1概况
本项目位于太平镇(太平新区),起点为杨荷桥头,道路横向串联太平镇各村,止于镇东界。沿线以村庄、丘陵、河塘为主。
2研究范围
省道S118线是东西向主干线,项目西起杨荷大桥桥头,穿越太平镇,与沙溪路等相交,东至新区东界。项目是太平发展主轴,为设计速度60km/h一级公路兼城市主干路,红线宽40米,长12公里。
图1 S118平面布置图
3旧路检测及利用
3.1旧路现状
旧路起终点对接的省道段均已完成速度60km/h的双向四车道改造,仅本段为双向两车道。随社会发展,交通压力增大。118省道为新区三纵两横中的两横之一,是太平交通主干线。旧路现状等级低,路面窄,已为交通瓶颈,严重影响S118作用。
旧路为60km/h双向两车道二级公路,水泥砼路面,路面宽7~8m。S118起终点衔接段已按照60km/h的一级公路兼主干路双向四车道标准完成改造。故本段已为省道交通瓶颈,影响省道发挥整个路网作用。
3.2旧路检测
本工程已对省道太平段路面全线检测,起点至K2为双向四车道沥青砼路面,宽24.5米,再至终点为双向两车道水泥路面,宽9米。
1、路面检测概况
(1)太平段整体路面差,重载车多,路面损坏多;
(2)沥青路面状况一般,多开裂坑槽,评定为良;
(3)水泥路面情况差,纵横向开裂及板块破碎,K2至K6段评定差,破损多。
(4)水泥路面断板多,K2至K3段一半断板,K2至K5评价为次。断板率评价为33%优良,17%次差,一半中等。
2、路面弯沉检测
(1)水泥路面基层回弹模量在一百至五百兆帕间,均值约为三百兆帕;
(2)沥青路面基层回弹模量在两百至四百兆帕间,均值约为三百兆帕;
(3)水泥路面接缝传荷力优良率一半,整体接缝传荷力一般。
3、路面病害检测
(1)沥青路面脱空十处、体积一立方,密度一立方/公里。
(2)水泥路面脱空约一百处,体积六立方,密度一立方/公里;纵向裂缝十条。
(3)脱空密度大的路段有起点段左幅及中间段左右幅。脱空密度较高及存在长纵缝路段均为水泥路面。
4、路面检测结果
(1)沥青罩面厚9cm;
(2)水泥面层厚30cm,劈裂与弯拉强度低,弯拉模量3万MPa。
(3)基层芯样松散、破碎,路床土为黄粘土。
旧路路面状况差,大面积开裂、断板,部分脱空、长纵裂缝等,应尽早改造提升路面:
①无需结构性修复的及时处置;
②水泥板切缝断裂病害用灌缝处治;
③水泥砼板接缝传荷差的,及时补强恢复荷载;
④断板率高板及时更换;
⑤对脱空但水泥板完整的,应采取注浆处治,精准定位,用无损方法对脱空处治效果评价;对开裂并脱空板,凿除原板后基层补强及换板;
⑥水泥板劈裂强度3兆帕,偏低应补强;
⑦根据弯沉数据,利用模量反算软件DBLUI进行路面各结构层模量反算,得到:沥青罩面路段左、右两幅车道沥青罩面层模量均为为一万兆帕左右,水泥砼层模量均为三万兆帕左右,水稳层模量均接近两万兆帕,土基模量均接近一百兆帕;水泥混凝土路面段落左、右幅车道水泥砼层模量均为三万兆帕出头,水稳层模量均接近两万兆帕,土基模量约为八十兆帕。
结合基顶当量回弹模量结果和交通量预测,预估旧路水泥路面剩余寿命约两年,沥青路面剩余寿命约三年,建议尽早对旧路路面开展全方位的养护设计与咨询,或进行改扩建设计。
3.3旧路利用
对28米宽沥青道路横断面段进行表层沥青刨铺,原有路基和基层全部利用。
