长流水至中卫(蒙宁界)一级公路路基路面设计方案研究论文_ 刘冲

长流水至中卫(蒙宁界)一级公路路基路面设计方案研究论文_ 刘冲

西安公路研究院 陕西省西安市 710065

摘要:随着目前全国道路工程路网的不断完善,交通量快速增长,既有道路破损,新建路线走廊的缺乏,越来越多道路亟待改造设计。本文依托长流水至中卫(蒙宁界)一级公路工程项目,该属于典型的既有道路改造升级工程,沿线多工点和特殊路基,本文对沿线路基路面方案设计进行了系统的分析和总结,为目前道路改造升级工程提供技术参见依据。

关键字:道路破损;改造升级;路基路面工程;方案设计

0、引言

X751长流水至中卫公路K0-K61段于1999-2000年由阿盟公路局修建,路基宽7.0米,桥面宽8.0米。2003年进行改建,改建后的路基宽8.5米,路面宽6.0米,桥涵设计荷载汽-20,挂-100,桥涵与路基同宽。

全段路基填土高度较小,绝大多数路段顺地爬。工程地质条件、水文地质条件较好,路基基本稳定。路基排水构造物较少。

根据旧路路面破损状况及路面强度评价结果,并考虑到施工期间旧路作为施工便道强度的衰减。因此,在路面设计时,不再考虑旧路的补强利用,全线路面按新建路面考虑。

1、路基横断面布置及加宽、超高

1.1路基横断面布置

1.1.1路基标准横断面

主线(K0+000~K118+778.571)及葡萄墩连接线(K0+000~K2+251)设计速度为100Km/h,路基宽度26m,其各部分组成为:行车道宽4×3.75m,硬路肩宽2×3.0m(含右侧路缘带宽0.5m),中央分隔带宽2.0m,左侧路缘带宽2×0.75m,土路肩宽2×0.75m。

嘉镇连接线、香山机场公路连接线采用二级公路标准,路基宽12.0m。其各部分组成为:行车道宽2×3.75m,硬路肩宽2×1.5m,土路肩宽2×0.75m。

1.1.2路拱横坡及中央分隔带

行车道、路缘带及硬路肩路拱横坡采用1.5%,土路肩采用3%。

一般路段采用凸起封闭式中央分隔带,风积沙路段采用平齐封闭式中央分隔带。中央分隔带两侧设置路缘石,剩余部分采用25cm×25cm彩砖铺砌,内部填碎石土或风积沙,为保障波形梁护栏的防撞性能,所填填料压实度≥90%。

1.2超高、加宽

本项目圆曲线半径均大于250m,路面无需加宽。路基断面形式为整体式。无分离式路基。

路线平曲线半径小于4000m时,在曲线上设置超高。超高采用绕中央分隔带边缘旋转的方式,超高过渡在缓和曲线内完成。

路基以中央分隔带外边缘标高作为设计标高。超高旋转方式为绕中央分隔带外边缘旋转。为避免路面出现滞水区,控制最小渐变率不小于1/330,超高过渡一般情况下均在缓和曲线内完成。

2、路基设计(包括特殊路基设计)

2.1一般路基

2.1.1填方路基边坡

路基边坡坡率根据填土高度、填料性质及工程地质条件等确定。

土质路基:全线土质路段填方边坡最大高度9.8米,一坡到底。边坡坡率采用1:2。

风积沙路基:全线风积沙路段填方边坡最大高度16.3米,一坡到底。对于填方边坡高度小于等于5米的路段,迎风侧边坡坡率采用1:6,背风侧边坡坡率采用1:3;对于填方边坡高度大于5米的路段,迎风侧、背风侧坡率均为1:3;葡萄墩连接线参照主线标准,嘉镇连接线、香山机场公路连接线填方边坡坡率均采用1:1.5。

2.1.2挖方路基边坡

挖方路基设计:边坡设计根据地质勘探揭示的边坡岩土类别,工程地质特性,结合对当地人工边坡、自然边坡的调查分析,吸取成功经验,拟定本项目的挖方边坡型式:

土质挖方路段:土质挖方边坡最高为9.0m,一坡到顶。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当边坡高度小于等于3m时,坡率采用1:1.5;当边坡高度大于3m时,坡率采用1:1。坡脚、坡顶采用贴切自然的圆弧过渡。

