总说明书成果

总 说 明 书1 概述四川省南充市青居水电站跨上引航道桥梁工程，位于青藏高原东缘、秦岭西端和川西北高原结合部，是交通部规划的八条西部大通道之一的甘肃兰州至云南磨憨口岸公路的重要组成部分，是甘肃、青海等西北地区通往西南地区的必经之路，也是阿坝藏族羌族自治州东北部地区南下通往四川省会成都市的主要通道。现有公路标准低，路况差，翻浆、冻胀、坑槽等病害严重，行车条件极差，已不能满足交通量增长的需要。本项目的建设对贯彻落实国家西部大开发战略、完善藏区及四川省二级公路网，加强民族团结，开发区域旅游资源，促进地区经济发展等具有重要意义。本项目于200O年由中国公路工程咨询监理总公司开展前期工作，其间省交通厅组织省内外专家对项目可行性进行多次评审， 2002年2月交通部组织有关专家对工可报告进行了审查，2003年4月该项目经国家发展和改革委员会批准建设。该项目路线全长 公里，本次初步设计共分两段装订，第一段为郎木寺至包座段（K0+000K118+350.52），第二段为包座至川主寺段（K124+249.696K229+820.847）。 11 设计依据1、国家发展和改革委员会发改交运2003191号印发国家计委关于审批四川省郎木寺（甘川界）至川主寺公路可行性研究报告的请示的通知；2、交通部交函规划2002286号关于郎木寺（甘川界）至川主寺公路可行性研究报告审查意见的函；3、交通部部颁公路工程技术标准JTJ001-97和现行有关规程、规范、设计文件编制办法等；4、四川省交通厅内河勘察规划设计院与国道213线川主寺至郎木寺公路项目建设筹备组签定的设计合同。12 设计标准根据工可报告及批复意见，本项目按平原微丘区二级公路标准建设，局部困难路段可适当降低指标。郎木寺连接线采用三级公路技术标准；九寨沟连接线采用二级公路标准，主要技术指标见表1-1。主要技术指标表 表1-1序号项 目单 位一般段特殊困难连接线1起讫桩号K1+800K14+300K25+000K184+765.541K203+122.869 K223+500K0+000K1+800K14+300K25+000K184+765.541K203+122.869K223+500K229+820.847郎木寺九寨沟 K0+000K1+5422路线长度km187.14937.7491.5423公路等级二级三级二级4计算行车速度km/h806030605路基宽度m12127.5126路面宽度m99697路面结构类型m沥青混凝土混凝土混凝土8极限最小平曲线半径m250125302509一般最小平曲线半径m4002006540010不设超高的平曲线半径m2500150035060011停车视距m11075304012最大纵坡（已折减）%45713最小坡长m20015010014凸形竖曲线最小半径一般值m4500200040015极限值m3000140025016凹形竖曲线最小半径一般值m3000150040017极限值m2000100025018桥涵设计荷载汽车20级挂10019隧道净宽m10.510.520设计洪水频率大中桥1/100小桥涵1/5014 原路状况国道213线川主寺至郎木寺公路全长224.68公里，其中郎木寺至若尔盖县城段86公里及尕力台至川主寺段46公里，建于上世纪50年代，属建国初期的解放路；若尔盖县城至松潘尕力台97公里，为上世纪70年代修建的县级碎石路（属粮棉、布以工代赈路）。1995年上述路段在未作任何改造的情况下被调整为国道213线的一段。现有公路大部分路段实际的技术标准为等外级公路。尤其是若尔盖境内有90%路段处在沼泽、软土地段，地质结构为高原腐植土，地下水位高，加之地基软，路堤低，承载能力差，公路病害常年不断。 原路状况技术指标表 表1-2序号项 目单 位技术指标备 注2路线长度km2293公路等级等外级4计算行车速度km/h205路基宽度m66路面宽度m97路面结构类型m泥结碎石8最小平曲线半径m159回头曲线处610最大纵坡%911桥涵设计荷载汽车13级挂6015 测设简况及设计方案拟定151 测设简况我院于2003年4月参加了国道213线川主寺至郎木寺公路工程初步设计及施工图设计的投标工作，中取第1、2合同段。在接到中标通知后，我院立即成立了以总工程师负责的总体组，重点研究沿路不良地质路段病害治理、日尔郎山和尕力台段路线方案等，同时进行了外业测设工作，于2003年6月完成外业测设及相关资料收集工作。院技术处组织有关专家对本项目的外业工作进行工地外业验收。随后开放内业设计工作。并于2003年6月编制完成国道213线川主寺至郎木寺公路工程初步设计文件，送四川省交通厅审查。152 设计方案拟定及主要控制点。