路基路面说明

1、说 5.路基、路面及排水 5.1沿线地质、地层情况描述、不良地质地段及其相关物理、力学指标 5.1.1沿线地质 （1）地质构造 山西省介于秦岭构造带和阴山构造带之间，是华北地台的重要组成部分；主体构造线方向为 北北东向，而南北两端呈北东向，故使其总体构造呈一个拉长的“S”形。项目区所处区域位于强 烈下沉断块构造区太原断块构造带晋中新裂陷，主要以断块错动和大幅沉降为特征，新构造活动 强烈，裂陷四周以断裂所围限，呈北东向延长的似平行四边形，叠加于吕梁块隆、五台块隆和沁 水块坳之间，主体向南东倾斜的箕状凹陷，次级断裂北东向、北西向为主要发育方向。 控制晋中盆地边界的断裂主要有三组： 第一组：走向北北

2、东的压性断裂。如晋祠大断裂、太谷范村北断裂等。 第二组：走向北弱西的张扭性断裂。如太原西柴村断裂、太原东山前断裂等。 第三组：走向北东东的压扭性断裂。如清徐交城大断裂、介休太谷大断裂等。 本区地质继承了区域构造特征，断裂构造较发育，据区域资料及本次工程地质勘察结果知， 本区段分布有5条断层，2条断裂。 度大于30km 王答里村正断层：走向 NE30SW210，倾向NV，断距大于1000m 延伸长度大于 40km 清徐东社断层（45）： 总体走向呈北北东转折，局部为北方向，为压性兼扭性，断 距约1000m 徐沟断裂：走向NE55 -SW235，倾向NV，断距大于1500m 延伸长度大于18km

3、清徐田庄榆次断层（ 46）：走向北东，为压扭性、断面平缓，是清徐凹陷与太原 次凹的分界线。 (2) 水文地质 项目区内地下水以松散岩类孔隙水为主，松散岩类孔隙水主要分布在河谷地段，地下水位埋 深具有起始段浅、终点段深的特征。起点段至K6+000在2.865.72米之间，K6+00CK19+000 水位在3.398.14米之间，K19+00C终点段水位在最浅 6.82米，一般大于10米。含水介质主 要为第四系砂砾石、砂及亚砂土层，主要分布于冲洪积平原区。地下水主要接受大气降水入渗补 给，其次还接受山区侧向地下水、灌溉回归水及河道渗漏补给，地下水总的径流方向，由南东向 北西，最终以水平径流方式流向

4、榆次、清徐到太原，水量受季节影响，排泄方式主要为人工开采， 第16页 清徐北格压扭性正断层：展布方向 NE75SW225，倾向NV，断距大于1500m延 伸长度大于32km 太谷怀仁断裂：属介休太谷断裂带。张性兼扭性断裂，走向NE25SW205，倾 向SE,断距大于1500m延伸长度大于21km 使赵范村张性正断层：走向 SE160NW340，倾向SV，断距大于1500m延伸长 地下水和地表水对混凝土不具腐蚀性。 （3）据中国地震动参数区划图（GB183602001）、中国（山西）1/400万地震烈度 区划表和公路工程抗震设计规范（JTJ004 89）,路线所经小店区、清徐县、太谷县地震 动峰

5、值加速度都为0.20g，对应的地震基本烈度为毗度。 5.1.2沿线地层 本项目沿线出露的主要地层为新生界第四系全新统，由新到老分别为全新统（Q）、上更新统 （Q）、中更新统（Q2）、下更新统（Q）,成因类型复杂多样，主要有松散堆积、冲洪积等。由 新到老分述如下： 全新统（Q） 新生界松散堆积层，以粉土、粉质粘土为主，夹粉砂、细砂层，分布于整个冲洪积倾斜平原 区，厚度一般小于10m天然状态下，该类土具大孔隙，垂直节理发育，浸水后易湿陷，其工程地 质性较差。该层一般具湿陷性，湿陷等级为Iu级。 上更新统（Q） 岩性主要为浅黄色粉土，在清徐境内至太原市小店区，分布于汾河及其支流两岸等主要河流 的河漫

