新泰段高速公路施工图设计技术交底.doc

205国道莱芜至新泰段高速公路施工图设计 技术交底第一部分 总 概 述一、 概述205国道北起山海关，南至广州，是贯穿我国华北、华东、华南等地重要交通主干线。本施工图为205国道山东省境内的一段，处于鲁中地区，北接205国道博山至莱芜段终点，南与京沪高速公路化(化马湾)临(临沂)段(汶南镇两桥庄)搭接，是山东省公路网主框架“三纵三横一环”中之二横的重要组成部分。本项目的建设不仅完善了山东省公路主干线交通网络，提高了汽车运输能力，改善了山东省发展外向型经济的投资环境，而且对改善区域交通环境和促进区域经济及社会发展具有重要作用。二、 任务依据山东省公路管理局(1999)鲁路工函41号关于加快莱芜至新泰高速公路工程设计的函。合同。1999年11月22日鲁交计1999130号关于莱芜至新泰段公路初步设计的批复及初步设计审查意见。1999年元月13日山东省公路管理局(2000)鲁路计函1号“关于印发莱芜至新泰公路泰莱连接线初步设计审查会会议纪要的函”。2000年3月20日山东省公路管理局(2000)鲁路计函6号“关于印发莱新路泰莱路连接线初步设计有关事宜的会议纪要的函”。2000年1月21日山东省地质矿产厅鲁地字20006号关于印发对国道205线莱芜至新泰段高速公路地质灾害危险性评估报告评审意见的函。1999年10月205国道莱芜至新泰高速公路初步设计文件。1999年11月205国道莱芜至新泰高速公路泰莱连接线初步设计文件。院计划经营处给三分院下达的勘察设计计划任务书。三、 路线起讫点、中间控制点、所经主要河流、垭口、城镇及工程概况路线起点位于莱芜市颜庄镇王家港村，与国道205线博山至莱芜段终点相接(博山至莱芜段桩号K44+655莱芜至新泰段桩号K0+000)，向南经野虎沟南、唐家宅北、吕家林南；之后沿九龙山东北侧和葫芦山水库西南侧，跨牟汶河，至钢城区西、设钢城互通式立交；在卞家泉跨东莱(磁莱)铁路和老205国道。之后进入新泰市境内，经北师店乡小驻马庄，金斗水库东，绕榆山至岙阴乡与新泰公路交叉并设新泰互通式立交，再经东周水库东、青云山东，在沈家庄镇洼子庄与老205国道二次交叉，终点止于新泰市汶南镇两桥庄东北，与京沪高速公路(化马湾至临沂段)搭接，设互通式立交联接。与京沪高速公路交叉处桩号K45+851.082=京沪高速公路桩号K45+836.686，主线修建终点为K45+580。路线主线修建长度45.58公里，路基挖方549.84万米3，填方542.10万米3，特大桥、大桥1803m/5座、中小桥824.99m/14座，涵洞115道，互通式立交3处，分离式立交817.485m/7处，高架桥655.755m/2处，通道56道，天桥28座(未含互通立交范围内的桥涵)，停车区1处，管理处和养护工区各1处，并合并设置，挡土墙912.45米/5段。钢城连接线1.361公里，新泰连接线8.762公里，两条连接线均采用二级路标准。泰莱连接线全长10.95公里。特大桥、大桥1597.58米/3座、小桥90.04米/4座、涵洞14道、互通立交3处、天桥3座、通道21道(未含互通立交范围内的桥涵)。本工程共划分6个合同段，见表31，不含交通工程机电部分工程。招标文件划定的标段桩号(原桩号)与施工图的标段分界桩号(新桩号)不一致，但实地分界位置没有变。