坦拱橋設計問題初探

黃興波

0 引言

隨著城市建設的不斷發展，人們對城市中橋梁的景觀要求越來越高，橋梁已不僅僅是跨越河流的建筑，而成為了城市中的一道風景。由于城市中的河流大多較窄，且主要功能為排洪，因此拱橋以其線條流暢，造型優美而被廣泛采用。又由于市內非機動車眾多，道路縱坡度不能過大，因此坦拱橋成為首要選擇的橋型。始建于隋代的趙州橋，以其精美的造型，巧妙的設計一直使用至今，為世界橋梁史上之首創，被稱為“坦拱橋之祖”。

本文結合工程實例，闡述了在坦拱橋設計時應注意的一些問題及相應的解決方法。

1 工程概況

龍亭橋位于江蘇省溧陽市，跨越灣溪河，河口寬約25 m，為城市排洪河道，無通航要求。

1)設計荷載:公路—Ⅰ級，人群荷載3．5 kN/m2。2)設計車速:40 km/h。3)橋型布置:道路中心線與河流中心線交角為96°(右偏角)，主拱為空腹式鋼筋混凝土板拱，凈跨徑為25．14 m，斜橋斜做。橋型布置如圖1所示。4)拱圈設計參數:主拱凈跨徑為25．14 m，凈矢高4 m，拱圈厚50 cm;主拱上設兩腹拱，凈跨徑為3 m，凈矢跨比為1/5，拱圈厚15 cm。橋梁全長50．54 m，橫橋向按功能斷面分為人行道、非機動車道及機動車道，采用整幅斷面，全寬30 m(見圖2)。

圖1 橋型布置示意圖

圖2 橫橋向斷面圖

2 地質狀況

根據地質勘探報告，勘探深度內(地表下34．50 m以淺)揭露的巖土體為第四系全新統(Q4)及上更新統(Q3)松散沉積物，具層狀分布特征，主要由粘性土組成;下伏為第三紀上新統(N2)泥巖。

根據鉆探野外觀察、原位測試及室內試驗成果，可分為10個工程地質……