山区陡坡地段桥墩基础形式探讨

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1、山区陡坡地段桥墩基础形式探讨潘华（四川攀西高速公路开发股份有限公司，四川成都610041）摘要：山区陡坡地段桥墩基础形式选择时必须着重兼顾考虑环境保护、水土保持，避免因大面积开挖而可能诱发的地质病害，增加边坡防护工程，导致造价增加，在设计及施工中必须坚持“最少程度的破坏，最大限度的保护”的理念，选择适宜的基础形式。关键词：山区桥梁；环保；群桩基础；单柱单桩1前言随着四川高速公路建设向盆周及山区延伸，国家大力提倡坚持科学发展观、走可持续发展的道路。如何在山区高速公路建设的设计及施工过程中合理贯彻“最大

2、限度的保护、最小程度的破坏、最大限度的恢复”的建设理念，变得越来越重要。从“安全、环保、舒适、和谐”的理念出发，路线中桥梁比重越来越大，而山区桥梁的桥位具有如下一些特点：地形陡，地质条件差，交通不便，施工条件差，受造价限制，中小跨径桥梁多。因此，为适应新理念，如何选择山区桥梁的基础形式值得探讨。本文选择西攀高速公路巴拉河大桥作剖析，探讨合理的基础形式。2工程慨况四川攀西高速公路地处攀西大裂谷、地震带，沿线地形、地质复杂多变，全国少见的昔格达地层在辖段内分布广泛。沿线地形陡峻，山高谷深，为典型山区地形

3、，相对高差为30至500m。地质条件差，岩体破碎，节理裂隙发育，岩层风化强烈，强风化层厚度大，现自然边坡坡面稳定性差，常见小型崩塌、坍塌破坏。滑坡、泥石流等自然病害分布也较多。四季温差不大，但雨季较明显且雨季时间较长，雨季一般集中在每年的5～10月份。沿线设计特大及大中小桥梁共223座，绝大多数为山区桥梁。西攀高速公路巴拉河特大桥跨越“V”型河谷，两岸陡峻，高墩采用变截面空心薄壁墩，其基础采用群桩基础，承台完全埋入地面。桥型见右图13基础形式与地形及环保的协调3.1原设计不合理原因分析查找从巴拉河特

4、大桥原设计桥型布置图上看，第一至三号墩处地形纵断面较陡，但施工进场后通过对原地形实地踏勘后发现该桥的实际纵横向地面远远比设计图纸陡峭，最陡的坡面坡度达到70余度，连人徒手在坡面上爬行都较困难。而且第五号第六号墩也处于纵横向地形非常陡峭的地段。经过分析查找原因，主要是在原设计时按照传统做法，通过测得得桥纵向左中右三条线来进行桥梁布置的，而没有根据山区地形复杂多变这一明显特点对最不利断面进行测绘，同时用最不利断面作为控制来进行有效的设计。由于桥位走向并不与最陡的坡面法线方向一致，也就造成了桥型布置图上的

5、地面线较缓的假象，进而影响到最终设计成果的质量。优化后该两六号墩位处坡面还需防护处理五号墩位五号墩位处风化岩层及未优化前得试开挖破面由于上述原因，也就造成了桥梁墩基础形式的不合理选择。原设计的第二至第六号墩基础形式均为群桩承台基础，要在地形如此陡峭的坡面上开挖平均尺寸为10.7m×8.3m的承台基坑其施工难度和施工安全保障难度可想而知。如果按照原设计图纸进行施工，对原地表的破坏相当大，同时还会造成开挖坡面的极不稳定，对施工安全及运营安全也会造成极大的安全隐患。针对桥位处地质条件来看，要合理有效的对边

6、坡进行防治成本相当高，同时还难以保证简单处治后会不会诱发其它地质灾害。见上图。通过分析查找原因，对原设计第二号、第五号、第六号墩基础形式选择进行了否定。3.2设计优化根据对原设计不合理原因分析查找的正确结论，重新对第二号、第五号、第六号墩沿最不利断面及法线方向进行了地面线实测工作，本着“最大限度的保护、最小程度的破坏、最大限度的恢复”的建设理念，同时兼顾施工安全、运营安全对该三排墩群桩基础形式进行了优化设计，将群桩基础改为与墩身截面一致得方桩一桩到底的基础形式。业主、设计、监理及咨询专家会审后2一致

7、通过。由于优化后的方案对原地表的大面积开挖和每排墩八处桩孔开挖变为仅四处桩孔开挖，对原地表破坏减小，经过雨季考验，原地表没有发生较明显的变形。施工证明不但安全上容易得到有效保障，同时也提高了工效，节优化后的二约直接投资近三分之一，还不算在边坡防护上号墩开挖节约的费用。4施工便道因施工便道的不合理设置方式，其建设可能诱发一些地质病害，对高速公路的建设与安全运营产生不利影响，导致增加病害处治的工程，增加带来原本不必要的工程建设费用。在目前底价中标的情况下，问题更加突出，因此施工便道的布设除考虑方便施工外

8、，还必须兼顾便道对工程造成的不利影响，设计时应充分重视施工组织设计，系统地考虑施工便道。5结论和建议总的来讲，山区陡坡地形上桥墩基础形式的选择必须考虑对环境影响降到最低，以综合造价及全寿命周期成本的理念选择基础形式。传统的明挖基础形式因造成大量的开挖和边坡防护工程而不适应，选择群桩基础时，承台不宜完全埋入地面，最好选择单柱单桩的形式，减小开挖范围。为确保基础形式符合实际，在山区高速公路桥梁测设时应现场核对，选择利于环保，节省工程投资的方案。3