路基路面说明

环巢湖连接线栏杆集镇至环湖大道（北段） 路基路面第三篇 路 基 路 面 - 19 -一、初步设计审查意见执行情况专家组意见：1、奇瑞大道应结合该段道路检测报告，优化路面设计方案。2、加强地质勘察，查明软土分布及特征，并补充软土路基处置方案设计比选。3、细化取弃土方案设计。执行情况：1、考虑到原道路的路基、路面基层强度低于本项目的设计指标，采用对原水泥混凝土路面进行破碎处理后，加铺水泥稳定碎石及沥青混凝土面层。2、本项目北段少数路段存在不良土质，且特殊土层厚度均在三米以内，经过方案比选采用换填垫层法，挖除不良土质，采用碎石进行换填。3、已与地方政府沟通、对接取弃土场位置。二、施工图标段划分说明根据工程规模，环巢湖连接线-栏杆集镇至环湖大道（北段）共分为两个合同段。第一合同段桩号范围为K0+000K12+900，全长12.900公里；第二合同段为：主线桩号范围为K12+900K21+098.28，连接线桩号范围为LK0+000LK2+192.26，全长10.391公里。 本段为第一合同段。三、路基设计原则、横断面布置及超高、加宽设计1、路基设计原则设计以质量可靠、安全经济、审慎创新、环保美观为原则，因地制宜，根据地形、地质、水文等自然条件，并充分考虑不良地质及特殊岩土对路基的影响，合理确定横断面形式与路基填挖高度，做到与周围环境相协调，又具备足够的强度和稳定性；合理选择路基填料及防护、排水措施，做到既节约又耐久；注意水土保持和环境保护，减少对周边自然环境的破坏，加强绿化，美化环境。2、路基横断面布置1）本项目采用双向两车道路基标准横断面，路基宽度为15m，其中主线内K0+000K1+500奇瑞大道路段老路为水泥混凝土路面，本段按照旧路改造利用进行设计，路基宽度为20m。K0+000K1+500奇瑞大道路段路基宽度20m，横断面布置为：3.0m（人行道）+3.25m（非机动车道）+23.75m（行车道）+3.25m（非机动车道）+3.0m（人行道）。主线路基宽度15m，横断面布置为：1.5m（土路肩）+2.25m（硬路肩）+23.75m（行车道）+2.25m（硬路肩）+1.5m（土路肩）。2）用地界：公路用地界限为一般填方路基段排水沟外1m，挖方段坡顶外1m，设置防护路段，路基边坡防护基础外缘1.0米为公路用地界。3）路拱横坡：行车道及硬路肩横坡度为2%，土路肩横坡度为4%。4）人行道：奇瑞大道路段人行道表面铺设荷兰地砖，下面埋设雨污水管道。路基标准横断面（一般路段）路基标准横断面（奇瑞大道路段）3、超高、加宽设计按照规范规定，设计速度80km/h时，当平曲线半径 R2500 m时设置超高，超高旋转轴为路面中心线；R250 m设置加宽，本合同段主线共设置2处超高，无加宽。四、路基设计、施工工艺、参数以及材料要求1、土基回弹模量本项目全线属于3区，结合公路沥青路面设计规范规定，设计宜使路基处于干燥或中湿状态，当道路为重交通等级时，土基顶回弹模量不低于40MPa，路基顶面回弹模量经检测达不到设计要求时，需采用翻晒补压、掺灰或换填碎石处理。2、路基填土高度路基填土高度为路基边缘设计标高与原地面标高之差。路基填土高度过低易造成地下水对路床产生不利影响，降低路床强度，加上行车荷载对路床的作用，使路面产生竖向位移，导致路面高低不平，甚至引起路面破坏；填土高度过高又加大工程量，增加投资，因此需要确定路基最小填土高度。路基最小填土高度一般从以下几个方面来综合确定：(1)路基干湿状态临界高度路基最小填土高度必须满足路面的使用功能，确保路床顶面处于干燥(或中湿)状态。根据公路自然区划标准(JTJ003-86)，本项目属于3长江中游平原中湿区，沿线地基土主要为粘性土，路床处于干燥、中湿状态的临界高度(至地下水位)分别为2.12.5m、1.62.0m，沿线地下水埋深一般为1.01.8m，据此确定的路基最小填土高度1.31.7m,穿塘路段2.12.5m。 (2)路基受力与工作区需要作用于路基的荷载，有路基的自重（即静载）和汽车的轮重（即动载或活载），荷载使相当深度内的路基处于应力状态，为使活载引起的附加应力不至于影响到路基，从而引起沉降和变形等，就必须保证路基最小填土高度。