万--石二级公路设计说明

万花山至石门二级公路改建工程 总 说 明 长安大学工程设计研究院公路院 电话 029 82334626 E MAIL glsjy 地址 南二环中段长安大学 第 1 页 共 23 页 说说 明明 1 1 概概 述述 万花山至石门公路是延安至石门二级公路的一部分 位于陕西省北部延安市境内 本设计路段的起点万花山是延安地区重要的旅游区之一 同时万花山庄也是延安地区的 旅游重点接待宾馆 万花至石门道路两侧分布有大量的油井 运油车辆较多 延安至万 花公路目前为三级公路标准 路基宽为 7 5 米 路面为沥青混凝土路面 万花至许寨段 为砂石道路 许寨至石门为沥青路面 路线平面指标不能满足二级公路要求 局部路段 坡陡弯急 路况较差 部分路段的路基沉陷 翻浆严重 不利于行车安全 近几年随着 延安地区经济的迅速发展及旅游事业的蒸蒸日上 特别是近几年旅游交通量的增大和公 路沿线石油的开发 加重了道路的负担 使目前的道路已不能满足交通发展的要求 万 花山至石门公路的改建工程对延安公路网的完善和改善延安市的旅游环境有着重要意义 1 1 任务依据 标准及测设经过 1 1 11 1 1 任务依据任务依据 延安市交通局下达的万花山至石门二级公路改建工程设计任务委托书 公路工程技术标准 JTJ B01 2003 公路沥青路面设计规范 JTG D50 2006 公路路基设计规范 JTG D30 2004 公路排水设计规范 JTJ 018 97 公路路基施工技术规范 JTJ 033 95 公路桥涵设计通用规范 JTJ014 97 公路沥青路面施工技术规范 JTG F40 2004 公路路面基层施工技术规范 JTJ034 2000 项目现场调查 试验 检测资料 其它相关的技术标准 规范 1 1 21 1 2 设计标准设计标准 本项目按交通部部颁 公路工程技术标准 JTJ B01 2003 等现行国家及部颁有关 标准 规范 规程进行设计 设计文件按交通部部颁 公路工程基本建设项目设计文件 编制办法 和 公路工程基本建设项目设计文件图表示例 规定编制 根据延安至石门二级公路 工程可行性研究报告 及设计委托的相关要求 万花山 至石门采用二级公路公路标准 设计速度 60Km h 路基宽度 10 0 米 对于困难路段设计 速度采用 40Km h 主要技术指标见下表 项 目单 位技术指标 公 路 等 级二级公路二级公路 设 计 速 度公里 小时6040 路 基 宽 度米8 5 10 08 5 10 0 一般最小半径米200100 极限最小半径米12560 最 大 纵 坡 67 汽车荷载等级公路 级公路 级 路基设计洪水频率1 501 50 桥涵设计洪水频率1 100 1 501 100 1 50 交通工程及沿线设施等级CC 服务水平三级三级 注 上表中未列指标 应根据现行规范 规程 标准按照相应设计速度选用 1 1 31 1 3 对可行性研究报告及其批复意见的执行情况对可行性研究报告及其批复意见的执行情况 1 1 设计速度的选用设计速度的选用 本项目为二级公路改建工程 经 工可 研究论证及设计委托的要求 设计速度可 选用 60km h 及 40km h 两种指标 充分考虑沿线地形地貌 结合本项目建设资金紧缺的 实际情况 进行多方面比较论证 对于地形复杂 工程量偏大路段采用了 40km h 设计速 度 以求减少新增工程量 避免出现大填大挖及大量开挖现有旧路边坡 影响边坡稳定 本项目 K11 102 75 K20 000 和 K23 500 K35 096 713 路段多为旧路利用路段或沟 道开阔的新建段 地形相对简单 工程规模不大 平面线形可达到 60 公里 小时设计速 度的指标 故该路段采用设计为 60 公里 小时 K20 200 K23 500 为隧道进出口两侧的沟谷路段 该路段沟道狭窄 地形陡峭 采 用较高的平面指标 工程规模将很大 故为了控制工程规模 降低造价 路线采用 40 公 万花山至石门二级公路改建工程 总 说 明 长安大学工程设计研究院公路院 电话 029 82334626 E MAIL glsjy 地址 南二环中段长安大学 第 2 页 共 23 页 里 小时的设计速度 设计速度路段划分 序号 设计速度 公里 小时 起讫桩号长度 公里 备注 160K11 102 75 K20 0008 897 240K20 200 K23 5003 300 360K23 500 K35 096 71311 597 2 2 路基宽度的选用路基宽度的选用 本项目为延安通向甘泉的另一个重要通道 本次采用二级公路标准进行升级改建 其道路基本沿河或沟道布设 但河岸山坡陡峭 根据沿线地形及工程投资情况 按照 公路工程技术标准 JTG B01 2003 的有关规定 本项目路基宽度采用 10 0m 3 3 路面宽度的选用路面宽度的选用 根据 工可 并在充分征求建设单位意见后 本次升级改建过程中 将路面设置为 全铺形式 可有效防止路面啃边病害 利于公路路面维护和路面排水 维持路面使用期 限 同时使道路更美观 故本次初步设计中 路面宽度设置为与路基同宽 1 1 41 1 4 项目研究及测设经过项目研究及测设经过 该项目研究工作始于 2006 年 由延安市交通局下达任务给中交通力公路勘察设计工 程有限公司编制延安至石门二级公路工程可行性研究报告 2007 年 3 月中交通力完成延 