大浏高速施工图设计

1、张花高速公路地处湘西北，位于张家界市和湘西自治州境内，起于张家界，与常张高速公路相接，终于湘西自治州的花垣县，与吉茶高速公路相连，途经张家界永定区、永顺、保靖、花垣三县。路线全长147.586km。拟建项目本项目是湖南省高速公路网规划“五纵七横”路网中的第二横浏阳（赣湘界）至花垣（湘渝界）高速公路的的重要组成部分。项目的建设是加快实施国家高速公路网、完善湖南省高速公路主骨架网布局、满足沿线公路交通运输发展的需要；是连通二广高速、杭瑞高速和包茂高速等三条国家高速公路，扩大国家公路网的辐射范围，在湘西北地区形成一条东西方向的运输主动脉；Ø 是完善国家高速公路网和湖南省高速公路网、优化湘西

2、地区路网布局的需要；Ø 是满足日益增长的交通量发展的需要；Ø 是实现区域经济协调可持续发展和构建和谐社会的需要；Ø 是促进区域旅游事业发展和矿产资源开发的需要。本项目由武汉中咨进行可行性研究报告编制工作。2007年1月，厅规划办组织该项目投标，我所中标本项目第3合同段的勘察设计。2007年34月，我项目部先后多次组织专业技术人员进行路线方案研究与现场踏勘。2007年10月，我项目部在原工可的基础上完成1/万的路线方案优化工作。同期，湖南省测绘三院完成地形图航测、控制测量、地形图调绘、成图工作等。2008年5月，我项目部各专业组进驻工地，全面展开初设勘察。2008年

3、6月6日，我项目部已完成初设外业调查、与地方沟通并签定有关协议。2008年6月16日至18日，湖南天智交通建设技术有限公司组织专家对张花高速公路进行外业验收。2008年7月，湖南省发展和改革委员以湘发改能【2008】501号关于张家界至花垣高速公路工程可行性研究报告的批复文件进行工可批复。2008年8月，湖南天智交通建设技术有限公司组织专家对张花高速公路进行初步设计评审。2008年8月，湖南省交通厅以湘交计统【2008】520号关于张家界至花垣高速公路初步设计的批复文件进行初步设计批复。Ø 勘察设计合同书。Ø 湖南省交通厅关于调整张家界至花垣高速公路公路初步设计的批复。&#

4、216; 张家界至花垣高速公路两阶段初步设计文件及初步设计评审意见。Ø 张家界至花垣高速公路两阶段初步设计设计监理单位咨询意见（武汉中咨路桥设计研究院有限公司）。Ø 中华人民共和国工程建设标准强制性条文（公路工程部分）。Ø 交通部部颁公路工程技术标准（JTG B012003）。 Ø 交通部部颁的其它现行规范和规程等。 二、建设规模与技术标准我所承担设计的张花高速公路第三合同段起于永顺与保靖的分界处泗溪河（起点桩号K100+980与第二合同段终点相接），路线向西南延伸，沿途经钟灵山工业园、保靖县垃圾处理厂东侧，跨酉水，经腊水、麻阳村到达保靖县城郊蔡家庄，设

5、保靖互通，路线沿梅花乡与楠竹山之间的狭长区域布线，经保靖县城规划区东南侧后，再与G209线共走廊带展线，经黄土坡、小市爷，在复兴中学北跨香溪后，设复兴互通，再沿花垣河北岸布线，经复兴镇、大妥、清水镇，至保靖和花垣分界的花垣河（终点桩号），与本项目第四合同段顺接。第三合同段路线里程长。本合同段内共设置互通两处：在保靖县城东北靠近麻阳村的蔡家庄处设置保靖互通，作为保靖县城及周边地方的入口；在复兴镇附近设置复兴互通，作为复兴镇附近城镇周边地方的入口。2.2.1技术标准：主要技术标准表 表2-1序号项目技术标准1道路等级双向四车道高速公路2路 段53路基宽度24.5 m（分离式路基12.25m）4设计

