海港路保通工程设计工作报告

1、省道301线海石湾至岗子沟公路享堂峡路段保通工程设计工作报告省道301线海石湾至岗子沟公路享堂峡路段保通工程设 计 工 作 报 告一、 概 况1、项目背景省道S301线海石湾至岗子沟公路地处甘青两省红古、永登、民和三县的交界地带，本地区矿产资源丰富，煤炭储量超过10亿吨，硅矿储量达210万m3。境内还有大通河流过，多年平均径流量28.54亿m3，丰富的矿产、能源和水资源条件，使本地区成为甘肃省冶金基地之一，其中硅铁是全国五大生产基地之一，炭化硅是亚洲最大的生产基地。公路沿线分布有西北铁合金公司，连城铝厂、连城电厂、窑街矿务局、祁连山水泥厂等大型企业，除一条铁路专用线之外，S301线承担了沿线企

2、业厂矿设备、煤炭、原材料、成品及人员大部分运输任务。近年来，随着甘肃省“工业强省”战略的实施，沿线厂矿进一步扩大产能，交通运输量激增，且大型重载超载车辆比重增加，据兰州公路总段红古管理段2008年9月16日实地观测海石湾至窑街路段交通量达已达8358辆（折算数），货车比重达58%以上，目前仍以较快的速度增长，道路通行能力已处于拥堵状况。省道S301线享堂峡路段是海石湾至岗子沟公路的起始路段，路线起于红古区海石湾镇，起点接G109线K1816+400处，起点桩号K0+000，向北经享堂峡沿大通河至终点红古区窑街镇，里程桩号K14+400，路线全长14.4公里，其中K5+360K5+860、K8+

3、310K9+470段与海石湾至岗子沟二级公路重合，此次保通工程路对以上两段暂不进行施工。保通工程大部分为三级公路，路基宽8.512m，路线沿大通河东岸峡谷布设，地形陡峭狭窄，地质条件复杂，路线标准低，路基较窄，尤其K3+500K3+800段右侧大型滑坡缺乏有效治理，路基目前仅能保持半幅通行，堵车现象非常严重，原有路面等级低，病害多，造成交通事故频发。交通量大，通行能力差是该路段存在的最大问题，严重制约了当地厂矿企业发展和群众出行，因此，对享堂峡路段进行维修保通，提高通行能力，迫在眉睫。2、任务来源及依据1)、中标通知书(2010年6月10日)。2)、省道301线海石湾至岗子沟公路工程项目设计及

4、后续服务工作勘察设计合同(2011年7月15日)3)、甘肃省发展和改革委员会文件甘发改交运20112161号关于省道301线海石湾至岗子沟公路可行性研究报告的批复(2011年12月12日)。4)、甘肃省发展和改革委员会文件甘发改交运2012922号关于省道301线海石湾至岗子沟公路初步设计的批复(2012年6月18日)。3、沿线自然地理情况本项目所在地处于青藏高原东北部与黄土高原西部的过渡地带，也是祁连山脉东延与陇西沉降盆地交错的过渡区,地貌上表现为石质山地与黄土丘陵沟谷交错分布。山川相间，山岭相望，丘壑错综。本公路位于大通河两岸的黄土丘陵区。总地势呈北高南低，河谷与山顶相对高差200500m

5、间，山坡坡度多为30°60°。从公路路经的地貌类型，还可分为河谷地貌、中山地貌和中山峡谷地貌。河谷地貌是本公路的主要地貌形态，主要有路线起点段的湟水河级中后缘及级阶地前缘，多因开发、开采煤矿等，造成对原有地貌的人为改造，使地形多支离破碎；另外路线中段的大通河河谷，河谷宽度一般为15002000m，河床纵比降0.9%，河谷阶地发育，级阶地高出河床35m，级阶地高出河床1025m，级阶地高出河床3540m，级阶地高出70100m。公路仅到达河谷地段的边缘。中山地貌位于路线起点、中段，路线以隧道形式穿越海拔2200m左右的中山，为岩石山体，高差5001000m，林木丛生，多为次森