安至石门二级公路工程可行性研究报告 同年延安市交通局委托我院完成万华山至石门 公路改建工程两阶段施工图设计 接受委托后 我院组织技术力量 在路线走廊内布设了 级导线 测绘了 1 2000 比 例的带状地形图 2008 年 5 月初我院组织测设队伍进行施工图初步设计外业测量 外业 期间 对选定路线方案进行了控制性放样测量 并对局部有价值的比较方案进行了同深 度的外业调查 搜集了现有公路的有关资料 并对旧路的弯沉进行了检测 收集了沿线 桥涵 河流的水文地质资料 并对现有桥涵的利用改造方案进行了调查 同时 对沿线 路基防护 排水和筑路材料的分布情况进行了应有深度的调查 在路线方案的确定过程 中 广泛地征询了当地政府和有关部门的意见 路线方案基本符合城镇规划 5 月 15 日 完成全部外业工作 随即展开了施工图初步设计的内业工作 并于 8 月 15 日完成了初步 设计的全部文件的编制工作 1 2 路线起讫点 主要控制点 走向 里程及主要工程概况 路线起点位于延安市万花宾馆南侧与在建的延安至万花二级公路终点相接 然后路 线沿老路布设经佛道坪 毛家堡子 之后路线向西进南山峁沟 延沟边布线 在 K20 545 设 984 米的南山峁沟隧道过垭口 然后路线沿南塌沟沟边布设 在许寨村走沟底新线 于 K26 200 接上旧路 在 K26 320 处路线截弯取直后继续延旧路布设 过梁庄 王窑 太庄 新庄科后至石门 在终点设 T 型平交与拟建的甘泉至志丹二级公路相接 路线整 体自东北向西南走向 路线测设里程 23 921 公里 工程主要包括 路线 路基 路面 桥涵 隧道 交叉 交通工程及沿线设施等七项工程 其主要工程数量见下表 推荐方案主要工程数量见表 项 目单 位数 量备 注 路 线 长 度Km23 921 土 石 方 量1000m3452 606计价方 不良地基处理Km0 992 排 水 防 护m363835 05 沥 青 路 面1000m2218 142 中 桥m 座85 04 1 小 桥m 座222 28 8 涵 洞道1063 5 84 隧 道米 道984 1 平 面 交 叉处12 占 用 土 地亩770 92 总 金 额万元24935 6812 1 3 公路占用土地情况 征用土地分为永久性用地和临时性用地 永久性用地为主线用 地弃土堆 改河 改路及线外工程用地等 对于一般填方地段 排水沟外缘以外 2 米作为取土坑 公路用 地界 对于桥梁部分 桥梁正投影线以外 2 米作为公路用地界 对于沿河地段 坡脚防 护基础外缘以外 2 米作为公路用地界 对于一般挖方地段 坡顶外 2 米作为公路用地界 万花山至石门二级公路改建工程 总 说 明 长安大学工程设计研究院公路院 电话 029 82334626 E MAIL glsjy 地址 南二环中段长安大学 第 3 页 共 23 页 临时用地包括施工便道 便桥 预制场 拌和场 办公生活区 临时排水工程等用 地 路基用地范围内的房屋 道路 水沟 通讯 电力设施等均应协助有关部门事先拆 迁或改移 路基永久性用地范围内的树木 灌木丛 果树等均应在施工前砍伐或移植清 理 并将路基及取土场范围内的树根 耕植土全部清除 本项目全线公路用地 770 92 亩 其中耕地 444 48 亩 林地 77 7 亩 荒地 87 32 亩 宅地 13 14 亩 菜地 6 59 棚菜地 4 65 亩 占用旧路 137 00 亩 1 4 沿线筑路材料 水 电等建设条件及与公路建设的关系 延安市是建筑材料比较溃乏的地区 沿线片块石料场分布广 规模不大 仅能满足 部分路基防护工程用料 大部分路面基层碎石及防护和排水工程用料要从延安市附近和 甘泉县道镇麻子街石料场购运 不足部分可从延川甘谷驿料场供给 路面面层碎石仍需 外运 采用铜川市川口乡碎石做路面上面层用料 路面 桥涵 挡墙工程用砂 应采用 西安市新筑灞河河砂 路基防护 排水工程用砂 可采用延川县延水关王家渠黑砂 沿 线水条件比较充裕 工程用水采用沿线地下水及自来水 少量情况取用河水 电力条件 受电网供电系统影响 为确保施工质量及工期 施工企业仍需考虑 20 的自发电 80 的 采用公网 沿线交通 通讯在当地政府协助下均能得到彻底解决 2 2 沿线自然地理概况沿线自然地理概况 2 1 地形 地貌 线路位于黄土高原区 第四纪历经多次黄土堆积和侵蚀作用 形成塬 梁 峁 沟 壑纵横的黄土地貌景观 地形 地貌条件相对复杂 主要有以下二种形式 1 1 山区宽浅河谷区 山区宽浅河谷区 从万花山庄至毛家堡子 许寨至石门段 沟道平缓 均属宽 浅河谷区地貌 河谷宽 100 400m 不等 河流下切深度不大 在 3 10m 之间 河床大多 有基岩出露 覆盖层沿水平向 侵蚀岸及堆积岸发育明显 河道下切从上游至下游渐缓 河流比降 1 3 2 2 黄土梁峁区 黄土梁峁区 主要发育在毛家堡子至许寨段的南山峁沟和南塌沟段 以黄土峁 较发育为主 地形起伏较大 上覆盖层为第四纪风积黄土 下部为侏罗系砂页岩 2 2 地质构造 地质构造属鄂尔多斯单斜台地 该台地位于祁 吕 贺兰山字型构造上 该单斜台 地的形成是由于山字型构造形成过程中该区域一直保持稳定的下降趋势 即形成沉积盆 地 鄂尔多斯盆地 新构造运动以来未受剧烈的变形 为长期稳定的板块 地震活动十 分微弱 通过对沿线河谷两岸裸露岩体进行地质测绘 可知区域构造稳定 未见断裂构造破 碎带 