渝宜高速C27段设计总说明.doc

渝宜高速C27段施工图设计
设计总说明
第一篇 总体设计说明书

1. 概述
重庆巫山至湖北宜昌高速公路（以下简称“渝宜高速”）是《重庆市高速公路网规划》的重庆市连接湖北省的第二条高速公路大通道——渝沪高速公路的一段，是长江三峡路上高速交通的重要联络线，也是重庆市高速公路网中一条连接宜昌、武汉等城市的重要通道。本项目的建设对于完善国家高速公路网、加快发展长江三峡高速公路通道，强化重庆经济辐射能力、促进沿线优势资源开发和经济发展，带动革命老区人民脱贫致富具有重要意义。公路技术标准为四车道高速公路，设计时速80公里，整体式路基宽24.5米。
根据项目在高速公路网及区域路网中的功能和作用，结合沿线地形条件以及交通量预测，依据《公路工程技术标准》，采用全部控制出入、具有较高设计速度和完善的安全设施、服务设施、管理设施的四车道高速公路。
本项目设计文件由第一篇（总体设计）、第二篇（路线）、第三篇（路基、路面）、第四篇（桥梁、涵洞、隧道）、第五篇（环境保护与景观设计）共五部分内容组成。
2. 任务依据及测设经过
本次勘察在广泛收集、分析利用1:20万《区域地质报告》（重庆地质矿产局）、重庆巫山至湖北宜昌高速公路工程可行性研究工程地质总说明、重庆巫山至湖北宜昌高速公路工程场地地震安全性评价报告、重庆巫山至湖北宜昌高速公路遥感工程地质解译报告，主要采用了地表地质调绘的工作方法，辅以N10轻型动力触探、静力触探、麻花钻等简易勘探手段，了解路线区域内的地形、地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、不良地质现象及特殊路基等，重点调查各种对路线影响的不良地质和各主要构造物工点的基本地质条件及存在的主要工程地质问题。
接受任务后，有关专业技术人员开展现场踏勘，根据踏勘成果及院总工办《技术指导书》要求制定工作大纲。于2008年4月17日开始野外调查工作，于2008年5月23日结束，外业工作历时37天。本着推荐线与比较线进行同精度比较的原则，共布置钻孔877个，初步查明了公路所定线路沿线及各重要构筑物场地的区域水文地质及工程地质条件等。
3. 技术标准及设计依据
3.1技术标准
根据《重庆巫山至湖北宜昌高速公路工程可行性研究报告》以及中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》（JTG B01-2003），再结合本项目在四川省高速公路路网中的功能、作用及
国民经济和社会经济发展的需要，设计采用以下技术指标：
公路等级：四车道高速公路
计算行车速度： 80公里/小时
一般最小平曲线半径 400米
不设超高的最小平曲线半径：2500米
路基设计标高位置：整体式为中央分隔带边缘
最大纵坡： 5%
最短坡长：200米
凸形竖曲线一般最小半径： 4500米
凹形竖曲线一般最小半径： 3000米
视觉所需最小凸形竖曲线半径：12000米
视觉所需最小凹形竖曲线半径：8000米
路基宽度：整体式24.5米
行车道宽度： 4×3.75米
中间带宽度： 2.5米
中央分隔带宽度： 1.5米
硬路肩宽度：整体式2×2.75米
土路肩宽度： 2×0.75米
路面结构类型：沥青砼
路拱横坡：2％
超高方式：整体式绕中央分隔带边缘旋转
设计荷载：汽车--超20级，挂车――120
桥梁全宽：整体式24.5米
涵顶横向宽度：与路基同宽
设计洪水频率：路基及桥1/100
。
3.2设计依据
依据的主要技术标准、规范有：
（JTG B01-2003） 公路工程技术标准
（JTG D20-2006） 公路路线设计规范
（JTG D30-2004） 公路路基设计规范
（JTJ018-97） 公路排水设计规范
工程建设标准强制条文 公路工程部分
（JTG D60-2004） 公路桥涵设计通用规范
（JTJ004-89） 公路工程抗震设计规范
（JTG D63-2007） 公路桥涵地基与基础设计规范（及条文说明）
（JTG/T D65-04-2007） 公路涵洞设计细则
（JTG C10-2007） 公路勘测规范
（JTG D50-2006） 公路沥青路面设计规范
（JTG C30-2002） 公路工程水泥混凝土路面设计规范
4. 路线走向、主要控制点和技术指标运用情况
4.1路线起讫点
本项目起点在左家湾，终点在向家坝
4.2中间控制点
结合本项目地位及功能，沿线城市经济发展、规划，以及工可、初步设计批复意见。
4.3路线长度
本项目经过施工图阶段优化调整，全线总里程为2..5公里。
4.4技术指标
本路段采用高速公路技术指标，设计车速80公里/小时，路基宽度为24.5米。为了提高营运质量，在不增加较多投资的前提下，本路段平纵指标均满足《规范》规定的一般值，竖曲线半径在有条件的地段尽量采用满足视觉要求的竖曲线半径，该合同段技术指标的运用情况见表4—1。
表4—1 技术指标运用情况表
序号
指标名称
单位
技术指标采用值
备注
1
公路等级