最小填土高度不应小于路基工作区高度经过计算得路基工作区深度为1.5m1.8m（包括路面厚度）。考虑到路基、路面不是均质体，路面主材料的容重均较路基土为大，路面以下工作区的实际深度随路面强度的增加而减少，本项目路基工作区最小深度以1.5m控制。(3)从填料来源上考虑从经济原则上考虑希望尽量降低填土高度。综合考虑各方面因素，一般路段路基最小填土高度取1.5m。3、路基填料本项目路基填料来源于路基挖方和取土场，填料类别主要为低液限黏土，强度和水稳性能一般不能满足路基规范及设计要求，设计采用掺石灰改良的方法，路基填料的获取顺序为先开挖路基挖方，最后开挖取土场。含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质的土必须严加保护，严禁作为路基填料，泥炭、淤泥、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土不得使用。浸水路堤、结构物台背回填、特殊路段换填处理，均应优先选用渗水性良好的材料填筑。在渗水性材料缺乏的地区，采用细粒土填筑时，宜用石灰等无机结合料进行处治。路床填料应均匀、密实、强度高，最大粒径应小于100mm，路床顶面横坡应与路拱横坡一致，具体的强度控制标准和粒径要求见表-1：路基填料最小强度和最大粒径要求 表-1填料应用部位（路床顶面以下深度）（m）填料最小强度（CBR）填料最大粒径（mm）路堤上路床8%100下路床5%100上路堤3%150下路堤2%150零填及挖方路基00.308%1000.300.805%1004、路床处理全线填方路段路床80cm采用石灰改善土填筑，上路床40cm采用8%石灰土填筑，下路床40cm采用6%石灰土掺灰量为6%填筑；对挖方段路床80cm进行反挖，根据地质，对于土质挖方路段采用石灰改善土填筑；对于石质挖方路段，开挖至路面结构底面标高后直接加铺各路面结构层。5、一般路基边坡坡率(1)填方边坡坡率：为较少征地，降低造价，填方路基边坡采用折线形式，路基填土高度H6m时，坡率采用1:1.5；H6m时，上部6m坡率采用1:1.5,6m以下部分坡率采用1:1.75。填方坡脚外设置1.0m宽护坡道。(2)挖方边坡坡率：本项目无深挖路段，挖方边坡坡率采用1:1，在边沟外侧设置碎落台。6、穿水塘段路基沿线水塘、鱼塘及部分排涝沟渠底部均有淤泥，其腐殖质含量高，压缩性大，土质指标差。应先进行排水清淤，然后铺设20cm碎石层，再采用4%石灰土回填至淤泥顶面，若地下水位高，应回填至地下水位+50cm位置，最后采用路基填料回填至原地面，压实度不小于93%。对于局部被路基侵占的较大的河塘，应先进行围堰、排水和塘底清淤，清淤部分采用先铺设20cm碎石层，再采用4%石灰土回填至淤泥顶面，若地下水位高，应回填至地下水位+50cm位置，其余回填到原地面部分同路堤填料，塘、河岸坡开挖台阶，分层压实至原地面，再进行路基填筑，回填至塘顶面部分，压实度不小于93%。7、低填浅挖路基低填浅挖和零填路基由于路床部分处于原地面以下，而地面表层土以耕植土为主，较松散，含有机质，不符合路床质量和强度要求，因此需对低填浅挖和零填路基进行处理。本项目对于填土高度H1.48m和浅挖部分的具体设计为：清除表土开挖至路床底面标高后，继续向下反挖20cm，其下再翻松20cm掺灰4%就地碾压，压实度要求不小于90%，路床以下换填20cm部分掺灰4%，压实度不小于93%，然后再用灰土回填至路床顶面，路床部分掺灰6%，压实度不小于96%。8、桥涵过渡段路基为保证压实质量以减少桥头跳车现象，桥梁及涵洞台背设置过渡段，过渡段的长度根据填土高度和桥台的形式确定，一般为2H+3m（H为台背填土高度）。过渡段填料优先选用碎石、砂砾等透水性材料填筑，如项目区域缺少透水性材料时，也可以用石灰改善土等无机结合料填，以增加过渡段路基的整体强度。本项目桥涵过渡段回填材料同路床设计，采用6%石灰土回填。过渡段与一般路基采取挖台阶衔接，台阶宽度不小于200cm，以2%4%坡率向一般路基内倾斜，台背回填宜与路堤填土同步进行，且桥梁台背和锥坡的施工应同步进行，一次填足，保证压实整修后能达到设计宽度要求。