1. 研究目的与意义
戚墅堰大桥西侧辅道工程位于戚墅堰区,是在建戚墅堰大桥与劳动路的连接道路。
戚墅堰大桥与原路相交于五一路。五一路(戚南路-中吴大道)现状为水泥混凝土路面,路面破损严重,板块断裂、错台现象严重。原路面为三块板路面,后经拆除机非分隔带恢复路面结构,形成一块板断面,车行道总宽22米。五一路(戚南路~中吴大道)存在现状道路,地下管线有污水管、雨水管、给水管、通讯管、部分通讯线杆和供电线杆。
戚墅堰大桥的改建对于城市东区的发展起着重要的作用,随着常州市东大门建设步伐的不断加快,两侧地块的进一步开发,现有道路将不能满足日益增长的交通需求,市政设施的配套要求。其中交通标志设置的合理与否直接关系到该路的交通运行状况,也影响着道路使用者对道路的认识与理解程度,因此要保证设计的合理性、可靠性。
2. 国内外研究现状分析
桥梁既是交通线上重要的工程实体,又是一种空间艺术。建立四通八达的现代化交通网,大力发展交通运输事业,对于发展国民经济,加强全国各族人民的团结,促进文化交流和巩固国防等方面,都具有非常重要的作用。桥涵是交通线中的重要组成部分,而且往往是保证全线早日通车的关键。在经济上,桥梁和涵洞的造价一般说来平均占公路总造价的10~20%。在国防上,桥梁是交通运输的咽喉,在需要高度快速、机动的现代战争中,它具有非常重要的地位。此外,为了保证已有公路的正常运营,桥梁的养护与维修工作也十分重要。
我国在深水急流中修建了不少桥梁,已积累了极为可贵的深水基础工程的设计和施工经验。五十年代,我国修建武汉长江大桥时,在世界上首次采用了大型管柱基础。随后,这种先进深水基础型式得到了推广和发展,大型管柱的直径从1.55m发展到5.8m,最大埋置深度达47.5m。在沉井施工方面,由于成功地采用了先进的触变泥浆套下沉技术,大幅度地减小了基础圬工数量(据某大桥的实践,减小达一半),并使下沉速度加快3~11倍。在中、小跨径公路桥建设中,我国还广泛采用和推广了就地成孔的钻孔灌注桩基础。北镇黄河公路桥成功地采用这种基础施工,钻孔深度达104m。为了排除钻孔坍孔的危险,又发展了套管法施工桩基础。在大跨桥梁中,除了采用大型管柱钻孔桩基础外,还有管柱桩与沉井组合基础,常用于深水桥墩。在大型基础施工中,还开创使用双壁钢围堰与钻孔灌注桩的基础。随着桥梁向大跨、轻型、高强、整体方向的发展,桥梁下部结构形式出现日新月异的变化。我国深水桥墩设计与施工水平,虽已处于世界前列,但我国江河纵横、海岸线很长,沿海有开发价值的岛屿众多,规划中的大桥甚至要修建70~100米水深的基础工程。这将是桥梁工程与近海工程结合的发展时代。
3. 研究的基本内容与计划
1. 平面
道路一北起劳动路南至戚南路,全长241.677米;标准断面宽22米;全线设一平曲线,半径260米。
戚南路西起道路一东至五一路,全长217.429米;标准断面宽26米;全线设两个平曲线,半径分别为150米和1500米。
道路平面按规划实施,全线共设置JD点7个,即JD1~JD7,其中,在JD2、JD5、JD6处设置半径分别为260米、150米和1500米的平曲线;JD1为道路一的设计起点;JD3为道路一的设计终点;JD4为戚南路的设计起点;JD7为戚南路的设计终点。
2. 纵断面
道路工程的纵断面设计遵从以下原则:
1)满足相关设计规范、技术标准。
2)全线一般路段高程不低于25年一遇水位。
3)结合现有老路路面标高及部分规划交叉口的建议标高。
综合以上因素,结合现有地面及道路外侧现有建筑室外地坪高程,根据设计规范进行纵断面设计。路段纵坡小于0.3%的路段,设置锯齿形偏沟进行调整,以利路面排水。
道路设计高程指道路中心线路面标高。
施工前需对起终点高程进行复测。
3. 横断面
3.1 标准断面
道路一和戚南路均采用一块板断面。
道路一标准横断面: 3m人行道 16m车行道 3m人行道=22m。
戚南路标准横断面: 3m人行道 20m车行道 3m人行道=26m。
人行道外边线与周边地块横向顺接不宜大于5%坡度。
3.2 路拱、横坡及其它
车行道采用修正二次抛物线形路拱,平均横坡2%,坡向道路外侧;人行道横坡2%,坡向道路内侧。
人行道外侧采用预制侧石乙锁边;高差超过30cm路段采用砖砌矮墙防护。
人行道应设置无障碍坡道及盲道,以方便残疾人通行。施工时应考虑与路外地坪衔接的问题,以避免现状人行道孤立的情形。
