贵阳市白云区大健康产业园一号路道路工程初步设计
2.道路纵断面
1)道路纵断面设计基本依据:
a.技术上符合规范规定的同等级各项线性技术指标,确保行车安全。 b.与沿街建筑地坪标高保持顺畅衔接和良好排水。 c.与各相交道路控制标高保持顺畅衔接。 d.满足各种管线敷设最小覆土要求。 e.满足路基、路面结构稳定性要求。 2)道路纵断面控制点: a、起点科创北路现状标高; b,麦架河防洪标高; c,终点国道210设计标高; d,道路沿线路网规划控制标高; 3)纵断面设计
道路最大纵坡4%,最小纵坡0.62%;最大坡长560.25 m(对应纵坡0.8%),最小坡长480m(对应纵坡0.62%);最大竖曲线半径10000m,最小竖曲线半径2600m,最大填方13.826米,最大挖方27.546米。
一号路道路工程K0+000~K0+060段结合周边地形条件、起点科创北路现状标高设置缓坡段,本段纵坡设计坡度2%;K0+060~K0+620段道路结合沿线地势条件,上跨金甲大沟及下穿高压线的要求,本段纵断面设计坡度为4%;K0+620~K1+100段道路穿越扇牛坡及野鸡坡,地势较高,受地形条件控制,最大挖方深度27.546m,该段的纵坡为0.62%;K1+100~K1+660、K1+660~K2+220.25两段道路走在王家田坝及改林寨,沿线地势平坦,纵断面设计主要受终点国道210设计标高控制,两段填挖不大,设计坡度分别为-3.5%、-0.8%。
3、道路横断面设计 (1)设计原则
1)本项目横断面设计应在城市规划的红线宽度范围内进行。横断面型式、布置、各组成部分尺寸及比例应与本项目的性质、使用功能以及周围环境相适应。
2)横断面设计应近远期结合,使近期工程成为远期工程的组成部分,并预留管线位置。路面宽度及标高等应留有发展余地。
(2)横断面布置考虑因素 1)车道数的确定
根据白云区控制性详细规划,一号路红线宽度为40米。本次设计一号路为城市主干道,设计车速60Km/h,横断面形式按40m红线宽度进行划分,标准横断面采用两块板。
2)车行道宽度
城市道路路机动车道宽度,路段:小型汽车一条车道宽度为3.5m;大、小型汽车混行一条车道宽度为3.75m;交叉口:进口道车道宽度3.5m;公交汽车停车站车道宽度为3.0m,非机动车道宽度2.5m,路缘带:V<60Km/h,宽度为0.25m。
3)人行道
城市道路工程已不再仅仅满足交通功能,还应体现现代“以人为本”、“交通出行为一种享受”的新理念,另外在有条件的情况下,宜采用一定宽度的设施隔离带,
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自然地将人、车分流,并设置部分街景小品,提供一定的休憩空间,提高舒适感和安全感。本次设计人行道宽度为9m,采用“人非共板”的断面形式。
(3)设计内容
道路横断面具体布设如下:
9m(人非共板:2.5m绿化带+3m人行道+2.5m非机动车道+1m设施带)+8.5m(车行道)+5m(中分带)+8.5m(车行道)+ 9m(人非共板:2.5m绿化带+3m人行道+2.5m非机动车道+1m设施带)=40m
五、道路路面、路基设计
1、路面设计
路面结构设计应根据交通量、交通组成和道路等级、道路性质根据路面强度的要求及面层的功能要求确定。
1)路面技术要求
沥青混合料压实要求,沥青混凝土压实度应达到马歇尔试验标准密实度95%,
40m标准横断面
4、道路交叉设计方案
设计道路与相交道路均考虑为平面交叉设置,与主干路有2个平交,与次干道、支路有3个平交,其余相交节点中分带不打开,采用右进右出的交通组织方式。起点与科创北路相交点形成十字交叉路口,该交叉口处采用拓宽渠化的方式处理,并设置红绿灯控制;道路与三号路、四号路相交采取拓宽渠化的方式处理,并采取红绿灯控制;道路与同城大道交叉处采取T型平交,采取拓宽渠化的方式处理,并采取红绿灯控制。其余交叉节点中分带不打开。
或试验段标准密实度98%。
2)路面结构设计原则
(1)考虑本工程地基土质状况和对路面结构影响。
(2)考虑交通量和道路等级对路面强度的要求及面层的功能要求。 (3)考虑地区的材料。
(4)参照其他道路较成熟的经验和级配。
(5)按有关的沥青路面设计和施工规范进行路面结构设计。 3)面层材料的确定