双向4车道高速

2
设计速度
公里/小时
80

3
路线长度
公里
2.5

4
平曲线交点
个
2

5
平均每条边长
公里
1.004

6
平曲线最小半径
米/处
400/1

7
平曲线占路线总长
%
40.50

8
最大纵坡
%
2.640

9
最小坡长
米
230

10
凸形竖曲线最小半径
米/处
4500.000/1

11
凹形竖曲线最小半径
米/处
17600.000/1

12
竖曲线总长
米
937.74.

13
竖曲线占路线总长
%
37.51

从技术指标运用的情况上看，平、纵指标与地形协调。

5.沿线地形、地质、地震、气候、水文、不良地质等自然地理特征
5.1 地形、地貌
本合同段主要位于四川盆地边缘低山-丘陵区，是山地向丘陵的过渡地带，地形条件较复杂，属构造浸蚀剥蚀地貌类型，水网发育，呈树枝状分布，整个地势从东北向西南呈倒叠瓦式渐次降低。
5.2 区域地质稳定性评价
岩层产状平缓，绝大部分岩层倾角小于5度，构造简单。路线经过区地形起伏不大，相对高差均小于50m。因此区内不良地质发育程度较低，据调查区内无滑坡、泥石流等不良地质，主要不良地质表现为软弱地基、小型崩塌。工程区区域稳定性较好。
5.3 水文地质条件
静风时间约占20～50%。全年有霜期甚短，一般在60天左右。
本合同段位于扬子地层区四川盆地分区的北缘，出露地层仅有白垩系下统，此外，区内河流两岸有第四系零星分布。先按地层顺序，由新到老分述如下：
（1）第四系
全新统冲洪积层（Q4al+pl）：沿区内河流及两岸均有不同程度分布，主要为阶地及河床堆积，一般阶面平坦，阶坡陡峻，灰色砂质粘土，厚约2～4m。
（2）白垩系下统
苍溪组（K1c）：浅灰色、灰紫色块～层状中细粒长石砂岩砂岩。
5.4 地震
5.12汶川地震发生后，国家对四川、甘肃、陕西等部分地区地震动峰值加速度区划图进行了修订，根据“四川省汶川地震灾区各市、县、乡镇一般建设工程抗震设防地震动参数一览表”（四川省地震局 二零零八年六月），工作区路线地震动峰值加速度为0.05g，对应地震烈度为Ⅵ度。
工程区内，挽近期地壳运动以缓慢间隙性整体抬升为主，未发现断裂活动，地震少而弱。
5.5 气温、降雨、日照等
工程区内地下水主要为基岩裂隙水和松散层孔隙水，局部存在基岩承压水。地下水受大气降水补给，就近向河谷或沟谷排泄，水量分布不均。
测区气候属亚热带季风气候类型，具有冬暖春早，夏热秋凉的特点。年降雨量1100mm左右。常年1-2月最冷，均温1-3℃，极端最低气温很少在零下5度，冰雪少见。3月开春，气温日渐升高，但间或有寒冷空气侵入，出现短暂的“倒春寒”。夏季炎热占时长，盛夏7-8月均温26-28℃，酷热高达35-40℃；全年降雨量的50%集中降于7-9月，降雨强度大，常形成暴雨天气。立秋后气温急降，日变化达8-9℃，有“一雨成秋之说，虽然秋季降雨量不及全年的20%，且降雨强度小，但常“秋雨连绵”持续可达二十多天。
风向随季节变化明显，每年4～8月受西南季风和副热带高气压带的影响，盛行偏南风，10～11月受北方冷空气影响，盛行偏北风。大风天气常出现在每年春夏、秋冬交替阶段，风速常大于15m/s。每年3～5月和10～11月大风天数最多。多年平均风速1.2～1.5m/s，全年
5.6 不良地质现象及特殊路基
