厘米厚 砌片石防护，防护高度为塘底至原地面处，坡脚设置 砌片石基础。 头锥坡防护 大中桥桥头锥坡及距桥头 10 米长的范围内，护坡采用 砌片石全防护；分离式立交、天桥锥坡及桥头 10 米长的范围内，护坡采用 17 六边形砼预制块全防护。 基防护施工注意事项 路基防护应待地基沉降稳定，路基坡面削坡后施工，以免因路堤的沉落而引起护坡的破坏。 （ 1）设置连拱型、拱型骨架护坡时，应首先在坡 面上放样，施工时要保证铺砌厚度及砌筑质量。 （ 2）防护工程所有的砂浆、混凝土，应用机械拌和，决不可以在砌体面上或路面上人工拌和，并应随拌随用。 （ 3）沿河、塘路段的防护施工时，应清淤彻底后，再下挖基础所需的深度。 （ 4）防护工程开挖的路基边坡土方可用于路肩培土，多余的土方应弃在取土场内，并做好整平，以便复耕。 土、弃土设计方案、环保及节约用地的措施 土、弃土设计方案 本段属平原微丘区，沿线均为高产良田，取土土源有一定的困难。在外业勘察过程中，经实地调查和征求沿线地方各级人民政府和群众的意 见，综合考虑合同段内自然环境、水文、气象和农作物生长情况，本着节约用地、造田还耕和节省工程投资的原则，决定采取在沿线分散取土的办法。 取土方法是：在商定取土范围内，先将 30 厘米耕植土推置边侧，并做好妥善保护，不得填埋或碾压腐质土，而后按规定深度取土填筑路基，同时取土坑内应做好排水措施，确保分层取土时的含水量不过高 18 以保证路基的填筑效果和质量。取完土后将取土场地平整，再将 30厘米表土平推坑底，造田还耕。取土范围内地表附着物如：坟地、树木、青苗给予拆迁补偿，电杆、机井等重要构造物进行护砌保护。 保及节约 用地的措施 本合同段贯彻 “ 经济效益、社会效益与环境效益统一 ” 的环保设计方针，作到因地制宜、技术可行、经济合理、效益显著。环境保护设计原则是以防为主、治为辅、防治结合，通过设计和施工的共同努力，达到避免引起环境破坏、污染进而达到保护环境的目的。 针对高速公路的特点及有可能对环境产生的影响，在本项目路线线形、行车道、桥梁、分离式立交、互通式立交和沿线设施等方面设计中均充分考虑了环境保护防治措施，力求公路工程设计与环境保护协调一致。 本项目为加宽改造工程，加宽时挖出的老路面材料，根据适用性用于下面层、底基层中，从 而减少对环境的破坏。 根据沿线气候、地质特点，路基边坡防护工程设计采用多种型式，力求安全、美观、经济、合理。各种边坡防护型式均考虑与绿化相结合，防止路基边坡水土流失，尽量保持与自然环境的协调。 在互通式立交区域内采用了美观流畅、形式多样的绿化方案，在路基两侧增设 5 米绿化带，形成绿色走廊，给驾乘人员以流畅、舒适、清新的感觉，同时也起到了保护生态环境的作用。 在噪声超标的路线两侧的居民区段设置防噪音声屏障，必要时考虑搬迁方案，并做好妥善安置，消除或减小公路噪声对居民的影响，尽量 19 将对居民生活的干扰降低到最低程度； 设计的声屏障既考虑到防噪，同时其色彩也与周围景观相协调，做到防治与保护的统一。 施工期间应做好环境保护工作，防止植被破坏、水土流失、水质和大气的污染。在村镇和居民区附近，一般不应夜间施工，以降低噪声。 面设计 计原则 路面设计依据交通量、道路等级、交通组成等基础资料，考虑沿线气候、水文、地质及筑路材料分布情况，本着因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护及积极采用新技术、新工艺的原则，结合路基工程进行综合设计。 术标准 设计以双轮组单轴轴载 100标准轴载，沥青混凝土路面设计 计算年限为 15 年。 