4. 路基处理设计
4.1 一般路基处理
整个车行道路基顶部60cm范围采用6%石灰土处理,以提高路基抗压回弹模量,增强路基的整体强度,土基抗压回弹模量不低于30MPa;为保证路基能满足设计规范所要求的压实度,6%灰土处理层以下再采用20cm3%石灰土进行原槽处理。
4.2 河塘、暗塘路段的处理
路基范围如遇暗塘时,应根据河塘底部土质的具体情况酌情处理。
河塘路段路基施工时,如果河塘淤泥深度小于1.5米,先抽水清淤至好土,河塘边坡须挖成宽度1.0米,高度0.6米,向内倾3%的台阶,清淤后河塘底部做30cm碎石土(碎石含量60%),然后用3%石灰土进行路基中部土方的回填至路基顶下100厘米,并分层压实,路基顶做100厘米厚6%石灰土。如果河塘淤泥深度大于1.5米时,由于清淤困难,可根据实际情况,采用抛块石挤淤,然后用碎石填隙,层厚分别按60厘米、10厘米计,然后采用3%石灰土进行路基中部土方的回填至路基顶下100厘米,路基顶部做100厘米厚6%石灰土。
路基应严格按照设计要求层层碾压,回填土每两层台阶铺设一层土工格栅。
4.3 特殊路基处理
根据现场调查及勘察资料,沿线的素填土土质较差,对本工程影响较大,考虑在道路施工时用灰土进行换土。
4.4 路基压实度标准
(1)路基压实度(采用重型击实标准)需满足表5-1的有关要求
路基压实度采用重型击实标准(表5-1)
填挖类型 | 深度范围(cm) | 车行道 压实度(%) | 人行道 压实度(%) |
填方 | 0~80 | 94 | 90 |
80-150 | 92 | 87 | |
150 | 91 | 87 | |
挖方 | 0~30 | 94 | 90 |
注:土基回弹模量30MPa的路床顶面参考弯沉值2.79mm。
路基土压实时的最佳含水量、最大干密度以及其它指标应在路基填筑半个月前,在取土地点取具有代表性的土样进行击实试验确定。击实试验操作方法按现行部颁《公路土工试验规程》执行,每一种土至少做一组土样试验,施工中若发现土质有变化,应及时补做全部土工试验。
(2)道路处于挖方路段,路基施工前应先开挖排水沟,做好临时施工排水措施,截排路基外侧地面水并降低路基范围内的地下水,保证土基的正常施工。排水沟深度应在路面结构以下不少于50cm,边沟底宽50cm,边沟纵坡不缓于0.5%,并于适当地点将水排出。排水沟内不应有积水,道路施工严禁带水作业。
(3)土基应分层进行填筑,采用水平分层法,由最低处分层填起,分层碾压,18~21吨压路机压实厚度不应大于20cm,12~15吨压路机压实厚度不应大于15cm,最后一层最小压实厚度不应小于10cm。
(4)路基纵向水平分段填筑时,在分段接头处应采用台阶相搭接,搭接台阶的长度采用5m,高度采用一层的压实层厚度。
(5)重视沟槽回填土,其压实度要求同填方路基。压路机压不到处用小型机具薄层压实或辅以填砂挤密代替填方,也可视现场情况采用人工补夯。
(6)为保证路基的强度和稳定,填土含水量大的要翻晒,必要时可掺石灰改良。腐植质土不得用作填料,碎石土可用于河塘地段等下层的填筑,但最大粒径不得大于15cm。
(7)对地质异常路段,施工有特殊困难的应报建设单位并通知设计单位作相应调整。
5. 路面结构设计
因道路一和戚南路为连接劳动路和五一路的重要通道,交通量偏大,故对道路结构作适当加强。
5.1 一般路段车行道结构
上面层:4cmAC-13C(玄武岩骨料)
下面层:6cmAC-20C;
0.6cm稀浆封层
36cm水泥稳定碎石
20cm10%灰土
土基压实处理
5.2 人行道铺装结构
6cm舒布洛克砖
3cm M10水泥砂浆
10cmC20水泥砼
10cm碎石。
5.3 交叉口设计:
沿线相交道路有劳动路和五一路。
道路一与劳动路交叉口,规划T字形,顺接至劳动路南侧车行道边缘。
戚南路与五一路交叉口,规划十字形,顺接至五一路西侧车行道边缘
道路一和戚南路交叉口,规划T字形,按新建交叉口设计。
其余支路、单位出入口可结合现状道路情况进行适当的顺接处理。
4. 研究创新点
(1)施工前将路基范围内的水准点移至路幅之外,并作加固保护,以便施工和检查验收之用。
(2)除遵循现有有关标准、规程、规范外,若有新标准、规程、规范公布,也应及时遵循。
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