岩层产状平缓，绝大部分岩层倾角小于5度，构造简单。路线经过区地形起伏不大，相对高差均小于50m。因此区内不良地质发育程度较低，据调查区内无滑坡、泥石流等不良地质，主要不良地质表现为软弱地基、小型崩塌。
6.沿线建筑材料、水等建设条件与公路建设的关系
1、路面碎石料场
巫山县牛马岭辉长岩碎石料：料场位于重庆市巫山县牛马岭一带，为二迭系下统茅口组、栖霞组黑灰色辉长岩。目前此料场正在开采，为正源铁路道碴公司所有，储量丰富。根据广元至巴中高速公路取样试验结果，试验压碎值11.1～17.8%，磨光值44.0，满足路面上面层用料要求，但须添加抗剥落剂以提高其与沥青的粘附性。
2、砂岩片石、块石、碎石料场
巴东市茶店子镇柑子坡料场：料场位于茶店子镇麻柑子坡，基岩裸露，采层为厚层青灰色砂岩，岩质较坚硬，节理裂隙不发育，成材率高，是比较理想的圬工用材料（通过试验，其饱和抗压强度可达41.7Mpa）。
3、砂、卵砾石、碎石料场
①巴东县碾坪乡：料场位于巴东县碾坪乡下南湾，目前为一大型料场，卵砾石主要成分为花岗岩、灰岩及砂岩等，卵砾石破碎后可用作于沥青中下路面层、底基层及基层；砂需筛取或抽取，日产量150m3。
②巴东县万流乡：料场位于巴中县万流乡秦家湾，目前为一大型料场，卵砾石主要成分为花岗岩、灰岩及砂岩等，卵砾石破碎后可用作于沥青中下路面层、底基层及基层；砂需筛取或抽取，日产量400m3。
4、水泥
水泥可在巴东、巫山市场上购买。
5、钢材、木材等
钢材、木材均可在巴东、巫山市场上购买。
7.路基、路面及排水
7.1路基标准横断面
采用整体式，路基宽度24.5米，路基标准横断面组成为行车道宽4×3.75米+中央分隔带宽2.0米+左侧路缘带宽2×0.5米+硬路肩宽2×2.5米+土路肩宽2×0.75米；路基设计标高为路基中央分隔带边缘。不设超高半径为2500米，超高渐变率满足1/250，以路基设计高为旋转轴。
7.2路基设计
填方路基边坡坡率一般情况下采用1:1.5，当路基边坡高度大于10米时，坡率采用变坡式，从上至下以6～8米为界，上边坡率采用1:1.5，下边坡率采用1:1.75，填方路堤边坡根据所处地段位置分别采用植草、拱形骨架、菱形骨架混凝土预制块防冲刷防护，挖方段边坡率根据地质情况而定。
7.3路面设计
本项目路面结构如下：
4cm细粒式密级配沥青混凝土上面层+6cm中粒式密级配沥青混凝土中面层+8cm粗粒式密级配沥青混凝土下面层+28cm水泥稳定碎石基层+30cm级配碎石底基层。
7.4排水
全线由截水沟、挖方急流槽、路堑边坡平台急流槽、路堑边沟、路堤边沟、填方泄水槽排除坡面及路面水，并同沿线的桥梁、涵洞形成了地面排水系统，以保证路基的强度和边坡的稳定性，路线以纵向排水为主，经桥涵横向排出。
7.5取、弃土方案
路基取、弃土场一般选择在路线可视范围之外，取、弃土完成后应进行恢复植被或还耕等措施处理，设置必要的防护排水设施避免水土流失。
7.6施工注意事项
（1）路基开工前，应该根据路基设计表、设计图纸定出路基边缘、护坡道边缘、排水沟位置，复核用地宽度。
（2）施工前对路基范围内已有的有机杂质、泥潭、草丛、各类洞穴、坟、水井、池塘进行彻底清除。对于填方路基应严格执行填筑前清表碾压要求。
