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三穗至施秉高速公路江凯河特大桥桥位选择研究

2020-01-12石天文刘朝跃吴志柏

黑龙江交通科技 2020年4期
关键词:覆盖层岩层工程地质

石天文,刘朝跃,吴志柏

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司,贵阳 贵阳 550000)

随着贵州省高速公路县县通高速规划目标的快速推进,出现很多跨越高山峡谷的桥梁,而此类桥梁通常采用悬索桥、斜拉桥、拱桥等特殊桥型,跨度大,桥位的选择往往决定整个路线的走向,且对工程造价存在极大影响。

1 项目概况

贵州省天柱至黄平高速公路三穗至施秉段是贵州省人民政府批准实施的《贵州省高速公路网规划》“6横7纵8联”中的“四联”天柱~三穗~镇远~施秉~黄平的重要组成部分,起于三穗县城附近,经下德明、镇远、柏杨坪,止于施秉县城附近与余凯高速相接。

江凯河特大桥(原名:洞口2#大桥)是三施高速的控制性工程,跨越一深切V型谷,谷地宽约100 m,深约160 m,谷底下为江凯河经过,共布置了K线及B2线两条线位进行同精度比较。

K线:起讫桩号K51+769.60~K51+958.40,桥梁全长188.80 m,桥梁上部结构为1×20 m预应力混凝土T梁+130 m钢筋混凝土箱形拱(上承式)+1×20 m预应力混凝土T梁。下部构造:桥台采用U台,桥墩采用双柱式墩、矩形实心墩,桥台、桥墩均采用扩大基础。

B2线:起讫桩号B2ZK51+818.602~B2ZK52+130.200,桥梁全长317 m,1×30 m预应力混凝土T梁+1-220 m劲性骨架外包混凝土拱(中承式)+1×30 m预应力T梁。下部构造:桥台采用U台,桥墩采用双柱式墩、矩形实心墩,桥台、桥墩均采用扩大基础。

2 场区工程地质条件

2.1 地形地貌

桥区地处贵州高原东部斜坡地带,受溶蚀影响,地形条件复杂,地表森林植被茂密,属浅切割的溶蚀低山地貌,桥梁横跨一V形峡谷,底部为江凯河通过,地形陡峻,为典型喀斯特岩溶峡谷,区内植被发育,峡谷陡壁及坡口区基岩裸露。桥位轴线所跨地段地形标高介于558~734.6 m,相对高差176.6 m。

2.2 地层岩性

桥址区上覆土层为第四系冲洪积层(Qal+pl)卵石土、残坡积层(Qel+dl)红黏土;下伏基岩为寒武系上统炉山组(∈3l)白云岩,岩性较单一。

2.3 不良地质

场区不良地质现象为岩溶洼地、危岩及崩塌堆积体。

(1)岩溶洼地

场区地表分布数个大小不一洼地,对桥梁方案选择均不构成影响。

(2)危岩体

场区危岩体均位于拱座下方,部分危岩体失稳后可能造成拱座襟边变薄,对桥梁存在一定影响。

(3)堆积体

场区堆积体均位于悬崖底部坡脚处,对桥梁方案不构成影响。

3 桥位处工程地质条件比选

主要为拱座处工程地质条件比选。

3.1 K线桥位处工程地质条件

(1)三穗岸拱座

根据综合勘察,三穗岸拱座位于一陡斜坡上,桥位右侧约34 m处存在一500 KV高压铁塔,高压线路与路线斜交,位于桥梁标高上方约14 m,拱座处须开挖约40 m的基坑边坡,边坡进行放坡后,距离高压铁塔距离仅约2 m,拱座前缘前方距离陡崖约5.8 m。

拱座处覆盖层薄,下伏基岩为白云岩,岩层倾向与路线方向斜交,岩层倾向对拱座稳定性不构成影响,桥位处岩溶弱发育。

(2)施秉岸拱座

根据综合勘察,施秉岸拱座位于一突出山包,三面临空,左侧距离陡崖边4.7m,右侧距离陡崖边8.4m,前侧距离陡崖5.2~17m。

拱座处覆盖层薄,下伏基岩为白云岩,岩层倾向与路线方向斜交,岩层倾向对拱座稳定性不构成影响,桥位处岩溶弱发育。

3.2 B2线桥位处工程地质条件

(1)三穗岸拱座

根据综合勘察,三穗岸拱座位于一缓斜坡上,拱座前侧为陡斜坡,左侧距离陡崖约15 m。

拱座处覆盖层厚约11 m,下伏基岩为白云岩,岩层倾向与路线方向斜交,岩层倾向对拱座稳定性不构成影响,桥位处岩溶弱发育。

(2)施秉岸拱座

根据综合勘察,施秉岸拱座位于一山包上,拱座前侧距离陡崖约15 m。

拱座处覆盖层薄,下伏基岩为白云岩,岩层倾向与路线方向斜交,岩层倾向对拱座稳定性不构成影响,桥位处岩溶弱发育。

3.3 K线、B2线桥位处工程地质条件比较

K线桥位附近存在500 KV铁塔,拆迁难度大,受铁塔位置、净空限制,桥梁跨径已无法增大,三穗岸桥梁基坑开挖埋深大,基坑边坡距离铁塔较近(仅约2 m),对铁塔安全性存在较大影响;施秉岸位于一三面临空的山包上,前侧及左右两侧均距离陡崖极近,安全风险大。

B2线两岸山体连续,距离陡崖均存在一定距离,无影响桥梁建设的其它因素;三穗岸覆盖层较厚,可加深拱座基础将覆盖层全部进行清除,对桥梁建设影响小。

综上所述,B2线桥梁跨径虽较K线较大,但地形、地质条件更优于K线,为此,选择B2线位更为合适。

4 结 语

由于山区地形、地质条件复杂,影响桥梁桥位、桥型的因素较多,而这类桥位的选择,往往决定整个路线的选择,其重要性不言而喻。

桥位的选择是一个系统工程,应从工程地质的角度、工程规模、环境影响、不良地质处理难度、安全隐患、工程造价等多方面综合考虑。

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