通组成、交通量及轴载换算 连霍国道主干线刘江至柳林高速公路是国家高速公路网规划及河南省公路网主骨架的组成部分，自项目开通以来，以其高速、平稳、畅通的优质服务承担着繁重的运输任务，交通流量持续上升。根据河南省高速公路建设计划， 2005 年下半年郑州西南绕城高速将建成通车，届时，郑州附近的高速公路网将基本形成，该路段交通量还将进一步提高。省厅纵观未来经济发展对交通的极大需求，及时提出改扩建刘江至柳林段高速公路，这对于提高中原地区乃至国家干线公路运输能力无疑产生了极大的作用，是非常必要 的。 20 根据工可研究报告提供的交通量、交通组成、重载、超载等实测资料，经过统计分析，得到本段内交通组成。（如表 从表 货车中，虽然小货车实载率较高，但平均吨位较小，对轴载的影响较小；而大货、拖挂车平均吨位大，实载率较高，对轴载影响较为明显，甚至会由于较大轴载的影响，路面出现早期结构性破坏；从载运情况来看，该通道内运输管理不善，超载情况极为严重，特别是拖挂车量，实载率竟高达 根据本合同段内交通量的实际特点，依照工可提供的各项基础数据，按照公路沥青路面设计规范 （ 14供的轴载换算公式进行轴载的计算工作。主线设计计算年限内一个车道累计标准轴载当量轴次07 次，设计弯沉值 米），竣工验收弯沉值为 米）。 交通量预测表 （单位：小客车日） 表 度 2007 年 2010年 2020 年 2027 年 交通量 27642 35679 58165 71940 21 车型比例构成 表 型 小货车 中货车 大货车 拖挂车 小客车 大客车 车型比例 (%) 007年各车型交通量 （单位：辆日） 表 型 小货车 中货车 大货车 拖挂车 小客车 大客车 交通量 4649 7853 3242 3925 4238 3732 线位通道内汽车运输效率计算表 表 22 车 型 小货车 中货车 大货车 拖挂车 小客车 大客车 出 行 绝 对 数 比 例(%) 均吨 ( 座 )位 载率(%) 面结构组合及厚度计算 主线路面结构力学指标表 表 面结构层 抗压回弹模量 20 抗压回弹模量 15 劈裂强度 23 ( 容许拉应力 p (沥青玛蹄脂( 1400 2000 粒式沥青砼( 1200 1600 粒式沥青砼( 1000 1200 泥稳定碎石 1500 1500 剂 量 水 泥 稳 定 碎 石 ( 砂砾 ) 900 900 基 40 路面结构计算采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论，层间接触条件为完全连续，以设计弯沉值 沥青面层及半刚 24 性性基层、底基层的容许拉应力 p 控制计算路面结构层厚度。设计采用由交通部认可的路面专用程序进行结构计算。根据路基填高、地下水位、公路自然区划以及填料情况，参考交通部部颁公路沥青路面设计规范（ 14计算中土基 回弹模量取为不低于中湿状态， 5 区 低于 40构层中其它材料的设计参数取值见表 根据交通量、道路等级对路面强度的要求，以及高速公路路面本身应具有的满足较高服务水平的特点，如平整、坚实、抗滑、耐久等因素，结合本合同段内年平均降雨量较大、夏季高温持续时间长、拖挂车及大货车超载严重的客观状况，采用常规的密级配沥青混凝土已不能满足更高要求的路面需要，结合我国近年来沥青路面新技术发展，本项目将 青玛蹄脂（沥青采用 性）用于表面层，改善表面层高温稳定性、低温抗裂性，提高抗滑性、耐久 性和减噪、防止路表产生水雾等综合服务功能；将密实骨架型级配用于中、下面层，提高其抗辙槽能力。