6、滩和一级阶地范围内的地基土多含细、中、粗砂及含砾石的冲积、洪积物。 中更新统（Q） 岩性为粘土，亚粘土，亚砂土和卵石、砾砂。局部地段粘性土中夹有碎石、卵砾石，钙质结 核，分布稳定，延伸较远；砂砾层主要分布在洪积扇，古河道一带。扇间洼地以粘性土堆积为主。 由于中更新统河流规模比上更新统小，所以相应砂砾层分布范围、厚度以及稳定性都比上更新统 地层差，厚度为4080m 下更新统（Q） 下更新统包括柳河组和泥河湾组。 柳河组出露在盘道、下土河和木瓜等地的边山和黄土丘陵区，岩性以黄色、杏黄色砂层及砂 砾层为主，夹有厚薄不等的粘土层，厚度为 21.6142.1m。 泥河湾组平原区以灰、灰黑、灰黄色粘性土为

7、主夹薄层粉细砂层，有的地段砂层层次较多， 厚度大，而丘陵一带往往以棕红、浅红、砖红和褐黄色粘性土夹薄层砂为主，厚度为70160m 地层岩性大部分以低液限黏土类为主、高液限黏土以夹层出现，依据路堤所处地貌单元分述 之： （1） 饱和土路堤：分布于项目区K0+00（K5+719.6、K5+779.6 K6+698 K6+738K8+275 和K8+925- K9+900段地层岩性大部分以低液限黏土类为主、高液限黏土以夹层出现，含水量大， 饱和度均大于85%地基土容许承载力为110140KPa （2） 饱和土路堑：分布于项目区 K8+275- K8+739.4和K8+769.4K8+925,地层岩性

8、大部分 以低液限黏土类为主、高液限黏土以夹层出现，含水量大，饱和度均大于 85%地基土容许承载力 为 110 140KPa （3） 湿陷类土路堤：分布于项目区 K23+90CK31+817和K31+907.0K34+222,地层基本为 低液限黏土类土为主，成分上粉粒含量较高。局部夹粉砂，含水量较低，压缩性中等，饱和度较 低，地基土容许承载力130190KPa （4） 正常土类路堤：分布于项目区K9+90CK14+295和K14+53LK23+90Q地层基本为上部 岩性以低液限黏土类为主，下部岩性低液限黏土类为主夹有粉砂薄层。 5.1.3不良地质地段 （1）坑塘 项目区代表性坑塘地段有：沿线坑塘

9、主要为：K4+075- K4+194 K4+415- K4+480 K4+710- K4+790 K6+145.7K6+275 K6+31A K6+400其土体孔隙比达到 0.968、含水率为30.4%、饱和度 达到81.05%、压缩模量为4.67MPa压缩系数达到0.46，工程性能较差，属高压缩性土，加载后 沉降量偏大，对路基强度和稳定性都有一定影响。 （2）湿陷性黄土 根据本次勘察对K23+90CK31+817 K31+907K34+222两段内的表层土进行了湿陷试验，湿 陷性试验结果表明这些样品所代表地段均存在湿陷性，湿陷类型为非自重，湿陷等级为I级(轻 微)，其土体含水量为18.2%、

10、孔隙比0.866、压缩系数0.25、压缩模量9.33MP中间五年为6.2%;后五年为5.2%。货车比例76.61%,其中小货31.21%、中货15.24%、 大货14.84%、拖挂15.32%;客车比例23.39%,其中小客15.30%、大客8.09%。 拟建项目公路位于公路自然区划川1区，属黄土高原干湿过渡区。 充分考虑沥青混凝土路面与水泥混凝土路面相比具有路基变形适应性强的特点，并具有路面 平整、行车舒适、噪声小、便于维修养护等特点，结合工程特点、地质条件及沿线筑路材料的分 布情况和工程经济等角度分析，本工程推荐采用沥青混凝土路面结构。 山西省夏季炎热、冬季寒冷的气候特点，要求路面具有良好

11、的高温抗剪切能力和低温抗开裂 性能，采用改性沥青是提高沥青混合料高温稳定性和低温抗裂性能最有效途径之一。经近年来实 体工程验证，能够明显提高沥青混合料高温抗剪切、低温抗开裂性能。因此本项目推荐采用改性 沥青。 路面基层本着因地制宜、就地取材原则，项目区水泥、石料、砂供应充足，因此基层采用水 泥稳定碎石、底基层也采用水泥稳定碎石、调拱层采用水泥稳定砂砾、垫层采用天然砂砾。 5.6.4路面结构设计 (1)设计理论与方法 采用双圆垂直均布荷载作用下的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。 路面厚度计算是采用多层弹性连续体系理论解的路面计算专用程序(HPDS2

