省道S522石堤过境段改建工设计总说明书

秀山县省道S522石堤过境段改建工S1-02第1页共8页第一篇总体设计说明书第2页共8页一、项目概述秀山县位于武陵山脉中段，四川盆地东南缘的外侧，为川渝东南重要门户。东与湖南省花垣、龙山、保靖县毗邻，东南与贵州省松桃苗族自治县相连，北与省内酉阳土家族苗族自治县接壤。幅员面积2462平方公里，辖县辖3个街道、18个镇，总人口65万（2014年）。是呼南应北、承东接西的商贸物流中心,已成为成渝经济圈连接珠三角经济圈、长三角经济圈的桥头堡,是重庆市规划建设的地区级物流枢纽、省际区域性边贸核心城市。石堤镇，隶属于重庆市秀山土家族苗族自治县，地处秀山土家族苗族自治县东北角，东与湖南省湘西自治州龙山县里耶镇、保靖县清水坪镇接壤，南邻里仁镇，西靠海洋乡，北接大溪乡，距秀山土家族苗族自治县政府驻地47千米，区域总面积85.56平方千米。本项目是石堤镇境内路网的重要组成部分，项目的建设将缓解石堤镇现有场镇过境道路的交通压力，项目路线绕开场镇，且紧邻场镇，一方面起到石堤镇的过境作用，另一方面对推动石堤镇的发展起到至关重要的作用，同时本项目的建设也是完善秀山国普通省道公路网等级结构必不可少的一步。秀山县省道S522石堤过境段改建工程建成后是石堤镇重要过境通道,也是形成秀山县普通省道规划路网的重要部分。秀山县省道S522石堤过境段改建工程位于秀山县石堤镇，起点K0+000位于石堤镇白河大桥，与现有道路顺接，其中K0+224.001～K1+214.387、K1+520～K2+082为新建，共计1552.386m，K0+000～K0+224.001、K1+214.387～K1+520共计529.614m位于场镇中，路面状况良好，拓宽改造难以实施，考虑到减少占地，减小对石堤场镇居民的影响，并节约工程造价，故该两段道路采取老路利用，终点K2+082位于石堤新街旁砖厂与S526相交；全长2.082km，路线基本为南北走向，双向两车道，新建段路基宽度8.0m，采用三级公路技术指标，设计速度30km/h，老路利用段不改变原路平纵及宽度，设计速度15km/h，全线共计新建一座大桥，全长96m。项目区位图二、任务依据及主要采用的相关设计规范文件（一）设计规范文件及标准1．设计规范文件《公路勘测规范》（JTGC10-2007）《工程建设标准强制性条文》（公路部分）《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）《小交通量农村公路工程技术标准》（JTG2111-2019）《公路路线设计规范》（JTGD20-2017）《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2017）《公路路面基层施工技术细则》（JTG/TF20-2015）《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2011）《公路水泥混凝土路面施工技术细则》（JTGF30-2014）《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）《公路工程抗震规范》（JTGB02-2013）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362—2018）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）《公路交通安全设施设计规范》（JTGD81-2017）《公路交通安全设施设计细则》（JTG/TD81-2017）《道路交通标志和标线》（GB5768-2009）《公路工程质量检验评定标准》（土建工程）JTGF80/1-2017《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ073.1-2001）《重庆市普通公路安全生命防护工程施工图设计文件范本》(试行)《重庆市普通公路安全生命防护工程设计文件编制指南》(试行)《工程地质勘察报告》重庆交通大学工程设计研究院有限公司2021.042.