6、林。山坡坡角40°60°。中山峡谷地貌位于路线中、尾段，为大通河峡谷，祁连余脉受大通河长期冲刷、切割为中山峡谷。二、技术标准本项目为原有省道301线享堂峡路段的保通工程，针对该路段存在的病害进行了处理，路线平纵面维持原有标准，严格按照旧路线位布线。原公路设计标准为三级公路，设计速度40Km/h，路基宽度为12m和8.5m。桥涵荷载为公路级，设计洪水频率：大、中桥1/100，小桥、涵洞 1/50，桥涵与路基同宽。三、设计要点（一）、路线设计1、路线布设保通路段路线起点接G109线K1816+400处，桩号为K0+000，向北沿现有S301线旧路至K34+970止，途经享堂峡、

7、红古区窑街镇、永登河桥镇等，路线全长约15.76公里，结合滑坡、沿线落石及急弯路段的保通完善了全路段的路面及部分防排水设计，维修破损桥涵，加强交通安全设施的设置，保证行车安全，降低事故发生率。主要控制点：G109线K1816+400、享堂峡、红古区窑街镇、永登县河桥镇。2、路线布设原则该项目根据初设批复以及项目区特点制定设计原则及标准。1)、首先满足现行公路工程技术标准(JTG B012003)和公路路线设计规范（JTG D202006）的要求，因地制宜，充分利用地形、地物，灵活掌握指标；2)、其次，在满足该项目设计标准的要求下，要充分利用现有旧路，以减少拆迁占地、减少工程量，降低工程造价；3

8、)、加强对本项目路线的交通安全设施设计；3、平、纵线形设计及主要指标由于本项目为保通工程，公路展线时，严格按照旧路线位布线。原公路设计标准为二、三级公路，设计速度40Km/h，路基宽度为12m及8.5m。本次设计对于K3+520820滑坡段进行了实地测量，对线位、纵坡进行了适当调整，利用左侧下边坡台阶采用柔性挡墙进行加宽处理，处理后路基宽度由5m增加至8.5m，其余路段平、纵面按原有旧路设计。（二）、路基、路面及防护设计1、路基设计K0+000K0+800路基宽度采用12m,路基标准横断面为：2×0.75m土路肩+2×1.75m硬路肩+2×3.5m行车道，路拱横坡

9、均采用2.0%。K0+800K9+000路基宽度采用8.5m,路基标准横断面为：2×0.75m土路肩+2×3.5m行车道，路拱横坡均采用2.0%。K9+000K34+970路基宽度采用8.5m,路基标准横断面为：2×0.75m土路肩+2×3.5m行车道，路拱横坡均采用2.0%。1.1、填方路基全线严格沿旧路布设，无大填大挖路段，仅对路基拓宽路段设置停车带处进行边坡设置。路基填料多为沿线的黄土，局部路段为岩石及卵砾石土地质，根据公路路基设计规范（JTGD302004），借鉴临近公路的经验积累，采用工程类比法，填方边坡率采用: 1:1.5。路基填筑时，与桥涵

10、相接处，必须清除表层浮土、草皮、树根，横坡陡于1:5时严格开挖台阶，分层碾压，达到不小于90%的压实度。为保证路基压实及强度的要求，路基拓宽处填筑时必须两侧增宽填筑0.3m，路基施工完成后应予以清除。1.2、挖方路基根据沿线地质调查及地质勘探等资料掌握的岩土类别、岩性、风化程度、岩体产状及其与路线的关系、节理裂隙发育程度及其产状、夹层性质等，结合路堑边坡高度、地形、气候条件，考虑本路段挖方段落较短、保证行车的安全性，采用工程地质类比法及力学验算法，依照公路路基设计规范JTG D302004规定，经综合分析后确定路堑边坡型式及坡率：对于全线黄土及卵砾石土路段，均采用 1:0.75。1.3、加宽、

11、超高方案加宽：本项目当平曲线半径250m，在平曲线内侧加宽，采用第2类加宽值，加宽过渡在缓和曲线内完成；超高：全线设计速度为40km/h、平曲线半径小于600m时，在曲线上设超高。路基超高绕中心线旋转，硬路肩超高值同相邻行车道，最大超高8%，超高过渡在缓和曲线内完成，硬路肩超高值与行车道一致。1.4、路基压实度路基压实度及填料最小强度（重型） 表2填挖类型路床顶面以下深度（cm）路基压实度（%）路基填料最小强度（CBR）（%）填料最大粒径（cm）填方030956103080954108015094315150以下92215零填及挖方路基03095610308095410路基压实标准及压实度和最