12、00),再对沥青路 面面层和半刚性基层、底基层进行层底拉应力验算，并结合各结构层施工最小厚度和适宜厚度进 (2) 设计年限及标准轴载 根据设计年限内标准轴载累计作用轴次交通量，确定为高级路面，本项目为一级公路，设计 年限为15年。路面设计标准轴载是双轮组单轴载100KN (3) 路面设计主要参数 经分析计算：本路段设计年限内一个车道上累计当量轴次：以设计弯沉值和沥青层底拉应力 为指标时为3.245 X 107次；以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时为4.155 X 107次。 新建、加宽路段： 土基回弹模量：40(MPa); 路面设计弯沉值：18.9(1/100mm); 原有 旧路补强段：

13、 K23+694K24+952、K24+952K32+262.459、K23+262.459 YK32+518.462 (ZK32+469.808)段 原路面计算弯沉值为：224(1/100mm); 原路面当量回弹模量为：73.1(MPa); 路面设计弯沉值：18.9(1/100mm); 原有旧路加铺段：YK32+518.462 YK34+243.991 (ZK32+469.808ZK32+224.854)段 原路面计算弯沉值为：38(1/100mm); 原路面当量回弹模量为：431.6(MPa); 路面设计弯沉值：18.9(1/100mm); 材料抗压模量见表5-1 : 材料抗压模量表 表5

14、-1 材料类型 厚度(cm) 抗压模量(Mpa)(20 C) 抗压模量(Mpa)(15 C ) 细粒式改性沥青砼表面层 5.0 1400 2000 中粒式改性沥青砼下面层 7.0 1200 1800 水泥稳疋碎石(6%)基层 20.0(30.0) 1500 3800 水泥稳疋碎石(4%)底基层 20.0 1300 3200 水泥稳定砂砾(4%)调拱层 15.0 1100 3000 天然砂砾垫层 20.0 200 200 (4) 路面结构组合 新建、加宽部分: 表面层 细粒式改性沥青混凝土 厚5cm 下面层 中粒式改性沥青混凝土 厚7 cm 基层 水泥稳定碎石(6% 厚 30cm 底基层 水泥稳

15、定碎石(4% 厚 20cm 垫层 天然砂砾 厚 20cm 旧路补强部分： 表面层 细粒式改性沥青混凝土 厚5cm 下面层 中粒式改性沥青混凝土 厚7 cm 基层 水泥稳定碎石(6% 厚 20cm 底基层 水泥稳定碎石(4% 厚 20cm 调拱层 水泥稳定砂砾(4% 均厚15cm 通过调查，本段原有旧路路况较差，路面病害类型主要为翻浆、坑槽、拥包。其中翻浆6580m2, 处置措施为换填80cm砂砾，换填20cm水稳砂砾；坑槽3899m2、拥包220m2处理措施为换填20cm 水稳砂砾；将表层清扫干净，铺筑旧路补强部分路面结构。 旧路加铺部分： 表面层细粒式改性沥青混凝土厚5cm 下面层中粒式改性

16、沥青混凝土厚7cm 基层水泥稳定碎石(6%厚18cm 通过计算基层厚度为15cm可以满足强度要求，考虑水泥稳定类基层适宜厚度18cm- 20cm因 此取基层厚度18cm。本设计中将原有路面面层铣刨后，铺筑旧路加铺部分路面结构。 桥面铺装路面结构： 表面层细粒式改性沥青混凝土厚5cm 下面层中粒式改性沥青混凝土厚7cm 黄蒲路跨线桥路面结构为： 表面层细粒式沥青混凝土厚4cm 下面层中粒式沥青混凝土厚5cm 黄蒲路跨线桥引道路面结构为： 表面层细粒式沥青混凝土厚4cm 下面层中粒式沥青混凝土厚5cm 基层水泥稳定碎石(6%厚20cm 底基层水泥稳定碎石(4%厚20cm 被交道路路面结构除起、终点