设计标准及主要技术指标路幅型式：0.5m（土路肩）+2×3.5m（行车道）+0.5m（土路肩）=8m主要技术指标表项目单位指标备注规范值采用值公路等级三级设计速度km/h3030车道数道22路基宽度米7.58平曲线最小半径平曲线最小半径一般米6570极限米30回头曲线最小半径米20/缓和曲线最小长度米2525会车视距米6060最大纵坡%88竖曲线最小半径凸形一般米400600极限米250凹形一般米4001200极限米250桥涵设计荷载等级公路-II级公路-II级设计洪水频率大中桥1/50小桥涵1/25路基1/25大中桥1/50小桥涵1/25路基1/25路面沥青混凝土路面（二）主要设计原则为有效指导施工图的勘察设计，我公司设计项目组在综合业主方、沿线干部群众的意见的基础上，结合沿线资源状况，环境影响，综合本工程的地形地貌、工程地质、水文地质和景区的经济发展情况，经过研究并提出了以下的建设设计原则：1)路线尽可能避让重要设施和环境敏感点；2)路基尽可能减少对边坡的扰动和对地基的开挖；3)注重保护环境；4）在考虑处治方法和措施时还要考虑投资的情况。三、测设概况1、测设简况在外业准备阶段，项目组编制了工作大纲、技术指导书、技术指导卡及外业测设规定。2021年3月在项目所在地，开始外业勘测工作。（1）项目组人员组成及设备本项目组人员组成包括工程设计调查组、测量队、地勘队人员等。工程设计调查组由路线组、路基路面组、桥涵组、交叉口组、其它工程组、预算经济组组成。（2）外业工作方法简述项目组首先结合方案确定路线走向，进行平面控制、高程测量及1：2000地形图测量，进行现场踏勘，对控制路线布设的重要地段逐段进行核查，综合考虑桥涵及路基各专业的总体协调，寻找技术可行、方案最优的路线线位。在此期间，桥涵、路基路面、隧道、预算经济各专业组进行相关工程资料收集、筑路材料调查等。初定线位后，控制性地物测量及中桩放样工作。各专业组结合现场放样，全面展开外业调查，适时进行局部方案调整。在此期间项目组征求了沿线地方政府、业主单位等多方面的意见。2．测量该项目工程测量工作由我公司勘测大队承担，测量阶段主要完成了全线的控制测量、1:2000地形图测量、路线中线测量、工点测量及结构物的勘测调查等工作。路中线测量：在主要路线方案确定后，中桩测量组随即进场开展中线放线工作。按照《公路勘测规范》第6.7.3条规定，并结合确定的路线走向，进行了逐桩实地中桩放线测量。放线中桩桩距一般为20米，在地形变化较明显、地方道路等特殊位置均加测了中桩。外业记录均用专业记录薄现场填写。结构物勘测与调查：在外业勘测的过程中，桥涵、交叉、路基防护、材料调查等设计各专业组按照规范要求，进行了现场勘测、调查以及收集与设计相关的资料。到县、乡有关部门及实地走访相结合的方式，进行沿线筑路材料、环境保护、临时设施等进行调查，各项勘测与调查均按院编制的专业手薄分专业填写。质量控制和成果精度：在外业测绘的各个阶段，严格按我公司质量管理体系要求进行质量控制。公司总工办领导对各个环节进行了多次不定期现场旁站质量检查，检查过程中对提出的问题及时作了改正和完善。通过逐级检查和验收，勘测成果资料齐全、精度可靠，满足规范要求，可提交相关资料供设计使用。