12、大粒径见表1，粗粒土（填石）填料的最大粒径不应超过压实厚度的2/3。对于桥头以及涵洞与路基相接处压实度应严格控制，压实度不小于96%。填料强度要求最小强度见表2。对于桥头以及涵洞与路基相接处压实度应严格控制，压实度不小于96%。1.4、路基防护设计、K3+500820滑坡路段享堂峡K3+500820处为一特大型古滑坡，属重力作用下牵引式滑坡。从大通河西岸的残留滑坡堆积黄土分析，历史上滑坡发生时曾阻断大通河形成堰塞湖（后期堰塞湖坝体被水冲开），后期经大通河冲刷，逐渐形成现有的地貌。目前滑坡体分为四级：第一级为公路路基中央至大通河岸边；第二级滑坡坡口位于公路上边坡40m高处；第三级滑坡坡口位于公路

13、上边坡115m高处（高压铁塔下方）；第四级滑坡坡口位于公路右侧175m高处。滑坡均呈圈椅状分布，周界错台明显。从河边滑坡前缘出露的扰动大块石与土混杂堆积分析，该滑坡为黄土滑坡，滑动面位于黄土与下伏灰色板岩交界面处，为深层滑坡，滑坡长500m，宽460m，总高差达240m，滑坡方量初步估算达500万m3。处理措施：设置石笼挡墙防护。沿旧路外侧进行拓宽，设置双车道，以利于行车通行，右侧弯道内侧填填平处理，并进行路面的铺筑，以利于对向车进行错车，同时加强排水设置。沿纵向开挖平台，采用钢筋网与土工格栅相结合的技术方案，加固边坡为柔性边坡，有效保障双车道车辆运营。沿滑坡边缘外侧开挖平台，进行清方，将表层

14、不良土体挖除，对台阶底进行夯实处理，沿坡外侧放置石笼，每阶石笼进行错台，错台宽度10cm，石笼外侧码砌片石，宽60cm，并沿碎石边缘设置土工格栅，间距30cm，为加强各石笼之间的整体性，每相邻两石笼接触面采用8钢筋进行绑扎连接。、K5+870880路基坍塌路段现状：路基受水库放水冲刷，边坡土体掏蚀，形成坑洞。处理措施：沿坡脚设置驳岸墙，并沿内侧进行填筑，防止边坡继续坍塌，保证路基边坡稳定。1.5、路基防排水设计路线所经地区降雨丰富，植被较好，原旧路由于排水不完善，导致路基翻浆，村镇路段路面街道化严重，须设置完善的防排水系统，保证路基的安全、稳定。多年的实际经验表明，路线经过村镇路段时，梯形边沟

15、往往被垃圾及生活污物所堆埋而失去其实际作用，排水能力有限，且道班工人养护极为困难，不便于机械化作业，因此，本项目设计时，以三角形边沟为主。边沟淤塞对于填方路段，两侧设置C20现浇混凝土护肩，顶宽0.4m，内坡垂直，外坡1:0.4，以有效收缩边坡。对于填方边坡左侧旧有边沟，均予以填平后设置护肩处理，使路面水均匀撒排，不至聚积于一处对黄土边坡形成较大冲刷，导致陷穴产生。路线经过K0+000K0+800路段时，由于地处繁杂居民区，居民洗车、污水存积于路面，为改善现状，设置现浇水泥混凝土路面，两侧设置带倒牙石C20现浇混凝土边沟，消除边沟淤塞、水流不畅的弊病，并防止水流入居民家中。路线经过村庄路段，路

16、面抬高，将旧边沟填筑，并于路基外设置三角形边沟。为便于居民出行，门口同时设置C20现落混凝土踏步。对于沿线临山路段，将原边沟填平，重新设置C20现浇混凝土三角形边沟，宽1.05m，深0.3m。K0+000300段旧路利用，为有效排除该段边沟积水沿旧路护肩外设置三角形排水沟，与三角形边沟顺接。边沟或排水沟出口与急流槽或旧排水设施相接，将水引离路基或引至桥涵，现旧路基本完好利用。K2+720、K2+920左侧旧急流槽较短，水积中后冲蚀坡面，由于坡面为黄土地质，因此，在水流的掏蚀下，形成较大的陷穴，无法采用普通急流槽引离边沟，于旧路边设置PVC管急流槽，排离边沟水，直径0.3m。2、路面设计沥青路面

