1设计说明书一、设计依据1、《祥云岛(打网岗岛)及岛北岸区域主干道新建工程项目建议书》(北京建达道桥咨询有限公司,2009年3月)2、《祥云岛(打网岗岛)及岛北岸区域主干道新建工程可行性研究报告》(北京建达道桥咨询有限公司,2009年4月)3、《唐山湾三岛旅游区控制性详细规划方案》(天津大学城市规划研究院)4、《市政公用工程设计文件编制深度规定》(中华人民共和国建设部)二、技术规范和施工质量评定及验收标准(一)、技术规范1、执行规范(1)、《城市道路设计规范》(CJJ37-90)(2)、《道路交通标志和标线》(GB5768-2009)(3)、《道路交通信号灯设置与安装规范》(GB14886-2006)(4)、《道路交通信号灯》(GB14887-2003)(5)、《方便残疾人使用的城市道路和建筑物设计规范》(JGJ50-88)(6)、《城市道路和建筑物无障碍设计规范》(JGJ50-2001)2、参考规范(1)、《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006)(2)、《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)(3)、《公路与城市道路设计手册》(4)、《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)(二)、施工质量评定及验收标准1、执行规范(1)、《市政道路工程质量检验评定标准》(CJJ1-90)(2)、《沥青路面施工及验收规范》(GB50092-96)(3)、《粉煤灰石灰类道路基层施工及验收规程》(CJJ4-97)2、参考规范(1)、《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)(2)、《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)(3)、《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)其它工程施工及验收采用现行的施工技术规范、技术规程及验收标准。三、设计概要(一)、工程范围本项目工程范围见表3-1。工程建设范围表表3-1道路名称道路起止点道路长度(m)滨海景观道乐北路至小河子5483.012(二)、工程规模本项目道路的具体规模见表3-2。道路规模表表3-2道路名称道路等级计算行车速度红线宽度路缘带机动车道非机动车道人行道中央分隔带两侧绿化带(Km/h)(m)(m)(m)(m)(m)(m)(m)滨海景观道主干道Ⅲ40352×2×0.252×2×3.752×4.52×3.532×30(三)、主要设计内容本工程设计内容为道路的平面、纵断面、横断面、路基、路面结构、交通工程、桥梁工程等的设计。(四)、平面设计根据天津大学城市规划研究院的《唐山湾三岛旅游区控制性详细规划方案》提供的控制点坐标进行本项目平面设计,并对局部平面线形进行了优化。本工程设计范围:滨海景观道西起乐北路,向东至小河子,路线根据道路交叉点坐标确定,路线设计长度为5483.012米。2(五)、纵断面设计本项目纵断面设计遵循保证车辆行驶的安全、畅通,兼顾自行车及行人通行舒适的设计原则,以与道路交叉口竖向控制标高等控制点标高进行控制,综合考虑道路排水因素。项目平面图图3-1纵断面指标采用见表3-3。纵断面设计指标表表3-3序号项目滨海景观道1最大纵坡(%)0.52最小坡长(m)116.4443凸形竖曲线最小半径(m)44004凹形竖曲线最小半径(m)45005竖曲线最小长度(m)35.198(六)、横断面设计道路横断面设计以规划的道路断面为依据进行设计。遵循满足道路交通需求,美化道路环境,创造人、车合理、有序通行的设计原则,以实现道路断面功能完善、经济美观为目的,综合考虑道路行车安全、合理绿化,满足规划的红线宽度进行本项目横断面设计。本项目断面尺寸为:30m(绿化带)+3.5m(人行道)+0.25(路缘带)+4.5m(非机动车道)+7.5m(机动车道)+0.25(路缘带)+3.0m(中央分隔带)+0.25(路缘带)+7.5m(机动车道)+4.5m(非机动车道)+0.25(路缘带)+30m(绿化带)=95m。