涵洞两侧应对称分层回填压实，在两侧及顶面填土施工过程中，应严格按照施工技术规范要求操作，避免对涵身、侧墙造成损毁，造成安全隐患。桥涵台背基坑回填必须在隐蔽工程验收合格后方可进行，过渡段范围内路基压实度不小于96%。 桥涵台后路基填土处理长度 表-2构造物类型底部处理长度（m）上部处理长度（m）备注桥梁3底部外侧1:2坡率交至路床顶涵洞3底部外侧1:2坡率交至路床顶9、特殊性岩土路基根据地质勘察报告，本项目路线所经区域内少数路段存在不良土质。主要特殊性岩土为软塑-可塑状态的低液限粘土，布于场地表层，不宜直接作为路基。根据地质钻孔纵断面，本路线范围内特殊土层厚度均在3米以内，选择处理方案时根据当地的地质、水文、施工机具、材料、环境及工期等条件进行经济、技术比较，故本次设计采用换填垫层法，挖除不良土质，采用碎石进行换填，施工方便，节约造价。五、路基压实标准及压实度要求为了使路基获得足够的强度、稳定性和抵抗路面荷载下穿的变形能力，保证路基路面的综合服务水平，根据公路工程技术标准（JTG B01-2014）、公路路基设计规范（JTG D30-2004）及公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）的要求，路基压实标准须按公路土工试验规程（JTG E40-2007）规定的重型击实标准，可采取强夯、冲击压实等手段，对地基进行加密处理，以减少地基的沉降。1、地基表层处理路基填筑前需清理地表松散耕植土或有机质土、杂草等，并引排地下水。根据现场调查，项目沿线多为旱地或水田，农作物根系较为发达，为能有效清除含植物根系较多的耕植土，保证路基填筑质量，本设计清表按照50cm厚度进行。清表后的耕植土、有机质土可用作后期边坡植草或取土场的复垦。清表后对原地基进行碾压，压实度不小于90%，当压实度达不到上述要求时，对基底翻挖20cm，采用4%石灰土就地碾压，压实度要求达到90%。穿越河塘地段采取排水、清淤、晾晒、换填、掺灰等措施进行处理，以使其达到路基填筑标准。当地面横坡缓于1:5，在清除地表草皮、腐殖土后，可直接在天然地面上填筑路堤；当地面横坡陡于1:5时，原地面应挖台阶，台阶宽度不应小于2m，并设置2%4%的反向横坡。2、一般填方路基路基填筑时，应从最低处起分层填筑压实，分层厚度按规范的规定填筑，可得到均匀的压实度。若分层过厚，则填层底部不易达到要求的压实度；若分层过薄，则易起皮剥离，影响路基质量。一般分层松铺厚度不宜超过30cm，压实厚度不宜超过20cm，填筑至路床顶面最后一层的厚度应不小于10cm。为了确保路基全断面范围内有效压实，避免出现路基边缘部分的压实度达不到规定要求，对路基断面两侧各加宽30cm碾压宽度，压实完成后再进行刷坡处理。填方路段分几个作业段施工的交接处，若在不同时间填筑，则先进行填筑的路段应按1:1的坡度分层预留台阶，若同时填筑，则应分层相互交叠衔接，其搭接的长度不得小于2m。项目分类路床顶面下深度 （cm）压实度 （%）路堤上路床03096下路床308096上路堤8015094下路堤150以下93零填及挖方路基03096308096路基基底清表以下90桥涵过渡段路基台背回填范围96土质路基压实度标准 表-3六、路基防护工程设计路基防护工程设计中，应以保证工程安全为原则，同时与水土保持、环境保护设计相结合，遵循“因地制宜、就地取材、以防为主、防治结合”的原则，综合考虑安全、美观、经济、实用和各路段不同的地质水文条件，除必须保证边坡防护安全性外，与排水系统设计、环境保护设计、景观绿化设计紧密结合。深入分析本项目地形、地质、地貌特点基础上，经过充分的方案比选论证，选择在技术、经济、工艺、经验和效果个方面具有综合优势的防护方案。1、路基支挡、加固（1）浸水护坡穿越水塘路段设置浸水护坡，浸水护坡采用浆砌片石砌筑，护坡施工前应设置砂砾反滤层，护坡基础应埋置在硬质土层上，有冲刷路段应埋置在冲刷线以下不少于50cm。上部以拱形护坡、草灌混植防护，下部以浸水护坡防护。（2）挡土墙在路堑开挖深度较大路段设置路堑挡墙，以减少挖方数量，降低边坡高度，避免土体因开挖而失去稳定。2、路基防护设计本项目路段路基以填方为主，一般路堤段，当边坡高度H3m时，边坡防护采用草灌混植防护；路堤边坡高度H3m时，边坡防护采用拱形护坡配合草灌混植。