17、设计标准采用交通部公路沥青路面设计规范JTG D502006的有关规定。根据公路等级、交通量，本路段路面设计考虑到路面面层坚实、耐磨、抗滑的功能要求，结合沿线气候、水文、地质、筑路材料的分布情况，本着因地制宜、就地取材、方便施工、利于养护等原则进行路面各结构层的组合设计。沥青混凝土路面设计采用双圆均布垂直荷载作用下的多层弹性连续体系理论，以设计弯沉值计算路面厚度并对结构层进行层底拉应力验算。2.1、设计标准本项目按照公路自然区划图属于3区，结合交通量、公路等级，考虑到路面面层应具备坚实、耐磨、抗滑、防雨水下渗的功能，路面设计年限12年，设计年限内一个车道上的累计当量轴次2292.16×

18、;104（次），设计弯沉值Id=22.3(0.01mm)。2.2、港湾式紧急停车带K0K3路段，由于路基宽度为8.5m，处于长陡坡路段，公路路基宽度较窄，车速较快，为便于车辆检修及临时停驻，在沿线适宜位置设置紧急停车带。其余路段由于地形限制，不再设置。由于沿线用地紧张，因此在设计时以充分利用旧路、多占荒地为原则进行紧急停车带的设置。本段共设紧急停车带6处，长宽按照地形情况设置，最长210m,最短60m。3、桥梁、涵洞设计3.1、桥涵概述本项目为二级公路保通工程，沿线地形、地质条件复杂，影响因素较多。根据本项目的特点，桥涵构造物设置应结合桥涵位处的地形、地质、水文及社会环境等因素，原有桥涵构造物

19、建造年代较为久远，技术标准低。按照“保通、恢复、完善”的总原则，本路段桥涵构造物主要以修复利用为主。本路段无大中桥，共设小桥2座，均为修复利用；涵洞29道，其中新建钢波纹管1道，新建盖板涵8道；修复利用涵洞20道。3.2、小桥设计说明3.2.1、K6+606享堂峡小桥： 本桥上部结构为113.m钢筋混凝土空心桥，桥长16.0m，该桥为半山桥，桥宽5.0m，右侧设置栏杆系，左侧为傍山路基。建于2003年，汽车荷载等级汽20。下部结构为轻形桥台、扩大基础。通过对本桥的详细勘察，桥梁运营状况良好，桥面板未出现明显裂缝和下挠，桥面板的极限承载力与刚度均具备利用的前提条件。桥面系及附属设施状况较好，桥头

20、防护设施完善，未出现破坏。综合以上因素，本桥采用完全利用方案。3.2.2、K8+876下窑桥：该桥位于S301线K8+876处。该桥为210mT型梁桥桥，建于70年代，桥长22m，桥宽22米，重力式桥墩和U型桥台。本桥上部结构原为210.0m钢筋混凝土工字梁，后期在左侧采用空心板进行加宽，桥长22.0m，桥梁宽度净19.0+2×1.5m 人行道，全桥宽22.0m。该桥建于1973年，桥梁荷载等级气15，下部结构为重力式墩、台，扩大基础。通过对本桥的详细勘察，桥梁运营状况较好，桥面板未出现明显裂缝和下挠，桥面板的极限承载力与刚度均具备利用的前提条件。桥面系及附属设施状况较好，桥头上下游

21、防护设施完善，未出现破坏，台后局部沉降，产生跳车现象。综合以上因素，本桥进行局部改造利用，改造措施为：全桥采用砂浆修补局部裂缝；对桥台台后采用1.5m厚水泥稳定砂砾土换填处理。3.3、涵洞3.3.1、利用涵洞全线涵洞结构形式多样，比较典型的有石拱涵、钢筋混凝土盖板涵等。原涵洞破坏程度不一。全线原涵洞状况有如下几种典型状况：（1）石拱涵：此类涵洞跨径一般在23 m之间，主要设置在较大和较深的冲沟里。涵台和拱圈的主体结构状况较好，对此类涵洞处理的措施是局部修复利用。（2）钢筋混凝土盖板涵：此类涵洞跨径一般在1.54 m之间，结构状况普遍较好，以改造或修复利用为主。3.3.2、新建涵洞本路段在K0+

