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河谷沖積平原區(qū)構(gòu)筑物優(yōu)化設計方案

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河谷沖積平原區(qū)構(gòu)筑物優(yōu)化設計方案

摘要:本文結(jié)合地質(zhì)條件,填土高度等情況,提出鄂南河谷沖積平原區(qū),當?shù)鼗幚砩疃刃∮?2m時,路基填土高度小于20m時,采用路基工程方案較優(yōu);當?shù)鼗幚砩疃却笥?2m時,路基填土高度小于15m時,采用路基工程方案較優(yōu),其余工況可采用橋梁方案的設計思路,對現(xiàn)有的設計方法進行了細化、完善。

關鍵詞:地基處理;填土高度;橋梁

一、引言

隨著國家高等級公路建設步伐的減慢,國省干線二級及以上等級公路的建設成為交通發(fā)展的重點。地處國家長江經(jīng)濟帶、長江中游城市圈區(qū)域范圍的地域(鄂南)區(qū)位條件較為明顯,交通發(fā)展較為迅速,而此地帶多為幕阜山系和長江之間的過渡地帶,為河谷沖積平原地貌區(qū),地勢平坦、海拔高程一般在14~20m上下,主要由第四系沖湖積松散堆積物組成,道路沿線河流溝渠眾多,湖汊溝澤、水塘和魚池大范圍分布,下伏巖土體多含軟弱夾層,地質(zhì)條件較差。根據(jù)規(guī)范計算[1]設計中橋梁墩臺多采用樁基礎,以中風化泥質(zhì)粉砂巖、泥灰?guī)r、灰?guī)r作為樁端持力層,樁長23~26m左右。地基承載力和沉降控制是設計人員考慮的重點,但從經(jīng)濟綜合效益考慮,造價控制也是不可忽略的因素。規(guī)范[2]提出對于當路基中心填方高度超過20m時,要結(jié)合地質(zhì)情況、水位要求、填料供應等情況,合理論述設置高填路基和橋梁的必要性。但并未給出橋梁和路基設置界定的必要性條件,為了充分考慮各種因素,更加規(guī)范的對路、橋構(gòu)筑物進行優(yōu)化設計,簡化設計過程,有必要對現(xiàn)有的設計方法進行完善。

二、不同地基條件下路基和橋梁設計方案分析

為考慮不同外部工況,提出了不同路基填筑高度、不同地質(zhì)條件和不同土方運距的分析模型。其中,路基寬度采用25.5m。根據(jù)規(guī)范[2]、文獻[4-5]及設計中采用的常用方法,當?shù)鼗幹蒙疃刃∮?m時采用清淤換填方案,當?shù)鼗幹蒙疃刃∮?2m時采用塑料排水板,粉噴樁等方案,當?shù)鼗幹蒙疃刃∮?0m時采用加固土樁,CFG樁方案。為便于比較,將橋梁樁長取為23m,填方按借方考慮,填土運距按照5,10,15km三種工況對比分析。由圖2-圖4綜合分析可知,不同地基條件下,橋梁和路基工程造價均隨著填土高度/橋墩高度的增加而線性增長,路基造價增幅明顯大于橋梁。高填路基存在邊坡穩(wěn)定性不足和路堤不均勻變形等問題,且施工質(zhì)量難以保證,也占用大量土地,從整個社會經(jīng)濟綜合效益考慮,不同填方運距條件下,當?shù)鼗幚砩疃刃∮?2m時,路基填土高度小于20m時,采用路基工程方案較優(yōu),當?shù)鼗幚砩疃却笥?2m時,路基填土高度小于15m時,采用路基工程方案較優(yōu),其余工況可采用橋梁方案。

三、結(jié)論

不同地基條件下,橋梁和路基工程造價均隨著填土高度/橋墩高度的增加而線性增長,路基造價增幅明顯大于橋梁??紤]到高填路基存在邊坡穩(wěn)定性不足和路堤不均勻變形等問題,且施工質(zhì)量難以保證,也占用大量土地,從整個社會經(jīng)濟綜合效益考慮,不同填方運距條件下,當?shù)鼗幚砩疃刃∮?2m時,路基填土高度小于20m時,采用路基工程方案較優(yōu);當?shù)鼗幚砩疃却笥?2m時,路基填土高度小于15m時,采用路基工程方案較優(yōu);其余工況可采用橋梁方案。

參考文獻

[1]JTGD63-2007,公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范[S].

[2]JTGD30-2015,公路路基設計規(guī)范[S].

[3]JTG/TM21-2011,公路工程估算指標[S].

[4]陳希哲.土力學地基基礎[M].北京:清華大學出版社,2009.

[5]TB10106-2010,鐵路工程地基處理技術(shù)規(guī)程[S].

作者:王力偉 程夢筠 單位:湖北省交通規(guī)劃設計院股份有限公司