钟村街中心城区三期升级改造项目道路工程设计说明书

钟村街中心城区三期升级改造项目DL-1-PAGE1道路工程设计说明书一、工程概述1、地理位置本项目位于钟村街旧105国道东面，项目西面是钟村市场，本项目包括宏达四街、宏达大街、太平路三条道路及宏达四街南侧的小公园及公厕。2、工程规模及设计内容2.1工程规模本项目包括道路工程、交通工程、排水工程、照明工程、小公园及公厕等。3、设计依据设计主要依据如下：（1）广州市番禺区人民政府钟村街道办事处《番禺区钟村街中心城区三期升级改造项目设计合同》；（2）建设单位提供《番禺区钟村街中心城区三期升级改造项目可行性研究报告》；（3）《市政公用工程设计文件编制深度规定》；（4）本单位收集的钟村街部分规划资料；（5）施工图审图单位审查意见；（6）实测1：500地形图；（7）建设单位相关建设要求。4、采用的相关规范、技术标准（1）《城市道路工程设计规范》 （CJJ37-2012）；（2）《城市道路路基设计规范》（CJJ194-2013）；（3）《城镇道路路面设计规范》（CJJ169-2012）；（4）《城市道路路线设计规范》（CJJ193-2012）；（5）《城市道路交通规划设计规范》（GB50220-95）；（6）《城市道路交叉口设计规程》 （CJJ152-2010）；（7）《无障碍设计规范》（GB50763-2012）；（8）《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1-2008）；（9）《市政工程勘察规范》（CJJ56-2012）；（10）《公路工程技术标准》 （JTGB01-2014）；（11）《公路路线设计规范》 （JTGD20-2006）；（12）《公路工程抗震规范》（JTGB02-2013）；（13）《公路路基设计规范》 （JTGD30-2015）；（14）《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）；（15）《公路路基施工技术规范》 （JTGF10-2006）；（16）《公路路面基层施工技术细则》 （JTG∕TF20-2015）；（17）《公路沥青路面施工技术规范》 （JTGF40-2004）；（18）《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》 （JTGE20-2011）；（19）《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》 （JTGE20-2011）；（20）《公路工程质量检验评定标准》（第一册土建工程） （JTGF80/1-2004）；二、建设条件1、自然条件1.1气候钟村街位于珠江三角洲的中心地带，广州市番禺区北部。距广州5公里；距市桥城区10公里。工程所处地带属南亚热带海洋性季风气候，冬无严寒、夏无酷暑、光照充足，四季草木常青。境内气温，多年平均气温21.8℃，1月平均气温13.3℃，7月平均气温28.5℃；极端最高气温38.2℃；极端最低气温-0.5℃。从5月中旬至10月中旬，气温变化最小，平均在25℃～28℃之间，2月份气温变化最大，乍暖还寒，忽冷忽热，相差可一倍。高低温差15.2℃，日夜温差不大，在6℃～9℃之间。境内雨量充沛，年平均降雨量1635.6mm，历年最大降雨量为2652.8mm，历年最小降雨量为1030.1mm，最大一日降雨量可为255.6mm，雨季集中在4～10月。相对湿度一般是81%～84%，其季节变化：1月份约为73%，4月偏南气流活跃为86%，7月约为84%，10月约为79%。一年最多雷雨天数为98天，最少为50天，平均每年为74.9天。雾：一般出现在冬～春季，秋季偶有出现。5～11月一般无雾。雾多发于凌晨，中午后消散，据番禺站统计，一年最多雾日不超过21天，最少为3天，平均8.2天。年平均日照2000小时左右。