16 占用土地情况全段路线（含推荐线、平面交叉及连接线、收费站等）永久性占地共4869.8亩，其中草地1254.4亩、湿地3553.9亩、林地22.5亩。临时占地（包括取土场、施工便道等临时设施）共1318.2亩。占地面积已扣除原路占用土地。17 新技术采用及计算机运用情况项目地处高原、沼泽、软基、冻土地带，沿线公路路基沉降、翻浆现象严重，设计中充分借鉴青藏公路、铁路的成功经验，运用我院在西藏地区类似项目的处理方式，与国内科研院校合作，进行专题研究，总结出一套较为合理完善的处理方法。采用GPS全球定位系统技术进行路线控制网测量；控制测量计算采用Ashtech GPS随机软件、西南交大GPSVB平差软件和清华三维NASEW95平差软件。运用DICAD、RDS2软件进行路线平纵面设计，并由计算机成图；桥涵、路基路面及工程地质等，亦均采用相关的程序进行计算分析并计算机出图。在方案比选中，采用HintCAD道路三维动态可视化设计程序，建立三维数字地面模型和三维道路数字模型，并进行迭加后，不仅可真实的反映道路建成后的景观，同时可自动剖切纵、横断面，计算工程数量，从而可利用计算机进行快速的路线多方案比选和优化。18 下阶段需要进行的试验、研究项目本路线位于青藏高原东缘，海拔29003800m，沼泽草地范围分布广，该地区工程经验较少。该路段主要的工程问题：高原沼泽草地软土地基处理、道路冻胀翻浆、雪害防治等不良地质现象的综合处理。因此因地制宜、合理选择有效的处治和防护方案，是该工程成败的关键。为了保证设计成果的有效性和可行性，拟进行沼泽、冻胀、翻浆路基的专题研究，选取代表性路段进行试验及后期观测，对科研设计成果予以修改和完善，在全路段推广采用。19 当地政府意见采纳情况在外业工作期间，项目组走访了若尔盖县交通局及县政府。地方政府希望，国道213线的建设能配合若尔盖县城向南发展的规划，进一步带动当地经济发展。当地政府要求改建后的国道213线推荐南线。通过现场踏勘、路线方案综合比较采纳当地政府意见，南线作为推荐方案。同时考虑到项目经过地区为少数民族游牧地区，为了确保行车安全和方便放牧，征得若尔盖县农牧局同意，沿线游牧集中路段设置隔离栏杆并增设过牧通道。本次初步设计全线平均按1道/5公里设置过牧通道，在万亩草场和阿西牧场适当加密。110 其它有关事项本次设计平面坐标系统为国道213线川主寺至郎木寺公路坐标系，高程系统为1985年国家黄海高程基准。坐标系与1954年北京坐标系的关系为：通过联测国家三角点，经平差后得到各GPS点的1954年北京坐标系成果。取其中G040的X-3000km，Y（自然值）+1000km作为起算点，并以其中G040G01的坐标方位角为已知方位角。以测区平均中央子午线1025427为中央子午线，平均高程面3500米为投影面，即得国道213线川主寺至郎木寺公路坐标系。2.沿线自然地理概况2.1.地形地貌工程区位于青藏高原东部边缘，为昆仑山、巴颜喀拉山东端与秦岭西端、岷山山脉南端结合部，线路呈西北东南走向。线路北段热当坝一带属嘉陵江水系，中段从日尔郎山至尕力台则属于黄河水系，南段（尕力台以南）属岷江水系。地貌上，北段热当坝为山间盆地，由第三系红色砾岩和砂泥岩构成盆底，路线地面标高32003250m。中段自日尔郎山至尕力台为高原中浅切割的构造剥蚀残山与山间盆地和冲（坡）洪积准平原相间分布，热曲（班佑）河沿岸，局部发育I级或II级阶地，一般地面标高在3400m左右。线路南段(即尕力台以南) 属岷江流域，为强烈切割的高中山峡谷地形，呈北高南低之势，绝对高程为29003850m左右，相对高差约200500m。谷底宽约50300m，谷坡自然坡度约为2045,公路主要沿岷江上游支流河谷蜿蜒顺流而行。线路大部分地段穿越宽广的山间盆地和准平原区，其两侧发育有二级夷平面，第一级平均海拔4000m，因切割而解体，构成高原面上的低山丘地；第二级3800m，也被切割，仅在热曲河河流源头处保存较好，构成高原面上的浅丘。2.2.区域地质稳定性评价工程区总体上跨越秦岭地槽褶皱系和松潘甘孜地槽褶皱系两大一级构造单元。其中：线路北段川甘界线路起点至日尔郎山北（K19+500）一带，属于西秦岭冒地槽褶皱带南带的降扎地背斜；而线路中段日尔郎山北（K19+500）至果曲河（K45）、果曲河（K45）至年朵坝（K165）段则分属于巴颜喀拉冒地槽褶皱带的阿尼玛卿地背斜和若尔盖中间地块，线路南段年朵坝（K165）至两河口（K211）段属于马尔康地向斜、两河口（K211）至川主寺（K230）段属于岷江断裂带。区内主要的控制性断裂有日尔郎山断裂（玛沁略阳深断裂），玛曲荷叶大断裂和岷江断裂带。由于线路所经地区，第三系和第四系覆盖层较厚，据物探资料揭示，若尔盖地区覆盖层厚度达100m以上，热尔大坝覆盖层厚度则达300m以上。区内的主要控制性断裂在这些新生代地层中的反映均不明显，区内地表并未发现其形迹。