断面图见图3-2。一般路段道路横断面图图3-2所有道路路拱均采用直线型路拱,机动车道采用双面坡,横坡度为2.0%,人行道横坡向路内侧倾斜,坡度为3%,绿化带按照0%预留。(七)、路基工程设计1、路基填筑本项目穿越浅海、虾池、沙滩。路基填筑方案中应着重考虑防潮、隔水。考虑到沿线土源十分奇缺、取土十分困难,因此采用填山皮石的方法填筑路基。根据调查了解和资料收集,确定如下路基填筑方案:(1)、路基填筑工序在地基处理完毕,验收合格后可进行路堤填筑。填筑时均应充分考虑路基的沉降,进行适当的超宽填筑碾压,以确保路堤的宽度符合设计要求,路堤填筑工艺流程方案如下:材料检验―测量放样—摊铺、整平—压实—宽度、厚度检测—压实度检测—监测——填筑下一层(2)、一般路堤填筑采用山皮石填筑。推土机采用履带式120型/140型等大型推土机,压路机采用18T及以上大功率压路机或冲击压路机。为确保路堤宽度,按照设计坡比1:2进行放样,并根据路基沉降量的大小进行适当加宽,施工期路堤坡比应大于1:2。2、压实质量控制标准(1)、路床压实质量采用压实度检测(灌沙法或水袋法)进行控制。3(2)、填石路堤压实质量控制应采用施工参数与压实质量检测联合控制。(3)、填石路堤压实质量控制采用孔隙率或压实沉降差进行检测。压实沉降差与填料压实干密度及碾压遍数有很好的相关性,施工中可由试验确定。如采用压实沉降差进行检测,建议其平均值应不大于5mm,标准差不大于3mm。孔隙率的检测采用水袋法进行。上、下路床压实质量控制标准表3-4分区路面底面以下深度(m)摊铺层厚(mm)最大粒径(mm)压实度(%)上路床<0.3≤250≤100≥95下路床0.3~0.8≤250≤100≥95填石路堤上、下路堤压实质量控制标准表3-5分区路面底面以下深度(m)最大粒径(mm)硬质石料孔隙率(%)中硬石料孔隙率(%)软质石料孔隙率(>150cm)上路堤0.8~1.5小于层厚≤23≤22≤20下路堤1.5小于层厚≤25≤24≤223、填料要求(1)、膨胀岩石、易溶性岩石不宜直接用于路堤填筑,强风化石料、崩解性岩石和盐化岩石不得直接用于路堤填筑。(2)、路床底面以下400mm范围内,填料粒径应小于150mm。(3)、路床填料粒径应小于100mm。4、填筑要求(1)、路堤施工前,应先修筑试验路段,确定满足孔隙率标准的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。(2)、岩性相差较大的填料应分层或分段填筑,严禁将软质石料与硬质石料混合使用。(3)、路基压实要分层填筑碾压。每层最大压实厚度按表3-4、3-5执行。(4)、填石路堤应采用大功率推土机与重型压实机具施工。5、特殊路基处理根据地质勘察报告,结合本地区以往类似工程经验,及本项目对路基沉降的要求对路基进行相应特殊处理。(1)、地质概况场地主要存在的不良地质作用主要有砂土液化、软土地基变形、地面沉降及由海洋和气象动力引起的风暴潮、海平面上升、海岸侵蚀及气象地质灾害。①砂土液化:依据钻探结果,场地地基土20.00m范围存在饱和粉土及粉细砂,依据《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的规定进行地震液化趋势判定,场地地基土具中~严重液化,液化土层埋深约6.5m,详见《液化判别计算表(标贯法)》,故设计时应考虑。②软土:场地内第③层淤泥质粉质粘土,呈灰~灰绿色,呈流塑状态含贝壳及有机质,为淤泥质,具高压缩性,其主要物理力学性质指标平均值:W=36.8%,γ=18.5kN/m3,e=1.018,Il=1.26,a1-2=0.50MPa-1,Es1-2=4.19MPa,C=12.6kPa,ф=21.8度。该层为高压缩性土,承载力基本容许值〔fa0〕=100kPa,侧摩阻力标准值qik=35kPa,为软土。当受振动、荷载作用时,易产生侧滑、沉降,导致路基两侧侧滑挤出现象,从而导致不均匀沉降。(2)、处置方法①、抛石挤淤针对本路段的地质地形情况、结合工程施工经验,采用抛石挤淤对浅层淤泥进行处理。