日照月份分布5～12月各月份均在150小时以上，其中7月最多达238.3小时，8月次之，为222小时。最少是2～3月。每月日照100小时左右。低温期短，无霜期长。最低气温≤5℃历年平均约8天，主要出现在1月份。约有一半年份出现霜冻，平均初霜1月6日，终霜1月20日。无霜期年约352天。本项目属沿海平原地区，风向以偏东或东南风为主，年平均风速2.4m/s。冬季1月，风向以偏北风为主；春季4月，风向不甚稳定，以南或东南风为主；夏季7月，盛行风向是东南风；秋季10月，以偏北风为主，全年少吹西风。各季的平均风速相差不大。由于太平洋热带气团和印度洋赤道气团的影响，每年6～9月常有台风侵袭，区内主要灾害性气候为台风伴暴雨及雨季洪涝害。（2）地形地貌项目所处地区地貌属于珠江三角洲冲积平原区，地势平坦。道路位于建成区。（3）地质条件1）区域地质构造路线位于华南准地台、桂湘赣粤褶皱带、粤中拗褶束增城凸起中。燕山运动开始，增城凸起发生强烈差异性升降运动，低洼部分形成较为广阔的盆地，北部为三水断凹盆地，中部为顺德盆地及东莞断凹盆地。盆地中物质堆积迅速，形成较厚的碎屑岩地层。第四纪以来，由于本区经长期的剥蚀作用，使之准平原化，直至第四纪中晚期。继后，地壳进一步下降，测区内大面积遭到海水侵入，造成广泛的三角湾，在三角湾中，海陆交互相物质，淤泥质土、粘性土、砂层等大量沉积，厚度达30～50m，覆于基岩上，形成宽广的珠江三角洲。广东新构造运动具有继承性和新生性特点，拟建场区所在的珠江三角洲断陷区，为新构造运动的产物，断陷区的成因是复杂的外营力、内营力综合作用的结果。基底岩石断裂构造大多隐伏。近场区影响较大的区域地质作用以断裂活动为主，按照断裂带的平面展布和活动特征主要有广三断层（F2）、钟村断裂（F5）、化龙断裂（F8）等。广三断裂带（F2）是区内重要的控制性构造，它从广州西北部的越秀山西侧起经松柏岗等地向北延伸至磨刀坑、太和等地，区内长约3.5km，大部分为第四系所覆盖。据钻孔和邻区资料，该断层总体走向为北东20-30°倾向北西，倾角较陡。构造岩类型较复杂，有硅化岩、构造角砾岩和糜棱岩，表明断层经历多次不同性质的活动。钟村断裂（F5）分布在市桥以北，近东西走向，北东—南西向，有震旦系、寒武系出露，构成北东走向丘陵台地。岩层主要有燕山期花岗岩、下古生代斜长片麻岩、片麻状石英岩，还有印支期和加里东期变质花岩、混合岩等。此外，还有大面积分布的大厚度全风化带。该断裂长约3.5km，走向北西330°，倾向北东，倾角不清。为一隐伏的活动性断层，控制钟村一带的第四系沉积。化龙断裂（F8）位于广州市东南部，自沙亭村向南东经化龙至明经村，长约15km，走向北西340°，倾向北东，倾角不清。西盘由下古生界混合岩构成，东盘由白垩系上统红层碎屑岩组成，为一隐伏的活动性大断裂，东侧控制着第四纪和白垩纪的沉积。2）构造运动、地震地震基本烈度根据国家质量技术监督局2015年发布的《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）拟建场区的地震基本烈度为Ⅶ度，地震动峰值加速度为0.10g。根据国家《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）,判断建筑场地类别,根据土层的剪切波速及场地的覆盖层厚度进行估算,经计算场地等效剪切波速后,并结合场地的覆盖层厚度,路线的场地土类型为软弱土，建筑场地类别为Ⅲ类,对应的地震动反应谱特征周期为0.45s。3）近场区地震活动性拟建场区位于中国东南沿海地震带，地震活动存在明显的低潮期和高潮期交潜出现的周期性特征，自1400年有地震记录以来，明显存在2个地震活动周期；1400年～1700年为第一活动周期，1701年至今为第二活动周期，目前拟建场区处于东南沿海地震带第二活动周期的剩余释放期。地震活动是区域稳定性的一项重要标志。据记载在珠江三角洲地区地震400多次，近场区历史上无破坏性地震记录，近场区附近地区历史上发生过三次破坏性地震，为1372年广州4.43级,1915年广州4.43级和1936年中山5级地震，震级不超过5级。