22、040处增设涵洞1道，本涵采用钢波纹管涵洞。K24+900K34+600新建盖板涵8道。4、路线交叉设计由于全线地势险要，且本项目为保通工程，因此，仅对全线3处较主要面交进行处理，K3+085左至公路拌和站，宽8m，K5+920右至相龙观，宽3.5m，K8+260右至山上村庄，宽5m。对此三段平交，采用碎石土进行填筑顺坡，并设置路面结构层，面层采用4cm沥青混凝土，基层采用20cm水泥稳定碎石进行铺筑。对于其余较小平叉，均不单独处理。、交通工程及沿线设施设计 (1)、公路交通特点旧路公路等级低，受地形条件的限制，普遍存在的长大纵坡、视距不良急弯路段，以及各种不良组合的路段，因此，对沿线加强交通

23、安全设施合理设置显得尤为重要。本次设计时，主要针对滑坡、沿线落石及急弯进行提前预告及警示。 (2)、设计原则、保证行车安全、快捷、舒适，以期获得较好的社会效益和经济效益；、与公路等级、服务水平、环境相适应，并结合当地的实际情况进行设计；、选用的设备和材料应耐久性好，并具有可扩充性和维修方便的特点；、考虑混合交通条件下相互干扰，可能对行车、行人产生的不利影响。（3）、安全设施安全设施是等级公路最基础、最必需的安全防护系统，它对于保障行车准确、安全、快速、舒适，对于整个交通工程系统的合理运营起着决定性的作用。因而良好的安全设施系统应具有交通管理、安全防护、交通诱导等各种功能。本段公路安全设施系统按

24、以下目标进行设计：、准确、及时的交通诱导；、清晰明了的夜间交通指示.根据道路交通标志和标线（GB57681999）的有关规定和实施细则，本着安全适用、技术先进、经济合理的原则本路段设置了较为完备的安全设施。a、标志牌本项目路线按照0Km/h计算行车速度设计，设置了注意安全标志，其尺寸按照汉字高度确定，高宽比为1：1，图文采用反光膜制作，反光等级为二级。b、标 线全线按照规定，标准路段路面中心线采用黄色单虚线，线宽15cm，线长400cm,间隔段600cm；行车道边缘线采用白色单实线，线宽15cm。为了引导车辆出入港湾式停车带以及保障车辆和乘驾人员的安全性，设置港湾式停车带标线。在下陡坡以及连续

25、下坡路段，设置振荡式减速标线起警示作用，厚度5mm。c、里程碑、百米桩、公路界碑里程碑设于路线前进方向的右侧，每整公里设一块，柱体为白色，里程数字用蓝色；百米桩设于公路右侧各里程碑之间整百米处，柱体为白色，数字用蓝色；公路界碑设于公路用地边界处，每200m设一块，曲线段适当加密，柱体为白色，字用黑色。d、墙式护栏墙式护栏采用C20现浇混凝土，设置在路侧险要路段，对于设置在旧路挡土墙上的墙式护栏，凿除挡墙墙顶10cm后现浇混凝土作为墙式护栏基础的一部分，高1.11m。新建在土体上的墙式护栏应保证基础埋置深度为60cm，护栏高1.61m。普通路段新建墙式护栏，高1.2m。每种墙式护栏墩宽0.4m，

26、设置间距2m。墙式护栏外露部分涂以白色油漆，迎车面刷黄黑相间的反光油漆。e、防撞护栏现浇钢筋混凝土防撞护栏设置在险要的急弯陡坡路段外侧，主要起到防撞作用和视线诱导作用，其防撞能力优越，防止车辆越出路外效果显著，但因其结构为实体式，视线通透性不良，长距离设置不利于路面排水且易给司机造成心里上的压抑感，因此设置距离较短。全线旧防撞护栏均拆除处理，对于在挡墙上设置的防撞墙，凿除墙顶9cm现浇混凝土作为防撞护栏基础，并现浇护栏基础，高0.5m。在防撞护栏7.5cm处涂22.5cm斜向车辆前进方向的黄黑相间斑马线反光标线漆，线宽15cm。f、警示柱采用波形梁钢管立柱制作，主要设置在路侧较危险但线形良好的村镇路段以及部分港湾式紧急停车带外侧，主要起视线诱导和警示作用。设置间距2m。柱身涂刷红白相间的反光油漆。三、施工期间设计服务情况 在本项目公路施工建设中，作为设计单位，设计院积极配合建设单位，做好设后服务工作。为此院总工办牵头，委派项目技术负责人担任工程施工设计代表，组织技术人员定期或不定期进行了设计回访，及时解