6、速度80 km/h5荷载标准公路级6地震动峰值加速度7设计洪水频率特大桥 1/300、其他桥梁和路基1/1008桥梁宽度2×12.0 m9隧道净空2×10.25 m2.2.2工程建设标准强制性条文执行情况根据逐条与工程建设标准强制性条文（公路工程部分）核对，基本上遵照执行，仅作如下说明。设计速度为80km/h，平曲线半径为小于668m的路段，靠中央分隔带一侧超车道，在设置常规中央护栏时不能满足规定停车视距要求。本次设计通过以下方法进行改善：一是通过移动护栏位置满足停车视距要求，二是特殊路段设置禁止超车标志或限速标志以满足停车视距要求。用地原则Ø 本项目用地依据交通

7、部1996年发公路工程基本建设项目设计文件编制办法及公路建设项目用地指标（1999年）,并遵循严格保护耕地政策,最大限度的保护自然环境的原则，充分利用地形，避免大填大切、合理取土弃土、少占农田，多占荒山，尽量避开密集的、保持完整的村寨与景区，减少有用资源的浪费及征地拆迁数量。Ø 本拟建公路路堤两侧排水沟外边缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以外，路堑坡顶截水沟边缘（无截水沟为坡顶）以外，水田1m、其它土地3m，为公路用地范围；桥梁用地范围一般为桥梁边线正投影以内，若墩台横向断面需开挖时，其用地范围按路堑边坡确定；隧道用地范围除洞门外，洞身段不征地。用地规模第三合同段：共新征土地250

8、.470hm2 （包括管理服务设施等），平均每公里用地hm2 hm2/km。其中共征用水田hm2。4.2沿线自然地理条件及对项目的影响4.2.1地形地貌勘察区位于湖南省西部,行政区划隶属于湖南省湘西自治州保靖县，为湘西丘陵区，地貌骨架主要受北北东-北东向构造所控制，山脉走向、河流分布皆呈北北东-北东向展布，地势总体北东低，南东高，本段线路所经区域高差变化较大，海拔高程一般为210-370m，少数地段370-380m，地形地貌较复杂，根据地貌的成因、形态及组合特征，沿线地形地貌特征分为侵蚀堆积河谷地貌、构造剥蚀丘陵地貌、丘陵低台地残丘地貌。侵蚀堆积河谷地貌主要分布于泗溪河、酉水河、花垣河、香溪河

9、、及支流一带，河谷形态多呈V字型，阶地一般不发育，河流洪冲积层厚度不大；丘陵低台地残丘地貌主要分布于K109+100-K113+700段，山顶呈浑圆形，山体坡度平缓，山间谷地区较开阔，地形较为平坦；覆盖层厚度相对较大，山体上多分布桔园，谷地区多分布水稻田；构造剥蚀丘陵地貌在线路段内分布较广，地形起伏变化较大，山体呈不规则带状或长条状展布，山峰呈圆形或椭圆形，峰顶尖，山体自然坡度陡，一般为25-50°；谷区坡体陡立，局部形成“V”形狭谷；覆盖层薄，大多基岩裸露，植被较发育。该路段属亚热带季风湿润气候区，冬暖夏凉，四季分明，雨量充足，年平均降雨量1169ml，多集中在6-8月，占全年降雨

10、量的50%，日降雨量可达100-300mm，是湖南省暴雨集中地，易发生洪涝灾害，加强路基两侧排水，冲沟特别是具较大汇水面地段应设计抗冲刷挡墙，桥涵应满足排洪需要。勘察区地表水体水系较发育，主要为泗溪河、酉水河、花垣河、香溪河、及支流河水，其水量受季节影响较大；地下水类型分为松散堆积物孔隙水、基岩裂隙水、风化带裂隙水、断层带裂隙水四个大类。以松散沉积物孔隙水、基岩构造裂隙水和风化裂隙水常见。在河谷地带，地下水较丰富，在山谷地带，地下水发育不均，富水性一般不如河谷地带。在山岭和斜坡地带，地下水较贫乏或不发育。4.2.4地震根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），路线所经地区地震动峰值