2.1控制测量平面控制本次控测目的在于作为以后原路恢复测量和设计线路的放样基准点使用。本次平面控制测量等级按规要求为二级，施测按二级GNSS控制点施测。本次控制点测量使用中海达HD-A10GNSSRTK接收机，采用网络RTK方式依据重庆市地理信息中心提供的CORS服务进行测量作业，先采集控制点的WG84经纬度和椭球高，然后发送给地理信息中心进行解算，解算成果为国家2000大地坐标系，1985高程基准。本次在测区范围布设了1个二级GPS控制点，作为测区平面控制点。二级点以“T”冠头，阿拉伯数字流水编号，本次布设控制点为：T1、T2、T3、T4。GPS测量技术要求测量等级固定误差a(mm)比例误差系数a(mm/km)二等≤5≤1三等≤5≤2四等≤5≤3一级≤10≤3二级≤10≤5平面控制精度要求测量等级最弱相邻点边长相对中误差二等1/100000三等1/70000四等1/35000一级1/20000二级1/10000高程控制本测区高程基准测量按五等水准要求施测。即沿公路前进方向，每隔1km左右设置1个。点位选在导线点上，与导线点共用桩位，共设点位2个。由于沿线国家水准点较少，且破坏严重，后依据地理信息中心进行解算成果按闭合导线往返测量，闭合差限差按f＜30（L单位为km、f单位为mm）计。最大闭合差限差f=2mm，满足精度要求。高程控制测量技术控制要求测量等级每公里高差中数中误差(mm)附合或环线水准路线长度（KM）偶然中误差M△全中误差Mw路线、隧道桥梁二等±1±2600100三等±3±66010四等±5±10254五等±8±16101.61、选埋GNSSRTK点的选埋时，每对点互相通视，分布合理，点位视野开阔，视场内障碍物高度均小于15°，远离高压线和无线电发射源，保证了点位观测精度和接测，标识埋设铁钉，喷涂油漆标记。2、观测采用中海达HD-A10GNSSRTK接收机观测，连接城市CORS网络-重庆市全球卫星定位服务系统网络RTK,GNSSRTK接收机设置的平面收敛阈值为2cm，垂直收敛阈值为3cm；观测前对GNSSRTK接收机进行了初始化，观测值在得到RTK固定解且收敛稳定后开始记录；平面坐标和高程记录到0.0001m，测回间的时间间隔均大于60秒；各点分别初始化测量≥4测回，每测回设置为自动连续测量10组数据取中数；当测量显示点位的平面、高程精度小于2cm，PDOP值小于3，数据链显示值≤2,为“固定解”时才开始进行数据采集。数据采集完成后，对测量的WGS84坐标进行对比检查，当测量互差值≥2cm时，剔除离异值较大数据，重新补测并比对合格后取平均值。四、路线走向及占用地情况（一）线路走向路线总体南北走向，起点K0+000位于石堤镇白河大桥，与现有道路顺接，其中K0+224.001～K1+214.387、K1+520～K2+082为新建，共计1552.386m，K0+000～K0+224.001、K1+214.387～K1+520共计529.614m位于场镇中，终点K2+082位于石堤新街旁砖厂与S526相交；全长2.082km。（二）占用土地情况路线穿越的主要区域为旱地和荒山。填方路段边坡外边缘1m内为公路用地范围，挖方路段坡顶外1m内为公路用地范围。沿线改路、改沟、集中取土场设计中考虑了永久占地和临时占地。五、利用和废弃原公路及结构物的情况本项目K0+000～K0+224.001、K1+214.387～K1+520共计529.614m位于场镇中，路基宽度6.5米左右，路面状况良好，拓宽改造难以实施，考虑到减少占地，减小对石堤场镇居民的影响，并节约工程造价，故该两段道路采取老路利用。