故该段沿线地质构造稳定 构造物附近无不良地质构造破碎带 适宜修建结构物 2 3 地层岩性 通过对沿线全线较为详细的野外调查 并结合区域地质资料 发现对拟建公路影响 最大的岩土体是黄土 基岩仅于局部路段零星出露 原公路沿线分布的岩土体 按成因 地质年代的由新至老 岩性及工程性能等的不同 划分并简述如下 第四系上更新统马兰黄土 土黄色 干燥 坚硬 硬塑状 钙质网纹发育 偶见钙 质结核 该黄土具垂直节理 为湿陷性黄土 覆盖于地表 层厚 1 30m 不等 第四系下更新统离石黄土 褐黄 褐红色 干燥 坚硬 硬塑状 钙质结核相对较多 该黄土一般不具垂直节理 湿陷性也较弱 大多出露在黄土冲沟的沟壁下部 底部大多 有厚 1 2m 的碎砾石土 该层黄土较厚 下伏于马兰黄土之下 白垩系砂岩与泥岩互层 灰 黄绿色 产状近水平 泥岩 粉砂质泥岩多为薄层状 粉砂岩呈厚层状 泥岩 粉砂质泥岩覆盖于粉砂岩之上 风化程度较强 呈全风化 强 风化状 裂隙较发育 岩体较破碎 厚层粉砂岩 抗风化能力相对较强 岩体较完整 沟口附近常为一层 厚 1 2m 冲沟上游沟底两侧有多层厚层粉砂岩 2 4 地下水 沿线的地表水均不太发育 路线经过的黄土冲沟及河流仅于沟底有小股水流 主沟 两侧的支流大多为干沟 也就是说沿线冲沟汇中水流的季节性特征很明显 原因是地表 植被不发育 地表的蓄水功能较差 雨季时水体迅速汇集 迅速排走 常形成洪流 旱 季则干涸或少水 由于地处黄土沟梁区 地形破碎 难以形成较大的地下储水构造 因此 沿线地下 水不发育 黄土层中基本无地下水出露 基岩裂隙水流量很小 且仅限于局部地段的沟 底两侧出露 万花山至石门二级公路改建工程 总 说 明 长安大学工程设计研究院公路院 电话 029 82334626 E MAIL glsjy 地址 南二环中段长安大学 第 4 页 共 23 页 2 5 不良地质现象 根据现场调查结果 本路段存在的不良地质情况主要为垃圾土 松散回填土 湿软 淤积土和滑坡 2 6 地 震 据 1990 年国家地震局和建设部发布的 中国地震烈度区划图 本地区地震基本烈 度为 度区 动峰值加速度为 0 05g 设计地震分组为第三组 根据 公路工程抗震设计 规范 JTJ004 89 的规定 本项目除隧道按提高一级进行抗震设防外 其它工程均不 采取特殊的防震措施 2 7 气 象 本测区地处西北内陆黄土高原 大陆度 64 6 年湿润度 0 53 属中湿带大陆性半干 旱季风气候 气候特点是 四季长短不等 干湿分明 春季气候回升较快 变化大 多 风沙 有霜冻 雨量少 有春旱 夏季湿暖 有伏旱 暴雨 冻雹和阵性大风出现 秋 季温凉 气温下降快而有霜冻 冬季寒冷而干燥 年平均气温 8 8 最冷为一月份 平 均气温 7 2 极端最低气温 23 6 最热为七月份 平均气温 22 8 极端最高气温 36 8 一日最大降水量为 101 8 毫米 年最大降水量 645 0 毫米 年最小降水量 296 6 毫米 年平均降水量 505 3 毫米 全年平均无霜期 157 天 最大冻深 88 厘米 冰冻天数 150 天右右 最大积雪厚度 74 厘米 年平均风速 1 9 米 秒 最大风速 17 米 秒 主导风 向为西风 3 3 路路 线线 路线位于万花山庄至石门河谷沟道内 公路沿线村庄密集 沿线万华山庄至毛家堡 子 许寨至石门地势大都开阔 路线基本沿旧路布线 其中毛家堡子至许寨路段沟道较 窄 并要翻越山梁 山壁陡峭 地形险要 初步设计外业测量中对路线起终点 佛道坪 南山峁隧道 许寨上下塬路段等主要 控制点进行优化 对有价值的方案进一步比选后确定最佳线位 3 1 布线原则 本次设计主要遵循如下布线原则 路线布设要充分利用旧路 力求平面舒畅 纵坡设计合理 尽可能减少拆迁 减少与管线 农田灌溉渠道的干扰 减少主要供电线路的拆迁 少占高产良田 平 纵线形组合力求合理 同时注意与周围环境 景观相协调 为车辆行驶提供 安全 顺适 流畅的运营空间 注意保护沿线的生态环境和自然景观 尽量减少路基高填深挖 防止水土流失和 环境污染 路线布设尽可能与城镇规划相配合 减少与城镇规划的干扰 路线与水流交角尽可能增大 减短桥长 减少墩台阻水面积 3 2 路线布设及主要技术指标的采用 3 2 13 2 1 路线的布设情况路线的布设情况 本设计路段是延安至石门二级公路的后一段 路线起点位于延安市万花宾馆南侧与 在建的延安至万花二级公路终点相接 然后路线沿老路布设经佛道坪 毛家堡子 之后 路线向西进南山峁沟 延沟边布线 在 K20 545 设 984 米的南山峁沟隧道过垭口 然后 路线沿南塌沟沟边布设 在许寨村走沟底新线 于 K26 200 接上旧路 在 K26 320 处路 线截弯取直后继续延旧路布设 过梁庄 王窑 太庄 新庄科后至石门 在终点设 T 型 平交与拟建的甘泉至志丹二级公路相接 路线整体自东北向西南走向 路线测设里程 23 921 公里 全线共设交点 88 个 平均每公里 3 698 个交点 平曲线全长 17 265 公里 占路线 全长的 72 17 在满足技术指标的前提下尽量利用旧路 并考虑半侧加宽 平面上利用 旧路共 12 897 公里 占路线长度的 53 91 路基纵断面设计时在满足 1 50 洪水频率的前提下 尽量利用原有公路的路面设计标 高 对不满足技术标准的路段纵断面进行调整 尽量使竖曲线与平曲线相配合 