石质挖方路段:沿线多为土质挖方路段,仅有少量石质挖方路段,且均为强风化灰岩,石质挖方边坡最高为29.9m。当边坡高度小于等于10m时,坡率采用1:0.8;当边坡高度大于10m时,采用台阶型边坡,每8m高设置一平台,平台宽度2m,每级边坡边坡坡率均采用1:0.8。

风积沙挖方路段:对于挖方边坡高度小于等于5米的路段,边坡坡率均采用1:6;对于挖方边坡高度大于5米的路段,边坡坡率均采用1:4;。

葡萄墩连接线参照主线标准,嘉镇连接线、香山机场公路连接线挖方边坡坡率采用1:1。

2.1.3护坡道及碎落台

有排水沟的路段设置护坡道,其中盐渍土路段护坡道宽度为2.0m,其它路段护坡道宽度均为1.0m,并设向外倾斜3.0%的横坡。鉴于全线挖方边坡较低,挖方边坡碎落台宽度为1.0m。流动沙丘、半固定沙丘及固定沙丘路段设置积沙平台,积沙平台宽度为6.0m。

葡萄墩连接线参照主线标准,嘉镇连接线、香山机场公路连接线挖方段碎落台宽度为1.0m。

3.2特殊路基设计

3.2.1盐渍土

根据地质勘察报告,沿线盐渍土分布路段为:K63+716~K63+825、K63+855~K64+700、K65+245~K65+310、K65+420~K65+430存在盐渍土现象,除K64+155~K64+335段为强盐渍土外,其它段落均为中盐渍土。其中K64+005~K64+440段为氯盐渍土,含盐量为4.41%~6.01%;其它段落为硫酸盐渍土,含盐量为0.49%~0.60%,盐渍土段落累计长度为1029m。

根据本项目盐渍土的盐渍化程度,采取的处理方案为:

1、路线设计时,提高路基,尽量使路基填土高度不小于2.0m;

2、路基填土高度大于1.42m时,对原地面清表20cm后,填筑砂砾土隔断层并分层碾压,高出原地表30cm后,在砂砾土隔断层上方设置土工膜,以彻底隔断毛细水。路基两侧设置浆砌片石排水沟,护坡道宽度不小于2m。

3.2.2风积沙

项目区K79+000至终点段路基穿越风积沙路段,其中K99+000至终点段为流动沙丘路段。

处理方案:

1、风积沙失水易松散,无法进行路面结构层的施工,在路床顶面30cm设置砂砾土封层。

2、风积沙路基边坡均采用15cm厚砂砾土包边,用以固定风积沙和撒籽植草。

3.2.3半填半挖路基

为减少工后沉降量和半填半挖路基的不均匀沉降,对于填方边坡高度大于等于3m的半填半挖路基,风积沙路段:应将挖方侧超挖120cm后分层压实回填;土质路段,挖方侧超挖80cm后再压实回填,地面横坡陡于1:5时,开挖成不小于2m宽的台阶,并在距路床顶面40cm处和路床底面设置双向土工格栅,基底、上下路堤压实度提高一个百分点;风化石质路段,挖方侧超挖20cm后,超挖部分采用天然砂砾回填。

对路基纵向填挖交界处采用相同的工程措施处理。

3.2.4新旧路基衔接处理

为增加新旧路基的整体协调性,避免或减少横向错台和纵向裂缝的发生,在加宽填筑路基前,先对老路路基边坡和加宽路基的基底进行20cm的清表处理,挖除老路土路肩部分,并与新路路床同步填筑,加宽部分的基底、上下路堤压实度提高一个百分点。老路填方边坡高度大于2m的路段,对老路边坡开挖台阶,台阶宽度结合老路边坡坡率,宽度为1.5m~2.0m,开挖后及时进行加宽填筑。

4、结论

本项目是典型的既有道路改造升级工程,沿线多工点和特殊路基,本文对沿线路基路面方案设计进行了系统的分析和总结,为目前道路改造升级工程提供技术参见依据。

参考文献:

[1]公路路基路面工程质量控制方法研究[J].杨栋.山东工业技术.2017(06)

[2]对公路路基路面工程安全设计的相关分析[J].徐秀芹.交通节能与环保.2017(02)

论文作者: 刘冲

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第9期

论文发表时间:2018/7/30

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