各标段新桩号及主要工程量一览表 表11标 段新桩号长 度主 要 工 程 量第一合同段(泰莱连接线)K0+000K10+95010.95特大桥、大桥1597.58米/3座，小桥90.04米/4座，分离式立交124.48米/1座，通道、天桥24座，涵洞14道(未含互通立交范围内的桥涵)，互通立交3处，该标段路面工程。第二合同段K0+000K9+4069.406大桥237.22米/1座，中桥228.732米/3座，小桥78.87米/3座，分离式立交432.76米/2座，通道、天桥22座，涵洞19道，二标和三标段的路面工程。第三合同段K9+406K18+4229.016大桥397.204米/2座，中桥40.44米/1座，小桥18.54米/1座，分离式立交196.4米/2座，通道、天桥11座，涵洞24道(未含互通范围内的桥涵)，互通立交1处，无路面工程。第四合同段K18+422K25+8037.381大桥368.6米/1座，中桥156.76米/2座，小桥25.5米/2座，分离式立交698米/3座，通道天桥13座，涵洞13道，四标和五标的路面工程。第五合同段K25+803K35+1189.315特大桥800米/1座，中桥71.24米/1座，小桥35.54米/1座，通道、天桥15座，涵洞32道(未含互通立交范围内的桥涵)。连接线8.762Km，中、小桥86.83米/2座，涵洞22道，互通立交1处，无路面工程。第六合同段K35+118K45+851.08210.703082中桥183.711米/2座，分离立交146.08米/2座，通道、天桥23座，涵洞27道，渡槽1处，互通立交1处(未含互通立交范围内的桥涵)，停车区1处，该标段的路面工程。四、 沿线自然地理特征1、 气象 项目区属暖温带半湿润季风区，四季分明。春季干燥多风，夏季高温多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷。历年平均降雨量739.2mm，1小时最大降雨量98.3mm，年最大降雨量1395.4mm，降雨多集中在6、7、8三个月，年平均气温12.7，历年最高气温39.5，历年最低气温21.6,最大风力18.0ms，风向西南偏西，最大冻土深度41cm。2、地形、地貌：本次勘察路线所经过冲积平原区，低山丘陵区，平原微丘三大地貌单元，唐家宅以北处于莱芜盆地内，唐家宅到东周水库之间，为低山丘陵区，东周水库以南则处于新泰平原微丘区内。地面标高在173.00米334.08米220.90米之间变化，相对高差最大为100米，总的趋势呈两端低，中间高的不规则马鞍形状，局部地段由于人工采石，修路平地，拦河筑坝，挖土烧砖，煤矸石堆放等，地形变化较大，各单元特征如下：(1)、冲积平原：路线里程K0+000K7+600和泰莱连接线LK0+000LK8+100即主线路段位于西港煤矿、野虎沟、唐家宅一带，处于莱芜断陷盆地的东南部边缘，汶河南岸的冲积平原上、地势开阔平坦，地面标高200.40260.70米，相对高差约60米，总体趋势为南高北低，即向盆地中心倾斜，地形起伏不大；莱芜连接线路段位于莱芜市南部汶河两岸，其地面高程在173194米之间，地形平缓，呈西低东高之势。(2)、低山丘陵区：路线里程K7+600K34和新泰连接线，即唐家宅以南至东周水库、青云山一带，区内基岩基本裸露，山岭起伏，大致呈东西走向，海拨高程在110576米之间，相对高差466米，路线经过区地面标高230334.08米，其中转子山以北处于丘陵的前缘缓坡上，转子山至东周水库之间处于低山丘陵内，地形起伏变化大，区内主要山峰有：九龙山、葫芦山、韩崮顶、青龙岗、榆山等。