面层材料对路面疲劳耐久性、抗老化性、抗磨损、抗滑性能、抗车辙变形等方面的要求比较高,另外沿线现有大量的住宅、企业等,宜采用降低噪声、减少扬尘的路面材料。考虑到以上因素,本次道路面层结构采用沥青混凝土面层结构,它具有平整度好,无接缝,能吸收阳光减少光线反射,行车舒适,低噪音、低扬
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尘,施工摊铺工序较简单,维修方便等特点。
目前,道路面层沥青混合料通常有AC、SUP、SMA等类型,近期又出现了SEAM沥青混合料。
(1) AC沥青混合料
我国沥青路面的设计一直采用马歇尔设计方法,其混合料类型的选择一般是:上面层采用孔隙率小、不透水的连续级配沥青混凝土AC型。AC型是一种密实型沥青混凝土结构, 其矿料级配按最大密实原则设计, 属于连续性级配,强度和稳定性主要取决于混合料的粘聚力和内摩阻力, 因为结构密实、孔隙率小,AC型路面的水稳定性较好。但是, 由于其表面不够粗糙, 耐磨、抗滑、高温抗车辙等性能明显不足,并且矿料间隙率也难以满足要求,通常采用减少沥青用量的方法来满足间隙率的要求, 这样使沥青路面的耐久性能降低。因此,AC型在高等级公路的上面层已很少采用,主要用于中、下面层。
(2)Super沥青混合料
Super高性能沥青路面( Superpave) 是美国公路战略研究计划( SHRP) 最重要的研究成果之一。高性能沥青路面的先进性在于它开发了一套全新的实验设备和方法,从根本上改变了现行试验方法和规范的纯经验性质,从而避免了由此带来的局限性,高性能沥青路面沥青结合料与混合料规范的新体系将试验方法与指标同沥青路面的路用性能建立起直接关系,通过控制高温车辙、低温开裂和疲劳开裂,来达到全面改进路面性能的目的,形成了一个基于路用性能基础上的沥青混合料设计新体系。该路面具有良好的均匀性、优良的高温抗车辙性和较好的抗水损害能力,能有效减少路面离析现象,目前逐渐在国内被推广应用。super沥青混合料级配特点是中档集料用量较多,合成集料内摩擦角大,粗集料、细集料用量相对AC型结构少,混合料易形成骨料间的嵌挤结构,其高温稳定性、水稳性以及表面抗滑性等技术指标要明显优于普通AC结构。资料表明,super型沥青混合料在抗车辙方面有明显优势,而水稳定性可以通过控制沥青混合料的压实度和空
上海浦东建筑设计研究院有限公司 shanghai pudong architectural design&research institute Co.,Ltd 隙率予以保证。super沥青混合料在各城市高等级道路工程中均作了应用。
(3)SMA沥青混合料
SMA沥青混合料是由沥青、矿粉、纤维及少量细集料组成的混合料,SMA混合料是按照内摩擦角最大的原则配制间断级配的粗集料,使其形成相互嵌挤、锁结的骨架,然后用足量的沥青玛蹄脂(细集料、矿粉、沥青和纤维稳定剂组成)填充其骨架空隙。SMA沥青混合料是一种间断级配混合料,4.75mm~9.50mm之间的粗集料占集料总量的40%左右,远高于普通级配混合料,混合料骨料有棱角、表面粗糙,内摩擦角ф值大,即使在高温条件下仍有较好的抗变形能力,因其骨料之间填充有沥青玛蹄脂可以发挥其良好的粘结作用,玛蹄脂具有远高于普通密级配混合料的粘结作用,因此具有良好的低温抗裂性能。由于SMA混合料内部的空隙率小,沥青的耐老化和混合料的水稳定性都大大提高,同时由于间断级配在路表面形成大的孔隙,使路面具有很好的抗滑性能,并对减少噪音、防行车水雾等都有益。无论何种气候、无论重交通条件与否,SMA结构面层均稳定耐久。即使是重交通地区,该结构预估使用寿命为10~15年,比普通沥青混合料结构路面延长寿命20%~40%左右。
(4)SEAM沥青混合料
SEAM是最特别加入了烟雾抑制剂等添加剂的环保型低嗅硫磺颗粒,是新一代沥青混合料添加剂,与沥青有天然良好的相容性,与集料有很好的黏结。在生产混合料的拌和过程中,在适当的温度和骨料的剪切作用下,SEAM可迅速融化并以非常细的液滴均匀地分散在沥青和沥青混合料中。SEAM在沥青混合料中有两个作用:1、节省沥青用量,SEAM可替代部分沥青成为结合料;2、改善沥青混合料性能,提高混合料的强度,改善高温性能,使路面具有优异的抗车辙能力。SEAM沥青混合料的应用范围:1、特别适用于沥青路面的中面层和底面层,也可以用于沥青路面的表面层(磨耗层);2、适用于重载交通比例高,交通流量大的路段,也适用于收费广场,道路平交口,道路上坡段上易发生车辙病害的路段;3、同样适