目前国道213线川郎路建设指挥部已经委托地震安全性评价单位进场开展工作，对全线地震烈度进行复核，并对区内控制断裂的活动性进行评价、对路线控制性工程的地震稳定性进行评价。工程区场地地震安全性评价、大地构造活动性评价有待地震安全性评价报告提出后最终确定。2.3.不良地质路段情况及所采取的工程措施工程区不良地质现象主要表现为软弱路基、冻胀、翻浆等特殊性岩土和滑坡等坡地重力地质灾害。2.3.1.滑坡工程区正线通过地带发育大小滑坡4处，分别为K0200滑坡、K194+610滑坡、K201+800滑坡和川主寺大滑坡（线路终点附近）。K0+200滑坡位于路线起点川甘交界的加沙（红石山嘴）一带，该滑坡规模不大，根据地面调查，结合钻探资料分析，其处于基本稳定状态。线路从其前缘以路堤方式通过，对其稳定有利。K194+610滑坡：位于线路K194+532+700段，总体积约27.6万m3，公路自滑体前缘设挡墙填方通过，滑体物质以碎石土为主。根据现场调查分析及定量计算结果，该滑坡在天然状态下处于极限平衡状态，但公路在其前缘设挡墙填方通过，在滑坡前缘加载利于滑坡的稳定，加载后处于基本稳定状态，对公路影响较小。K201+800滑坡：位于线路K201+730+890段沟谷对岸，总体积约为35万m3，滑体物质以碎石土为主。根据现场调查分析及稳定性计算结果，该滑坡在天然状态下，处于基本稳定状态。但VII度地震状态时将会复活下滑，阻塞旧公路，阻断上游河水，影响公路运营。川主寺滑坡：位于线路EK229+695+855段，总体积约250290万m3，公路自滑坡前缘削方通过，滑体物质以碎（块）石质粘土为主。根据现场调查，该滑坡中后部有明显的新近变形拉裂缝，后缘两侧可见明显的剪张裂缝。拉裂缝宽820cm，可见深度超过1.0m，横向延伸达50m左右。这说明该滑坡目前处于整体蠕动变形状态。目前该段公路已对该滑坡进行绕避，改走川主寺河对岸。2.3.2.特殊性岩土 工程区位于高海拔地区，线路平均海拔3400m左右，当地多年平均气温0.7，而且线路经过国内最大的高原湿地自然保护区若尔盖湿地。不可避免，修筑公路会遇到高原草甸土、软弱路基、季节性冻土的冻胀、翻浆病害。 改建公路共有软弱路基路段19段，合计长度23.94km，占线路总长的10.66%。改建公路所遇到的软弱路基，其孔隙比一般0.85左右，天然含水率亦比液限含水率小25%左右，不算软土，但其压缩模量略小于5MPa，属于高压缩性土。土性按规范定名为低液限粘土，一般有机质含量15%，局部有机质含量较高，可达20%左右，土体内排水不畅，加荷后沉降变形幅度大且固结时间长，施工周期内不能自然完成沉降和固结过程，必须按处理软基的方法对其进行处理，加速其沉降和固结过程，方能保证改建公路施工的正常进行和通车后的正常运营。 季节性冻土的冻胀、翻浆问题，工程区处于高海拔地区，多年平均气温0.7，路基土层以粉土为主，线路所经地区大部分为高原草地，其地下水位埋深较浅，据钻孔揭示，地下水埋深一般0.51m，局部湿地路段埋藏更浅，而粉土的毛细水上升高度随土层中粘粒和粉粒所占的百分比不同在1.04.0m之间变化，故季节性冻土的冻胀、翻浆病害在全路段均有不同程度的发育，其发育程度和地下水位以及路基填料的性质息息相关。2.4.工程地质评价2.4.1.路基工程地质评价工程区多为高原中浅切割的构造剥蚀残山及高原山间盆地、冲（坡）洪积准平原地貌，总体上筑路条件较好。1）一般路基工程地质评价纵观全线，高原构造剥蚀残山地段，以挖方及半挖半填为主，而白龙江及热曲（班佑）河一级阶地、冲（坡）洪积准平原地段，基本为填方路堤。挖方段，基岩埋深一般较浅，上覆第四系松散堆积层以碎石土、碎砾石质粉土为主，局部分布有风成黄土。覆盖层厚度一般为2.010.0m左右，表层为0.42.0m左右厚的草皮土。工程地质条件总体上较好，基本无重大不良地质现象。存在的主要工程地质问题是：卸荷及反复冻胀作用下的边坡稳定。开挖时应严格控制坡比，坡高大于8m的边坡应分级开挖；同时，在开挖中若发现有对边坡稳定不利的软弱结构面时，应及时采取有效治理措施。一般性填方段，路基上部除上覆0.52.0m左右的草皮土应清除外，下部多为5.0m以上的稍中密状卵砾石土、碎砾石土，工程地质条件较好。2）特殊性岩土工程地质评价 软弱路基工程地质评价改建公路共有软弱路基路段19段，合计长度23.94km，占线路总长的10.66%。软弱路基发育地段的土层结构特征一般为：表层一般有1.03.0m左右的富含机质或腐植质的草皮土，局部厚达4.05.0m，结构松散。下部一般为深厚的软可塑状粉质粘土、粉土。若隆嘎三道班至年朵坝段和年朵坝段草皮土下则分布有深厚的淤泥质土层。若尔盖县城一带则多以粉砂、细砂及粉土为主，结构一般为松散稍密状。