(3)、平原微丘区：主线里程K34K45+600段及泰莱连接线LK8+100LK11+300段，即东周水库以南地区和莱芜市东侧。东周水库以南地区内丘陵大致呈南北向延伸，地面标高在180-300米之间；路线在南河庄以南与涝坡之间处于丘陵缓坡上，涝坡汶南以南，地形相对平缓，地面标高210-223米，总体呈南高北低，地形起伏不大；莱芜连接线东侧的平原微丘区，总体呈东北高西南低，地形平缓。3、地层岩性场区主要为第四系松散堆积物、第三系至寒武系沉积岩及太古界花岗岩。低山丘陵区基岩基本裸露，冲积平原，平原微丘区，第四系地层发育。沉积岩产状较平缓，倾向北北东，倾角1830单斜产出，沿线地层主要特征见表3-2。4、 地质构造与地震(1)、地质构造：路线所经区位于鲁中南，其大地构造位置属于华北断块区之鲁西断块，基底地层以变质岩、花岗岩、花岗岩、花岗岩片麻岩为主，盖层为古生界到第四系沉积物。构造线方向以北北东、北西方向为主。场区的具体位置处于郯庐(沂沐)断裂带之间派生构造北西向断裂构造体系内，由三条大断裂组成，即泰山断裂，莲花山断裂、蒙山断裂。三条大断裂作为莱芜凹陷、新浦山凸起、新泰蒙阴凹陷的边界断裂，控制其形成和发育，场区的三大断裂进一步派生出次一级断裂，走向以北东东，东西方向为主，主要有梁坡断裂、颜庄断裂、青泥沟断裂、南仓峪断裂、榆山断裂等。现分述如下：区域地层岩性特征简表 表1 -2地质时代代号岩性特征厚度(米)成因分布范围第四系全新统Q4al+el黄褐色、棕红色亚粘土，局部地段为粘土，亚粘土。0.5013.00冲积、残积平原区，平原微丘区及低山丘陵区的山间沟谷带。Q4al+pl黄褐色、中粗砂，砂砾角砾，圆砾卵石等，河庆中局部平细砂薄层。6.408.80冲积、冲积平原区，现代河床中。第四系上更新统Q3pl+el黄褐色，棕黄色，以为亚粘土为主，局部为粘土。0.207.00残积、坡积主要分布于低山丘陵区和平原微丘区。第三系E紫红色，杂色，砾岩，砾石成份以灰岩，花岗岩，砂岩为主，棱角-次棱角状，胶结物主要为泥质，其次有少量的钙质胶结。未揭穿沉积低山丘陵区，岙阳河一带。白垩系K黄褐色，灰白色，中细粒，长石英砂岩。未揭穿沉积平原微丘区，汶南分水岭一带。侏罗系J黄褐色，紫红色，薄层状，泥质砂岩，砂质泥岩，泥岩等。未揭穿沉积低山丘陵区，汶南一带。二迭系P灰黄色灰白色厚层长石，石英砂岩灰黄色中薄层状细砂岩等。未揭穿沉积平原区颜庄镇一带。石炭系上统C灰黄色，中薄层状，灰岩，局部夹灰黄色薄层状，泥灰岩，黄褐色，灰白色砂岩夹煤层。未揭穿沉积路线终点，起点一带。奥陶系中统O2深灰色，中厚层状，灰岩，砾状，豹皮灰岩，局部夹土黄色，中薄层状，泥质灰岩。未揭穿沉积主要分布于低山丘陵区。寒武系中统E2+3灰色，深灰色，中厚层状灰岩局部夹紫红色，泥质砂岩，泥岩等。未揭穿沉积榆山、葫芦山一带。太古界Ar黄褐色，灰白色，中、粗粒花岗岩。未揭穿岩浆作用主要分布于低山丘陵区。(a)场区外围断裂： 郯庐(沂沐)断裂：是鲁东南及鲁东构造区的边界断裂，由相互平行的五条断裂组成，走向北东，断层带宽度较大，为一活动性正断层，对场区的区域稳定有一定的影响。 泰山断裂：为场区的外围断裂，走向北西，倾向西南，为活动性平移断裂，对场区的区域稳定性有一定的影响。 蒙山断裂：距路线的终点约30公里，为外围断裂，走向北西，倾向西南，为活动性正断层，对场区的稳定性影响较小。梁坡断裂：位于路线的东部67公里处，走向北东，倾向南西，全长超过百公里，切割了新泰-蒙阴的第三系地层，为一深大活动性断裂，对场地的区域稳定性影响较大。