使其达 到平纵顺适 平顺 全线共设变坡点 64 个 平均每公里边坡次数 2 671 次 全线竖曲线 共长 11 322 公里 占路线全长的 47 33 3 2 23 2 2 路线主要技术指标的采用路线主要技术指标的采用 万花山至石门二级公路改建工程 总 说 明 长安大学工程设计研究院公路院 电话 029 82334626 E MAIL glsjy 地址 南二环中段长安大学 第 5 页 共 23 页 主要技术指标的采用情况 项 目单 位技术指标的采用情况备 注 设计速度Km h6040 行 车 道 宽m2 3 52 3 5 路 基 宽 度m10 010 0 路面宽度m9 09 0 平曲线最小半径m125 305100 不设超高半径1500600 最 大 纵 坡 55 凸型3408 624 15332 07 竖曲 线半 径 凹型 5609 498m 3000 16500 桥涵设计荷载公路 级 桥 面 净 宽m9 0 3 3 可行性研究报告所定路线方案的采用及重大变更的论证 通过初步设计的外业调查和控制性测量 可知工可推荐的路线走廊基本是合理的 故本次设计基本沿该走廊布线 路线起点顺接在建的延安至万花山二级公路的终点 与 工可一致 终点原工可设在北沟沟口与原甘志路相接 考虑已审查批复的甘志路在该处 已改线 为了使路网更好的衔接 本次设计项目终点放在了与拟建的甘志路的相交处 3 4 方案比选论证 通过认真的外业调查分析 全线有价值的比较线有两段 分别是南山峁隧道段 K20 301 248 K21 800 000 和许寨上下塬路段 K24 040 00 K27 100 00 这两段 路的比较方案与推荐方案作同深度比较 3 4 13 4 1 南山峁隧道段 南山峁隧道段 K20 301 248K20 301 248 K21 800 000K21 800 000 南山峁隧道位置依据现有地形 路线线形和隧道进出口的位置的不同 用长 中 短不同的 A B C 三个方案进行同深度比较 各方案优缺点简述如下 A A 方案方案 AK20 301 248 K21 800 长度 1 499 公里 该比较段起点在 K20 301 248 然后路线在 K20 500 右转进沟 从 K20 661 至 K21 409 设隧道穿越南山峁梁 隧道长度 748 米 然后路线沿沟布线 在 K21 800 处接上 推荐方案 该方案的最大优点是隧道最短 工程造价较低 缺点 该隧道方案是一个半 径为 710 米曲线隧道 隧道的进出口与山坡坡面斜交 存在偏压现象 洞口单侧的挖方 边坡较高 由于隧道较短 利用沟道较多 故防护和排水工程较多 B B 方案方案 BK20 301 248 K21 800 长度 1 447 公里 该比较段起点在 K20 301 248 至 K20 660 线位与 A 方案相同 从 K20 660 至 K21 489 设隧道穿越南山峁梁 隧道长度 829 米 路线出隧道后开挖左侧的高边坡后 在 K21 800 处接上推荐方案 该方案的优点是较 A 方案隧道的平面线形有较大的改善 隧道曲线半 径由 710 米提高到 789 017 米 隧道线形更顺直 缺点 尽管隧道的平面线形有了很大 改善 但仍然是个曲线隧道 隧道的进出口与山坡坡面斜交 存在偏压现象 出口单侧 的挖方边坡很高 故挖方数量 防护和排水工程量较大 C C 方案方案 BK20 301 248 K21 800 长度 1 426 公里 该比较段起点在 K20 301 248 然后路线在 K20 545 沟叉处 直对峁梁 正交进洞 在 K21 529 处出洞 隧道长度 984 米 在 K21 800 处接上推荐方案 该方案的优点是 隧道进出口接线线形及隧道线形最好 进出口与坡面几乎正交 偏压情况小 缺点 该 隧道方案在三个方案中最长 工程造价最高 各方案线位比较见隧道方案比较图 工程规模比较见表 万花山至石门二级公路改建工程 总 说 明 长安大学工程设计研究院公路院 电话 029 82334626 E MAIL glsjy 地址 南二环中段长安大学 第 6 页 共 23 页 隧道方案比较图 隧道方案比较表 序号项 目单位A 方 案B 方 案C 方 案 1起讫桩号 AK20 301 248 K21 800 BK20 301 248 K21 800 BK20 301 248 K21 800 2路线长度Km1 4991 4471 426 3土 石 方1000m330 63361 09817 23 4排水防护m33747 83617 53234 8 5沥青路面1000m37 6916 0424 276 6隧道长度米748829984 7涵 洞m 道55 62 355 62 355 62 3 8征用土地亩32 7528 6817 68 9造 价万元6782 26937400 49378196 8395 10方案推荐推 荐 经过经济和技术的综合分析比较 C 方案虽然造价较高 但从平面指标及长远的使用 上看具有较大的优势 故南山峁隧道段路线推荐 C 方案 3 4 23 4 2 许寨上下塬路段 许寨上下塬路段 K24 040 00K24 040 00 K27 100 00K27 100 00 许寨是路线出沟后的第一个村子 原有公路从村边穿过 目前旧路宽度为 7 5 米 平面指标极低 平面最小半径只有 20 米左右 