（3）路基填料中严禁使用泥炭、淤泥、强膨胀土、有机土及易溶盐含量超标的土填筑路基。路床和浸水部分的路堤，不应直接采用粉质土、覆盖层等透水性及水稳性较差的填料进行填筑，应合理调配土石方，采用路基挖方中的次坚石或坚石等水稳性较好的填料进行填筑。
（4）路基必须分层填筑，分层压实，每层松铺厚度不超过30cm。
（5）在路基施工中应形成路拱，并做好路基范围内临时排水设施，并在路堤边缘设临时土坝，形成临时集中排水，泄水槽处边坡应以塑料布或编织袋等加以防护，避免边坡冲沟，造成水土流失。
（6）清表土方考虑为弃方，清表土可暂时存放在边沟外缘与用地界之间，作后期绿化种植使用。
8.桥涵
8.1桥涵设计
（1）根据外业调查结果，结合当地地形、水文、地质、河渠和道路情况，兼顾节省造价，便与施工、耐久、美观等原则确定桥梁位置。大、中桥的桥型设计原则是尽量采用标准化、装配化、工厂化、统一化的桥梁结构，以便提高施工速度、降低施工难度、控制工程造价。
（2）通过调查分析结合当地要求，做到布局合理、水流顺畅，不冲不淤、桥涵基础稳定的原则来确定小桥涵位置、跨径和结构型式。
8.2施工注意事项
（1）桥涵施工放样必须用导线点坐标和水准点高程作为基准，不得用桥位桩坐标和高程或导线点高程作为基准放样。
（2）桥涵服从路线走向，按路线平纵面线形布设。
（3）注意桥台与路基边坡的顺适衔接，桥涵台背回填必须密实，达到有关规范对其压实度的要求，当需要增设或改移桥涵位置时，应对路基纵横向排水系统作可行的调整和修改，保持路基排水系统的畅通。
（4）当中央分隔带处需放置通信管道时，应根据相关交通工程设计图纸预留管线孔位。
9.隧道
隧道总体布置原则：在满足路线要求的前提下，充分贴近自然，与周边环境协调，尽量减少路基开挖对自然原貌的破坏。
受测区地形地物制约，同时考虑隧道排水、施工和隧道两端的接线条件，以及洞口两线间变电所和管理所的布置情况，隧道纵坡主要由全路线结合桥隧统一考虑，隧道纵坡不大于3%，亦不宜小于0.3%。本路段所设隧道最大纵坡为2.467%，最小纵坡为0.686%，符合设计要求。
10.环境保护与景观设计
（1）生态环境。主要包括路基边坡生态防护、中央分隔带绿化、服务区绿化等，通过植被恢复和绿化工程，可以达到恢复生态、减少水土流失、美化环境的目的。
（2）水环境。对跨越敏感水体的桥梁排水系统终端设计隔油沉淀池，对初期雨水进行隔油沉淀处理，且在发生风险事故时对危险物起到集中收集的作用。
（3）大气环境。通过大密度的绿化种植、合理的物种配置，可有效吸收汽车尾气，分解有害气体。
（4）声环境。通过对营运期间噪声的预测，结合环评报告中的相关措施，对沿线环境噪声超标路段采取声屏障或隔声窗的环保措施。
（5）水土保持。在路基边坡工程防护的基础上采取植被恢复、生态防护；弃渣场坡面种植灌木和植草，平台种植乔灌或复耕。
11.其它工程
本路段无渡口码头，其它工程主要为与高速公路相互干扰的少数公路、地方道路、乡村道路、农耕道路及各种沟、渠改移。
以不破坏原有路网结构、水系，不降低其既有功能为设计原则。所有改移的各种道路进行平、纵设计，尽量减少绕行长度，降低爬行坡度，使车辆通行快速、顺畅。所改移的各种沟、渠设计流量确定水流断面，同时进行平、纵设计，满足过水要求。
为确保沿途改移地方道路、乡村道路、农耕作业道路及排灌沟渠方案合理，满足使用者的需求，除做好改移道路平、纵面设计外，并与当地人民群众、政府相关部门进行沟通，交换意见。