(b)场区内断裂颜庄断层：与路线的关系最为密切，在葫芦山以北至榆山之间，路线多次与其相交，走向北西，倾向西南，倾角6070为一平移正断层，断层带宽度不详。莲花山断层：从青云山以南的杨家河村穿过，为郯庐断裂带派生的西北向正断层，是新泰蒙阴凹陷与新浦山凸起的构造分界线，走向北西(320340)倾角70，断层破碎带宽约50100米，向西南方向延伸，与郯庐断裂相交，为一活动性断层。青泥沟断裂：于葫芦山山南延伸约10公里，走向近东西，倾向正南，在葫芦山可见寒武系地层与奥陶系地层发生到转变现象，为一正断层。南仓峪断层：路线在南仓峪附近穿过此断层，走向北东(4045)，倾向南东，倾角6070，沿走向延伸约8公里，断层的中部被颜庄断层切断，为一正断层。北师店断层：位于路线的北师店一带，该断层为弧性断裂，在北师店以西走向北北东，倾向东南，在北师店以东转为北东6080，断层带宽度约70米，充填物为断层角砾，局部为断层泥，角砾成分以灰岩，砾状灰岩为主，其次为泥岩，均已不同程度的胶结，为一活动性正断层。榆山断裂：位于榆山山北坡，延伸约9公里，走向南西，倾向南东，在西南方向交于莲花山断层，为一正断层。据区域资料分析，上述断裂构造在中生代及老第三纪时活动性最为强烈，新第三纪时期由于构造力场的转变，大部分断裂的活动性质发生了变化，活动强度减弱。除以上断层外，在路线的终点附近分布510条北东向的小断层，规模小，延伸短，且距路线有一定的距离，因此对路线的稳定性影响甚微。(2)、地震：场区位于华北断块的中南部，紧邻郯庐(沂沐)活动断裂带，场区内地质构造较为复杂，自新生代以来，断裂多有活动，因此区内存在地震的发震可能和受邻区地震的危险。据地震史记载，自公元前1831年至今，场区外围只发生两次强震，即公元前75年安丘的7级地震，1668年临沂的8.5级地震，其余的均为小震。且主要发生在四个地方，即莱芜的东部、新泰的南部、东平的南部、泰山脚下，而且地震频度不高，每百年内三级左右小震平均27次，据中国地震烈度区划图(1990)，路线所经地区地震基本烈度为7度，属抗震设防区。5、水文地质(1)、地表水：区内地表水系不发育，基岩大部分裸露，地表径流强烈，除了星罗棋布的人工灌区及水塘外，主要发育河流有牟汶河、白杨河、岙阳河、水汶河、孝义河，其河流均为场区西部汶河的支流。河流为源短流急的季节性河流，枯水期水流很小，甚至干枯，雨季则流量增大，河水猛涨。路线穿过的河流，经取水样分析，对砼无侵蚀性。(2)、地下水：场区的地下水比较贫乏，属贫水区，地下水大体可以分为三种类型，即第四系孔隙水，基岩风化裂隙水、岩溶裂隙水，现分述如下：第四系孔隙水：赋存于第四系松散冲、洪积物及残坡积物中，主要分布于平原区、平原微丘区及牟汶河、白杨河、岙阳河一级阶地及河漫滩一带，地下水埋深一般为0.506.00米，流向大致与地形一致，其补给主要为大气降水，其次为河流，水库的渗入等，其动态水位随季节性变化明显。基岩风化裂隙水：主要分布于低山丘陵区，赋存于基岩风化裂隙中，水质好，水量小，埋深一般数十米以下，青云山、崇本庄一带，有细小的山泉出露，即为风化裂隙水。岩溶裂隙水：主要赋存于奥陶系、寒武系灰岩岩溶裂隙及溶洞之中，埋藏较深，无规律性，水质好，水量一般，其补给以大气降水为主，其次为河流渗入。经全线取水样分析，除了蒙馆路分离立交桥处地下水对砼具弱的侵蚀性外，其余地段地下水对砼均无侵蚀性。