试验数据表明：其力学强度总体上较低，基本承载力一般为80120kPa左右，压缩模量（Es）一般在46MPa左右，压缩系数（a1-2）一般为0.40.7MPa-1左右，一般为中等高压缩性土。其渗透系数一般为51010-7cm/s，透水性差，因而其固结周期较长，变形延续时间久。该部分路基存在的主要工程地质问题为沉降变形和砂土液化问题。 砂土液化评价工程区分布的可能液化的砂土主要为粉土及粉砂、细砂。粉土广泛分布于平原（草地）地区及班佑河I级阶地包座牧场一带，而细砂、粉砂则主要分布于若尔盖县城一带。从取样试验结果看，粉土中的粘粒含量普遍大于10。根据公路工程抗震设计规范的有关规定，可初判为不液化土层；而若尔盖县城一带广泛分布的细砂、粉砂，主要形成于第四纪全新世，部分为更新世，结构松散稍密，其埋藏深度一般较浅，多处于饱水状态，粘粒含量一般不足3，因而，可初判其为可液化砂土。经对若尔盖县城段有关钻孔的标贯击数（孔深为020.00m范围的可液化砂层）进行统计分析，从对推荐线80组的标贯试验成果的整理分析结果看：不同地段的液化指数略有差异，靠河流较近的地段，由于地下水位埋藏较浅，液化指数略高。但总体上，若尔盖县城一带液化土层的液化指数一般为4.06.0左右，属轻微中等液化土层。在度地震作用下，可能出现喷水冒砂现象，同时可能出现土体的不均匀沉降和开裂。设计时，应根据不同构筑物的特征，采取相应抗震措施。 风成黄土的工程地质评价工程区分布风成黄土的路段主要有：K0250980，K15200K18300等段。K0250980段：主要分布于公路靠内侧，局部路段也有分布。其分布高度相当于白龙江三级阶地，为第四系更新统地层，一般呈浅黄褐黄色，厚约2.05.0m，质较纯，硬塑状。K15200K18300段，该段黄土广泛分布于路基之下，一般上覆0.51.0m左右的草皮土。总体上土质较纯，局部偶含砾石，具一定沉积韵律。其中：K15200 K18100段，浅黄褐黄色，厚度一般为7.010.0m，局部厚达13.0m以上，上部3.0m左右一般为稍湿状，下部多呈潮湿状；K18100300段，厚度一般为4.05.0m，潮湿状，多被有机质浸染，呈灰灰黑色。从地形地貌上看，黄土分布地带未见碟形洼地，这说明其不具自重湿陷性，因未取样作进一步试验，其湿陷特征有待下阶段进一步查明，但总的来看这些地段修路，在清除表层草皮土后，应进行预湿碾压再回填。 路基冻融翻浆评价线路大部分穿越高寒草原，地形平坦，冬季冰冻严重（季节性冻结层厚约1.50m），夏季融化。据调查全线老路基均存在不同程度的冻融翻浆现象，其冻融翻浆的严重程度同路基填料性质及地形条件关系密切。2.4.2.桥涵工程地质评价（1）郎木寺至包座段（K0K118）该段8座跨河桥中，除若尔盖县城的2座桥（推荐线、比较线各1座，跨热曲河）外，其余6座桥地基土层均以稍中密状的冲积卵砾石土为主，其承载力一般较高，压缩性较低，是较好的桥基持力层。建议将桥基置于稍中密状的卵砾石土层，采用明挖扩大基础，基础埋深以不小于2.02.5m为宜。若尔盖县城的两座桥，地基岩性以细砂、粉砂及粉土为主，其承载力较低，压缩性较高，且存在轻微中等液化问题，不宜采用浅基，建议设计为桩基，且以摩擦桩为宜。热当坝至日尔郎山的4座旱桥，均为跨越坡洪沟槽而设。沟心地带，表层一般上覆3.010.0m左右的第四系松散堆积层，以松散稍密状碎砾石土为主；两岸斜坡地带，多为裸露基岩，以第三系红色砾岩，砂泥岩为主（K20340中桥，为三叠系杂谷脑组板岩），局部上覆薄层碎砾石土。桥址区未见不良地质现象发育，总体上场地稳定性较好。其他小桥，基本无影响桥体安全的工程地质问题。（2）包座至川主寺段（K124K230）若隆嘎段推荐线设两座中桥，分别为K124+504中桥（碧水桥）、AK137+870中桥，比较线设一座中桥为K131+110中桥。这三座桥梁地基岩土条件相对较好，钻孔均揭露到基岩，其埋深在6.213.5m之间，基岩以砂质板岩为主，多呈弱风化状态，其容许承载力可达480500kPa；上覆土层为粉土砾碎石，容许承载力可达280300kPa。K146+074.6小桥未进行钻探，根据物探电测深剖面，结合附近钻孔推测，该处地基岩土在45m内为卵砾石质粉土，下伏土层以粉土、淤泥质土为主，淤泥质土层厚度和埋深难以准确判定，该处基岩埋深极大，物探显示在80m左右。建议该桥梁建筑，应先对地基岩土进行特殊处理后再成桩或做浅埋重力式扩展基础。地基处理方案设计应有针对性，建议下阶段工作中应对该桥位补做钻探工作，详查桥位处地基土特性。K147+079.56小桥亦未进行钻探，根据物探电测深剖面，结合附近路基钻孔资料推测，该处地基土层56m内以粉土卵砾石为主，其容许承载力可达280300kPa，下伏土层以卵砾石质粉土为主，其承载能力较低，仅为200220kPa，推测基岩埋深在3035m间。