General description of design

1. summarize
BaNan freeway is the key part of freeway which connects Chengdu with Hanzhong in Shanxi through Nanjiang in Bazhong in the “Program of Sichuan Freeway Network”, the starting section of the freeway which connects Bazhong with Kunming in the “Program of the Freeway Network of the Pearl River Delta Area”, and is the important way to go out to the North. When BaNan freeway is built, it will have important significance. The freeway’s skeleton network of Sichuan will be further improved, the north export of Sichuan province will be more smooth, the situation of Nanchong’s regional sub prime transportation junction will be promoted, the ability of accessing of Bazhong which is a traffic node city will be enhanced，the comprehensive transportation hub in western part will be built, and the speed of supporting the poor in the old revolutionary base areas of North Sichuan will be faster.
According to the function and effect of projects in the freeway network and the regional road network, combining with the terrain conditions and traffic forecast by the road, and according to the engineering standards of freeway, we use four-lane freeway which fully controls access, has a higher design speed and perfect safety facilities, services facilities and management facilities.
2. Technical standards and basis of designs
2.1Technical standard
According to the feasibility study report of the freeway project from Bazhong to the south and the engineering standards of freeway of industry standard of the People's Republic (JTG B01-2003), combining with the function and effect of this project in Sichuan province’s freeway network and the needs of the national economic and needs of social and economic development, design following technological indexes.
l Freeway grade: four-lane freeway
l
l