施工时,首先采用抛填片石对软土进行挤淤处理,而后用粒径较小的山皮石一次性填出常水位0.5~1.0m,再进行冲击压实进行处理。抛掷石料宜采用不易风化的中硬质大块山皮石,尺寸不宜小于300mm,且小于300mm粒径含量不超过20%,石料抗压强度不低于30MPa。抛填时从路堤中部开始,中部向前突进后再渐次向两侧扩展,以使淤泥向两旁挤出,路基出水面后采用冲击压路机反复碾压,达到压实度要求后再填筑路基。抛石挤淤段压实质量由施工参数(压实功率、冲压速度、冲压遍数、铺筑层厚等)与压实沉降差或孔隙率同时控制,施工参数由试验路段总结。压实沉降差平均值不应大于5mm,标准差不应大于3mm。为了增加路基的整体性,减少路基的不均匀沉降,在本路段的上路床底部加铺一层土工格栅,要求土工格栅采用双向型,拉伸屈服强度≥40KN/m;纵向屈服伸长率≤13%,横向屈服伸长率≤16%。②、高压旋喷桩高压旋喷桩是属于水泥搅拌桩的一种,它是通过搅拌机械将软土和固化剂(水泥浆)强制搅拌,通过一系列物理化学反应使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定的强度的水泥加固土,适用于新吹填的软土、沼泽地带的泥炭土、沉积的粉土和淤泥质土,加固深度从数米到五六十4米。本项目桥头两侧一定范围内采用高压旋喷桩进行处理。高压旋喷桩按三角形布置,桩长15米,桩径0.8m,桩间距2.6m,排距2.4m,褥垫层厚30cm。桥头处理长度50m。桩体28天抗压强度不小于3.5MPa,单桩承载力不小于400KN,复合地基承载力不小于200KPa。③、路基工后沉降及稳定性要求在路面设计使用年限内一般路段路基允许工后沉降≤30cm,中小桥桥头路基50米范围内,桥台台后路基允许工后沉降10cm,过渡段沉降坡差小于0.2%。路基稳定安全系数大于1.2(按固结有效应力法计算,考虑固结)。(3)、路基沉降观测为了保证施工安全与路基稳定,软土路基施工时必须对路基进行沉降与位移观测,以便控制路基填筑速率和路面施工的合适时机。同一路段、不同观测项目的测点布置在同一横断面上。一个路段横断面监测间距不大于200m,施工时,建议按监测仪器设置表中布设的断面、位置实施,具体事项由监测单位根据实际情况进行详细的编制。软土地基路段采用沉降板和位移桩对路基进行观测,设置3个沉降观测点,路中心1个,两侧人行道各设置1个;设置位移桩2个,设置在两侧坡角。填土速率控制指标:中心沉降≤10mm/昼夜,位移桩侧向位移≤5mm/昼夜。沉降和位移观测采用S1和S3水准仪,S1水准仪采用二等水准测量,用于观测工作基桩和校核基准标高;S3水准仪用于三等水准测量,用于观测沉降和位移。6、路基防护工程为防止冲刷路基,对路基两侧边坡采用抛砌块石进行防护,抛砌块石厚度50厘米,护坡内侧铺设10厘米厚袋装碎石和无纺土工布一层,形成完整的反滤设施。通过冰冻试验表明,土工织物不仅具有较强的抗冰冻能力,而且能起到限制堤身冻胀的有利作用。(八)、路面工程设计1、设计原则路面设计应结合当地气候、水文、土质、筑路材料等自然条件及当地实践经验,进行路面综合设计,并遵循因地制宜、合理选材、方便施工、有利养护的原则,使设计具有技术先进、经济合理、安全适用的路面结构。2、设计内容(1)、路面类型机动车道,非机动车道均采用沥青混凝土路面形式。(2)、路面基层材料的选择根据该地区的相关工程经验,结合项目区未来交通量的特点,设计采用水泥稳定碎石基层与底基层。(3)、垫层由于道路周边区域为填海造地形成,尤其道路施工中和竣工初期,周围填海造地仍在进行中,路基填筑高度低,易受海水侵蚀和毛细水上升腐蚀,路面结构层最底层设置级配碎石垫层。3、路面结构设计(1)、机动、非机动车道路面结构路面结构组合设计主要是依据交通量和道路对路面的使用要求。考虑路面应具有平整、坚实、耐久、抗滑等多功能要求,结合当地的气候、水文、地质、筑路材料的特点,本着因地制宜、合理取材、方便施工、便于养护的原则,进行路面各结构层的设计与组合。沥青路面设计年限15年,根据交通量预测结果,当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为