局部路段纵坡达到 10 且路边房屋较多 路左为深沟 改造难度大 从利用旧路和开辟新线两种思路考虑 有两种方案可供比较 选择 A A 方案 方案 路线自 K24 040 出沟后 在 K24 400 处穿过旧路 然后左偏逐渐下沟 并沿 右侧坡脚布线 在 K25 753 设 1 16 米预应力空心板小桥跨河 走线至沟道左侧坡面 在 K26 180 至 K26 320 段利用旧路 之后路线离开旧路走河滩对旧路截弯取直 在 K27 040 处接上旧路 本方案全长 3 06 公里 利用旧路 140 米 占该比较段的 4 6 优点 避开村庄 拆迁量很小 本方案为新建方案 远离旧路 施工干扰较小 缺点 由于本方案为新建方案 故防排水 填挖方等工程数量较大 造价较高 新占土地较多 多处需要改以河道 旧路的利用率较低 B B 方案方案 本方案为旧路利用方案 路线自 K24 040 出沟后 在 K24 350 处接上旧路 在 K24 580 处离开旧路 截弯取直后在 K24 820 处再次接上旧路 然后利用旧路半侧加 宽至 K25 200 之后路线离开旧路 沿旧路左侧的坡面降坡布线 在 K25 790 处再次接上 旧路 沿旧路布线 在 K26 200 至 K26 400 对原旧路的半径加大以改善平面 并对 K26 450 至 K26 640 的河湾截弯曲直 之后继续半侧加宽利用旧路布线 在 K 27 040 处 到本比较方案的终点 该比较段长度为 3 652 公里 其中利用旧路 2 442 公里 占该方 案的 66 87 优点 本方案利用旧路 2 442 公里 占该方案长度的 66 87 旧路利用率较高 新增占地较 A 方案少 有利于节约耕地 工程规模较方案 A 小 造价较低 缺点 由于旧路附近的建筑物较多 故拆迁量较 A 方案大 万花山至石门二级公路改建工程 总 说 明 长安大学工程设计研究院公路院 电话 029 82334626 E MAIL glsjy 地址 南二环中段长安大学 第 7 页 共 23 页 由于利用旧路加宽改造 故该路施工干扰较大 保畅难度大 A B 方案线位比较见许寨上下塬路段方案比较图 工程规模比较见表 许寨上下塬路段方案比较图 许寨上下塬路段方案比较表 序号项 目单位A 方 案 B 方 案 1性 质新 线利用旧路 2路线长度Km3 0603 652 3土 石 方1000m3103 1760 25 4排水防护m39688 1914098 91 5沥青路面1000m329 21429 586 6小 桥m 座26 04 126 04 1 7涵 洞m 道102 17 9130 73 9 8征用土地亩118 28109 88 9拆 迁m28022707 10造 价万元2377 46592687 1649 11方案推荐推 荐 经过经济和技术的综合分析比较 经过经济和技术的综合分析比较 A A 方案虽然为新建方案 但施工干扰较少 对当地方案虽然为新建方案 但施工干扰较少 对当地 老百姓的生活影响也小 综合优势较大 故该路段推荐老百姓的生活影响也小 综合优势较大 故该路段推荐 A A 方案 方案 3 5 下一阶段应解决的问题及注意事项 在下一阶段施工图设计过程中严格控制路线平面位置 在指标满足的情况下 严格 控制工程规模 纵断面设计中控制好路基填高 尽量控制大填大挖的出现 4 4 路基 路面及排水路基 路面及排水 4 1 一般路基设计原则及依据 根据沿线的地形 地貌 地质 水文 气象等自然条件 结合 延安至石门公路工 程可行性研究报告 依据以下规程 规范及有关指导性意见等进行设计 公路工程技术标准 JTG B01 2003 公路路基设计规范 JTG D30 2004 公路路基施工技术规范 JTJ033 95 公路沥青路面设计规范 JTG D50 2006 公路排水设计规范 JTJ018 97 4 2 一般路基设计 4 2 14 2 1 路基标准横断面路基标准横断面 按照交通部部颁标准 公路工程技术标准 JTG B01 2003 中二级公路路基横断 面 几何尺寸的规定以及本项目 工可报告 本项目按双车道二级公路标准设计 路基 设计洪水频率 1 50 本项目路基宽度采用 10 0 米 其中行车道 2 3 5 米 硬路肩 2 0 75 米 土路肩 2 0 75 米 4 2 24 2 2 路基设计标高及路拱横坡路基设计标高及路拱横坡 路基设计标高为行车道内侧边缘高程 行车道及硬路肩设 2 路拱横坡 4 2 34 2 3 路基超高及加宽路基超高及加宽 当圆曲线半径小于不设超高最小半径 设计速度 60 公里 小时为 1500 米 设计速度 40 公里 小时为 600 米 时 应在曲线上设置超高 超高过渡方式为绕行车道内侧边缘旋 转 平曲线半径等于或小于 250 米应设置加宽 本项目加宽类型为三类加宽 加宽方式 万花山至石门二级公路改建工程 总 说 明 长安大学工程设计研究院公路院 电话 029 82334626 E MAIL glsjy 地址 南二环中段长安大学 第 8 页 共 23 页 为曲线内侧加宽 加宽渐变方式为线性加宽 bx kb 4 3 路基边坡设计 4 3 14 3 1 填方路基填方路基 路基填方边坡坡率是根据路基填料种类 边坡高度和基底工程地质条件 水文条件 等确定 当路堤边坡高度 H 8 0m 时 其边坡坡率采用 1 1 5 当路堤边坡高度 8 0m