The minimum circular curve radius: 400m
l The minimum circular without superelevation: 2500m
l The shortest length of swing line: 70m
l General value of the level of the minimum curve length: 400m
l Limit value of the level of the minimum curve’s length: 140m
l The sight distance of stopping: 110m
l The elevation of roadbed design position: the edge of median strip
l Maximum longitudinal grade: 5%
l Shortest slope length: 200m
l Limit value of the minimum convex vertical curve: 3000m
l General value of the minimum convex vertical curve: 4500m
l Limit value of the minimum spill vertical curve: 2000m
l General value of the minimum spill vertical curve: 3000m
l General value of the vertical curve’s length: 170m
l The minimum value of vertical curve’s length: 70m
l Width of subgrade: 24.5m
l Lane width: 4×3.75m
l Middle belt width: 3.0m
l The central space with width: 1.5m
l Hard road shoulder width: 2×2.75m
l Dirt road shoulder width: 2×0.75m
l Pavement structure type: asphalt concrete
l Lk arch cross-sectional slope: 2%
l Superelevation : rotating around the edge of the central space
l Car load: freeway-Ⅰ
l Bridge whole width: 24.5m
l The horizontal width of the culvert top: the roadbed width
l The horizontal width of the culver top ：the roadbed width
l Design flood frequency: subgrade and large, in, bridges and 1/100, 1/300 of the Bridge
l The frequency of design flood: subgrade and bridge: 1/100, the most important bridge: 1/300
2.2The basis of design
Main technical standards, specifications:
《Freeway engineering technical standard》JTG B01-2003
《Freeway route design standard》JTG D20-2006
《Freeway roadbed design standard》JTG D30-2004
《Freeway drainage design specification》JTJ018-97
Engineering and construction standards mandatory provisions of freeway projects section
《Freeway bridge design general specification》JTG D60-2004
《Freeway projects for seismic design standard》JTJ004-98
《Freeway Bridge foundation and the basic design specification (provisions)》JTG D63-2007
《Detailed design of freeway culverts》JTG/T D65-04-2007
《Freeway Survey and Specification》JTG D50-2006
《Freeway asphalt pavement design standard》JTG D50-2006
《Freeway Concrete Pavement design specifications》JTG C30-2002
3. Technical index
This road adopts freeway technical index, the design speed is 80 km / h, and the roadbed width is 24.5 meter. The length of the whole road is 5975.239 meters with six line intersections and five slope points. In order to improve operational quality, under the premise without more investment, this road’s Horizontal and Vertical indexes are to meet the general value of "specification" and radius of vertical curve meet the visual requirements of the vertical curve radius as far as possible in the road which meets the conditions.
4. The topography, geology, earthquake, climate, hydrology, poor geological and other natural geographical features along the road
4.1 Topography and Geomorphology
The road of this project belongs to the low mountains and hilly terrain so that the condition of geography is complex. Besides, the area of the project is tectonic erosion physiognomy, the water channel distributes dendritically.
4.2 The evaluation of stability of the regional geology
The tectonic belt of the project area fractures and does not develop and mainly folds. The movement of new tectonic movement of the project area mainly is intermittently upward movement to form the river terraces and eroding planation surface. Route is located in weak earthquake area of the northwest Sichuan. The level of seismic activity in this area is relatively weak, which is characterized by medium magnitude, low frequency and sporadic distribution. According to historical records, the district did not occur the disastrous earthquake. Regional stability of the project area is good.
4.3 Hydrogeological conditions
Groundwater in the project area is mainly bedrock fissure water and pore water in loosing layer, and bedrock confined water exists in some area. Groundwater which is influenced by meteoric and inflows into the nearest valley or ravine has regional misdistribution.
4.4 Earthquake
Recently, the crustal movement in project area mainly is slow uplift of the whole part. And we did not find fracture activity and much and violent earthquakes. According to the “Block Plan of Chinese Ground Motion Parameter” and “The Report of Seismic Safety Evaluation” published in 2001, the acceleration speed of earthquake peak in the project area is 0.05g, characteristic period of dynamic response spectrum is 0.45s and the corresponding basic earthquake intensity is Ⅵ degree.
4.5 Temperature, rainfall, sunshine, etc.
The project area’s climate is subtropical monsoon climate which is warm in winter, hot in summer, cool in autumn and spring is coming to early. The region's annual rainfall is about 1100mm
4.6 Adverse geological phenomena and special subgrade
This project area belonged to the hilly areas, geological structure is relatively simple, geological tectonic is not strong, the attitude of rocks is gently, the integrity of lock is good, the high and steep slopes are very rare, the longitudinal slope of gully is moderate, and the catchment area is relatively small. Therefore, in the project area the landslides, mudslides, and other typical adverse geological phenomena do not exist. The main adverse geological phenomenon in the project area is small collapse.
5. Roadbed, pavement and drainage
5.1 standard cross-section of roadbed
The standard cross-section of roadbed is integral. The roadbed's width is 24.5 meters, and the standard cross-section of roadbed composed of carriageway which is 4 × 3.75 m , the central divider which is 2.0 meters , the left curbs which is 2 × 0.5 m, hard road shoulder which is 2 × 2.5 m and dirt road shoulder which is 2 × 0.75 m. Besides, the designed elevation of roadbed is the edge of the road’s central strip. Do not take the ultra-high radius as 2500 meters, the ultra-high gradient rate as 1/250, and the designed height of roadbed as the rotation axis. The filler of roadbed is the soil gets from excavation of roadbed along the road.
5.2 Pavement Design
The structure of the pavement design of this project is the following aspects:
The top layer of the road is 4cm which is fine-grained asphalt concrete, the middle layer is 6cm which is the grain typ