三穗至施秉高速公路江凱河特大橋橋位選擇研究

石天文，劉朝躍，吳志柏

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)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(gè)路線的走向，且對(duì)工程造價(jià)存在極大影響。

1 項(xiàng)目概況

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(shí)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(hào)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(tái)采用U臺(tái)，橋墩采用雙柱式墩、矩形實(shí)心墩，橋臺(tái)、橋墩均采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。

B2線：起訖樁號(hào)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(tái)采用U臺(tái)，橋墩采用雙柱式墩、矩形實(shí)心墩，橋臺(tái)、橋墩均采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。

2 場區(qū)工程地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

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(duì)高差176.6 m。

2.2 地層巖性

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。

2.3 不良地質(zhì)

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(gè)大小不一洼地，對(duì)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(duì)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(duì)橋梁方案不構(gòu)成影響。

3 橋位處工程地質(zhì)條件比選

主要為拱座處工程地質(zhì)條件比選。

3.1 K線橋位處工程地質(zhì)條件

(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。

3.2 B2線橋位處工程地質(zhì)條件

(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。

3.3 K線、B2線橋位處工程地質(zhì)條件比較

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(duì)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(xiǎn)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(duì)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。

4 結(jié) 語

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(gè)路線的選擇，其重要性不言而喻。

橋位的選擇是一個(gè)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(jià)等多方面綜合考慮。