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用于机场,集装箱堆场,码头等有超重轴载和极高接触压力的沥青路面铺装。其造价仅比普通沥青混合料贵10~15元/吨,该路面结构在上海的一些路口及公交停车站处已进行了使用,抗车辙效果明显。
抗水损性能 抗高温变形 耐疲劳性能 低温抗裂性能 抗滑性能 综合性能 经济性能 AC 较优 一般 一般 一般 一般 最优 SUP 一般 较优 一般 较优 较优 较优 SMA 较优 最优 较优 最优 最优 较低 BJG80x80玻璃纤维格栅
下面层:7cm AC-25C粗粒式沥青砼(面洒乳化沥青PC-3粘层) 透层油(液体石油沥青AL(R)-1) 基层: 36cm 水泥稳定级配碎石 垫层: 20cm 级配碎石 总厚度:73cm 2)人行道路面结构
面 层:6cm 生态透水铺地砖(20cmX10cmX6cm) 找平层:2cm 1:3干硬性水泥砂浆 基 层:10cm C15透水混凝土 15cm 开级配碎石 总厚度:33cm 3)非机动车道结构
面层:4cm AC-13F(彩色沥青) SBS防水卷材贴缝 基层:14cm C-20混凝土 垫层:15cm 级配碎石 总厚度:33cm 2、路基设计
路基顶面设计回弹模量不应小于30Mpa。路基采用重型压实标准,压实度及填筑必须符合规范要求。
1)一般路基设计
一般地段清除老路破除后废渣并夯实原地面,可采用石分层填筑的方法进行路基回填,石料强度不小于30Mpa。并《城市道路土质路基压实度标准及有关说明(CJJ44-91)》进行填方路堤的压实;部分浅挖、低填路基,当地下水位较高时,
综合比较各项性能,SMA混合料最优,AC材料次之。而SEAM混合料目前仅用于交叉口、公交始末站、收费站等车辙严重的区域,尚未达到全线大规模使用的程度,本次道路中不适宜采用该混合料。
因此,综合道路等级、道路建成后交通负荷程度及控制成本等个方面因素,本次设计路面上层采用SMA、中下面层均考虑采用AC混合料。
(5)基层材料的确定
根据贵阳市当地施工工艺及常用结构,道路基层结构有水泥稳定碎石、二灰碎石等。
全线路面结构采用沥青砼路面,结构层厚度按重型交通量考虑,路面结构组成为:
1)车行道结构
上面层:5cmSMA-13细粒式沥青混凝土SBS类改性沥青
中面层:5cmAC-20C中粒式沥青混凝土(面洒乳化沥青PC-3粘层)
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清表后对原地基进行适当处理;为保证路基边缘部分的压实度,路堤两侧各加宽填筑30cm,碾压密实后削坡,对凹地和地下水丰富路段要求地基开挖1.5~2m的井字形沟,沟中填碎石,减少地下水对路基的影响。
2)特殊路基处理 ①软土地基处理
道路沿线要经过软土地基,软土地基压缩性大,透水性差。在路堤荷载作用下,要经过较长时间才能完成主固结,沉降量大而时间长,因此必须对软土地基采用加速固结措施进行处理。
工后沉降标准:在路面设计使用年限内,涵洞处工后沉降≤20cm;一般路段工后沉降≤30cm。
路基处理方案待勘察资料来后,根据各路段地质条件,在满足上述工后沉降标准前提下确定软土地基处理方案。
②沟槽回填
地面道路沿线遇管线,必须加强沟槽回填处理。中粗砂回填增加塑料管至管顶砼50cm以上,铺设土工格栅后再根据路基情况采取不同处理方案。
3)边坡设计 ①一般路堤
一般填方地段,当基底情况良好,路堤边坡高度及坡度按《公路路基设计规范》表3.3.4规定办理,路堤边坡形式和坡率应根据填料的物理力学性质、边坡高度和工程地质条件确定。
当地质条件良好,边坡高度不大于20m时,其边坡坡率不宜陡于下表规定。
路堤边坡坡率
边坡坡率 填料类别 部高(H≤8m) 下部高度(H≤12m) 细粒土 粗粒土 巨粒土 1:1.5 1∶1.3 1∶1.75 1∶1. 5 路基边坡坡率:填方路段按1:1.5~1:1.75坡率放坡;挖方路段,为计工程量,暂按1:0.5~1:0.75坡率放坡,最终的坡率根据详勘资料确定,特殊地段无地勘意见,不许开挖。
边坡形式1
边坡形式 2
②一般路堑
a.土质路堑:按《公路路基设计规范》,边坡高度不大于20m时,边坡坡率不宜陡于表3.4.1规定,见下表 1∶1.5 1∶1.75 32 上海浦东建筑设计研究院有限公司 shanghai pudong architectural design&research institute Co.,Ltd