现状双向两车道为水泥路面,三米中分带、中线偏移等影响,原结构利用量较少。考虑旧路板块利用或导致病害,应全破除,破碎后板块材料可填筑路基。
4改扩建设计研究
4.1技术标准
118省道改扩建采用设计速度60km/h的一级公路双向四车道标准,道路红线宽40米。
4.2路线总体
1、平面设计
道路长12公里,共十处平曲线,最小半径360米,每公里一个交点。
2、纵断面设计
全线共十处竖曲线,每公里一个变坡点,最大纵坡4%,最小竖曲线半径2700米。
表1平纵指标
3、横断面设计
项目为双四车道,红线宽40米:(2.5米人行道+2.5米非机动车道+1.5米侧绿化带+12米机动车道)×2+3米中分带=40米。
4.3路基路面
1、一般路基
路床路堤应采用砂类土、砾类土,零填及路堑路床压实度≥95%深度加厚至80cm。
填方与浅挖清除表土,全线清表0.5米,填方清表后回填合格土。
2、特殊路基
项目不良土为人工填土、软土及风化残土。
(1)人工填土
为填筑土、素填土、杂填土与种植土,在旧路范围内及两侧的农田、树林。填筑土由粉质土夹碎石及路面结构组成,厚1至7米;素填土由粉质土夹砂粒组成,厚2至5米;种植土由粉质土夹砂粒组成厚1米。杂填土由垃圾夹黏土组成厚2至4米。人工填土不可直接填筑,经碾压可利用;杂填土、种植土等需清除。
(2)软土
项目软土为淤泥、淤泥质粉质黏土及软塑状粉质黏土。共十段软土,长2公里,厚1至5米,埋深1至9米。按性质及埋藏用换填或搅拌桩处理。
(4)残坡土与风化岩
项目区有残积土和风化岩,浸水易软化、崩解,强度、承载力急降。其对地基、边坡稳定和桩基不利,加强疏排地表水与地下水。
(5)换填
表层存在较浅不良土,1至3米厚,考虑挖除,据地下水位高回填碎石砂+土。
(6)鱼塘
项目软土为鱼塘、山间洼地,采用抛石挤淤;范围内鱼塘,应全清淤换填。夹鱼塘间较窄、含水量大的,应全挖塘埂,超挖至鱼塘底面,换填砂垫层回填砂性土。
3、防护设计
(1)一般边坡防护
填挖方边坡均为8米一级。
高度≤4米填挖方边坡为植草护坡,坡度1:1.5。
高度4至8米填挖方边坡为三维网植草,坡度1:1.5。
高度≥8米填方边坡为三维网植草,坡度1:1.5。
二级及以内挖方边坡,一级为人形骨架护坡,二级为三维网植草,坡率均1:1.5。
三级及以上挖方边坡,一级为人形骨架,二级为人人形骨架,三级为三维网植草,坡率均1:1.5。
(3)滨塘防护
滨塘边坡为浆砌片石防护,坡率1:1.5,防护高度高常水位≥50cm。
4、路面设计
结合该地区的自然条件、土基特性、项目重车多特点,对该项目新建路面结构层次进行拟定,经分析计算后,年限内车道累计大型车交通量9.5×106e—重交通荷载等;路面结构为:
加铺路面:4cmAC-13C+6cmAC-20C+现状路面(刨除表层4cm沥青面层);
新建:4cmAC-13C+6cmAC-20C+8cmAC-25C+35cm水稳+20cm水稳碎石;
人行道:6cm透水行道砖+3cm中粗砂+15cm5%水稳碎石+15cm级配碎石。
5总结
项目以建设幸福美丽新城为目标,确立核两翼三带布局,太平是一翼高新区,依托科学城和高铁城,重点发展技术研发、生命健康、商贸服务,项目是太平发展主轴,对其发展意义重大。
参考文献
张晓波.山东省省道101改扩建方案比选研究[D].天津大学.