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1橋梁跨越設(shè)計

上部結(jié)構(gòu)形式理論梁長18m，實(shí)際梁長17．98m，采用實(shí)心梁，橫斷面為U型，其中兩側(cè)寬1．905m，梁高為2．4m，中間寬8．24m，梁高為1．9m，總寬12．05m，梁體與其上60cm厚襯砌結(jié)構(gòu)整體連接。結(jié)構(gòu)分析中只考慮結(jié)構(gòu)自重荷載、頂上回填荷載以及汽車荷載，未計溫度作用。梁體自重荷載按596kN／m計，梁體上60cm厚襯砌自重荷載按679kN／m計，襯砌頂回填荷載按2m高度計，其數(shù)值為596kN／m，汽車荷載為公路－Ⅰ級。經(jīng)計算，跨中荷載組合最大彎矩值為94690kN·m，正截面強(qiáng)度計算配筋量為1977cm2，裂縫驗(yàn)算配筋量為2570cm2，考慮梁體底部土體經(jīng)過一定的注漿處理后具有一定的承載能力，最終縱向配置2～3層φ32的HRB335級鋼筋，橫向間距為10cm。下部結(jié)構(gòu)形式橋墩及側(cè)橋臺基礎(chǔ)均采用直徑2m嵌巖樁基礎(chǔ)，單排橫向2根樁，恩施側(cè)橋臺帽梁直接放置于弱風(fēng)化灰?guī)r上，要求帽梁底地基承載力不小于850kPa，橋墩及橋臺帽梁寬度均為3m，高度2m，長度12．05m。基礎(chǔ)處理要求橋梁施工前，對梁體下部的虛渣進(jìn)行注漿加固，以提高梁體下部地基承載能力及整體穩(wěn)定性

2樹根樁注漿和仰拱梁結(jié)構(gòu)跨越設(shè)計

左線ZK17＋153處開始進(jìn)行下臺階施工，由于受地質(zhì)條件及雨季施工的影響，上臺階的初支產(chǎn)生整體沉降、出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，部分段落已侵入凈空。出口左線ZK17＋126～ZK17＋210段，屬于巖溶強(qiáng)烈發(fā)育地段，工程地質(zhì)條件復(fù)雜，洞身及其洞頂約20m范圍裂隙發(fā)育，巖體破碎，且有“廳堂式”的大型溶洞發(fā)育，溶洞中半充填或全充填碎石夾粘土，其穩(wěn)定性差，易垮塌，對隧道施工危害極大?？偙O(jiān)辦多次到現(xiàn)場進(jìn)行勘察，之后要求貴州大學(xué)勘察設(shè)計研究院對沉降及侵限段再進(jìn)行補(bǔ)充地勘。貴州大學(xué)勘察設(shè)計研究院于2008年7月中旬提交了《黃果樹隧道ZK17＋150～ZK17＋210段的巖土工程勘察報告》；物探結(jié)果表明ZK17＋170～ZK17＋200段，均處于溶蝕漏斗中，溶洞發(fā)育規(guī)模較大，被含塊石的紅粘土充填，深度大于43m，42×43m為地下水下滲通道，由于地表水下滲作用，充填土層欠固結(jié)欠密實(shí)。圍巖為泥夾孤石的巖溶填充物，滲水嚴(yán)重，易被水迅速軟化，呈流塑狀，自穩(wěn)能力極差，地質(zhì)條件處于動態(tài)不穩(wěn)定狀態(tài)，如圖5所示。根據(jù)貴州大學(xué)勘察設(shè)計研究院提交的關(guān)于黃果樹隧道左線ZK17＋150～＋210段巖土工程勘察報告ZK17＋170～ZK17＋200段，溶洞發(fā)育規(guī)模較大，達(dá)42×43m為地下水下滲通道，地質(zhì)條件處于動態(tài)不穩(wěn)定狀態(tài)，采用樹根樁注漿和仰拱梁結(jié)構(gòu)跨越方案：

（1）ZK17＋153～ZK17＋196段拱部周壁進(jìn)行注漿加固，提高巖體對結(jié)構(gòu)的彈性抗力，改善結(jié)構(gòu)受力條件實(shí)現(xiàn)；

（2）對ZK17＋153～ZK17＋196段基礎(chǔ)進(jìn)行注漿加固，施工樹根樁，提高洞底持力層承載力，加固范圍為基底以外5～6m；

（3）二次襯砌與仰拱采用鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行分塊澆注，預(yù)埋鋼筋應(yīng)錯節(jié)焊接密實(shí)；

（4）二次襯砌拱、墻部采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

3跨越方式的比較

注漿和仰拱梁結(jié)構(gòu)跨越設(shè)計方案優(yōu)點(diǎn)：施工相對簡單、便捷；施工期間的安全有一定保障。缺點(diǎn)：受力比較復(fù)雜；注漿量、注漿質(zhì)量不易控制；結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定有待檢驗(yàn)；工程造價高。采用鋼筋混凝土梁跨越設(shè)計方案優(yōu)點(diǎn)：襯砌及圍巖荷載部分作用在鋼筋混凝土梁上，通過左、中、右梁傳遞到兩側(cè)的基巖，整體穩(wěn)定性較好；工程造價比較低。缺點(diǎn)：兩端基巖基礎(chǔ)必需穩(wěn)固，不能發(fā)生較大沉降。采用橋梁跨越設(shè)計（4×18m鋼筋混凝土簡支梁）方案優(yōu)點(diǎn)：襯砌及回填荷載均作用在橋梁上，構(gòu)件受力較明確，結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)采用嵌巖樁基礎(chǔ)，承載能力強(qiáng)，避免了結(jié)構(gòu)沉降風(fēng)險，整體穩(wěn)定性好；工程造價比較低。缺點(diǎn)：橋梁樁基長度約40～50m，在溶洞虛渣中施工成孔，技術(shù)難度高，安全風(fēng)險大；橋墩帽梁施工須在梁底挖2m深，3m寬的帽梁槽，毛洞坍塌風(fēng)險較大。

作者：高珍忠魯志偉單位：中國公路工程咨詢集團(tuán)有限公司