自八十年代末至九十年代初，我国已进入第五个地震活动期。珠江三角洲地震活动总体水平不高，共发生Ms≥43/4地震12次，最大地震级为53/4级。1995年以来广东及其临近地区3级以上地震活动水平超过了过去10年，显示了地震活动态势。值得注意的是珠江三角洲及其临近地区，近年来3～4级以上强有感地震频频发生，这在广东中部地区几十年来是没有的。例如，1976年11月20日顺德沙滘3.3级，1989年9月18日恩平4.5级，1997年9月26日三水4.4级，1997年12月3日台山4.1级，但没有发生6级以上强震。因此，从历史和现今的地震活动性来看，近场区的地震活动，无论从频度及强度上均处于相对较低的水平，大多震级低，破坏性不大，地震对拟建公路影响烈度不会超过Ⅶ度。据《广东省地震烈度区划图》，勘察地区地震基本烈度为7度区。就本次勘察的性质和任务而言，尚不足以判断工程场地的区域稳定性，从岩土工程角度出发，经综合分析，本区域地震强度为低微性，具较弱活动性，且上述二条断裂距离拟建场区较远,对场区影响不大，拟建场区总体上处于地质构造相对稳定的区段，适宜公路建设。4）地下水概况及腐蚀性评价场区地处珠江水系入海口附近河涌，为珠江三角洲平原的前缘，故水系发达。河涌受潮汐影响较大，受海潮顶托，比降、流速小，水流较为平稳，由于生活废水的排放，水质较差。潮水每天涨落两次，潮差约1～2m。本线段位于三角洲地区，地形平坦，场地地下水按性质及赋存方式不同可分为两个含水层：第四系孔隙水含水层和基岩风化裂隙水含水层在本项目钻孔采集1组地下水样作水质分析，根据所取水样的水质分析结果，按照《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-2011）关于水质对砼结构腐蚀性的评价标准，判定场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。5）地层及岩性根据周边项目钻探揭露，沿线分布的地层主要有第四系全新统人填筑土层(Q4ml)、第四系全新统海陆交互相沉积层（Q4mc）。其野外特征按自上而下顺序描述如下：①第四系全新统填土层(Q4ml)素填土：黄褐色、灰色，松散，稍湿，填料为粘性土、中粗砂及少量碎石。钻孔均可见。填土层厚度0.80～3.50m，平均1.91m。②第四系全新统海陆交互相沉积层（Q4mc）淤泥质粉质粘土：灰黑色、深灰色，流塑，常夹极薄层～薄层粉砂，含有机质和腐木碎屑，局部常相变为淤泥、淤泥质粉土，力学性能很差。全线均有分布。厚度2.70～31.50m，平均21.39m，层顶标高-21.61～6.12m，层面埋深0.80～3.50m。粉质粘土：浅黄色、黄褐色，软塑~软可塑，湿，粘性较好，局部偏粉土。钻孔ZK4、ZK12可见，厚度2.30～6.60m，平均4.20m，层顶标高-5.57～-3.87m，层面埋深10.80～12.20m。粗砾砂:浅灰色、灰色，主要成分为石英，中密，饱和，级配较好，局部为中砂、圆砾，含粘粒，约占5%~20%。钻孔均可见该层，揭示厚度1.80～5.00m，层顶标高-25.62～-18.06m，层面埋深25.00～32.30m。（4）地基土性能评价1）原路基填土：现状道路路基的填土压实性较好，可充分利用。2、工程现状分析2.1车行道现状分析现状车行道除个别地方砼出现损坏现象，其他路段路面基本完好，对砼路面进行处理后可满足加铺沥青罩面层的要求。2.2人行道现状分析道路两侧人行道铺面为砼路面，经过多年的使用，人行道已显得残旧，并有部分开始损坏。三、总体设计1、主要技术标准1.1道路等级：城市支路。1.2计算行车速度：30km/h。1.3荷载标准：汽车荷载：城B级，人群荷载：人群荷载：3.5KN/m21.4净空高度：机动动车道≥4.5m；自行车、行人≥2.5m1.5车道宽度按现状道路宽度，一般路段车道宽度为3.25m或3.5m。