玉溪煤礦1號(hào)橋梁橋臺(tái)錐坡設(shè)計(jì)優(yōu)化

馬強(qiáng),艾世勃

（中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司，北京 100120）

玉溪煤礦1號(hào)橋梁橋臺(tái)錐坡設(shè)計(jì)優(yōu)化

馬強(qiáng),艾世勃

（中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司，北京 100120）

玉溪煤礦1號(hào)橋臺(tái)錐坡原設(shè)計(jì)采用一般橋臺(tái)錐坡形式，雖然最為簡單,但不僅造成一條農(nóng)耕道路需要改移，還壓占較多的河灘耕地，為優(yōu)化設(shè)計(jì)，經(jīng)過多方案進(jìn)行比較后，最終確定土工格柵加筋錐坡形式是最為安全、經(jīng)濟(jì)、合理的。

玉溪煤礦；橋臺(tái)錐坡；土工格柵；加筋錐坡；設(shè)計(jì)優(yōu)化

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.020

1 工程概況

玉溪煤礦工業(yè)場(chǎng)地位于山西省沁水縣玉溪村西側(cè)約1km，同在樊莊河北岸，樊莊河南岸有曲（沃）輝（縣）二級(jí)公路通過。1號(hào)橋梁系進(jìn)出玉溪煤礦場(chǎng)區(qū)的主要通道，道路起點(diǎn)位于場(chǎng)區(qū)大門，終點(diǎn)位于河對(duì)岸的曲輝公路臺(tái)地，跨樊莊河設(shè)一座200m長橋梁（樊莊河屬季節(jié)性河流，只有雨季有短暫洪流,其他季節(jié)基本為細(xì)流）。橋梁正交布設(shè)。上部結(jié)構(gòu)采用8×25m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩、肋板臺(tái)，樁基礎(chǔ)。橋梁按12m寬公路-I級(jí)汽車荷載等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。玉溪煤礦1號(hào)橋梁設(shè)計(jì)平面位置示意見圖1。

圖1 玉溪煤礦1號(hào)橋梁設(shè)計(jì)平面位置示意圖

2 橋梁錐坡設(shè)計(jì)優(yōu)化

由于1號(hào)橋的橋臺(tái)高度較高，約14～16m，當(dāng)采用一般橋

臺(tái)錐坡形式，橋臺(tái)錐坡(含兩側(cè)臺(tái)后各約30m長路基邊坡)將壓占大量河灘耕地，且造成一條農(nóng)耕道路需要改移。為減少占地，我們對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行工程優(yōu)化比較，以期設(shè)計(jì)出最安全、經(jīng)濟(jì)、合理的設(shè)計(jì)方案。

2.1 號(hào)橋梁錐坡設(shè)計(jì)各方案介紹

2.1.1 一般橋臺(tái)錐坡形式

橋臺(tái)錐坡其上部8.0m高度范圍內(nèi)邊坡坡度采用1:1.50,中間設(shè)置一2.0m寬平臺(tái)，8.0m以下部分錐坡坡度采用1: 1.75。錐坡填料采用現(xiàn)場(chǎng)素填土分層填筑，每層壓實(shí)厚度不大于30cm,錐坡坡面包括平臺(tái)，采用30cm厚等截面M7.5漿砌片石防護(hù)[1,2]。其平、立面示意見圖2。

圖2 一般橋臺(tái)坡形式示意圖（單位：cm）

2.1.2 漿砌片石擋土墻錐坡形式

橋臺(tái)錐坡其上部8.0m高度范圍內(nèi)邊坡坡度采用1:1.50, 30cm厚等截面M7.5漿砌片石防護(hù)，8.0m以下部分錐坡采用M7.5漿砌片石衡重路堤式擋土墻，其截面尺寸見圖3。