其中桥头路基段，为了便于桥梁的检修，在桥头位置设置人行踏步，桥头护坡应在台背、锥坡填筑完成后立即施工，确保路基、桥面施工期间汇水沿护坡顺流排出，避免水土流失和冲刷破坏。七、路基路面排水系统设计本项目为二级公路，路面采用自然漫流方式排出路基范围；为保证路基边坡排水顺利排出路基范围，在道路两侧边坡坡底位置设置土质排水边沟收集边坡雨水。具体排水设计如下：1、路面排水路面排水采用分散排水方式，通过路面横坡将雨水汇至边沟内。2、路基排水路基排水主要通过两侧的路堤边沟来进行。边沟将汇集的路面水、路基边坡水排入河沟或排入涵洞中，施工中路堤边沟一定长度内保持平顺流畅，以利于排水。路堤边沟与路线应顺畅，与桥涵构造物、自然沟渠、河、塘及设置的横向排水沟形成完整的排水体系。沟底纵坡根据地面情况和排水要求进行设计，出水口处与自然沟渠、河、塘、涵洞等沟通，将水引至路基范围以外。路面汇水不能直接排入附近饮用、养殖等敏感水体。路堤边沟设置于边坡坡脚外1.0米（护坡道），采用矩形边沟，边沟尺寸0.6m0.75m，采用C20水泥混凝土现浇，汇集路面水和边坡径流。沟底纵坡根据自然地面情况和排水要求进行设计，并不宜小于0.3%。挖方路段设置矩形边沟，边沟尺寸0.6m0.75m，采用C20水泥混凝土现浇，途经村庄街道路段的矩形边沟加设盖板。3、奇瑞大道管道排水（1）雨水排放 奇瑞大道雨水排水管道起点位于K0+020，沿奇瑞大道两侧布置排水管南行至k0+900处接入两边水沟，通过既有涵洞排入线外水沟，管道直径为d600-d800，管长1760米，合宁铁路以南奇瑞大道段雨水排水管道起点为K0+960，沿奇瑞大道向南至县道001，接入县道001既有涵洞，流入水沟，管道直径d600-d800，管长1055米。（2）污水排放根据最新的栏杆集镇排水规划，合宁铁路以北，通过d400-d500污水管污水排入站前大道污水管道，合宁铁路以南段，通过d400-d500污水管道排入规划的栏杆集镇污水处理厂。（2）管材及接口 雨污水管道选用平口式钢筋混凝土排水管道（级），企口式连接.做法参照图集06MS201-1。（3）管道基础 钢筋混凝土管采用180度混凝土基础，做法详国标06MS201-1-19。基础要求地基承载力特征值大于80KPa，检查井地基承载力大于100KPa，如遇不良地质，待验槽确定方案后，方可继续施工。 （4）开挖沟槽时采用放坡形式或拉森钢板桩支护，确保边坡稳定，不能超挖，要求人工清底。并注意周边建筑物的安全。设置位移观测点，不能带水施工。（5）检查井 雨污水检查井采用盖板式雨水检查井（参见工程数量表），检查井详见图集02S515第15页，检查井井室、井筒及盖板做法及工程量查阅图集02S515.（6）沟槽回填 a.胸腔（图中I）塑料管采用中二灰结石，钢筋砼管采用6%灰土回填，回 填密实度为95； b.管顶以上0.5米范围内（图中II）塑料管采用二灰结石，钢筋砼管采用 6%灰土回填，回填密实度为87； c.管顶以上0.5米以上（图中III）采用6%灰土回填至道路结构层，回填 密实度同道路路基要求。回填材料应分层夯实，从管底基础部位开始到管顶以上500mm范围内，必须采用人工回填；管顶500mm以上部位，可用机械从管道轴线两侧同时夯实，每层回填高度应不大于200mm。（7）雨水口 雨水口采用边沟式单篦雨水口（钢纤维雨水篦），详见国标06MS201-8（落底0.30M）；雨水连接管采用d300钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管，承插橡胶圈接口，坡度0.01。采用C20砼包封，尺寸为宽500mm，厚500mm。交叉口雨水口可根据道路交叉口竖向设计图进行调整。最低点必须准确设置雨水口。 （8）注意事项 1)工程施工前应对管道沿线现状管线进行全面调查，特别是奇瑞大道东侧布置有既有的排水管道和自来水给水管道，查清具体位置，并对施工中涉及到的管线提出保护或迁移方案，在得到管线主管部门同意后方可施工。 2)本工程无压管道按给水排水管道施工及验收规范（GB50268-2008）第9.3条要求进行闭水试验. 