K0+000～K0+224.001现状照片K1+214.387～K1+520现状照片六、新技术采用及计算机应用情况测量新技术本路段工程量大，地形复杂，故从地形图测量开始，就采用先进的GPS进行地形控制及导线测量，并形成数字化地形图进行微机处理，外业中的测量数据全部利用全球卫星定位系统（GPS）、全站仪和自动安平水准仪进行采集；路线设计中，利用纬地三维道路设计软件、1/2000矢量地形图建立数字地面模型，及在现场采集逐桩断面高程数据修正数字地面模型，在模型上进行路线的平、纵、横设计和优化，提高了定线速度、精度，保证了线位的合理性和经济性；路线设计和计算均采用计算机进行，运用CAD软件绘图，计算机出图率达100％，充分利用计算机网络技术，大大提高了工作效率和文件质量。七、沿线自然地理概况（一）地形、地貌秀山县地处川东南褶皱带，系武陵山二级隆起带南段。境内平坝、丘陵、低山、中山互相交错。北东高，南西低，中部是一个类似三角形的盆地。西南部轿子顶海拔1631.4米，为县内最高峰；石堤乡高桥村水坝的滥泥湾海拔245.7米，为海拔最低点。境内地表起伏大，山脉、河流多顺构造线东北向布展。地貌大体可分为平坝区、低山丘陵区、低中山区3个类型。西部和南部为低中山区，占幅员总面积的30.24%；东部和北部为低山丘陵区，占幅员总面积的38.81%，中部为盆地平坝区，占幅员总面积的30.94%。勘察区属构造剥蚀丘陵地貌及构造侵蚀河谷地貌，地势总体起伏较大，勘察区地形平缓地段地形坡角一般5°～15°，地形陡峭地段地形坡度可达30°～80°，河流两岸岸坡及公路旁边坡处达55°～88°，为典型的构造剥蚀丘陵地貌及构造侵蚀河谷地貌，项目区最低点位于线路终点段梅江河河床，标高为244.70m；最高点位于道路起点段K0+300右侧山顶，标高为421.40m，相对相差176.70m，地形条件较复杂。（二）地质构造1、褶皱路线所在区域属新华夏系的次级沉降带，根据《重庆市构造纲要图》及说明书（重庆市地质矿产勘查开发总公司，2002.8），为扬子准地台上扬子台坳渝东南陷褶束之秀山穹褶束（Ⅰ1－Ⅱ2－Ⅲ3－Ⅳ8），由一系列不对称的背向斜组成。区域内背斜较紧闭成山，向斜较开阔成谷为其典型特征。勘察区位于秀山背斜东翼（见图2.5-1线路区构造纲要图），局部地层发生倒转，岩层产状308°∠84°，层面结合程度很一般，为硬性结构面。地质构造简单。线路区构造纲要图2、裂隙主要发育裂隙如下：裂隙①：158°∠76°，微张，宽6～20mm不等，间距一般0.20～0.80m，延伸1.0～3.0m，裂面平直～较粗糙，局部少量泥质充填，结构面结合差，为硬性结构面；裂隙②：60°∠72°，裂面较平直～粗糙，呈闭合～微张状，宽2～6mm不等，裂面较粗糙，间距一般0.90～2.50m，延伸0.80～3.0m，结构面结合差，为硬性结构面。（三）地层岩性经工程地质测绘及钻探揭露，区域分布的地层主要是新生界至中生界的第四系～三叠系，多数地方基岩裸露，地表零星分部第四系覆盖层，一般厚度不大，现由新至老对各地层岩性特征简述如下：1、第四系（Q4）（1）第四系人工填土（Q4ml）人工填土：杂色，以粘土、灰岩碎石组成，土石比约7:3，呈松散-稍密态，碎石粒径约4-20cm，为修建公路、房屋时回填而成，回填时间不详，主要分布于既有道路，厚度约0.8m。（2）第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）卵石土：杂色，卵石、卵石占30～60%，粒径2～20cm，另含5～20%的漂石，大小不一，原岩成分以灰岩、白云岩为主，分选不好，磨圆度较差，其余为圆砾、粗砾及少量粘土，呈松散～稍密状态。