H 20 0m 时 在 8 0m 高处设边 2m 宽坡平台 上部坡坡率采用 1 1 5 以下部分 采用 1 1 75 全线无路堤高度 H 20 0m 的填方 护坡道宽度取 1m 采用 4 外倾横坡 4 3 1 14 3 1 1 挖方路基挖方路基 对于挖方边坡 借鉴延安已建设公路的经验 考虑到设计路段沿线多为密实老黄土 或强风化 破碎的砂页岩 因此对挖方边坡设计是根据边坡高度 地形 地质岩性等情 况来确定边坡形式及边坡坡率 如边坡较低有放坡条件时采用缓边坡 1 1 1 0 75 并植草绿化 对地形陡峻的局部路段 充分利用黄土和岩石直立稳定性较好的特点 采 用较陡坡面 如 1 05 挖方路段边沟外侧设 1 0 米宽碎落台 碎落台设 3 横坡向内倾斜 土质边坡 边坡高度 H 3m 时 边坡坡率采用 1 1 边坡高度 3m H 8m 时 边坡坡率采用 1 0 5 1 0 75 当边坡高度 8m H 24m 时 边坡采用台阶式 每 8 米设一级平台 共设 二级平台 平台宽 3 0 4 0 米 各级边坡坡率采用 1 0 5 石质边坡 石质边坡一般 H 20 0 米 根据岩层风化程度 边坡坡率取 1 0 3 1 0 5 4 4 公路用地范围 用地范围 填方路段排水沟外缘或坡脚以外 2 米以内 挖方路段边坡坡顶或截水沟 外缘以外 2 米以内为公路用地范围 4 5 不良地质地段及特殊路基 本路段存在的不良地质情况主要为垃圾土 松散回填土 湿软淤积土和滑坡 主要特殊路基有 陡坡路堤 填挖交界 新旧路结合路基三类 垃圾土 松散回填土 湿软淤积土 垃圾土 松散回填土主要分布在旧公路一侧 厚度 0 5 3 0 米 湿软淤积土主要分 布在地下水发育的黄土冲沟底部 厚度 0 5 3 0 米 主要处理措施为清除垃圾土 松散 回填土和湿软淤积土后 换填天然砂砾 滑坡 王窑滑坡 主要分布在路线 K30 040 K30 140 旧路右侧 滑体为 Q2 黄土和第三系红粘土 滑 体上方环型裂缝发育 规模中等 厚度 5 12m 滑床为第三系红粘土和砂页岩 根据现 场地质勘察 该滑坡在近期雨季时曾发生滑塌 但旧路路基未发生滑动 滑塌体阻断旧 路交通 经过多次清方 目前暂时稳定 但雨季时可能再次发生滑动 根据地质勘察报告中滑坡稳定性分析 该滑坡在饱水状态下 下部 A B 滑面处于稳 定状态 上部 C 滑面处于不稳定状态 主要治理措施 对该滑坡体拟采取清方卸载 C 滑 面以上 坡脚设抗滑挡墙和坡体上设截水沟等综合治理措施 详见滑坡治理相关设计图 陡坡路堤 对位于自然横坡陡于 1 5 的山坡填方路基 为防止路基横向滑移 保证路基的稳定 分别采用清除填方路基范围内的松散土 对原地表开挖台阶 回填开山弃渣或天然砂砾 加强压实设置挡土墙等方法进行处治 填挖交界 对于半填半挖路基 为了减小路基纵向 横向的不均匀沉降 挖方路基部分在路槽 下超挖 50cm 后再以优质开山石渣填料或天然砂砾回填 路基纵向填挖交界处超挖处理渐 变长度不得小于 10 0m 对于填方路基部分 当地面坡度陡于 1 5 时 其基底采取挖台 阶措施 台阶宽度不小于 2 0m 并在台阶底部挖成向内倾斜 2 4 的反坡 新旧路结合路基 对于新旧路结合路基 为了减小新旧路基横向的不均匀沉降 首先对旧路边坡采取 挖台阶处理 再对部分旧路超挖 50cm 后回填优质开山石渣填料或天然砂砾 并对加宽路 基基底进行震冲碾压处理 4 6 路基填料及压实标准与压实度的说明 4 6 14 6 1 路基填料路基填料 由于全线路基挖方大于填方 故路基填料可充分利用挖方移挖作填 降低工程造价 万花山至石门二级公路改建工程 总 说 明 长安大学工程设计研究院公路院 电话 029 82334626 E MAIL glsjy 地址 南二环中段长安大学 第 9 页 共 23 页 沿线土质挖方占总挖方量的 70 以上 以黄土为主 挖方土以黄土 碎石土为主 均可作 为路基填料 对石质挖方路段 考虑到岩石风化较强烈 可剔除强风化岩 利用较新鲜完整的岩 石作为路基填料 4 6 24 6 2 路床填料技术要求路床填料技术要求 对非石质路段的填挖方路基路床 可采用就地碾压填筑 并还应保证填料的 CBR 值 满足 公路路基设计规范 要求 对石质路段的填挖方路基路床应当选用石质弃方中饱 和抗压强度大于 15MPa 的石渣二次破碎 碎石最大粒径小于 10 厘米 压实度应大于 95 4 7 路基防护支挡设计 根据路线所经区域地形 地貌 气象及水文等特点 本次路基防护设计主要遵循原 则为 工程防护与生态保护相结合 与相邻自然环境相协调 并力求经济合理 方便施 工 美观耐用 1 1 填方边坡填方边坡 植草边坡 对一般填方边坡 采用植草防护 美化路容 挡土墙路基 在位于较陡的山坡填方路基 为收缩坡脚 加固路基 在路基边缘设置仰斜式路肩 挡土墙 加固路基 在山坡填方边坡伸出较远路段 设置路堤式挡土墙来收缩边坡 减 小占地 加固坡脚 挡墙采用为 M7 5 浆砌片石砌筑 在受冲沟洪水侵蚀路段的挡土墙按 浸水挡墙设计 挡土墙的基础埋深石质路段不小于 1 0m 土质路段不小于 2 0m 砌石护肩 当路线位于陡山坡上 虽然填方不高但边坡伸出较远不易填筑 设计边坡放坡后与 自然边坡近乎平行或设计边坡与自然边坡交汇点较远的路段 采用浆砌护肩收缩 加固 边坡 防护路基 护肩采用 M7 5 浆砌片石砌筑 M10 