3)本说明未详尽处按国家及省现行标准规范执行。八、取土方案及环保和节地措施1、取土坑布置原则本项目路基填料设计中，尽量避免废方，利用一切可以利用的路基填料，减少占地取土，节约造价。具体取土坑布置原则为：（1）取土坑土质应符合路基填料规范要求，地质稳定性较好，可取土层较厚；（2）运距较近，便于施工；（3）须与农田建设、城镇规划和自然环境相结合，不得影响路基稳定，不得造成水土流失等不良后果；（4）桥头两侧不宜设置取土坑；（5）取土坑与路基之间的距离，应满足路基边坡稳定的要求、道路以后拓宽的要求以及便于村民耕作；（6）取土坑应加强施工控制，并严格按计划进行绿化防护，以免引起新的水土流失；（7）施工时应注意：在取土坑征用之前，应对土质情况进行复查，应先进行相关试验，符合规范要求后再征用，以避免工程量的增加。2、路基取土方案项目所经区域地貌上总体属江淮平原，微地貌单元为波状起伏平原，路基填方所占比例较大，需设置集中取土场，路堑挖方尽量通过纵向调配用于路基填方。在对沿线土地资源及路线周围的可取路基填料做了充分调查的前提下，本着少占农田、节省投资、保护环境和综合利用的原则，确定最佳的取土方案。本合同段公路设计共设取土坑2个，取土坑尽量选择在岗地、旱地、荒地，根据路线地勘资料拟定取土场范围内选用低液限粘土，可塑、硬塑状态，一般取土深度5.0米左右，素土CBR值达不到路床和路堤填料要求时，不能直接作为路基填料，应对其进行掺石灰改性处理。通过试验确定若作为路堤填料时，其掺灰配比宜为4%，作为路床填料时，其掺灰配比宜为6%。3、弃土堆设计方案本项目弃土主要为清表土、淤泥质土等，为保证弃土能够再次利用，用于还耕农田回填或用于培土路肩等，需设置临时弃土场。临时弃土场原则上应选择在凹地、荒地，尽量远离村庄，避免选择软弱地带。为避免弃土堆沉陷、坍塌、滑坡等病害发生，周边可设置临时支挡措施，弃土时应分层碾压，压实度不小于85%。4、取土坑生态恢复取土坑采用生态恢复设计，恢复和建造场地的生态能力，实现对自然资源的最大利用。取土坑使用后应将原清表的耕植土及时回填至取土坑边坡，厚度0.5m并适当拍实，取土坑培土后，采用植树、撒草种进行生态恢复，边坡植草采用喜水性植物防护，四周可种植白扬树等当地宜成活的树种。取土坑施工时四周要设置木栅栏或刺铁丝防护网，并在显著位置设置安全警示牌。建议安排专人看管，24小时巡视，以保障人畜安全。九、路面结构设计1、推荐路面结构本项目路面均采用沥青混凝土，除奇瑞大道路段外，新建路面结构总厚度68cm，各结构层为：4cmAC-13C + 8cmAC-25C+36cm水泥稳定碎石+ 20cm低剂量水泥稳定碎石。2、结构设计1）路面设计的结构参数统一采用圆柱体试件测定抗压回弹模量和劈裂强度。沥青混凝土在弯沉指标计算中用20抗压回弹模量，层底拉应力计算时采用15抗压回弹模量。半刚性材料的设计龄期：水泥稳定类为3个月。根据交通部公路沥青路面设计规范JTG D50-2006，参照室内混合料试验结果，结合国内已建成路面调查情况，确定各层材料设计参数如下表-4： 结构设计参数 表-4 层位材料名称级配类型抗压模量(Mpa)劈裂强度(Mpa)2015上面层细粒式沥青混凝土AC4下面层粗粒式沥青混凝土AC-25100012000.8基层水泥稳定碎石CGR150036000.5底基层低剂量水泥稳定碎石70015000.2注：上面层采用SBS改性。2）设计交通量沥青砼路面结构计算采用垂直均布荷载作用下的弹性层状体系理论为基础，以路表设计弯沉值作为路面整体强度的控制指标，以沥青砼路面面层和整体性材料基层的容许弯拉应力进行验算；路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载，交通量预测年限为15年，计算参数取用公路沥青路面设计规范(JTGD50-2006)中的参考值进行综合分析后确定。（1)路段交通量预测结果通过交通分配得到未来特征项目路段的交通量预测结果见下表-5。 