石天文,劉朝躍,吳志柏
(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司,貴陽 貴陽 550000)
隨著貴州省高速公路縣縣通高速規(guī)劃目標(biāo)的快速推進(jìn),出現(xiàn)很多跨越高山峽谷的橋梁,而此類橋梁通常采用懸索橋、斜拉橋、拱橋等特殊橋型,跨度大,橋位的選擇往往決定整個路線的走向,且對工程造價存在極大影響。
貴州省天柱至黃平高速公路三穗至施秉段是貴州省人民政府批準(zhǔn)實施的《貴州省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》“6橫7縱8聯(lián)”中的“四聯(lián)”天柱~三穗~鎮(zhèn)遠(yuǎn)~施秉~黃平的重要組成部分,起于三穗縣城附近,經(jīng)下德明、鎮(zhèn)遠(yuǎn)、柏楊坪,止于施秉縣城附近與余凱高速相接。
江凱河特大橋(原名:洞口2#大橋)是三施高速的控制性工程,跨越一深切V型谷,谷地寬約100 m,深約160 m,谷底下為江凱河經(jīng)過,共布置了K線及B2線兩條線位進(jìn)行同精度比較。
K線:起訖樁號K51+769.60~K51+958.40,橋梁全長188.80 m,橋梁上部結(jié)構(gòu)為1×20 m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁+130 m鋼筋混凝土箱形拱(上承式)+1×20 m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁。下部構(gòu)造:橋臺采用U臺,橋墩采用雙柱式墩、矩形實心墩,橋臺、橋墩均采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。
B2線:起訖樁號B2ZK51+818.602~B2ZK52+130.200,橋梁全長317 m,1×30 m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁+1-220 m勁性骨架外包混凝土拱(中承式)+1×30 m預(yù)應(yīng)力T梁。下部構(gòu)造:橋臺采用U臺,橋墩采用雙柱式墩、矩形實心墩,橋臺、橋墩均采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。
橋區(qū)地處貴州高原東部斜坡地帶,受溶蝕影響,地形條件復(fù)雜,地表森林植被茂密,屬淺切割的溶蝕低山地貌,橋梁橫跨一V形峽谷,底部為江凱河通過,地形陡峻,為典型喀斯特巖溶峽谷,區(qū)內(nèi)植被發(fā)育,峽谷陡壁及坡口區(qū)基巖裸露。橋位軸線所跨地段地形標(biāo)高介于558~734.6 m,相對高差176.6 m。
橋址區(qū)上覆土層為第四系沖洪積層(Qal+pl)卵石土、殘坡積層(Qel+dl)紅黏土;下伏基巖為寒武系上統(tǒng)爐山組(∈3l)白云巖,巖性較單一。
場區(qū)不良地質(zhì)現(xiàn)象為巖溶洼地、危巖及崩塌堆積體。
(1)巖溶洼地
場區(qū)地表分布數(shù)個大小不一洼地,對橋梁方案選擇均不構(gòu)成影響。
(2)危巖體
場區(qū)危巖體均位于拱座下方,部分危巖體失穩(wěn)后可能造成拱座襟邊變薄,對橋梁存在一定影響。
(3)堆積體
場區(qū)堆積體均位于懸崖底部坡腳處,對橋梁方案不構(gòu)成影響。
主要為拱座處工程地質(zhì)條件比選。
(1)三穗岸拱座
根據(jù)綜合勘察,三穗岸拱座位于一陡斜坡上,橋位右側(cè)約34 m處存在一500 KV高壓鐵塔,高壓線路與路線斜交,位于橋梁標(biāo)高上方約14 m,拱座處須開挖約40 m的基坑邊坡,邊坡進(jìn)行放坡后,距離高壓鐵塔距離僅約2 m,拱座前緣前方距離陡崖約5.8 m。
拱座處覆蓋層薄,下伏基巖為白云巖,巖層傾向與路線方向斜交,巖層傾向?qū)白€(wěn)定性不構(gòu)成影響,橋位處巖溶弱發(fā)育。
(2)施秉岸拱座
根據(jù)綜合勘察,施秉岸拱座位于一突出山包,三面臨空,左側(cè)距離陡崖邊4.7m,右側(cè)距離陡崖邊8.4m,前側(cè)距離陡崖5.2~17m。
拱座處覆蓋層薄,下伏基巖為白云巖,巖層傾向與路線方向斜交,巖層傾向?qū)白€(wěn)定性不構(gòu)成影響,橋位處巖溶弱發(fā)育。
(1)三穗岸拱座
根據(jù)綜合勘察,三穗岸拱座位于一緩斜坡上,拱座前側(cè)為陡斜坡,左側(cè)距離陡崖約15 m。
拱座處覆蓋層厚約11 m,下伏基巖為白云巖,巖層傾向與路線方向斜交,巖層傾向?qū)白€(wěn)定性不構(gòu)成影響,橋位處巖溶弱發(fā)育。
(2)施秉岸拱座
根據(jù)綜合勘察,施秉岸拱座位于一山包上,拱座前側(cè)距離陡崖約15 m。
拱座處覆蓋層薄,下伏基巖為白云巖,巖層傾向與路線方向斜交,巖層傾向?qū)白€(wěn)定性不構(gòu)成影響,橋位處巖溶弱發(fā)育。
K線橋位附近存在500 KV鐵塔,拆遷難度大,受鐵塔位置、凈空限制,橋梁跨徑已無法增大,三穗岸橋梁基坑開挖埋深大,基坑邊坡距離鐵塔較近(僅約2 m),對鐵塔安全性存在較大影響;施秉岸位于一三面臨空的山包上,前側(cè)及左右兩側(cè)均距離陡崖極近,安全風(fēng)險大。
B2線兩岸山體連續(xù),距離陡崖均存在一定距離,無影響橋梁建設(shè)的其它因素;三穗岸覆蓋層較厚,可加深拱座基礎(chǔ)將覆蓋層全部進(jìn)行清除,對橋梁建設(shè)影響小。
綜上所述,B2線橋梁跨徑雖較K線較大,但地形、地質(zhì)條件更優(yōu)于K線,為此,選擇B2線位更為合適。
由于山區(qū)地形、地質(zhì)條件復(fù)雜,影響橋梁橋位、橋型的因素較多,而這類橋位的選擇,往往決定整個路線的選擇,其重要性不言而喻。
橋位的選擇是一個系統(tǒng)工程,應(yīng)從工程地質(zhì)的角度、工程規(guī)模、環(huán)境影響、不良地質(zhì)處理難度、安全隱患、工程造價等多方面綜合考慮。