第一部分:路基设计说明
一、设计依据
路基设计按JTJ 011-94 公路路线设计规范
JTG D30-2004 公路路基设计规范
JTJ 015-91 公路加筋土工程设计规范
JTJ 016-93 公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范
JTJ 017-96 公路软土地基路堤设计与施工技术规范
JTJ 018-96 公路排水设计规范
JTJ/T 019-98 公路土工合成材料应用技术规范
JTG D40-2003 公路水泥混凝土路面设计规范
JTJ 014-97 公路沥青路面设计规范
道路类别:四级公路
路幅全宽: 6.5m;
设计车速:20km/h;
荷载:公路-II级。
二、路基横断面布置、加宽及超高方式
本项目为四级公路,采用双向2车道设计。路幅全宽为6.5m。其中,行车道6m,土路肩0.5m。
行车道横坡为2%(双侧排水),土路肩横坡为3.0%。
本道路所有曲线地段,路基面均设置加宽加宽详见加宽表。
三、路基压实标准
土质路基压实度要求如下:
| 填挖类型 | 路床顶面以下深度 | 路基压实度(%) |
| 三级公路、四级公路 | ||
| 零填及挖方 | 0~0.30 | ≥94 |
| 0~0.80 | ≥94 | |
| 填方 | 0~0.80 | ≥94 |
| 0.80~1.50 | ≥93 | |
| >1.50 | ≥90 |
四、路基排水及加固防护工程
本路段路基排水采用道路外侧边沟排水。
在挖填方路段设置截水沟等措施
五、路基施工
路基施工时,应清除地表松土,路堤边坡高小于8m时按1:1.5填筑,大于8m时应留2.0m宽平台后按1:1.75坡率填筑。路堑开挖坡率应参照既有边坡施工,但弱膨胀土土质边坡不得陡于1:1.5,软质岩层边坡不应陡于1:0.75。
对稻田、水塘地段,应视具体情况采用排水疏干、挖淤、回填素土,再进行路基压实施工。
路基施工应按《公路路基施工技术规范》要求办理。未尽事宜按相关规范规定办理。
六、 用地
本路段路基用地按边沟或截水沟外缘以外1.0m征地。
第二部分:路面设计说明
一、设计原则及依据
1、设计原则
本路段路面采用沥青混凝土路面。路面设计根据使用要求以及气候、水文、地质等自然条件,并遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则,进行路面结构的设计。
2、设计规范、规程JTJ 015-91 公路加筋土工程设计规范
JTJ 016-93 公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范
JTJ 017-96 公路软土地基路堤设计与施工技术规范
JTJ 018-96 公路排水设计规范
JTJ/T 019-98 公路土工合成材料应用技术规范
JTG D40-2003 公路水泥混凝土路面设计规范
3、设计标准
1)道路等级:四级公路;
2)设计车速: 20km/h;
3)设计标准轴载:
4)路面结构类型:混凝土路面
5)设计使用年限:20年
6)自然区划:中华人民共和国自然区划V2区,即四川盆地中湿区。
路面设计参数取值表(水泥砼)
| 结构层 | 抗压强度(MPa) | 弯拉弹性模量(GPa) | 回弹模量(MPa) |
| 抗弯拉强度4.5MPa水泥砼面层 | 35.8 | 29 | —— |
| 水泥稳定碎石基层 | —— | —— | 1300 |
| 土基 | 40 | ||
设计原则:根据业主意见,公路采用沥青混泥土路面,结合原路状况分别采用以下路面结构形式。泥结碎石路基的土基回弹模量取E0=40MPa。
水泥砼路面组合及路面各结构层厚度取值如下:
30cm混泥土路面、10cm贫混泥土基层、10cm石灰土垫层。
2、材料要求
(1)混泥土路面材料技术要求
根据业主要求,沥青混凝土路面材料全部采用商品混凝土。
(2)混泥土面层
水泥:采用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可。宜选用初凝时间6小时以上的42.5级水泥。
碎石:碎石用粒径大于6cm的卵石轧制,碎石压碎值≯35%,最大粒径≯37.5mm。
水泥稳定碎石7天浸水抗压强度≥3Mpa,压实度≥97%(按重型击实标准)。水泥稳定碎石的级配要求如下:
水泥稳定碎石混合料中碎石的级配范围
| 层位 | 通过下列筛孔(mm)的质量百分比(%) | 液限(%) | 塑性指数 | |||||||
| 37.5 | 31.5 | 19 | 9.5 | 4.75 | 2.36 | 0.6 | 0.075 | |||
| 基层 | 100 | 90-100 | 72- | 47-67 | 29-49 | 17-35 | 8-22 | 0-7 | <28 | <9 |
3、设计弯沉值
采用多层弹性体理论编制的专用程序进行结构厚度计算,下表为通过计算后采用的结果,路面结构各层弯沉值如下:
路面竣工验收弯沉值(1/100mm)
| 路面结构层 | 竣工验收弯沉值 |
| 基层顶面 | 93 |
| 路基顶面 | 232.9 |
(4)材料要求
a.沥青混泥土材料技术要求详见规范
b.4.5MPa水泥混凝土面层材料技术要求
水泥混凝土面板采用42.5级普通硅酸盐水泥混凝土,28d龄期的弯拉强度要求≮4.5MPa。水泥的化学成分和物理性能等路用品质要求应符合《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTG F30-2003表3.1.2的规定。见下表。
水泥的化学成分和物理指标
| 水泥性能 | 成分和物理指标 | 备 注 |