水泥砂浆勾缝 浆砌片石护坡 用于临冲沟的路堤边坡易受洪水侵蚀的路段 采用 M7 5 号浆砌片石砌筑 厚度为 0 3m 坡脚设置脚墙或墁石基础 埋入一般冲刷线以下不小于 1 0m 2 2 挖方边坡挖方边坡 对于缓于 1 1 的土质挖方边坡 均采用植草防护 达到恢复自然植被的目的 对于易塌落的坡面 考虑采用护面矮墙防护坡脚 对高边坡的路段 考虑采用护面矮墙防护边坡 4 8 取土 弃土设计 环保及节约用地原则 根据本路段地形 地貌特点 路线以隧道形式穿越黄土梁 废方较多 另外本段黄 土沟壑纵横 路基以挖方为主 弃方量大 设计中就近选择 2 处黄土冲沟或荒沟集中弃 土 不占用旱地 并通过填沟和拦坝造田 淤地绿化 并在沟口弃方前缘设挡土坝 弃土场 取土场设置位置详见 取 弃土场场平面位置图 4 9 路面设计原则 依据及结构类型的比选论证 4 9 14 9 1 设计依据设计依据 路面设计的依据是 公路沥青路面设计规范 JTG D50 2006 公路沥青路面施工 技术规范 JTG F40 2004 公路路面基层施工技术规范 JTJ034 2000 及 工可 等 本段公路采用沥青混凝土路面 设计采用双圆垂直均布荷载作用下多层弹性连续体 系理论 以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标 计算路面结构厚度 对面层 基层 进行层底弯拉应力验算 设计采用标准轴载 BZZ 100 设计使用年限为 12 年 根据工可 提供的交通量 车辆组成 交通增长率计算设计年限内一个车道累计当量轴次 设计弯 沉分别为 当量轴次 1 623 106次 设计弯沉值 0 378mm 4 9 24 9 2 路面结构设计路面结构设计 按照 公路自然区划图 项目所属地区为 2区 为陕北典型黄土高原冻区 土质 以粉质粘土为主 根据 中国沥青路面气候分布图 拟建公路地区属夏热冬寒半干区 2 2 3 区 根据交通预测结果 公路等级及其使用性质 项目所在区域的气候特征 筑路材料的分布情况 并参照当地沥青路面的设计和使用情况推荐路面采用沥青混凝土 作为面层 水稳碎石和二灰碎石基层做对比 灰土砂砾作为底基层的路面结构 两种基 层结构都具有强度高 水稳性 冻稳性及板体性好的优点 均宜作为路面基层 其中水 泥稳定碎石基层造价较高 对骨料的级配要求也高 要求施工环节紧凑 二灰稳定碎石 早期强度较低 干缩性较大 若施工控制不好易出现骨料离析现象 造成混合料松散 万花山至石门二级公路改建工程 总 说 明 长安大学工程设计研究院公路院 电话 029 82334626 E MAIL glsjy 地址 南二环中段长安大学 第 10 页 共 23 页 唧泥翻浆 由于近几年延安地区修建公路 姚店电厂粉煤灰储量不足 经综合分析确定 基层采用水泥稳定碎石 路面结构如下 上面层 4cm 细粒式沥青混凝土 AC 13 C 下面层 5cm 中粒式沥青混凝土 AC 16 C 基 层 20cm 水泥稳定级配碎石 底基层 20cm 石灰土砂砾 垫 层 15cm 天然砂砾 4 9 34 9 3 路面结构材料组成及技术要求路面结构材料组成及技术要求 沥青混凝土混合料的级配及配合比设计 其高温稳定性指标动稳定度不低于 800 次 mm 其水稳定性指标 沥青混凝土的浸水马歇尔试验 48h 残留稳定度不低于 75 冻 融劈裂实验的残留强度比不小于 70 材料级配及用油量按规范附表执行 沥青 粗集料 细集料的特性及规格应符合 公路沥青路面施工技术规范 JTG F40 2004 及 公路沥青路面设计规范 JTG D50 2006 的有关规定 1 1 沥沥 青青 沥青采用重交通道路石油沥青 沥青标号为 AH 90 其各项指标应符合 公路沥青路 面施工技术规范 JTG F40 2004 表 4 2 1 2 道路石油沥青技术要求 2 2 粗集料粗集料 粗集料的粒径应符合 公路沥青路面施工技术规范 JTG F40 2004 表 4 8 3 的规 格尺寸 3 3 细集料细集料 沥青面层所选用的细集料应符合 公路沥青路面施工技术规范 JTG F40 2004 表 4 9 3 和表 4 9 4 的规格要求 4 4 填填 料料 沥青面层所选用的填料宜采用石灰岩经磨细得到的矿粉 其质量应符合 公路沥青 路面施工技术规范 JTG F40 2004 表 4 10 1 的要求 5 5 水泥稳定碎石基层水泥稳定碎石基层 水泥稳定未筛分碎石所选用的集料其级配应采用部颁 公路路面基层施工技术规范 JTJ 034 2000 表 3 2 1 2 的级配 石料的压碎值不大于 35 基层混合料的 7d 无侧限 抗压强度为 3MPa 基层级配及水泥剂量由现场试验确定 6 6 石灰土砂砾底基层石灰土砂砾底基层 石灰稳定土的石灰技术要求应满足部颁 公路路面基层施工技术规范 JTJ 034 2000 表 4 2 2 的相关要求 石灰土的 7d 浸水抗压强度为 0 6 MPa 石灰 石灰 砂砾 3 17 80 4 10 路基 路面排水设计原则及设计情况 沿线路基综合排水以保证路基稳定和减少水土流失 尽量减少对沿线环境破坏的角 度出发 结合路段地形 地质和雨量特征 在充分利用自然地形条件的基础上 将汇集 于路基范围内的水流 通过排水沟 边沟 平台截水沟 急流槽等设施及时排至路基以 外的自然沟道内 4 10 14 10 1 路基 