玉溪煤礦1號橋梁橋臺錐坡設計優化

馬強,艾世勃

（中煤科工集團北京華宇工程有限公司，北京 100120）

玉溪煤礦1號橋梁橋臺錐坡設計優化

馬強,艾世勃

（中煤科工集團北京華宇工程有限公司，北京 100120）

玉溪煤礦1號橋臺錐坡原設計采用一般橋臺錐坡形式，雖然最為簡單,但不僅造成一條農耕道路需要改移，還壓占較多的河灘耕地，為優化設計，經過多方案進行比較后，最終確定土工格柵加筋錐坡形式是最為安全、經濟、合理的。

玉溪煤礦；橋臺錐坡；土工格柵；加筋錐坡；設計優化

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

1 工程概況

玉溪煤礦工業場地位于山西省沁水縣玉溪村西側約1km，同在樊莊河北岸，樊莊河南岸有曲（沃）輝（縣）二級公路通過。1號橋梁系進出玉溪煤礦場區的主要通道，道路起點位于場區大門，終點位于河對岸的曲輝公路臺地，跨樊莊河設一座200m長橋梁（樊莊河屬季節性河流，只有雨季有短暫洪流,其他季節基本為細流）。橋梁正交布設。上部結構采用8×25m裝配式預應力混凝土連續箱梁，下部結構采用柱式墩、肋板臺，樁基礎。橋梁按12m寬公路-I級汽車荷載等級標準設計。玉溪煤礦1號橋梁設計平面位置示意見圖1。

圖1 玉溪煤礦1號橋梁設計平面位置示意圖

2 橋梁錐坡設計優化

由于1號橋的橋臺高度較高，約14～16m，當采用一般橋

臺錐坡形式，橋臺錐坡(含兩側臺后各約30m長路基邊坡)將壓占大量河灘耕地，且造成一條農耕道路需要改移。為減少占地，我們對項目進行工程優化比較，以期設計出最安全、經濟、合理的設計方案。

2.1 號橋梁錐坡設計各方案介紹

2.1.1 一般橋臺錐坡形式

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

圖2 一般橋臺坡形式示意圖（單位：cm）

2.1.2 漿砌片石擋土墻錐坡形式

橋臺錐坡其上部8.0m高度范圍內邊坡坡度采用1:1.50, 30cm厚等截面M7.5漿砌片石防護，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準橫斷面（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計邊坡坡度為1:0.5，8.0m高處也設置一2.0m寬平臺。從加筋底部開始，豎向每0.6m水平鋪設一層單向土工格柵，土工格柵必須采用高密度聚乙烯（HDPE）產品，根據計算本次設計型號分為單向130、90兩種，橋臺錐坡其上部8.0m高度范圍內采用90R型，鋪設長度9m，8.0m以下部分錐坡采用130R型，鋪設長度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。坡面采用生態袋防護，進行坡面綠化[3,4]。生態袋具有透水不透土的過濾功能，既能防止填充物(土壤和營養成分混合物)流失，又能實現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的補充，對植物非常友善，使植物穿過袋體自由生長。根系進入工程基礎土壤中，如無數根錨桿完成了袋體與主體間的再次穩固作用，時間越長，越加牢固，更進一步實現了建造穩定性永久邊坡的目的，大大降低了維護費用[5]。土工格柵加筋邊坡標準橫斷面見圖4。

圖4 土工格柵加筋邊坡標準橫斷面（單位：cm）

加筋土填料采用現場素填土，最大粒徑不得大于20cm。當采用黏性土作填料時，宜摻入適量碎石，土料中有機質含量不得超過5%，也不得含有淤泥質土、耕植土、凍土或膨脹土[6]。兩道土工格柵間的土方填料設計厚度為60cm，正好分兩層填筑碾壓，壓實度要求與原路基設計標準相同即可。

2.2 各方案比選設計

各種錐坡形式(含兩側臺后各約30m長路基邊坡)設計成果匯總見表1。

表1 各方案設計成果匯總

由表1可知，漿砌片石擋土墻錐坡形式雖然施工技術簡單，但需要大量片石材料，施工工期最長，且工程總造價最高，不予推薦。雖然土工格柵加筋錐坡形式比一般橋臺錐坡形式造價高8.71萬元，但其不需要改移農耕道路，同時減少征地1880m2，施工技術簡單易學，對施工工期影響不大。綜合比較認為,土工格柵加筋錐坡形式在本項目上是最為安全、經濟、合理的設計方案。

3 結語

雖說本次設計優化項目在整個1號橋梁中不管是工程量上還是造價上都是較小的一部分，但重視小事、關注細節，把小事做細、做透，這是每個工程設計者不可回避的責任和義務。

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

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

【3】劉風杰.加筋土橋臺[J].黑龍江交通科技，2012(10)：105.

【4】王培清，王保田，郭進軍.加筋土橋臺臺背土壓力的試驗研究[J].土工基礎,2010(4)：95-98.

【5】尹正文，楊鵬飛.黃登大橋加筋土橋臺設計及其應用[J].云南水利發電，2014(6)：60-65.

【6】于曉飛.加筋土橋臺施工工藝淺析[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

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1007-9467（2016）07-0090-03

2016-03-21

馬強（1980～），男，山東菏澤人，高級工程師，從事總平面設計研究，（電子信箱）m aqiang4458@163.com。