| 铝酸三钙 | 不宜>9% | |
| 铁铝酸四钙 | 不宜<12% | |
| 游离氧化钙 | 不得<> | |
| 氧化镁 | 不得>6% | |
| 三氧化硫 | 不得>4% | |
| 碱含量 | 怀疑有碱活性集料时,≤0.6%; 无碱活性集料时,≤1.0%; | |
| 出磨时安定性 | 蒸煮法检验必须合格 | |
| 标准稠度需水量 | 不宜>30% | |
| 烧失量 | 不得>5.0% | |
| 比表面积 | 宜在300~450㎡/kg | |
| 细度(80um) | 筛余量不得>10% | |
| 初凝时间 | 不早于1.5h | |
| 终凝时间 | 不迟于10h | |
| 28d干缩率 | 不得>0.10% | |
| 耐磨性 | 不得>3.6kg/㎡ |
碎石技术指标
| 项目 | 技术要求 | 备注 |
| 碎石压碎指标(%) | <20 | |
| 坚固性(按质量损失计%) | <12 | |
| 针片状颗粒含量(按质量计%) | <20 | |
| 含泥量(按质量计%) | <1.5 | |
| 泥块含量(按质量计%) | <0.5 | |
| 有机物含量(比色法) | 合格 | |
| 硫化物及硫酸盐(按SO3质量计%) | <1.0 | |
| 岩石抗压强度 | 火成岩不应小于100MPa;变质岩不应小于80MPa;水成岩不应小于60MPa。 | |
| 表观密度 | >2500kg/m3 | |
| 松散堆积密度 | >1350kg/m3 | |
| 空隙率(%) | <47 |
粗集料级配范围
| 粒径 | 方筛孔尺寸(mm) | ||||||||
| 2.36 | 4.75 | 9.5 | 16.0 | 19.0 | 26.5 | 31.5 | 37.5 | ||
| 累计筛余(以质量计%) | |||||||||
| 4.75~9.5 | 95~100 | 80~100 | 0~15 | 0 | |||||
| 9.5~16 | 95~100 | 80~100 | 0~15 | 0 | |||||
| 9.5~19 | 95~100 | 85~100 | 40~60 | 0~15 | 0 | ||||
| 16~26.5 | 95~100 | 55~70 | 25~40 | 0~10 | 0 | ||||
| 16~31.5 | 95~100 | 85~100 | 55~70 | 25~40 | 0~10 | 0 | |||
细集料级配范围
| 砂分级 | 方筛孔尺寸(mm) | |||||
| 0.15 | 0.3 | 0.6 | 1.18 | 2.36 | 4.75 | |
| 累计筛余(以质量计%) | ||||||
| 粗砂 | 90~100 | 80~95 | 71~85 | 35~65 | 5~35 | 0~10 |
| 中砂 | 90~100 | 70~92 | 41~70 | 10~50 | 0~25 | 0~10 |
| 细砂 | 90~100 | 55~85 | 16~40 | 0~25 | 0~15 | 0~10 |
聚氨酯填缝料技术要求
应采用具有与混凝土板壁粘结牢固、回弹性好、不溶于水、不渗水,高温时不挤出、不流淌、低温不脆裂、耐久性好的聚胺酯类填缝料。见下表:
胀缝接缝板要求
应选用能适应混凝土面板膨胀收缩、施工时不变形、弹性复原率高、耐久性良好的材料,可采用沥青纤维板、泡沫树脂板或选择经防水、防腐处理后的杉木板,胀缝板的技术要求应满足下表的要求。
十三、贫混泥土基层材料组成设计与施工
1、材料要求
(1)水泥
水泥可采用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥。宜选用终凝时间 6小时以上,强度等级32.5以上的水泥。水泥质量应符合国家标准。水泥进场时,应有产品合格证及化验单,并应对品种、强度等级、包装、数量、出厂日期等进行检查验收。
不同强度等级、厂牌品种、出厂日期的水泥,不得混合堆放,严禁混合使用。出厂日期超过三个月或受潮的水泥,必须经过试验,按其试验结果决定正常使用或降级使用,已经结块变质的水泥不得使用。
(2)集料
水泥稳定用做底基层时,单个颗粒的最大粒径不应超过53mm,水泥稳定的颗粒组成应在下表所列范围内。
用做基层时水泥稳集料的颗粒组成范围
| 筛孔尺寸(mm) | 53 | 4.75 | 0.6 | 0.075 | 0.002 |
| 通过质量百分率(%) | 100 | 50~100 | 17~100 | 0~50 | 0~30 |
水泥稳定用做基层时,单个颗粒的最大粒径不应超过37.5mm。水泥稳定的颗粒组成应在下表范围内。
用做基层时水泥稳定的集料颗粒组成范围
| 项目 | 通过质量百分含量(%) | |
| 筛孔 尺寸 (mm) | 37.5 | 100 |
| 31.5 | 90~100 | |
| 19 | 67~90 | |
| 9.5 | 45~68 | |
| 4.75 | 29~50 | |
| 2.36 | 18~38 | |
| 0.6 | 8~22 | |
| 0.075 | 0~7① | |
水泥稳定土中碎石或砾石的压碎值应符合下列要求:
基 层:不大于35%
(3)水
施工用水符合一般饮用水即可,遇有可疑水源时,应进行实验鉴定。
2、混合料组成设计
水泥稳定土的7d浸水抗压强度应符合下表的规定。水泥稳定土的组成设计应根据下表的强度标准,通过试验选取最适宜于稳定的土,确定必需的水泥剂量和混合料的最佳含水量,在需要改善混合料的物理力学性质时,还应确定掺加料的比例。
水泥稳定土的抗压强度标准
公路等级
| 层位 | 二级和二级以下公路 |
| 基层(Mpa) | 2.5~3.0 |