11、加速度<0.05g，对应原地震基本烈度为小于等于度，属工程场地较稳定地区。大型桥梁、隧道考虑按度设防，活动断层带按度设防。4.2.5地层岩性勘察区出露地层从新到老依次有：第四系、奥陶系中上统及寒武系地层，其岩性特征及分布范围见下表：路线走廊地层岩性特征表系统地层代号主要岩性分布情况第四系全新统Qh种植土、淤泥质土、粉质粘土、粘土、细砂、卵石土不均匀分布于沿线冲沟、河床两岸及低洼处稻田中的浅表层。更新统Qp粉质粘土、粘土、碎石土不均匀分布于沿线山丘及坡脚。奥陶系中上统Q2+3灰岩、泥质灰岩、泥灰岩K125+160-K138+340寒武系上统3c薄层状泥质条带灰岩K101+000-K101+

12、135中上统2+3l白云岩、白云质灰岩K110+540-K125+160中统2c白云质灰岩K101+135-K102+890下统1q泥质灰岩K108+860-K109+7004.2.6工程地质评价根据地形、地貌特征，将本段分为构造剥蚀（溶蚀）丘陵区、丘陵低台地残丘区、河流侵蚀冲洪积区等三个工程地质区。构造剥蚀（溶蚀）丘陵区地形起伏变化较大，山体呈不规则带状或长条状展布，山峰呈圆形或椭圆形，峰顶尖，坡度陡；山间谷地区多呈狭长状，地形起伏较大，沟谷区坡体陡立，局部形成“V”形狭谷；覆盖层薄，大多基岩裸露，植被较发育；分布地层为出露奥陶系中上统灰岩、泥质灰岩、泥灰岩、寒武系上统薄层状灰岩、寒武系中上

13、统厚层状白云质灰岩、寒武系中统薄-中层状白云质灰岩，包括K101+000-K109+100、K113+700-K138+340段，强风化层变化较大，且易风化剥蚀，易被冲刷，不利于边坡的稳定，中风化岩微细裂隙发育，整体性不太好，对边坡稳定不利，加强防护。丘陵低台地残丘区山顶呈浑圆形，山体坡度平缓，山间谷地区较开阔，地形较为平坦；覆盖层厚度相对较大，山体上多分布桔园，谷地区多分布水稻田；分布地层为寒武系下统泥质灰岩、寒武系中上统厚层状白云质灰岩、寒武系中统薄-中层状白云质灰岩；地质构造不发育，包括K109+100-K113+700段，其土质较好，可作路基填料，切方边坡以土质为主。河流侵蚀冲洪积区分

14、布于泗溪河、酉水河、香溪河及其支流的河床、阶地地带及在较大的次级横向冲沟中，分布淤泥质粘土、粉细砂、卵石，厚度8-10m，地形较平坦，均以大桥通过，对路线影响不大。4.2.7不良地质路段情况及工程设计应采取的主要对策勘察区内不良地质现象主要有岩溶、崩塌、软土、尾砂填筑土。1、岩溶（1）岩溶形态类型1）溶沟、溶槽、石芽通过本次调查，裸露于地面的石芽、溶沟、溶槽主要分布于K127+300-K128+320、K131+000-K131+540、K132+520-K133+500等地段，地表裸露的石芽发育区由于石芽之间溶沟底部的红粘土，一般含水量较大，土质较软，造成软硬相间，对填方路基易产生路基的不均