1.6路拱横坡：按现状道路横坡，行车道1.5%，人行道1.0%。1.7抗震设防标准L:按地震基本烈度七度设防，地震动峰值加速度为0.1g。1.8设计洪水频率：1/1001.9坐标系统:北京坐标系统1.10高程系统：黄海高程系统2、线路平面设计路线平面根据现场已建道路进行拟合，道路中线按现状道路中线布设。3、纵断面设计3.1纵断面控制标高（1）现状道路标高本项目属旧路改造工程，根据建设要求在现状沥青道路基础上加铺沥青罩面，道路设计工程原则上按现状道路加铺沥青罩面原则设计。沿线相交的路口或支路按现状道路进行接顺处理。（2）沿线建筑物高程本项目位于钟村街，项目周边存在密集建筑，大部分道路与建筑物之间存在人行道，建筑物与道路高差在20~30cm之间，可满足旧沥青路罩面后抬升人行道。3.2纵断面设计（1）设计标高为车行道中心线路面标高。（2）道路纵断面原则上按旧水泥砼路面加铺沥青罩面进行设计，人行道按要求抬升铺设。4、横断面设计道路横断面原则上按现状道路进行设计，个别路段根据交通量进行拓宽处理，横断面布置具体如下：1.2~3.5m(人行道)+7.0~8.5m(车行道)+1.2~3.5m(人行道)；5、主要技术标准本项目主要技术指标见表5-1：表5-1主要技术标准表序号项目单位规范值采用指标备注1道路等级城市支路2计算行车速度km/h40，30，20203行车道宽度m3.5/3.253.25~4.0按现状4路缘带m0.5/0.250.255净空高度m4.54.56车行道横坡％1～21.5按现状7停车视距m40，30，20208平面不设缓和曲线最小半径m500无圆曲线不设设超高最小半径m300无圆曲线最小平曲线长度m70无圆曲线9纵断面最大纵坡推荐值%6.50.852最小纵坡推荐值%0.30.149凸型竖曲线最小半径m40010000凹型竖曲线最小半径m450-最小坡长m11062.17竖曲线最小长度m3535.19510地震动参数g（基本烈度）0.1（Ⅶ）四、道路工程1、路基工程1.1路基设计要点（1）路基宽度：按现状道路宽度改造；（2）路拱横坡采用1.5%；（3）路基边坡：无。（4）路基填筑材料回弹模量≥25Mpa。（5）路基填料1）、本工程路基填料应满足规范要求。2）、路堤填料：不得使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土；3）、液限大于50％、塑性指数大于26的细粒土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料。4）、最终形成的路基断面填料强度要求应符合相关规范要求。路基分层填筑厚度不得大于20cm。路基压实度要求见下表4-1示。表4-1路基压实度（重型压实标准）填挖类型路面底面以下深度范围（cm）压实度（%）填料最小强度（CBR）（%）填料最大粒径（cm）路堤上路床0～30≥92510下路床30～80≥92310上路堤80～150≥91315下路堤＞150≥90215零填及挖方路基0～30≥92-1030～80--102、路面结构设计2.1设计原则按照《公路自然区划图》，本工程属于IV7华南沿海台风区，路面设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件密切结合当地实践经验，在满足交通量和使用要求的前提下，遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则，进行路面设计方案的技术经济比较，选择技术先进、经济合理、安全可靠、有利于机械化、工厂化施工的路面方案，路面结构层所选材料应满足强度、稳定性和耐久性的要求。2.2设计标准（1）道路等级：城市支路；（2）设计车速：30km/h；（3）设计标准轴载：BZZ-100；（4）设计使用年限：10年。