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1、#工程结构#沿河公路半悬挑式路面设计112张祁,王清远,谭红霞(11四川大学建筑与环境学院,成都610065;21湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082)【摘要】根据某些山区沿河山间小道的拓宽改建,结合具体地形地貌,考虑经济条件与施工难度问题,创造性设计为半悬挑式公路。尽量不破坏原稳定高边坡,以减少土石方开挖,从而获得经济合理、施工方便、稳定安全的三赢效应。改进以往沿河公路均采用半隧道式的设计理念。【关键词】半悬挑式公路;斜撑支柱;疲劳强度;双车分流【中图分类号】U416105【文献标识码】B某拟改建道路一面邻山,一面临河,是一条由原来的量高,且影
2、响观赏性,土方量大会拖延工期及总工程造价羊肠小道经过几代人填填补补勉强能通过一辆运货汽车的成倍提高。道路。道路曲折颠簸,全长大约52km。路段实地考察如下方案三:在不破坏原稳定边坡条件下,对于B型和C内容:路宽、路基材料、最高洪水淹过路面深度、沿路桥型路段采用半悬挑式路面。悬空面用支柱斜撑,并在悬挑涵(已有桥面情况,小溪距桥面高度、桥长)、邻山自然边路面结构中设计配筋及预制桩。混凝土路面板现浇,也可坡坡度、临河坡度、深度、植被情况、边坡山泉大小、最成批预制吊装。此方案有很多优点:不破坏原山体稳定边大转弯曲率、路面横坡、上边坡与下边坡坡基材料、山沟坡;不
3、需要考虑因边坡开挖所带来弃土及边坡支护的大量出入口、河道可运输性等。费用;维护生态平衡和自然景观并可缩短工期;施工期间对通行影响相对要小;可利用河运就近运输砂石,节省材1方案选择料费用与运输费用,同时对河道进行清理的双赢效果;路经考察分析该道路根据其特点大致可分为A、B、C三面板可替换。种类型。其中A型路大约33km,路面基本压实,边坡稳2悬挑式路面设计定且坡角较小,路面较平坦、拓宽灵活,可部分切削坡角或填土方满足宽度要求,因此按常规道路施工与设计即可;211结构整体模式设计B型为粘土或黄土窄路面,大约16km,上边坡与下边坡一该路面地形复杂,路面宽度
4、不一,但一般路面宽度有般很陡,但边坡自然稳定;C型为石灰石山路,大约3~4415m。除去内侧排水沟宽度考虑道路宽需715m,则需设km,带有卡斯特地貌特征,路面很窄边坡也很陡。因此B、计悬挑宽310m左右。据结构受力的合理性,测量方便与C型道路加宽是重点解决难题。有三种方案可供参考:施工方便性,路面平面与横断面见图1、图2。方案一:保留A型路段,B、C型路段改道。但改道施工要穿过几座大山,至少要开挖两个较长隧道进入平地区。该方案优点是平地区施工方便且路程有所缩短,道路平坦直通。缺点要进行大约1km的隧道施工,工程造价太高,而且平地区路段占有良田,土方要
5、外调,不能就地取土且不能利用原压实路面。方案二:对于B、C型路段进行削坡再进行高边坡防护。边坡支护后,筑路简单,该方案也是人们常想到的方案,并且也有一定经验可巡,施工方便,后期维护费用低。图1路面平面布置该方案存在许多缺点:(1)关于公路路堑高边坡没有成熟的设计与施工理论,只是借鉴矿山、水利水电的研究成果212各结构构件截面与配筋设计和实际经验。(2)土石方开挖量大且外调量也大,加大挖选用公路桥涵使用的标准荷载,计算荷载取汽车-15土机与汽车运输费用,并对工期有影响。(3)破坏山体原级计算。考虑路面恒载与汽车作用弯矩包络线,并结合汽有力学平衡,而用支挡
6、加固工程重建力学平衡,加固材料车动力荷载影响进行弯矩计算配筋,再验算抗剪强度和疲的选用及运输,加固设计方法都大大提高造价。(4)破坏劳强度。环境景观和生态平衡及土方散粒对大气与河流都有污染。(5)安全稳定性降低,极可能引发泥石流与沙土流失,且[收稿日期]2005-04-21施工受雨期约束。此方案是传统方法。但边坡支护技术含[作者简介]张祁(1981~),男,湖南祁阳人,硕士生。四川建筑第25卷6期200511289#工程结构#为双坡外排并在山坡内沟收集雨水由排水道下穿路面排入河中,大拐弯设计超高后则单向内排水。在施工完成后进行护栏安装,及其它一些交通附
7、属设施安装,护栏距外边缘20~30cm。在常水位处要防水流引起下边坡塌崩而设计砼止水带,在路面加固与维护时可将可替换板块切割重新焊筋与浇筑,下边坡特陡处可减少设计桩距并重新评估,加大安全度。3特殊路段处理311双车分流图2路面横断面该道路有一路段地形特殊如图5。有A、B两石山丘,由C段土埂连接,原道路绕A而过,转弯很大,视距较小,如果各构件配筋与截面选用如下:采用前述方法虽可加宽路面,但必定影响行驶速度;如果挖板面及纵梁2设计见图3、图4。掉C处土埂,在A、B沟间加一车道,而不需对原路改造,即形成双车分流,将会带来更大方便:路程缩短,交通互不干涉,施工
8、方便,造价降低。C处土方不需外运直接填筑山沟路面。但原山沟聚水流较大,因此路边缘排水沟也应加深