15、匀沉降，影响路基的稳定性。2）溶洞、土洞通过本次调查，地表出露的溶洞、土洞共有3处，主要分布于K122+570、K131+400、K131+420等地段，溶洞、土洞发育特征见沿线不良地质现象一览表。3）落水洞、岩溶塌陷区内落水洞、岩溶塌陷的形成主要为沿顺层发育的溶蚀和垂直层面的溶孔发育而成，同时，它们也是该地区地下水的重要排泄区。通过本次调查地表出露的落水洞、岩溶塌陷有3处，其分布情况及发育特征详见沿线不良地质现象一览表。（2）岩溶发育特征及评价勘察区下伏基岩主要为灰岩、白云质灰岩，岩溶现象发育，岩溶类型可分为两类：裸露型和隐蔽型，裸露型岩溶，在基岩出露区地表多见石芽、溶沟、溶槽、岩溶漏斗、岩

16、溶塌陷、溶洞，其特征详见沿线不良地质现象一览表，隐蔽性岩溶通过钻探揭露，溶洞高度小，一般为0.5-2.0m，溶洞内一般无充填物，少量岩洞内呈半充填或全充填，充填物为软塑状粉质粘土，少量为卵石和灰岩碎块。岩溶发育主要受地层岩性、地质构造、地形地貌、地下水等因素控制：1、地层岩性因素：灰岩岩质纯，结晶程度高，岩溶发育较为发育，含泥质或其它杂质的灰岩，结晶程度的灰岩岩溶发育较弱，如灰岩比泥灰岩、白云岩岩溶发育。2、构造因素：断层不仅本身是破裂面，且往往是由于断裂作用引起两侧岩石产生大量裂隙，造成岩体破碎，为水流的良好通道，因此断裂带是岩溶显著发育地段，断裂构造通过的位置，褶皱轴部由于节理裂隙特别发育

17、，也易产生岩溶。3、地形因素：地形陡峭，岩石裸露的斜坡上，地表径流大，以表面侵蚀为主，岩溶多呈溶沟、溶槽、石芽等裸露型岩溶；地形平缓，地表水易下渗，裸露型、隐蔽型两种类型的发育。 4、地下水：地下水丰富，岩溶发育；地下水贫乏，岩溶不发育。综合分析，区内岩溶的形成与发展受控于本区的地层岩性、地质构造、地形地貌与水动力条件，其中地层岩性、地质构造、地形地貌是主控因素，水动力条件的变化是主要的诱发因素。2、崩塌 沿线自然边坡稳定性较好，在修筑简易公路开挖边坡地段多处可见崩塌点，崩塌点主要发生在薄-中层状泥质灰岩边坡，由于泥灰岩呈薄-中层状，节理裂隙发育，主要沿层面、节理面及两者的组合面发生崩塌。3、

18、尾砂填筑土在路线K124+600-K124+920右侧冲沟中分布有天和锰业冶炼时产生的尾砂，尾砂呈黑色，呈松散状，具有一定的腐蚀性，深度约为10-25m，分布范围较大，据调查尾砂最早填筑时间已有4-5年，尾砂填筑区底部原冲沟中心位置设置有暗涵，用以冲沟排水和防止尾砂污染环境，但现在暗涵的具体分布位置难以确定。由于尾砂填筑呈松散状，具有一定的腐蚀性，不宜以路基的形式通过，宜采用桥梁方案或采取避开尾砂填筑土。勘察区内特殊性岩土主要为软土软土在路线局部冲沟地段中分布，为淤泥质粘土、软-可塑状粉质粘土，深灰色、灰黑色，呈软塑状，含少量腐渣等有机质，味臭，厚度不大，一般为0.50-3.00m。4.4路线

19、方案综述项目主要特点本项目属于典型山区高速公路，地形地质复杂，生态环境优美，项目主要特点如下：地形条件复杂，本项目位于湖南省西北部褶皱山区，地形比较复杂，山峰耸立，河谷深切，地势起伏大。区域内的构造形迹主要表现为褶皱和断裂，岩性结构复杂多变，以灰岩、白云岩等碳酸盐岩为主；特别是在路线 K106K108段，路线指标的合理运用与工程造价和安全设计有着密切的联系，因此在确保安全设计的基础上，尽量降低工程造价为核心的总体设计是一个重点。沿线存在滑坡、岩溶、断层、采空区、尾砂池（K124右侧冲沟段）等不良地质；工程地质、水文地质条件十分复杂，路线选线时尽量进行避让。部分构造物设置困难，工程艰巨。小半径、