17、与省道103 一级公路平交采用与主线相同的路面结构、国道 108 一级公路平交采用旧路 补强部分路面结构，其余被交道路面结构均为： 表面层细粒式改性沥青混凝土厚4cm 下面层中粒式改性沥青混凝土厚5cm 基 层水泥稳定碎石(6%厚30cm 以上各路面结构所用粘层均采用改性乳化沥青、封层均采用石油沥青。 565路面各结构层材料要求 (1)路面面层所用沥青 基质沥青 根据公路等级、气候条件、路面类型确定采用改性沥青，改性的基质沥青采用90号B级沥青, 其技术指标应符合重交通道路石油沥青的技术要求。 90号B级道路石油沥青技术要求 表5-2 沥青指标 单位 指标值 针入度(25 C, 5s ,100

18、g) (0.1mm) 80 100 针入度指数PI -1.8 + 1.0 软化点(R&B)不小于 C 42 60 C动力粘度 不小于 Pa s 140 15C延度不小于 cm 100 蜡含量(蒸馏法)不大于 % 3.0 闪点不小于 C 245 溶解度不小于 % 99.5 密度(15 C) g/cm 实测记录 质量变化不大于 % 0.8 残留针入度比(25 C )不小于 % 54 残留延度(10 C )不小于 cm 6 SBS改性沥青 本项目表面层采用SBS改性沥青，其技术要求应符合表 5-3规定，各项指标的要求应符 合山西省地方标准公路改性路面施工技术规范(DB14 /T160-2007)的规

19、定。 SBS改性沥青的技术要求 表5-3 试验项目 单位 指标值 针入度(25 C, 5s , 100g) (0.1mm) 40 70 针入度指数PI 不小于 0 延度 5 C, 5cm/min 不小于 cm 30 软化点(R&B) 不小于 C 75 运动粘度135 C 不大于 Pa s 3 闪点 不小于 C 230 溶解度 不小于 % 99.5 离析，软化点差 不大于 C 2.5 弹性恢复25 C 不小于 % 90 质量变化 % 1 针入度比(25 C ) 不小于 % 70 延度(5 C) 不小于 cm 20 (2)路面面层集料 路面表面层为5厘米细粒式改性沥青砼，级配采用 AC- 13型级

20、配，路面下面层采用7厘米中 水洗法v 0.075mm颗粒含量，不大于 % 1 1 软石含量，不大于 % 3 5 石料磨光值，不小于 BPN 40 破碎砾石的破碎面积，不小于 % 90 80 粒式改性沥青混凝土，级配采用 AC- 20型级配，路面表面层骨料应选用坚硬、耐磨、抗冲击性好 的碎石，不得使用筛选砾石及软质集料。 粗集料 沥青混合料中粗集料应选用质地坚硬的石灰岩加工碎石，粗集料质量应洁净、干燥、无风化、 无杂质，具有足够的强度和耐磨耗性，与沥青应具有良好的黏附性。其技术要求见表5-4: 沥青面层用粗集料质量技术要求 表5-4 指标 单位 表面层指标值 下面层指标值 石料压碎值，不大于 %

21、 26 28 洛杉矶磨耗损失，不大于 % 28 30 表观相对密度，不小于 t/m3 2.60 2.50 吸水率，不大于 % 2.0 3.0 对沥青的粘附性，不小于 级 4 4 坚固性，不大于 % 12 12 针片状颗粒含量(混合料)，不大于 15 18 其中粒径大于9.5mm,不大于 % 12 15 其中粒径小于 9.5mm,不大于 18 20 细集料 沥青混合料中细集料可选用机制砂、天然砂、石屑配制，细集料应具有一定的棱角性、洁净、 干燥、无风化、无杂质 沥青面层用细集料质量技术要求 表5-5 指标 单位 一级公路 视密度，不小于 t/m 3 2.50 含水量，不大于 % 1 外观 无团粒

22、结块 亲水系数，小于 1 粒度范围0.6mm 100 0.15mm % 90100 0.075mm 75100 矿粉 矿粉由石灰岩加工或采用低标号水泥，当用低标号水泥代替矿粉时，其用量不宜超过矿料总 量的2%拌和机拌合过程回收的粉尘不宜使用，要求其干燥、洁净，其质量技术要求见表5-6 : 沥青面层用矿粉质量技术要求 表5-6 指标 单位 一级公路 表观相对密度，不小于 t/m3 2.50 坚固性（0.3mm部分），不小于 % 12 含泥量（小于0.075mm的含量）不大于 % 3 砂当量不小于 % 60 亚曱蓝值，不大于 g/kg 25 棱角性（流动时间） s 30 注：坚固性试验可根据需要进行 （3）下封层、粘层材料 下封层 下封层采用层铺法表面处治，采用