6、不良地质现象沿线不良地质现象主要有以下5种：(1)、黄土状土：位于低山丘陵区，属冲洪积成因，具体分布路段为K22+760K23+030段，一般为褐黄色湿陷性黄土，偶见虫孔，夹少量灰岩碎石，土层厚度0.90米，湿陷系数为0.0350.049，自重湿陷量ZS110最大纵坡及坡长%/m/处5/7002.10/700/1最小坡长m200400凸型竖曲线一般最小半径m450010000凹型竖曲线一般最小半径m300010000竖曲线最小长度m70212.5路基宽度M2323行车道宽度M23.7523.75设计荷载汽车超20，挂车120平均每公里交点数个0.548平曲线占路线总长%62.33平均每公里纵坡变更点个1.278竖曲线占路线总长%40.37 第二六合同段主要技术指标采用情况一览表 3-2主要技术指标单 位规 范 值采 用 值路线长度Km45.849计算行车速度Km/h100100平曲线一般最小半径m7002000/2处平曲线极限最小半径m400/不设超高的最小半径m40004000最小缓和曲线长度m85204.258同向平曲线间最短直线m6V/反向平曲线间最短直线m2V412.881/1处停车视距m160160最大纵坡及坡长%/m/处4/8003.67/680/1处最小坡长m250440凸型竖曲线一般最小半径m1000010000凹型竖曲线一般最小半径m65007310.45竖曲线最小长度m85208.58路基宽度M26.026.0行车道宽度M23.7523.75设计荷载汽车超20，挂车120平均每公里交点数个0.305平曲线占路线总长%66.55平均每公里纵坡变更点个1.2竖曲线占路线总长%56.61 2、技术指标的总体运用1)、第一合同段在初步设计路线线位的基础上，结合地形、地物、工程地质、煤矿采空区，合理运用技术标准，妥善处理桥位与被交公路、水利、环境等各种因素，优化线位，尽量使线形与地形限制相协调，尽量避免高填深挖。LK7之后低山丘陵区沿线地形地质条件较复杂，路线平纵设计时注重考虑填挖平衡。平原区选线采用曲线绕避村庄，并尽量少压煤和缩短采空区长度，同时尽量采用较高的技术指标以提高该路的使用质量和服务水平。2)、第二六合同段在初步设计路线线位的基础上，结合地形、地物、工程地质、煤炭采空区，合理运用技术标准，妥善处理桥位与被交公路、水利、环境等各种因素，优化线位，尽量使线形与地形限制相协调，尽量避免高填深挖。丘陵区沿线地质条件较复杂，地貌起伏变化大，路线平纵设计时注重考虑填挖平衡。平原区选线采用曲线绕避村庄，并尽量采用较高的技术指标以提高该路的使用质量和服务水平。总体设计时还从安全、经济、可行考虑，处理好深挖与高填的均衡，桥梁与高挡墙的比较。3、路线平纵面设计1)、第一合同段平面设计泰莱连接线路线长度为10.950公里，设交点6个，平曲线长度占路线总长62.33，最小平曲线半径为2500米/1处，平曲线间最大直线长度1914.496米，平曲线间最小直线长度：同向平曲线间1914.496米，反向平曲线间258.858米。纵面设计纵断面共设变坡点15个，最大纵坡2.1/1处，坡长700米，最小竖曲线半径：凸型为10000米/1处；凹型为10000米/1处，竖曲线占路线总长度40.37。2)、 平面设计路线主线建设长度45.58公里，共设交点13个，平曲线长度占路线总长66.55，最小平曲线半径为2000米/2处，最小缓和曲线参数707.107米，最小缓和曲线长度204.158米。平曲线之间最大直线长度2993.194米，反向平曲线间的最小直线长度412.881米。 