20、陡坡、高墩复杂桥梁多。 土地资源十分珍贵，尤其是水田和耕地。沿线水资源丰富，有酉水、香溪河、花垣河，还有黄土溪和流潭等中型水库，特别是舞水的饮用水资源保护区严格限制了本项目路线的布设。互通、服务区等沿线设施布置困难，特别是复兴互通。路基、路面及排水5.3.1 路基横断面布置路基采用四车道高速公路标准，设计速度采用80km/h，路基宽度采用 （分离式路基宽）。5.3.2 填方路基（1）填方边坡坡率：路基填方边坡坡率根据路基填料种类、边坡高度和基底工程地质条件确定，经水文及工程地质勘察，本路段路基基底局部沟谷内存在少量薄层软土需换填处理外，无大的不良地质病害。（2）护坡道宽度：为节约土地资源，护坡

21、道宽度取2.0m。（3）浸水路堤：为做好浸水路堤的设计，对浸水路段进行了详细的水文地质及工程地质勘察，大多数路段地质条件良好，部分路段岩石出露，无不良地质现象。针对各路段特点，拟从路基填料、排水、防护等多方面进行综合设计，路基填料采用透水性良好的材料进行填筑，路基边坡采用M7.5浆砌片石铺砌防护。5.3.3 挖方路基土质边坡设计根据边坡高度土的湿度密实度地下水地面水的情况土的成因类型及生成年代既有人工边坡及自然边坡稳定状况等因素确定。岩石挖方边坡设计综合考虑岩性、构造裂隙产状与路线关系、岩体风化程度、力学性质和开挖高度，以及地下水地表水、既有人工边坡和自然边坡稳定状况，并兼顾地貌、土石方平衡等

22、因素确定，本着经济合理的原则，边坡设计与边坡防护工程紧密结合。针对沿线岩体的层理面产状特征（主要为倾向和倾角）以及构造节理发育的特点，对岩层倾向路基的边坡(倾角大于25°小于50°），尽可能放缓边坡顺层清方；对岩层逆向路基的边坡，主要是减少岩石的楔体滑落，边坡的稳定性相对较好。挖方路堑坡顶取消折角，采用贴切自然的圆弧过渡，与原地貌融为一体，以美化环境，贴近自然；力争经过几年的生态恢复，边坡外形与周围环境融为一体，看不出明显的人工痕迹。高路堤路堤边坡高度大于m的路基作为高路堤进行特殊设计，共有7处。为保证路面结构长期稳定以及减少路基的不均匀沉降，高路堤在地面以上以及路床以下采

23、用土工格栅进行补强，一般情况下路堤边坡高度距路肩20m以内，边坡坡比按一般路堤边坡坡比设计，20m以下边坡一般按1：2（1.75）边坡坡比设计，并在距路肩高度20m处设2m宽路堤平台，20m以下每4m设2m宽平台，遇到特殊情况下，可进行特殊设计。对于伴山而行的高边坡，两侧填筑高度相差比较大，对该类地段，在填筑高的一侧设置土工格栅。路堤设计高度以下5.0范围内每隔1.0m设一层土工格栅，土工格栅应进行反包，其锚固长度不小于2.0m。当填土高度过高时，可根据边坡稳定计算情况，在第二台阶处增设土工格栅以增强路基的稳定程度，减少滑坡面。高路基填筑时要求每4m采用冲击式压路机补压20遍，并在上路堤顶面（