2.3路面结构（1）车行道路面结构（9<H<14）面层：4cm厚细粒式改性沥青砼(AC-13C)结合层：乳化沥青粘层调平层：5~10cm厚中粒式沥青砼(AC-16C)结合层：乳化沥青粘层应力吸收层：防裂贴原砼路面结构(清洗、铣刨上面层1cm)（2）车行道路面结构（14<H<20）面层：4cm厚细粒式改性沥青砼(AC-13C)结合层：乳化沥青粘层中层：5cm厚中粒式沥青砼(AC-16C)结合层：乳化沥青粘层调平层：5~10cm厚中粒式沥青砼(AC-16C)结合层：乳化沥青粘层应力吸收层：防裂贴原砼路面结构(清洗、铣刨上面层1cm)2.4沥青面层技术指标及材料要求路面结构层材料设计计算参数表4-2路面结构层材料设计计算参数结构层材料规格适用层位抗压模量（MPa）（20℃）抗压模量（MPa）（15℃）劈裂强度（MPa）细粒式改性沥青混凝土AC-13C表面层140020001.4中粒式沥青混凝土AC-16C中面层120018001.0（2）沥青面层对原材料的技术要求1）沥青上面层粒料采用微风化花岗岩。沥青面层用基质沥青采用道路重交通沥青AH-70，沥青应满足下表4-3要求。表4-3重交通沥青AH-70试验项目技术指标针入度25℃，100g，5s（0.1㎜）60～80延度15℃，5㎝/ｍin不少于（㎝）100软化点TR&B不少于（℃）46运动粘135℃（㎜²/S）实测记录动力粘60℃（Pa.S）180闪点不少于（℃）260含蜡量（蒸馏法）不大于（%）2.2密度（15℃）（g/㎝²）实测记录溶解度（三氯乙烯）不大于（%）99.5薄膜加热试验163℃，5h质量变化不大于（%）0.8针入度化不小于（%）61延度10℃不少于（㎝）6延度15℃不少于（㎝）152）改性沥青原则上改性沥青应在施工现场加工生产，改性沥青应满足下表4-4的技术要求，设计建议采用通过权威部门认可并有生产经验的生产厂家的改性沥青，改性剂采用SBS改性剂。表4-4改性沥青技术要求技术指标AC-13C备注针入度25℃，100g，5s（0.1㎜）最小60～70延度5℃，5㎝/ｍin（㎝）不小于30软化点TR&B（℃）最小57闪点（℃）最小230溶解度（%）最小99弹性恢复25º最小753）沥青面层用粗集料粗级料必须使用坚韧、粗糙、有棱角的优质石料，必须严格限制集料的扁平颗粒含量；粗集料采用优质花岗岩轧制的碎石，各沥青结构层用矿料级配组成要求如表4-5，粗集料技术指标应满足表4-6要求。表4-5矿料级配组成要求级配通过下列筛孔（方孔筛，㎜）的质量百分率（%）类型31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075AC-13C10090`10050`8030`5320`4075`3010`237`185`124`8AC-20C10090`10074`9062`8250`7032`4622`3616`2810`226`164`123`7表4-6粗集料技术指标指标单位技术要求试验方法表面层其他层次石料压碎值不大于%2628Τ0316洛杉矶磨耗损失不大于%2830Τ0317表观相对密度不小于t/m²2.602.50Τ0304吸水率不大于%2.03.0Τ0304与沥青的粘附性不小于级44Τ0616坚固性不大于%1212Τ0314针片状粒含量不大于其中粒径大于9.5㎜不大于其中粒径小于9.5㎜不大于%1518Τ0312%1215%1820水洗法<0.075㎜颗粒含量不大于%11Τ0310软石含量不大于%33Τ03204）沥青面层用细集料应满足下表4-7技术指标要求表4-7沥青面层用细集料技术指标指标单位技术要求试验方法表观相对密度不小于t/m2.50Τ0328坚固性（>0.3㎜部分）不小于%12Τ0340含泥量>0.075㎜颗粒含量不大于%3Τ0333砂当量不小于%60Τ0334菱角性（流动时间）不小于S30Τ0345亚甲蓝值不大于g/kg25Τ03465）沥青面层用矿粉应满足下表4-8技术指标要求表4-8沥青面层用矿粉表技术指标指标质量要求试验方法视密度不小于（t/m³）2.50Τ0352含水量不小于（%）1Τ0103烘干法