路段交通量预测表 （单位：pcu/d） 表-5路 段2016202020252030起点331省道51747557984112320331省道105省道558480351046813015105省道终点段534377741029812199路段平均536777891020212512增长率7.73%5.55%4.17%（2）项目路段未来车型比例预测项目路段未来年车型比例预测结果见下表-6： 相关主要道路交通量预测结果 （单位：pcu/d） 表-6车型小货中货大货拖挂小客大客201615.34%7.96%16.91%9.21%40.90%9.68%202014.98%7.30%17.07%7.05%43.30%10.29%202514.63%5.64%17.23%4.89%46.71%10.91%203014.27%3.97%17.39%2.73%50.11%11.53%根据交通量组成及公式：Ld=600Ne-0.2AcAsAb (0.01 mm)得到各路段设计年限内一个车道上的累计当量轴次Ne为1.36107次（为重等交通等级），路面弯沉设计值Ld为24.7（0.01mm）。3）路面结构的计算路面设计交通等级为重交通等级。公路等级：二级公路 公路等级系数：1.1 面层类型系数：1 路面结构类型系数：1 路面设计弯沉值: 24.7 (0.01mm)层位 结 构 层 材 料 名 称 劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa) 1 细粒式沥青混凝土 1.4 0.46 2 粗粒式沥青混凝土 0.8 0.26 3 水泥稳定碎石 0.5 0.26 4 水泥稳定碎石 0.5 0.26 5 低剂量水稳碎石 0.2 0.1（1）新建路面结构厚度计算 新建路面的层数: 5 标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计层层位: 5 设计层最小厚度: 150 (mm) 路面设计弯沉值: 24.7 (0.01mm)层位 结构层材料名称 厚度 20平均抗压 15平均抗压 容许应力 (mm) 模量(MPa) 模量(MPa) (MPa) 1 细粒式沥青混凝土 40 1400 2000 0.46 2 粗粒式沥青混凝土 80 1000 1200 0.26 3 水泥稳定碎石 180 1500 3600 0.26 4 水泥稳定碎石 180 1500 3600 0.26 5 低剂量水稳碎石 ? 700 1500 0.1 6 新建路基 40 按设计弯沉值计算设计层厚度: LD= 24.7 (0.01mm) H(5)= 150 mm LS= 22.2 (0.01mm) 由于设计层厚度 H(5)=Hmin时 LS=LD,故弯沉计算已满足要求。H(5)= 150 mm(仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度 : H(5)= 150 mm(第1层底面拉应力计算满足要求) H(5)= 150 mm(第2层底面拉应力计算满足要求) H(5)= 150 mm(第3层底面拉应力计算满足要求) H(5)= 150 mm(第4层底面拉应力计算满足要求) H(5)= 150 mm (5)= 0.11 MPa H(5)= 200 mm (5)= 0.099 MPa H(5)= 194 mm(第5层底面拉应力计算满足要求) 路面设计层厚度: H( 5 )= 150 mm(仅考虑弯沉) H(5)= 194 mm(同时考虑弯沉和拉应力)通过对设计层厚度取整以及对路面厚度进一步的修改, 最后得到路面结构设计结果如下: 细粒式沥青混凝土 40 mm - 粗粒式沥青混凝土 80 mm - 水泥稳定碎石 180 mm - 水泥稳定碎石 180 mm - 低剂量水稳碎石 200 mm - 新建路基3、奇瑞大道段路面结构本项目起点K0+000-K1+500路段奇瑞大道，现状为水泥混凝土路面，路面宽度14米，混凝土面板整体状况良好，主要病害为路面表层磨损露骨，少量板块在横向接缝附近出现裂缝，如下图： 路面表层磨损露骨 板块裂缝 对该段路面现场进行了取芯，共钻取两个孔，分别为K0+050一号孔和K1+400二号孔处。通过检测得知一号孔混凝土厚235mm,弯拉强度4.47，水稳上层厚140 mm.， 水稳下层厚100 mm；二号孔砼厚240mm,弯拉强度4.58，水稳上层厚110 mm， 水稳下层厚100 mm。