路基路面设计
1.1 道路工程
1)道路等级:城市次干路
2)设计车速:40km/h
3)路面结构设计荷载:BZZ-100型标准轴载
4)路面结构设计基准期:15年
5)交通流量设计年限:15年
1.2 路基处理
1)一般路基处理
(1)设计标准
道路路基压实度标准见下表,如压实度不能合理过渡路段,应相应进行反开挖回填处理,增加压实度过渡层。原槽应满足90%压实度要求。设计采用城市次干路重型压实标准控制。
表1-1 路基压实度要求(重型) 填挖类型 路槽底面以下深度(cm)
0~30
填方 30~80 80~150
>150
零填及挖方 0~30 30~80 填料最小强度(CBR)(%) 6 4 3 2 6 4 压实度(%) 95 95 94 92 95 95
路床顶部回弹模量需满足不小于30MPa。
(2)原槽处理
拟建场地位于长兴岛镇西区,根据邻近工程初勘报告,场地土层分布较稳定,土层自上而下可划分为四大层及5个亚层、1个夹层,其中①层为填土,②~⑤为全新世Q4沉积层,沿线主要软弱土层分布在埋深15m以下的④层灰色淤泥质软土,对一般路段影响较小。因此本工程主要针对表层填土松散以及地下水位埋深较浅的特点,进行一般路基设计。
表层填土主要为灰黄、灰色粉土性、粘性土混合组成,局部表层为杂填土,主要为低液限粉性土和低液限粘性土,结构较松散,在未作处理的情况下施工一般很难达到压实度要求,造成路基填料强度较低。因此,路基施工填土前,须清除原地面上杂草、树根、农作物残根、腐殖土、垃圾等30cm耕植土。对路基底部原槽底采用30cm碎石换填,碾压密实后作为施工操作面。
(3)一般路基填料
结合长兴岛当地工程经验,目前已建江南大道,潘圆公路,合作路等多条道路均采取二灰砂(石灰:粉煤灰:长江砂1:3:6)作为路基填料,是利用改良后长江砂代替一般路基填料使用,目前使用效果良好。综合考虑长兴岛缺少土源,大批工程同步建设造成路基土方稀缺,应尽量采用当地筑路材料来解决难题。因此,本工程设计一般路基填筑采用二灰砂(石灰:粉煤灰:长江砂1:3:6)作为路基填料,外侧采用1m素土包边。
二灰砂填料需至少保证30cm上路床及20cm过渡层,不足处需反开挖,分层回填压实。
2)浜塘路段路基处理
本工程范围内浜塘均为暗浜,必须采取适当处理措施,浜和渠底的淤泥必须清除,清淤至原状土后再用30cm碎石回填河底,并加铺土工布,然后用二灰分层回填,回填至原地面,在路基坡脚范围内浜塘顶面铺设两层土工隔栅。填浜处理范围为红线外5米。
原地面以上采用与一般路基相同的处理方式。
3)路基防护
本工程一般路段采用1:1.5放坡,植草防护处理,待地块实施开发时再结合处理。
1.3 路面结构
根据交通流量及轴载组成情况分析,本工程为城市次干路,路面主要考虑因素为造价及施工控制难易程度、与周围环境的协调等。考虑到目前发展的趋势和沥青混凝土路面越来越显现出的优势,本工程推荐采用沥青混凝土路面。针对路面结构及材料选择详见下述:
(1)面层
我国目前面层沥青混合料通常采用AC 、OGFC 、SMA、Superpave等类型。AC系列是我国目前最常用的一种路面类型,设计施工技术均比较成熟,造价较SMA便宜。SMA具有良好的高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳能力,而且抗滑性、抗水损害性也较好,且具有一定的降噪功能,但造价较高。Superpave在高温稳性、抗水损害性以及抗疲劳能力等方面表现较好,造价稍高于AC类型,施工控制具有较大难度。OGFC的主要特点是高透水性能,具有低噪音、抗滑性好等优点,适合于环境要求及等级较高的道路使用。
根据本工程总体定位及道路性质,沿线主要为居住区,对环境有一定要求,但考虑到沿线正在开发主过程中,施工车辆的通行不可避免,面层不宜采用造价过高的混合料结构,常用的AC结构属于造价较小和施工难度较易控制的类型,因此,推荐采用AC沥青混凝土作为面层材料,为保证面层的抗车辙能力、耐久性,对上面层进行SBS改性处理。
结合规范对压实厚度的要求,沥青面层厚度取4cm+8cm。
(2)基层
上海地区传统采用二灰碎石作为路面基层,它能充分利用工业废渣,前期强度低,后期强度较高,施工工艺成熟。但是基层强度形成慢,在路基沉降相对稳定时才形成最终强度。水泥稳定碎石和二灰碎石相比,强度高,强度形成快,受施工季节影响较小,抗冲刷能力较好,早期强度高,施工周期短。但是,水泥稳定碎石混合料由于对周围环境温度和湿度的变化比较敏感,需严格控制施工工艺。
近年来二灰碎石在道路建设中的大量使用,其价格优势已经不再明显,同时,水泥稳定碎石的施工工艺也日趋成熟,综合考虑,本工程推荐采用水泥稳定碎石作为基层。
(3)底基层(垫层)
一般可采用二灰土作为底基层,二灰土强度高、整体性好,具有良好的耐久性和抗低温能力。但考虑到长兴岛岛屿地势低,路基土含水量较大,地下水水位较高,采用碎石垫层可起到良好的隔水作用,而级配碎石能够形成较密实、平整的基面,利于水泥稳定碎石基层施工,故本工程推荐采用级配碎石作为路面结构的垫层。
并结合长兴岛具体情况,本工程建成后将承担沿线地块开发施工车辆行驶,故适当加厚水稳基层厚度。
综上所述,本工程推荐车行道路面结构如下:
1)新建车行道(总厚度68.8cm):
4cm细粒式沥青混合料(AC-13C)(SBS改性)
8cm粗粒式沥青混合料(AC-25C)
0.8cm 乳化沥青稀浆封层
36cm水泥稳定碎石
20cm 级配碎石
2)人行道路面结构
6cm同质砖
3cm M10水泥砂浆
10cm C20水泥混凝土
10cm碎石垫层
人行道路面砖的色彩、花纹应在实施前根据周边景观要求并会同建设方共同确定。
1.4 路拱及路面排水
1)路拱
车行道沥青混凝土路面采用直线单向路拱,路拱横坡度为2.0%,人行道路拱横坡取-2%。
2)雨水进水口
本工程道路路面排水通过设置在车行道边线上的雨水进水口收集至雨水管道内。在车行道北侧设一排Ⅱ型雨水口,雨水口间距30~40m。当道路纵坡度小于0.3%时,在道路两侧车行道平石范围内设锯齿形街沟,以保证路面排水。