主要分布于场地梅江河及酉水河，厚约0.50～0.80m（QZK02）。（3）第四系全新统残坡积（Q4el+dl）红粘土：红褐、黄褐色，以粘土为主，局部含少量灰岩、泥灰岩、白云岩碎石颗粒，碎石粒径0.50～20.0cm,呈可塑～硬塑状态，干强度高，韧性好，无摇振反应，切面光滑，局部可手搓成条，该层广泛分布在奥陶系地层、寒武系地层中的灰岩地区，厚度一般厚0.30～4.20m（ZK03）。分布于整个线路段。~~~~~~~~角度不整合~~~~~~~~2、寒武系（∈）寒武系中上统（∈2+3ls）娄山关群灰岩：灰色，微晶结构，厚层状构造，主要由碳酸盐微粒组成。强风化层岩芯破碎,呈碎块状，质较软。中风化层岩芯较完整，呈柱-长柱状，一般节长7-25cm，最大节长约35cm，质较硬。分布于整个线路段。（四）气象、水文1、气象据收集的相关资料及实地调查，本区气候温和、雨量充沛、冬暖春早、夏热秋凉、初夏多雨、夏多伏旱、秋多绵雨、冬多云雾。湿度大、日照少、霜雪少、风力小。据秀山县气象局资料：最大年降雨量1350.3mm（1981年），最小年降雨量783.2mm（1990年），多年平均降雨量1199.4mm，降雨集中在每年的4～7月，降雨量约占全年降雨量的65%，多年平均最大日降雨量100mm，最大日降雨量178.3mm(1971年6月1日)。多年平均气温16.0℃；极端最低气温-10.5℃（1977年1月29日），极端最高气温43.2℃，（2006年8月26日），年无霜期260～270天。平均相对湿度81%，绝对湿度17.6毫巴，多为偏北风，年平均风速1.9m/s，年最大瞬时风速达20m/s。2、水文秀山县水资源丰富，年平均水资源总量达86.3亿立方米。拟建道路附近主要河流为酉水河、梅江河。酉水河常年性流水，为沅江左岸一级支流，发源于湖北省宣恩县，流经酉阳的大溪镇、酉酬镇、后溪镇三镇经秀山县石堤镇辗转于湖南沅陵县汇入沅江，最后流入洞庭湖，酉水河河面宽130～220m，流量约50～150L/S，北河大桥附近勘察期间水位为252.50m，最高洪水位约269.500m(2020年7月8日特大洪峰过境，达到石堤（二站）保证水位82.43m)。终点段发育梅江河，梅江河为酉水河右岸一级支流，发源于秀县山钟灵镇云隘村，由西南向东北流经11个乡镇(街道)，于石堤镇汇入酉水河，为常年性水流，勘察期水位250.26m，最高洪水位约269.50m(2020年7月8日特大洪峰过境)，该区地表水较为丰富。线路区山间冲沟较发育，区内地表水主要受大气降水补给，由于该区地形坡度较陡，地表径流条件好，为季节性水流冲沟，地表水顺着地形汇入山间沟谷排泄，最后汇入酉水河。线路终点段以桥梁形式跨越梅江河，地表水对线路无影响，但河流对桥梁桥（墩）台有一定的影响，建议桥梁桥（墩）台开挖施工时应做好排水措施，建议采取围堰等措施先进行排水，再进行施工。施工过程中应及时排干积水，避免漏水、渗水进入坑内。（五）不良地质现象和特殊性岩土1、不良地质现象本项目沿线未见滑坡、危岩崩塌、泥石流等不良地质现象，区内主要不良地质现象为岩溶，线路区不良地质现象较发育。1、岩溶勘察区地层为灰岩，岩溶较发育，岩溶的发育主要受岩性的控制，可溶岩成分CaO含量高，溶洞越发育，可溶岩成分CaO含量稍低，岩溶形态以溶孔、溶蚀裂隙为主，溶洞少见，溶洞高一般小于3m。根据本次钻探及测绘，本线路段地面未见溶洞，落水洞等，但在大龙桥2号桥台处，见有高约2.00m（QZK03）小溶洞，桥梁墩台基础应穿越所揭露的岩溶底板以下，以保证桥梁的安全。2、特殊性岩土1、软土地基场地第四系广布与软基密切联系的地层为残坡积层（Q4el+dl）粘土，主要分布于沟谷、缓坡地段，地表一般为溪沟，形成由饱和粘性土组成的软基。