该处基岩埋深较大，以桩基深入到基岩面以下35m，从工程造价和适宜性角度都不为佳，建议对地基岩土进行特殊的处理增大其承载能力和抗变形能力，以满足桥梁设计的要求。建议在下阶段工作中应对该桥位补做钻探工作，详查桥位处地基土特性。年朵坝段比较线上5座小桥地基岩土条件均较差。其中K147+477.75小桥56m内为含粉土卵砾石，下伏土层以卵砾石质粉土为主夹淤泥质土夹层，基岩埋深27.7932.04m，为砂质板岩。GK160+470小桥地基岩土以淤泥、淤泥质土为主，承载能力极低，仅为6080kPa，钻孔未揭露到基岩，根据物探电测深剖面，该处基岩埋深约为30m左右。故建议该桥梁基础形式以桩基深入到基岩以下23m为宜，桩以预制桩为佳。考虑到设桩基时桩身较长，且桩大部分埋置于淤泥土层中，有可能发生桩的侧向倾斜乃至位移，影响桥梁的稳定，建议对桥基所处地基土层中的淤泥质土用碎石桩或高压旋喷桩进行处理后作浅埋重力式扩展基础。K170+015小桥未进行钻探，根据物探电测深剖面和K170+150处ZK31钻探情况推测，该处地基岩土工程特性稍好，碎石土层厚度20m左右，容许承载力可达280300kPa，下伏土层以碎砾石质粉土为主，基岩埋深极大在60m左右。故建议该处桥梁基础形式以浅埋重力式扩大基础为佳。年朵坝推荐线位于国道213线老路上，该推荐线拟设6座小桥地基岩土条件相对较好，以卵砾石质粉土和含粉土卵砾石为主，夹有薄层淤泥质土层透镜体。这几处桥位均有钻探资料，并编制有工程地质勘察报告和图件，可在第二卷第二册中查阅。尕力台段（K185+000BK188+000）拟设8座桥梁，均属大中桥，总长997.28m。该路段位于高原东缘向深切割中高山过渡地带的斜坡地段，绝对高程在36003800m之间，地形坡度3045，公路路线沿斜坡中上部穿行。该段桥梁地基岩土，在6m内以坡洪积、坡残积碎石土为主，局部（K186+494桥）覆盖层较厚达15m左右，下伏基岩为三叠系杂谷脑组（Tz）板岩、砂质板岩和浅变质长石石英砂岩，基岩强风带厚度一般在12m左右。该路段覆盖层碎石土承载能力较低，抗变形能力较差，不宜直接作桥墩的天然地基持力层，考虑到斜坡地形坡度较大，存在桥梁的横向稳定性问题，建议桥梁基础以穿过强风化基岩置于弱风化岩体为宜。另外部分沟中存在常年流水，设计时应充分考虑到流水的冲刷作用。尕通沟段（BK188+000BK+191+000）拟设5座大中桥，桥梁总长952.5m。该路段位于高原东缘向深切割中高山过渡的斜坡地带，路线沿斜坡中下部穿行。尕通沟一带地表覆盖层以第四系坡洪积、冲洪积及残坡积碎石土为主，覆盖层厚度2.528m不等，其容许承载力松散层180200kPa，稍密层280300kPa。基岩除BK189+603大桥埋深达1628m外，其他几座桥梁基岩埋深一般在2.511m，基岩以板岩为主，局部可见砂质板岩和浅变质长石石英砂岩，其容许承载力不高仅为400420kPa左右。拉瓦括大桥（K193+982大桥）总长372.86m，该桥拟建桥址位于老213线125道班附近，横跨拉瓦括河（又名撮撮河）。该桥位所处地带，工程地质条件相对简单，除两侧桥台位置覆盖层较厚，中间大部分桥墩位置覆盖层均较薄，基岩埋深不大，但考虑到基岩力学强度不高及其干湿交替时的力学强度变化大，以及该桥地面以上最大墩高达34m，桥墩基础埋深不宜过浅，而且应对其地基土持力层进行处理提高其力学强度。K199+697大桥位于斜坡地带，其地基土工程性能稍好，表层36.5m内为砾碎石质粉土，容许承载力低，易压缩，不宜直接作桥基天然地基持力层，下伏土层为含粉土砂砾石，容许承载力为280300kPa，可以考虑把该层作为桥梁基础持力层；桥位处基岩埋深15.618m，基岩为砂质板岩，容许承载力达420440 kPa，桩端极限承载力可达38004000 kPa。查隆大桥（K204+532大桥）为查隆隧道（石板棚隧道）出口段的引桥，横跨查隆沟，长231.26m，其最大墩高24m。桥址区地势平坦，为查隆沟的I级阶地，桥基土工程特性较好，覆盖层为卵砾石土，容许承载力可达300320kPa，下伏基岩埋深1321m，岩性为砂质板岩、砂岩，其容许承载力可达420520kPa。可考虑用卵砾石土作桥基的天然地基持力层，考虑到墩高较高，桥墩基础应有足够的埋置深度。亦可考虑以基岩作持力层，用桩基穿过覆盖层深入至基岩面以下23m。热玛宗河口至川主寺段（K206+100EK229+200）路段主要沿川主寺河沿岸绕行，所设桥梁除黄胜关1#、2#桥为跨沟而设外，其余桥梁均为跨越川主寺河所设。该路段桥梁地基土工程性能较好，覆盖层以含粉土砂卵砾石土为主，偶夹软弱层透镜体，其承载能力较高可达300320kPa，下伏基岩埋深一般1520m左右，基岩岩性以板岩、砂质板岩为主，板岩容许承载力为400420kPa，砂质板岩容许承载力为420440kPa。