粒度范围<0.6㎜（%）<0.15㎜（%）<0.075㎜（%）10090～10075～100Τ0351外观无闭粒、不结块亲水系数不大于1Τ0353塑性指数不大于（%）4Τ03545）沥青面层混合料技术要求对于沥青路面各沥青结构层，除要求其使用的重交沥青或改性沥青、矿料等原材料应满足规定的要求外，施工单位还必须根据设计要求的技术指标，遵循《公路沥青路面施工技术规范》（JTG-F40-2004）中关于热拌配合比设计的目标配合比，生产配合比及试拌铺验证的三个阶段，确定矿料级配和最佳沥青用量，提供满足设计参数要求的沥青混合料。上层AC-13C采用改性沥青砼，中层及下层AC-16C普通沥青砼，基质沥青均采用重交道路沥青，其马歇尔试验配合比设计技术要求见表4-9。对于改性沥青混凝土要求马歇尔试验温度提高10～20℃。同时，要求进行高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性能等试验，其技术指标应满足表4-10的要求。沥青面层用粗料应选用硬质、耐磨碎石，其石料磨光值PSV>40。沥青路面表层抗滑性能以横向力系数SFC60和路面宏观构造深度TD（mm）为主要指标，路面在交工验收时，抗滑技术指标应符合表4-11的要求。表4-9马歇尔试验配合比设计技术要求试验项目单位技术要求备注AC－13CAC－16C马歇尔试件击实次数（双面）次7575稳定KN>8.0KN>8.0KN空隙率VV%3～63～6沥青饱和度VFA%65～7565～75流值0.1㎜15～4020～40矿料间隙率VAM%>13->12表4-10马歇尔试验有关技术指标试验项目技术指标备注AC-13C水稳定性试验：残留马歇尔稳定度冻融融劈裂试验残留强度比>85%>80%弯曲试验破坏应变（-10℃，50㎜/ｍin）>2500μ∈车试验动稳定度（60℃，0.7MPA）>2800次/㎜沥青与石料的粘附性>4级渗水系数<120mL/ｍin表4-11抗滑性能指标交工检验指标值横向力系数SFC60>54构造深度TD（mm）>0.552.5修复砼路面路基所选用的水泥品种硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等均适用于稳定土，不得使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质水泥。水泥稳定石屑基层7d无侧限抗压强度达到设计要求，参考水泥掺量为4%，以强度控制配合比。水泥稳定石屑基层其级配范围应该符合《公路路面基层施工技术细则》（JTG∕TF20-2015）中表4.5.2中C-A-3的规定，且被稳定材料公称最大粒径应不大于37.5mm。水泥稳定级配碎石层用于路面结构的基层，其级配范围应该符合《公路路面基层施工技术细则》（JTG∕TF20-2015）中表4.5.4中C-C-2的规定。2.6路面结构层设计要点（1）沥青混凝土面层设计要点①行车道新建沥青砼路面上面层采用4cm厚细粒式改性沥青砼(AC-13C)，中面层及调平层采用中粒式沥青砼(AC-16C)。②沥青混凝土上面层抗滑层干集料拌合时掺入沥青混合料重量0.3%的木质素纤维。③沥青混凝土面层各技术指标见第2.4点沥青面层技术指标及材料要求。2.7旧砼路面处理经现场调查和查看，部分段路面局部存在病害现象，主要表现为断角板、线裂及网状裂缝等情况。为保证罩面后的路面质量，延缓反射裂缝的发生，在对旧水泥砼路面进行罩面之前，应对旧水泥砼路面病害进行彻底处理。处理具体如下：1）破碎板处理对于裂缝将板块分成三块或三块以上的破碎板，采用换板处理，换板采用素砼板。对于新换板与旧板之间应设拉杆和传力杆，采用植筋方式设置。2）脱空板处理采用弯沉仪对每块板进行弯沉值测定，反弯沉值超过0.24mm，确认为板底脱空，对于脱空板弯沉值如小于0.4mm，则采用压浆处理，压浆后两相邻板间弯沉差控制在0.06mm以内；如大于0.4mm，则采用换板处理。3）断角板、接缝啃边