具有含水量高，承载力低，抗剪强度小的特性，易产生过大工后沉降或引起填方路堤的失稳。建议设计结合软弱地基特性及场地条件建议进行如下地基处理:（1）软弱土层厚度小于4m的填方路堤，主要进行浅层处治，软弱土层厚度≤2.0m时，采用1.0～1.5m片石排水沟进行处理；软弱土层厚度在2～3m时，采取换填0.5m+1～1.5m片石排水沟处理；软弱土层厚度在3～4m时，则采取换填1～1.5m+1.5m片石排水沟方式处理；（2）对于低填方路段（填高<5m）且软弱土层厚（>5m），或薄层淤泥质土层（冬水田路段、鱼塘、水塘等）时，采用换填1～1.5m+抛石挤淤+土工格栅进行处理；（3）尽量避免在沟谷软弱土路基路段设置涵洞构造物，实在无法避免时，涵基一定范围须采用振冲碎石桩进行加固处理。线路局部存在软土地段，分布里程情况见附表3（特殊性岩土路段统计表）。2、填土地基根据工程地质测绘及调查，场地内的填土主要分布于原有公路及居民房屋地段，杂色，以粘土、灰岩碎石组成，土石比约7:3，呈松散-稍密态，碎石粒径约4-20cm，为修建公路、房屋时回填而成，回填时间不详，主要分布于既有道路，厚度约0.8m。填土软硬相混，尚未完成自重固结，为不均匀地基，由于其强度及压实系数不能满足路基要求，不得用于填筑路堤，挖方段弃土必须废弃。3、红粘土地基红粘土路基：据本次工程地质钻探、工程地质测绘，基本分布于整个线路段，土层厚0.30～4.20m（ZK03），颜色为褐黄色，覆盖于碳酸盐岩系之上；红粘土（含次生红粘土）呈可塑～硬塑状，土体结构碎块状，裂隙发育；收缩后复浸水膨胀，能恢复到原位；填方路基时，由于其强度及压实系数不能满足路基要求，不得用于填筑路堤，挖方段弃土必须废弃，挖方段弃土必须废弃。（六）区域稳定性及地震本区构造形态主要成生于燕山期，喜山期构造格局已基本定型，区内新构造运动主要表现为整体间歇性抬升为主，路线走廊区位于新构造运动中度穹形隆起区，区域稳定性相对较好。根据《中国地震动峰值加速度区划图》GB18306～2015图A及《中国地震动反应谱特征周期区划图》GB18306～2015图B，路线所经区域地震动反应谱特征周期为0.25s，地震动峰值加速度分区为0.05g，对应地震基本烈度为VI度。应根据《公路工程抗震规范》（JTGB02—2013）的相关规定进行设防。八、沿线筑路材料、水、电等建设条件及与公路建设的关系（一）主要材料供应（1）外购材料的供应大宗外购材料如钢材、水泥、沥青等一般由项目建设公司物资处按设计所采用的规格、强度、标号等指标统一采购供应，或由项目建设公司协助配合各承包商采购，以便控制其质量。（2）自采材料的供应由本项目承包商按设计所提供的材料料场表，按工程需要自行开采，也可按其规格和质量要求，向当地砂、石经销人采购或外运。（二）运输方案道路本身及周边道路较为通达，运输条件十分方便。施工机具和筑路材料可采用公路运输方式运至各工点。（三）临时工程安排为保证工程建设正常进行，全段应提前落实施工进场便道及被破坏线路的保通问题，之后选择好承包商驻地以及堆料场、拌和场、预制场的位置并进行施工场地平整，为施工创造良好条件。（四）水、电供应问题沿线淡水较充分，工程用水可就近抽取。生活用水可与沿线居民生活用水协商共用；沿线居民分布均匀，沿途高压电线、生活用低压电线网密集，工程用电可与电力部门协商好后，可就近搭接，生活用电可与当地村镇协商解决。九、与周围环境和自然景观的协调情况公路布设时，充分考虑公路的建设对周围环境和自然景观的破环及协调情况，路线应充分利用荒山荒地，少占良田沃土，少拆迁房屋及电力电讯线路，尽量避免高填深挖及不良