该段桥梁可以选择粉土砂卵砾石层作其天然地基持力层，亦可考虑以桩基穿透覆盖层深入基岩23m。3 路 线31 路线布设及主要技术指标采用情况本次设计在满足道路等级标准、工程量增加不大的情况下，尽量采用较高的技术指标，避免极限指标。同时注意平、纵线形配合，平、纵、横综合设计，力求路线平面顺适，纵坡均衡，横向合理，视觉良好。充分利用老路路基，降低工程造价，兼顾地方长远规划。路线基本沿工可走廊布设，该路段沿老路布线率约为64.5%。3.1.1平面设计平面设计以工可报告文件中路线的主要控制点为依据，结合实际地形、地貌特征及地质条件，尽量达到路线与地形的最佳结合，减少对环境破坏和节约投资。技术标准按部颁公路工程技术标准JTJ00197执行，同时考虑技术指标的均衡、连续。同向曲线间夹直线采用大于6V，反向曲线采用大于2V，困难地段同向曲线间夹直线大于3.5V，反向曲线间夹直线大于1.5V。缓和曲线与圆曲线之比尽可能满足或接近1:1:1或1:2:1，回旋曲线参数基本控制在R/3AR范围内。特殊困难的地段采用了S型的平面线形。路线起点至K1+800段：路线起点与甘肃省合作郎木寺公路相接，该段为高山峡谷区，路线受地形限制，本次设计该段作为设计车速过度段，平纵按计算行车速度60Km/h标准设计。热尔大坝（K25+000K38+000）、万亩草场（K38+700K49+300）段：该段地形平坦，原国道213线此两段分别为13Km和11.5Km长直线段。为了节约投资，减少对环境的破坏，本次设计采用原路改建，单侧加宽、抬高路基的改建方案。JD69段：该段按计算行车速度80Km/h标准设计，由于受地形限制，采用了半径为250m极限半径。最大挖深30m，要提高该交点指标，将会造成更大的挖方；同时该处山体两侧高差大，不具备修筑隧道的条件，因此采用了极限半径。其余路段完全满足部颁公路工程技术标准JTJ00197中一般最小半径的要求。3.1.2 纵面设计根据路线地质、水文情况，确定全线纵面设计方案，以达到设计方案可行、合理、科学，较好地满足技术标准，使路线平、纵面组合得当，与自然景观和周围环境协调一致，以及填挖方数量相对平衡的效果。对同一直线段内发生多次变坡时，以透视图进行检验，使路线连续、线形美观、纵面顺适、视觉良好，达到车辆安全快速行驶的目的。项目位于高寒地区，年平均气温较低，路基多建在泥沼草地上，地下水位高，冻土深度在1.0-1.5米范围内，设计中路基高度一般均在1.5米以上。局部位于斜坡地带或地质条件较好、自然排水顺畅路段，采取低填方以满足路面基层标高。全线高填深挖段均作了填挖与桥隧方案比较，提出经济合理的纵坡方案。路线起点段：路线起点与甘肃合作郎木寺公路相接（该路正在施工中），为了衔接顺适，该段纵坡为5.581%，坡长750米。日尔郎山、尕力台段：该段高差大，地形条件差，展线困难，为了克服高差，充分利用地形，在本次设计中采用了连续大纵坡（5%）的设计方案。结合地形情况，在高填深挖段适当增加了桥梁和隧道等结构物，减少对自然环境的破坏。同时该段桥上纵坡较大，部分桥面纵坡达5%，为了保证行车安全，该段桥梁进行了特殊设计；日尔郎山隧道纵坡为2.9%。若尔盖入城段：该段为山岭浅丘地貌，呈鸡爪形，路线不具备绕避条件，只能通过挖填结合的方式通过，该段不但采用了极限纵坡，同时填挖较大。特别是K76+200至K78+500段，该段为若尔盖湿地保护区。地势平坦湿地部分，路线只能从排水条件好的山坡或坡脚地带通过。要减少填挖，只能通过降低指标的方式增大纵坡或增加路线长度达到规范要求。（详见路线平纵面图）在工程量增加不大的情况下，采用较高的技术指标，尽量避免采用极限指标，全线主要技术指标采用情况见表3。 全线采用主要技术指标表 表3序号指标名称单位一般路段局部困难路段1起讫桩号K1+800K14+300K25+000K184+765.541K203+122.869 K223+500K0+000K1+800K14+300K25+000K184+765.541K203+122.869K223+500K229+820.8472路线长度km187.14937.7493平均每公里交点数个0.941.474平曲线最小半径m/处250/1126.269/15平曲线占路线总长%35.9329.056直线最大长度m12250.521048.4987最大纵坡%/m/处4/3500/95/10010/168最短坡长m1501509竖曲线占路线总长%27.232.710平均每公里变坡次数次1.201.7411凸型竖曲线最小半径m 4000400012凹型竖曲线最小半径m3000750032 可行性研究报告所定路线方案的采用及重大变更的论证路线走向根据工可报告推荐的路线方案，无重大变更情况，只是对局部地段进行了优化调整，增加了4处(若尔盖入城段)的路线方案比选。