密实骨架型级配在 97 版沥青路面设计规范中未出现，而在已颁布实施的公路沥青路面施工技术规范（ 40已列入，具体施工时可参考；为提高中面层抗辙槽能力，中面层采用 性沥青。 参考初步设计推荐的加宽路面结构方案及该项目初步设计批复意见，经分析计算，路面结构组成如下： 行车道及路缘带路面结构为 46型密级配） +8凝土 5 （粗型密级配），基层为 36基层为 20低剂量水泥稳定粒料，基层顶面设置透层油和热喷改性乳化沥青防水层，面层间设粘层油，以加强层间结合和防止雨水下渗。结合路基所采用的排水方式，土路肩采用 8 厘米厚 凝土预制块硬化。硬路肩处路面结构同行车道，细部构造见设计图纸。 面材料及混合料组成 青混合料 1、沥青 为提高表面层及中面层沥青混合料的使用性能，根据工程所在地的气候、分区（属 1交通等使用要求，参照公路沥青路面施工技术规范（ 40规定，选择采用 合物做改性剂的改性沥青，下面层采用 A 级 70 号石油沥青。改性基质沥青为 A 级或 B 级 70 号石油沥青。 （ 1）面层混合料用沥青 性沥青及 A、 B 级 70 号石油沥青技术要求表 表 青种类 技术指标 性沥青 A 级 70 号沥青 0号沥青 针 入 度 （ 25 ， 100g ， 5s ） （ 最小 3060 6080 6080 26 针入度指数 最小 0 度 5 ， 5cm/ （ 最小 20 延度 10 （ 最小 20 15 延度 15 （ 最小 100 100 软化点 （ ）最小 60 46 44 含腊量（蒸馏法） 不大于（） 0 动力粘度 （ pas ）最小 180 运动粘度 135 （ pas ） 最大 3 闪点 （ ） 最小 230 260 260 溶解度 （ % ） 最小 99 析 ， 软 化 点 差 （ ） 最 27 大 弹性恢复 25 （ % ） 最小 75 质量损失 （ %） 最大 留 针 入 度 比 （ % ） 最小 61 61 58 残 留 延 度 (10) ( 最小 6 6 4 延度 (5) ( 最小 15 注 : 1、试验方法按照现行公路工程沥青及沥青混合料试验规程 (52定的方法执行。求取 个温度的针入度关系的相关系数不得小于 2、表中 135 运动粘度可采用公路工程沥青及沥青混合料试验规程 (52的 “ 沥青布氏旋转粘度试验方法 (布洛克菲尔德粘度计法 )” 进行测定。若在不改变改性沥青物理力学性质并符合安全条件的温度下易于泵送和拌和，或经试验证明适当提高泵送和拌 28 和温度时能保证改性沥青的质量，容易施工，可不要求测定。 3、贮 存稳定性指标适用于工厂生产的成品改性沥青。现场制作的改性沥青对贮存稳定性指标可不作要求，但必须在制作后，保持不间断的搅拌或泵送循环，保证使用前没有明显的离析。 4、老化试验以采用旋转薄膜烘箱试验（ 法为准；允许采用薄膜加热试验（ 替，但必须在报告中注明，且不得作为仲裁结果。 （ 2）粘层用改性乳化沥青 粘层采用快裂阳离子专用改性乳化沥青，用量为 质量技术要求见表 粘层用改性乳化沥青质量技术要求表 表 测项目 恩格拉度 25 上剩余量 （ %） 蒸发残留物 与矿料的粘附性 裹附面积 贮存稳定性 1d(5d) （ %） 残留分 含量 29 （ %） 针入度 25 （ 软化点 （ ） 5 延度 （ %） 溶解度 （ %） 性能指标 1 10 50 40120 50 2/3 1(5) 注： 1、贮存稳定性根据施工实际情况选择试验天数，通常采用 5d，乳液生产后能在第二天使用完时也可选用 1d。个别情况下改性乳化沥青 5d 的贮存稳定