路面排水设计原则路基 路面排水设计原则 路基排水为确保路基稳定 防止边坡冲刷 采用边沟 截水沟 急流槽和排水沟等 排水构造物将流向路基及路基范围内的水流 排入自然沟道 全线路基 路面排水设施 均与桥涵 自然沟道形成完整的排水系统 以便及时排除路基 路面雨水 同时不影响 沿线的农田排灌 4 10 24 10 2 路基排水路基排水 边 沟 所有挖方路基和低填方路段外侧均设置边沟 低填方路堤或浅挖方路段 采用浅碟形边沟 挖方路堑边沟根据汇水面积大小一般采用三角形 半梯形和矩形 边 沟尺寸根据汇水面积计算确定 浅碟形边沟采用 C20 混凝土现浇 其它边沟沟身采用 30cm 厚 M7 5 浆砌片石加固 沟底纵坡不小于 0 3 在路线过村镇路段 边沟均采用矩形盖板边沟 以利于行车安全 增加路基视觉宽 度 防止边坡碎落堵塞边沟 截水沟 在滑坡路段中 滑坡体上设置截水沟 在滑体外侧设环向截水沟 截水 沟一般采用矩形 底宽 0 5m 深度 0 5m 沟身采用 30cm 厚 M7 5 浆砌片石加固 排水沟 排水沟分为线外排水沟和边坡平台排水沟 边坡平台排水沟主要收集上 侧坡面汇水 采用 0 3m 0 3m 矩形断面 线外排水沟采用矩形断面 根据流量选择尺寸 沟身采用 M7 5 浆砌片石砌筑 急流槽 当边沟 截水沟 排水沟的排水出口受地形限制落差较大时 设置急流 万花山至石门二级公路改建工程 总 说 明 长安大学工程设计研究院公路院 电话 029 82334626 E MAIL glsjy 地址 南二环中段长安大学 第 11 页 共 23 页 槽 进行引导排泄 急流槽采用 M7 5 浆砌片石 槽身坡率顺应地面横坡 断面尺寸根据 流量确定 4 10 34 10 3 路面排水路面排水 路面排水采用分散漫流方式 且对土路肩进行加固 4 11 下一阶段应解决的问题及注意事项 1 施工图设计阶段应加强地质勘察 对垃圾土 松散回填土 湿软淤积土和湿陷 性黄土等不良地质路段作出切实可行的处理方案 2 进一步落实取土 弃土场的位置 储量 可弃土量 尽可能将取土 弃土场与 平整土地 美化环境工程相结合 3 加强本公路路容美化 景观设计 5 5 桥梁 涵洞桥梁 涵洞 5 1 概 述 本项目地处陕北黄土高原区 地貌类型主要为黄土沟壑区 沿线地形条件复杂 沟 谷 梁峁 塬面相互交错 路线起伏很大 经实地调查 结合沿线地形 地质 水文 河流分布及交通 农田灌溉的要求 对全线桥涵进行了布设 桥涵布设情况如下 本次设计新建中桥 1 座 总长 85 04 米 设小桥 8 座 总长 222 28 米 新建 7 座 旧桥加宽 1 座 全线涵洞共 83 道 平均每公里 3 45 道涵洞 5 2 桥涵设计标准的采用情况 5 2 15 2 1 勘测设计规范勘测设计规范 交通部部颁标准 公路工程技术标准 JTJ 001 2003 交通部部颁标准 公路桥涵设计通用规范 JTJ D60 2004 交通部部颁标准 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D62 2004 交通部部颁标准 公路圬工桥涵设计规范 JTG D61 2005 交通部部颁标准 公路桥涵地基及基础设计规范 JTJ 024 85 交通部部颁标准 公路工程抗震设计规范 JTJ 004 89 交通部部颁标准 公路桥涵施工技术规范 JTJ 041 2000 其它相关现行国家设计施工规范和交通部行业技术标准 5 2 25 2 2 设计技术标准设计技术标准 公路等级 二级公路 计算行车速度 60km h 40km h 桥梁设计汽车荷载 公路 级 设计宽度 新建桥梁 净 9 2 0 5 加宽利用桥梁 根据路基宽度和桥梁稳定性适当加宽 涵洞与路基同宽 桥涵设计洪水频率 中桥 1 100 小桥 涵洞 1 50 本区地震峰值加速度为 0 05g 5 3 沿线水系及水文概况 特征 农田水利设施与桥涵设置位置及孔径选择的关系 沿线桥涵设置位置和孔径的选择是根据沿线水系和水文概况 特征 农田水利设施 综合考虑确定的 结合原有桥涵设置情况 合理增加桥涵 以满足路线跨河 跨沟渠以 及路基泄洪排水需求 项目所在区域水系属于黄河流域延河与洛河水系 南山峁隧道北侧为延河水系支流 杜甫川河源头 隧道南侧为洛河水系支流大治沟的支沟源头 项目区域降水量不足 相对集中 年降雨量 126 3 毫米 年均降水量 571 2 毫米 最大降水量 785 7 毫米 最小降水量 377 4 毫米 雨季降水多集中在 6 月 9 月 降水量 343 毫米 占全年降水量的 60 05 多属于中大雨或暴雨 降雨强度较大 因地表植被 稀少 地表水丰富 水土流失严重 路线部分布设在杜甫川河与大治沟河靠山侧 水位较低 河沟另外一侧以农田以旱 地 果园 菜地居多 沿线基本上没有农田水利设施 农田的灌溉除自然降水和涵洞排 万花山至石门二级公路改建工程 总 说 明 长安大学工程设计研究院公路院 电话 029 82334626 E MAIL glsjy 地址 南二环中段长安大学 第 12 页 共 23 页 出的冲沟水 边沟水外 主要依靠人工灌溉 由于路线所处区域河渠均为河系源头 水量小 部分河段常年干涸 由于为季节性 流水沟 河流阶地不发育 5 4 沿线工程地质及筑路材料与桥涵结构类型选择的关系 本路线地处沿河阶地 根据地质初勘资料 沿线河流 沟