在进行局部优化调整的路段中，日尔郎山段、尕力台路线方案变化相对较大。日尔郎山段工可推荐方案采用计算行车速度为60km/h，平纵线形指标运用不尽合理，路基填方工程量大（最大中心挖深达30m），稳定性差，对环境破坏较大。因此，初步设计根据工可提出的技术标准，适当调整线形，尽可能避免深挖方，在高填方段结合地形情况增加了部分桥梁。尕力台段工可推荐方案采用计算行车速度为40km/h，路线于K181+400K181+800处为高原草地，路基平均挖深达20m，此后又利用右侧山坡展线顺势降坡（最大纵坡为6%），在K185+100左右设大桥直跨嘎通沟，桥高近70m，该区域地震烈度接为度，其对结构稳定不利，施工难度大，投资高；而跨越嘎通沟以前路段，平纵线形指标运用不尽合理，路基开挖工程量大（最大中心挖深达40m），废方多不易处理，且挖方边坡过高，易产生新的地质隐患。路线纵坡提高，如仍采用直跨嘎通沟则桥高近100m，桥长约400多米。因此，初步设计根据工可审批意见，在工程投资增加不大的情况下，本路段推荐线基本采用工可的路线走向，计算行车速度60km/h，结合地形情况增加了部分高架桥以解决高填深挖问题，在初步设计增加并推荐展线绕沟方案。4 路基、路面及排水41 路基411 路基设计标准（1） 路基标准横断面依地形和计算行车速度的不同，本项目采用下列两种标准： 路基标准横断面指标表 表15序号指标名称单位一般路段局部困难路段备 注1计算行车速度km/h80602路基宽度m12.0012.003行车道宽度m24.5024.50日尔郎山为上行双车道4土路肩宽度m21.5021.505路拱横坡%22其中：K0+000-K1+800、K14+300-K25+000为局部困难路段（2） 路基设计标高及超高、加宽设计路基设计洪水频率：1/50，设计标高为路中心线处标高。当圆曲线半径小于2500（1500）m时，在曲线上设置超高，超高渐变在缓和曲线内完成，圆曲线内为全超高，超高为绕中线旋转方式。当平曲线半径小于或等于250m时，按公路工程技术标准JTJ001-97表3.0.12第3类加宽值在曲线内侧设置加宽。（3） 公路用地界为两侧排水沟外边缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以外，路堑坡顶截水沟外边缘（无截水沟为坡顶）以外3m范围。详见路基标准横断面图。412 一般路基设计（1）路堤设计当边坡高H8m时采用11.5边坡；当812m时上部8m第一级边坡坡比1：1.5，第二级坡比1：1.75，高810m，第三级坡比1：2，每级边坡间设2m宽平台，并设平台排水沟。填方边坡坡脚视填方高度设12m宽护坡道。填方高度超过20m，按特殊路基设计。路基填料及路基压实度有关要求如下：路基填料及路基压实度要求 表16填挖类型路面底面以下深度范围（cm）压实度（%）填料最大粒径（cm）填料最小强度CBR（%）填方路基上路床03095108下路床308095105上路堤8015093154下路堤150以下90153零填及路堑路床03095108注：本项目按二级公路铺筑高等级路面（沥青混凝土）考虑。（2）路堑设计对挖方路基，路堑边坡设计综合考虑岩土性质、构造特征、裂隙发育程度、产状、岩体风化程度和开挖高度等因素确定，本着经济合理、注重环保的原则，边坡设计与边坡防护工程紧密结合。挖方边坡坡率根据开挖地质情况和开挖深度，原则上弱风化至微风化岩层采用1：0.310.5的坡率，强风化层采用1：0.511.0的坡率，全风化土（碎石土层）则采用1111.5的边坡坡率。根据全线平原区段的路堑边坡高度大都在8米以下，为了开挖边坡与原路地形地貌保持良好的视觉效果，在平原区段的边坡全部按1：2的坡率设计。413 特殊路基设计在高原浅丘区地段路线，大多在洪、坡积层、沼泽堆积层中穿行，通过线位调整虽避开了沼泽及冻胀、翻浆严重地段，但仍然有部分路段需做特殊处理。42 路面421 设计原则根据交通量、公路等级及沿线筑路材料分布情况，以满足荷载要求、力求经济合理为原则，进行路面设计。