圖3 衡重路堤式擋土墻標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位：cm）

2.1.3 土工格柵加筋錐坡形式

土工格柵加筋錐坡設(shè)計(jì)邊坡坡度為1:0.5，8.0m高處也設(shè)置一2.0m寬平臺(tái)。從加筋底部開始，豎向每0.6m水平鋪設(shè)一層單向土工格柵，土工格柵必須采用高密度聚乙烯（HDPE）產(chǎn)品，根據(jù)計(jì)算本次設(shè)計(jì)型號(hào)分為單向130、90兩種，橋臺(tái)錐坡其上部8.0m高度范圍內(nèi)采用90R型，鋪設(shè)長度9m，8.0m以下部分錐坡采用130R型，鋪設(shè)長度12m。加筋土錐坡坡面采格柵包裹形式，回包水平長度不小于1.5m。坡面采用生態(tài)袋防護(hù)，進(jìn)行坡面綠化[3,4]。生態(tài)袋具有透水不透土的過濾功能，既能防止填充物(土壤和營養(yǎng)成分混合物)流失，又能實(shí)現(xiàn)水分在土壤中的正常交流，植物生長所需的水分得到了有效的保持和及時(shí)的補(bǔ)充，對(duì)植物非常友善，使植物穿過袋體自由生長。根系進(jìn)入工程基礎(chǔ)土壤中，如無數(shù)根錨桿完成了袋體與主體間的再次穩(wěn)固作用，時(shí)間越長，越加牢固，更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了建造穩(wěn)定性永久邊坡的目的，大大降低了維護(hù)費(fèi)用[5]。土工格柵加筋邊坡標(biāo)準(zhǔn)橫斷面見圖4。

圖4 土工格柵加筋邊坡標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位：cm）

加筋土填料采用現(xiàn)場(chǎng)素填土，最大粒徑不得大于20cm。當(dāng)采用黏性土作填料時(shí)，宜摻入適量碎石，土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過5%，也不得含有淤泥質(zhì)土、耕植土、凍土或膨脹土[6]。兩道土工格柵間的土方填料設(shè)計(jì)厚度為60cm，正好分兩層填筑碾壓，壓實(shí)度要求與原路基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相同即可。

2.2 各方案比選設(shè)計(jì)

各種錐坡形式(含兩側(cè)臺(tái)后各約30m長路基邊坡)設(shè)計(jì)成果匯總見表1。

表1 各方案設(shè)計(jì)成果匯總

由表1可知，漿砌片石擋土墻錐坡形式雖然施工技術(shù)簡單，但需要大量片石材料，施工工期最長，且工程總造價(jià)最高，不予推薦。雖然土工格柵加筋錐坡形式比一般橋臺(tái)錐坡形式造價(jià)高8.71萬元，但其不需要改移農(nóng)耕道路，同時(shí)減少征地1880m2，施工技術(shù)簡單易學(xué)，對(duì)施工工期影響不大。綜合比較認(rèn)為,土工格柵加筋錐坡形式在本項(xiàng)目上是最為安全、經(jīng)濟(jì)、合理的設(shè)計(jì)方案。

3 結(jié)語

雖說本次設(shè)計(jì)優(yōu)化項(xiàng)目在整個(gè)1號(hào)橋梁中不管是工程量上還是造價(jià)上都是較小的一部分，但重視小事、關(guān)注細(xì)節(jié)，把小事做細(xì)、做透，這是每個(gè)工程設(shè)計(jì)者不可回避的責(zé)任和義務(wù)。

【1】劉高喜,楊宇仃，任旭冉.橋臺(tái)錐坡土體病害及防護(hù)措施分析[J].創(chuàng)新科技,2013(5)：69．

【2】李子斌.橋梁錐坡處理及加固技術(shù)[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2011 (12)：49-50.

【3】劉風(fēng)杰.加筋土橋臺(tái)[J].黑龍江交通科技，2012(10)：105.

【4】王培清，王保田，郭進(jìn)軍.加筋土橋臺(tái)臺(tái)背土壓力的試驗(yàn)研究[J].土工基礎(chǔ),2010(4)：95-98.

【5】尹正文，楊鵬飛.黃登大橋加筋土橋臺(tái)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用[J].云南水利發(fā)電，2014(6)：60-65.

【6】于曉飛.加筋土橋臺(tái)施工工藝淺析[J].北方交通,2010(6)：85-89.

Design Optimization of Yuxi Coal M ine No.1 Bridge Girder Bridge

MAQiang，AI Shi-bo
(CCTEGBiejingHuayuEngineeringCo.Ltd.,Beijing 100120,China)

YuxiM ineNo.1AbutmentTruncatedConeoriginaldesignusing thegeneralform abutmentconeslope,thoughmostsimple,but notcauseaneed for farm ing road diversion,furtherpressureaccounted formore flood farm land,tooptim ize thedesign,aftermany programs arecomparedafterfinalizationofgeogrid reinforced coneslopeform isthemostsafe,econom icaland reasonable.

Yuxicoalm ine;abutmentconicalslope;geogrid;reinforced conicalslope;designoptimization

U443.21

B

1007-9467（2016）07-0090-03

2016-03-21

馬強(qiáng)（1980～），男，山東菏澤人，高級(jí)工程師，從事總平面設(shè)計(jì)研究，（電子信箱）m aqiang4458@163.com。