原有老路水泥混凝土面层强度较好，基层芯样成型好。 奇瑞大道现状 奇瑞大道路面根据旧路面的检测报告，结合现阶段交通量以及远期规划，考虑到原道路的路基、路面基层强度低于本项目的设计指标，采用对原水泥混凝土路面进行冲击碾压破碎处理后用作底基层，加铺水泥稳定碎石及沥青混凝土面层。改建路面加铺补强层厚度计算：冲击碾压破碎力学模式更趋向于级配碎石，因此计算时碎石化底基层强度模量参照级配碎石来进行计算。加铺路面的层数 : 4 标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 24.7 (0.01mm) 路面设计层层位 : 3 层位 结构层材料名称 厚度 20平均抗压 15平均抗压 容许应力 1 细粒式沥青混凝土 40 1400 0 2000 0 0.46 2 粗粒式沥青混凝土 80 1000 0 1200 0 0.26 3 水泥稳定碎石 ? 1500 0 3600 0 0.26 4 级配碎石 240 500 0 500 0 5 改建前原路面 250 按设计弯沉值计算设计层厚度 :(弯沉值按新建路面 F 公式计算) LD= 24.7 (0.01mm) H( 3 )= 10 mm LS= 27.4 (0.01mm) H( 3 )= 60 mm LS= 23 (0.01mm) H( 3 )= 40 mm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力计算设计层厚度 : H( 3 )= 40 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求) H( 3 )= 40 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求) H( 3 )= 190 mm ( 3 )= 0.265 MPa H( 3 )= 240 mm ( 3 )= 0.221 MPa H( 3 )= 195 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求) 路面设计层厚度 : H( 3 )= 40 mm(仅考虑弯沉) H( 3 )= 195 mm(同时考虑弯沉和拉应力)通过对设计层厚度取整以及对路面厚度进一步的修改, 最后得到路面结构设计结果如下:4cmAC-13C + 8cmAC-25C+20cm水泥稳定碎石+ 旧水泥混凝土路面冲击碾压破碎底基层。其中下穿合宁铁路区域路段采用挖除旧路面结构，按照新建结构层进行铺筑。十、路面结构材料组成设计1、沥青面层沥青面层应具有平整、密实、抗滑、耐久的品质，上面层应具有一定的抗滑性能，横向力系数（SFC）不小于54、构造深度（TC）不小于0.55 mm。材料要求如下：1）普通沥青：根据工程所在地的气候分区及交通等级使用要求，沥青采用标号70号，沥青等级：A级，上、下面层采用SBS聚合物作为改性剂的改性沥青，应采用适宜的生产条件和方法进行，通过试验确定合理的改性剂剂量和加工温度，改性剂应分散均匀并达到一定的细度。其技术要求见下表-7、8。 道路石油沥青技术要求 表-7试 验 项 目单位AH-70针入度（25，100g，5s）0.1mm60-80针入度指数PI-1.5+1.0软化点（RB） 不小于4610延度 不小于cm2015延度 不小于cm100闪点 不小于260含蜡量（蒸馏法） 不大于%2.2密度（15）g/cm3实测记录溶解度 不小于99.5TFOT(RTFOT)后残留物质量变化 不大于%0.8残留针入度比 不小于%61残留延度（10） 不小于cm6 SBS改性沥青技术要求 表-8试 验 项 目单位技术要求针入度（25，100g，5s）0.1mm30-60针入度指数PI 不小于0延度5，5cm/min 不小于cm20软化点TR&B 不小于60运动粘度135延度 不大于Pa.s3闪点 不小于230弹性恢复25 不小于%75溶解度 不小于99贮存稳定性离析，48h软化点差 不大于2.5TFOT(RTFOT)后残留物质量变化 不大于%1.0针入度比25 不小于%65延度5 不小于cm152）粗集料粗集料应选用坚硬，耐磨、抗冲击性好的集料，集料应石质坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质，并具有足够强度和耐磨耗的性能，同时具有良好的颗粒形状(近立方体颗粒)。