422 设计依据a、公路自然区划标准 （JTJ003-86）b、公路水泥混凝土路面设计规范 （JTG D40-2002）c、公路沥青路面设计规范 （JTJ014-97）423 路面结构设计（a） 交通量交通量根据2002年3月编制的工可补充报告，结论如下： 交通量预测结果 （中型标准车） 表17路段交通量预测结果2005年2010年2020年2025年郎木寺若尔盖984159039585795若尔盖包座牧场1165180142476349包座牧场尕力台870135431594617尕力台川主寺946149435245257 交通量车型比例预测（%） 表18年份小货中货大货小客大客拖拉机200014.723.921.213.117.39.8200514.522.521.714.817.59.0201014.521.022.016.518.08.0202014.519.521.519.018.57.0202514.518.821.220.519.06.0根据工可报告资料，本公路重型车所占比例较大，往返于川甘两省之间的货车，单车载重总量多达2030吨。依据预测交通量及车型比例，按以下方法归类车型：小客车、小货、拖拉机（小型）- 跃进NJ130 中货解放CA10B 大客东风EQ140 大货黄河JN150（2）路面结构设计及方案比较根据当地的实际情况和使用经验，考虑本项目部分路段通过沼泽湿地，地基软弱，而另一部分路段则为高山峡谷区，其地形起伏变化较大，路线平纵面线形标准较低，填挖交替频繁，水泥混凝土路面在此易因路基产生不均匀沉降而出现断板损坏，且不易修复，故推荐采用沥青路面。郎木寺日尔郎山段、日尔郎山若尔盖段以及若尔盖至包座段，虽然交通量有所不同，但最终计算结果相差较小，所以本路段（以郎木寺日尔郎山段交通量为代表值计算）采用一种路面结构。a、设计参数本公路为二级公路，依据交通量资料，当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时Ne=178.9万次，根据规范要求应采用高级路面（沥青混凝土路面），设计使用年限为12年。取2007年交通量为初年交通量，根据交通量预测结果，计算各分段交通量年平均增长率：2006年2010年 =9.57% 2010年2018年 =8.96%其他设计参数：车道系数：0.6；公路等级系数：1.1；面层类型系数：1.0；基层类型系数：1.0本路段处于3河源山原草甸区，土基回弹模量取30Mpa。b.结构设计及方案比较根据路面材料来源，保证路面具有良好的使用性能，以充分发挥国家干线公路及西部开发大通道的功能，本次设计初步拟定4种沥青砼路面结构。 沥青混凝土路面设计方案 表19结 构 类 型-1-2-1-2改性不改性改性不改性中粒式沥青砼上面层（AC20I）4cm4cm5cm5cm粗粒式沥青砼下面层（AC25I）5cm5cm水泥稳定碎石基层25cm25cm25cm25cm级配砂砾碎石底基层26cm26cm34cm34cm总 厚 度（防冻厚度60cm）60cm60cm64cm64cm每1000m2造价（万元）15.6415.3812.8212.49推荐本项目沿线天然石料储量丰富，运距较近，开采较为方便，故基层、底基层均采用碎石料。上述两方案，结构层总厚度均大于防冻厚度60cm，考虑到本项目位于高寒冰冻区，过境车辆多为重车和超重车的特点，同时考虑在高海拔地区路面材料首先应考虑其低温抗裂性，其次是抗冻水稳定性，抗老化性能和耐疲劳性能、高温稳定性的特性。本次初步设计推荐采用4cm+5cm沥青混凝土结构（-1结构）为推荐方案。由于在基质沥青中掺入（SBR）丁苯橡胶改性剂制成的改性沥青，可提高路面的抗低温和车辙能力。关于改性问题，下一步将进行专题研究。43 路基、路面排水4.3.1 路基排水 路基排水系统由路基边沟、排水沟、截水沟、蒸发池及急流槽、跌水、渗沟、天然河沟等组成，结合地形把地表水引排出路基外，确保路基稳定。排水沟、边沟等均采用7.5号浆砌片石加固。填方路基路堤坡脚汇水面均设置梯形排水沟：排水沟断面尺寸设计为100100cm，用以降低路基以下的水位高度，以防路基路面出现冻胀、翻浆，路基坡脚侧设置不小于2m宽的护坡道。在平原区路基排水困难地段，除在路基一定范围外设置一定数量的蒸发池外，同时在路基两侧设置5m的护坡道，增加路基两侧地面水渗入路基的渗径，以降低路基地下水位，反压护坡道设计标高高于设计水位30cm。路堑路段土路肩外缘设置边沟：石质地段设6060cm矩形边沟，土质地段则采用6060cm梯形边沟，个别路段如水量比较集中，边沟尺寸应作单独设计。边沟及排水沟将路面水、地表水引入天然河沟或经桥涵排出路基范围。当路堑或路堤边坡上方流入路界的地表径流量大时设置拦截地表径流的截水沟。截水沟依用途分山坡截水沟（设置于路堑坡口5m外，一般为6060cm梯形沟）和平台截水沟（设置于填方或挖方边坡分级路段的边坡平台上）两种，截水沟出口段较陡处设置跌水井或急流槽。当挖方路堑或低填方路段地下水较丰富影响路基稳定时，在边沟下方设置渗沟，以有效降低地下水。路线位于平原区路段，路基两侧地势平坦，排水困难，且路线平面位于长直线上，部分路段纵坡小于0.3%，应进行综合排水设计。432 路面排水路面水由路拱自然流入边沟及排水沟。44 下阶段拟进行的专题试验研究441