24、94区）补压20遍。同时高填方处治时还应注意高填处的水系情况，若水系比较丰富的高填方地段，应结合永久性排水设施，设置好施工期临时排水设施，防止雨水、地下水流入、浸泡场地。5. 深挖路堑本项目推荐线挖方边坡高度大于30m的段落共20处。初步设计对全线大于30m的高边坡工点进行了边坡稳定性分析（粘性土土质边坡采用弧线法简化Bishop法，碎石土土质边坡采用折线法；岩质边坡根据岩层产状及岩石节理裂隙状况进行综合分析计算，路堑边坡稳定安全系数按1.2控制），结合分析结果，对存在路堑边坡失稳可能的路段，在地形条件许可的情况下，尽量采用放缓坡率的方法以减少边坡加固数量；对于因地形条件限制，无法放缓坡率的局

25、部路段，设计采用锚杆格子梁及预应力锚索地梁等加固方法。 锚杆框架护坡通过框架起到整体加固受力的作用，可加固局部欠稳定边坡，防止开挖坡面孤石、滚石的下落。预应力锚索地梁加固主要用于加固边坡高度较大的不稳定坡体，限制坡体因开挖而可能引起的坡体失稳，改善边坡的应力、变形条件，与坡面其他防护形式相结合，提高边坡的整体性和稳定性。此外积极做好排水设计，排水包括地表水的截、防、排水系统及地下排水系统。地下排水系统主要采用深层导水孔将岩体内的地下水排出岩体外，疏干岩体边坡。5.3.6特殊路基设计Ø 软弱地基沿线软土均位于山谷冲沟和溶蚀洼地内，属常年积水软化淤积而成的淤泥质粘土和饱和软粘土，具高含水

26、量、高孔隙比，承载力低，一般容许承载力在80150Kpa左右，厚度一般未超过5m。设计中对3m以下的采用换填碎石处理，对3m以上的采用碎石桩处理。5.3.7 路基的防护边坡防护应以安全、经济、实用、美观大方且施工方便为原则，以绿色防护为主基调。在岩土结构稳定，满足安全要求的前提下，选择刚性防护与柔性防护相结合，多层防护与生态植被防护相结合的方法进行边坡防护，尽量避免高大混凝土或浆砌工程结构。5.3.10 取土、弃土场取、弃土区的美化绿化本项目取土弃土量较大，设计一方面通过反复优化平纵面，力图保持土石方平衡，减少取土弃土工程量，另一方面合理布设取土弃土位置、确定取土弃土方案，在保证工程需要的同时

27、，尽可能节约用地，减少对环境的影响。节约用地主要措施：² 在工程量增加不大的情况下，尽可能少占水田，多利用荒地、坡地、旱地展线；² 优化设计方案，结合用地、占用农田情况进行多方案论证、比选，尽可能降低路基高度，减少征地总量，避免不必要的占地工程；² 取、弃土的位置尽量取在公路视线以外，选择荒山、山川河谷地貌容易恢复的位置，注重环保、防止水土流失。² 取土场进行了实地采样，室内试验分析，并场地钻探，以确定取土量，同时兼顾建设规划，做好环境保护。² 弃土场统一计划和安排，兼顾当地自然环境和农田建设，做好防护和排水，进行专项水土保持设计。利用取、弃土场设置观景区、停车区和防噪设施等。² 设计中充分重视地表腐质土的保护，将腐质土作为一种有限的自然资源对待。清除的表土集中堆放，以备将来地表回填，恢复植被。针对沿线耕地较少的特点，取弃土场均利用主线清除的腐植土覆盖后复耕。梁、涵洞根据水文情况，结合工点地形、地质情况，本项目构造物基本上为特大、大、中桥，大桥除跨越泗溪河、酉水河、香溪河等跨河桥外，其余基本为高架桥（旱桥）；为跨越小型沟溪、农田排灌水渠以及考虑路基路面综合排水，设置各种孔径的涵洞。推荐线设置的桥梁、涵洞布置情况见下表，表中桥梁长度均按双幅折算（未含