纵面设计纵断面共设变坡点54个，最大纵坡3.67%计1处，坡长680米，最小竖曲线半径：凸形为10000米/1处，凹形为7310.45米/1处，竖曲线占路线总长度56.61。钢城连接线：二级公路标准，路线全长1.361公里，全段为直线，最大纵坡3.382，坡长780米，最小竖曲线半径：凸型：R8000m，凹型R15000m。新泰连接线：二级公路标准，路线全长8.762公里，共设交点3个，平曲线占路线总长18.114，最小平曲线半径1000米/1处，平曲线间直线长度611.529米；该连接线纵断面最大纵坡2.734计1处，坡长820米，最小竖曲线半径：凸型为12000米/2处；凹型为1000米/1处，竖曲线占路线总长40.508。三、施工注意事项施工放样时，必须采用设计文件中所提供的导线点、水准点成果资料。中桩放样宜采用极坐标法或GPS全球定位技术，使用光电测距仪应满足测设精度要求。放样前必须对导线点进行联测、复核，成果符合规定要求方能进行放样，如需恢复或加密必须严格按照控制测量办法执行。施工时，如沿线水准点需加密，迁移或重新恢复时，应按照GB1289891三、四等水准点测量规范及交通部颁发的公路路线勘测规程JTJ 061-85所要求的精度执行。第四部分 路基、路面及排水一、初步设计批复意见执行情况 1、审查意见中指出“对于K0+300K0+400之间新近形成的采空区，应采用临时路面，待沉降稳定后再重铺路面”。勘探结果认为该段采空区在2002年至2003年内的剩余沉降量已较小，而本项目在2002年底竣工，如果在2002年底以后的剩余沉降量较小，能满足路基沉降的要求，则不需修建临时路面过度。因此，本次设计中暂不考虑修建临时路面，通过施工期间对地表沉降的观测，根据观测资料再确定是否修建临时路面。 2、审查意见中指出“深挖路堑段防护墙应避免分层上下设置”。因路堑的开挖采用光面小型爆破的施工方法，开挖爆破对路堑边坡的岩石扰动较小，路堑边坡平整光滑。根据施工图设计阶段的详细地质勘探报告，对于易风化岩石的路堑边坡，采用护面墙对边坡进行全部防护；对于石灰岩、白云岩及花岗岩等不易风化的硬质岩路堑边坡，仅对全风化和强风化层进行防护。 3、审查意见中“建议面层下层6cm、AC-25改为AC-25，上油层使用改性沥青”。考虑到面层的中面层已采用AC-20，且下有1cm的沥青砂封层，从面层的服务性能考虑，下面层仍采用AC-25，上面层沥青采用剂量4%的SBS改性沥青。二、路基设计 1、一般路基(1)路基高度路线穿越的地貌单元主要有低山丘陵区、平原微丘区和冲积平原区，路基高度主要受地形条件、被交路净空标准，地下水位及路基稳定性等因素控制。河流冲积平原区，地形平坦，均为填方路基，雨季最不利地下水位埋深0.5m，路基最小填土高度按中湿状态考虑为1.5米。低山丘陵区，地形起伏较大，地下水埋藏较深，路基最大填土高度为18m，最大挖深40m。(2)路基宽度第一合同段公路等级为四车道高速公路，计算行车速度为80Km/h，整体式路基宽度为23.0米，其中：行车道宽27.5米，硬路肩宽22.5米(含右侧路缘带宽20.5米)，中间带宽2.0米(中央分隔带1.5米，左侧路缘带宽20.25米)，土路肩宽20.5米。第二六合同段公路等级为四车道高速公路，计算行车速度为100Km/h，整体式路基宽度为26.0米，其中：行车道宽27.50米，硬路肩宽23.0米(含右侧路缘带宽20.5米)，中间带宽3.50米(中央分隔带2.0米，左侧路缘带宽20.75米)，土路肩宽20