集料应选用反击式破碎机轧制，禁止使用颚式破碎机。粗集料技术要求见下表-9。 沥青面层用粗集料质量要求 表-9指 标单位要求值石料压碎值 不大于%30洛杉矶磨耗损失 不大于%35表观相对密度 不小于2.45吸水率 不大于%3.0对沥青的粘附性 不小于%5坚固性 不大于%12针片状颗粒含量(混合料) 不大于%20水洗法0.075mm颗粒含量 不大于%1软石含量 不大于%53）细集料应采用洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配的机制砂，细集料应与沥青有良好的粘结能力，不得随意在采石场内自行采购，严禁采用山场下脚料。与沥青粘结性能很差的天然砂及用花岗岩、石英岩等酸性石料破碎的机制砂或石屑不得使用，细集料的质量要求及规格见下表-10、11。沥青面层用细集料质量要求 表-10指 标单位要 求 值表观相对密度 不小于t/m32.45含泥量 (0.075mm的含量) 不大于%5砂当量 不小于 %50 沥青混合料用机制砂或石屑规格 表-11规格公称粒径(mm)通过各筛孔的质量百分率（%）9.54.752.361.180.60.30.150.075S150-310090-10060-9040-7520-557-402-200-104）填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉。原石料中的泥土杂质应除净，矿粉要求干燥、洁净，拌和机回收的粉尘不准使用。矿粉质量技术要求见下表-12。 沥青面层矿粉质量技术要求 表-12指 标单位质量技术要求表观密度 不小于t/m32.45含水量 不大于%1粒度范围 0.6mm（%）0.15mm（%）0.075mm（%）%10090-10070-1005）抗剥落剂当沥青混合料的粘附性达不到要求时，可以采用掺加消石灰代替部分矿粉来改善沥青与石料的粘附性，剂量应通过试验确定，总量不得超过矿质集料总量的2%。消石灰应采用工厂化方式生产，不得采用自行消解石灰。以氢氧化钙（消石灰）替代部分石灰岩矿粉，总量不超过矿质集料总量的2%，其质量技术指标应满足下表-13要求。 沥青上面层用消石灰质量技术要求 表-13 指 标质量技术要求表观密度（t/m3） 大于2.5氢氧化钙（%） 大于95有效氢氧化钙（%） 大于92未消解氧化钙 小于1%CaO+MgO 大于66%含水量（%） 不大于1 细度（%（下列筛孔通过率） 0.6mm 0.15mm 0.075mm 1009010090100外观无团粒结块加热安定性合格6）沥青混合料的技术要求面层沥青混合料矿料级配采用安徽省路网项目精细化管理与关键技术施工指南中对密集配沥青混凝土混合料的矿料建议及配，如下表-14： 面层沥青混合料矿料级配及沥青用量 表-14 级配类型通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分比（%）31.526.519.016.013.29.54.75AC-13100909862733748AC-251009310075876679587148613246通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分比（%）沥青用量（%）2.361.180.60.30.150.075AC-132834192610201016713484.95.4AC-25233515261019613410373.84.3面层沥青混合料矿料级配原则上依据上表采用骨架密实型级配，具体应按后续试验确定工程级配范围。各层沥青混合料应满足所在层位的功能性要求，便于施工，不容易离析，各层应连续施工并连结成为一个整体。沥青混合料采用马歇尔试验配合比设计方法，沥青混合料马歇尔试验技术标准见下表-15，并有良好的施工性能。 沥青混合料马歇尔试验技术标准