桥梁工程设计说明

中国XXXXXX设计研究院XXXXXXXXX道路桥梁工程第1页共11页XXX桥梁工程设计说明1概述1.1设计依据（1）XXXX建设工程设计合同；（2）XXXXXX批文；（3）建设方提供的1/500地形图及相关规划资料；（4）《XXXXXXX大桥工程地质勘察报告》（XX东南地质工程勘察设计院）；（5）业主提供的XX河、XX溪水文资料（XXXXXX研究院2018.5.6）。1.2初设批复意见执行情况TL县城乡建设委员会对初步设计进行了批复，涉及桥梁工程的批复意见及设计对批复意见的执行情况如下（参见TL县城乡建设委员会《关于TL县A、B连接道龙腾大道延伸段道路工程初步设计的批复》（铜建委发【2012】93号））：意见：同意桥梁结构采用推荐方案，即跨径为4×45.0m的现浇预应力混凝土连续箱梁。执行情况：按初步设计批复执行。1.3工程规模及主要工程内容TL县工业园区AB区连接道位于TL县县城东北方向，AB区连接道起于XX县城东部边界地带，与现状铜合路相接，终点止于蒲吕镇园区内，与现状龙山大道相接，道路整体呈东西走向，与现状渝遂高速并行而走，距离最近点约为580m，建成后将作为TL县东部片区主要的交通干道以及管网走廊。TLA、B连接道项目道路等级为城市主干道II级，设计车速50km/h，设计荷载为城—A级。共包含两座桥梁：XX桥和YY桥，本册为XX桥施工图。A、B连接道道路K5+300～K5+420段跨越XX现状河道，现状河道宽约55m。XX桥由TL至蒲吕方向，分为左右两幅桥，右幅桥起讫桩号为K5+259.000～K5+451.000，全桥长192.00m。左幅桥起讫桩号为K5+244.000～K5+436.000，左右幅桥均采用4×45m预应力砼连续箱梁桥，全桥长192.00m，全宽40.00m。主要工程内容为桥梁主体结构及附属设施。具体设计内容：桥梁上部、桥墩、桥台，全桥的伸缩缝、支座、桥面铺装、桥面排水、栏杆等。2地质、水文、航运等资料2.1建设场地地形地质条件（摘自《TL工业园区ＡＢ区连接道路XX溪大桥工程地质勘察报告》（X川东南地质工程勘察设计院））2.1.1地形地貌拟建桥位区位于X市TL县PL镇北东约1km，北西侧距乡村公路在100m内，交通较方便。拟建桥位区为浅丘斜坡地貌，西岸地面标高1425.28m（ZK45）～1434.75m（ZK11），相对高差9.47m；东岸地面标高1425.28m（ZK45）～1434.75m（ZK11），相对高差9.47m。2.1.2气象水文拟建桥位区属亚热带湿润季风气候区，具有冬暖春早、夏热秋凉，气候温和、雨量充沛，空气湿度大、云雾多，常年平均气温18.6℃，极端最高气温达42.9℃（2006年8月15日），极端最低气温-3.1℃（1992年1月16日），多年年平均降雨量1185.6mm，其中大暴雨多集中在7～8月，年最大降雨量1532.3（1998年），多年最大月降雨量358.9mm（6月），日最大降雨量266.6mm（2007年7月17日），历年平均风速0.9m/s，最大风速14m/s。拟建大桥跨越的XX溪属于长江流域嘉陵江水系，是涪江的最后一条支流总长143.58km，其中TL县境内88.3km，XX溪在下游建有水电站，常年蓄水位为250.00m，据调查，XX溪历史最大洪水位261.00m出现在1981年。桥位区南西侧有一鱼塘，水面标高259.30m。2.1.3地层岩性桥位区地层为第四系全新统（Q4）和侏罗系中统沙溪庙组（J2s），现将桥位区地层分述如下：第四系全新统（Q4）：桥位区为人工淤泥质土及粉质粘土。淤泥（Q4al+pl）：分布于XX溪中及南西侧的鱼塘中，浅灰黑色，软塑～流塑状，中国XXXXXX设计研究院XXXXXXXXX道路桥梁工程第2页共11页湿，含砂质较重，摇震反应明显，无包含物，有嗅味。XX溪中厚度1.40m（ZY17）～3.60m（ZY23），层底标高244.79m（ZY21）～249.29m（ZY17）；鱼塘中厚度4.00m（ZY11）～6.20m（ZY7），层底标高251.110m（ZY7）～253.71m（ZY11）。粉质粘土（Q4el+dl）：浅黄色、褐色，可塑状，干强度、韧性中等，切面稍显光泽，不具摇震反应，为残坡积成因，分布于场东西两岸的斜坡地段，西岸厚度0.80m（ZY5）～4.90m（ZY12），层底标高252.44m（ZY12）～265.89m（ZY1）；东岸厚度0.50m（ZY24、ZY26）～1.30m（ZY33），层底标高260.07m（ZY27）～271.99m（ZY34）。侏罗系中统沙溪庙组基岩（J2S）：桥位区基岩由泥岩及砂岩组成。泥岩：为紫色、紫红色，泥质结构，厚层状构造。由粘土矿物组成，局部含灰绿色钙质粉砂质斑团。除强风化带外，岩芯较完整，无软弱夹层。揭露单层厚度1.80m（ZY10、ZY11）～28.60m（ZY19）。泥岩为桥位区主要岩石，桥位区均有分布。砂岩：黄灰、灰白色，细粒结构，厚层状构造。主要矿物成分为石英、长石及少许云母碎片，钙质、泥质胶结，揭露单层厚度1.40m（ZY12）～15.40m（ZY3）。砂岩为桥位区次要岩石。2.1.4地质构造勘察区位于蒲吕场向斜倾末端，无断层。在桥位区东侧岩壁测得岩层产状325°∠5°，测得两组代表性裂隙，其产状特征分别为：①裂隙130°∠73°，面微弯曲，宽1～2mm，延伸1～2.5m，间距2～3m，局部方解石或泥质充填，结合一般，为软弱结构面；②裂隙204°∠67°～85°，平直，裂面宽2mm左右，延伸1～2m，间距1～3m，局部泥质充填，结合一般，为软弱结构面。2.1.5不良地质现象及地震根据地质调查和钻探揭露，桥位区及附近无崩塌、泥石流、滑坡、危岩等地质灾害及地下洞室等对工程不利的埋藏物。桥位区覆盖层为淤泥质土和粉质粘土，经剪切波测试统计（见表3），桥位区淤泥厚度0～6.2m，Vs平均值115m/s，为软弱土；场地粉质粘土厚度0～4.90m，Vs146～154m/s，平均150m/s，为软弱土；强风化、中风化岩石Vs＞500m/s，为稳定岩石。按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），拟建桥位区地震基本烈度为6度，按7度构造设防，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值0.05g，设计特征周期值桥位区类别为Ⅱ类取0.35s。按《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008），拟建大桥为重点设防类（乙类）。按《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)，拟建大桥可采用简易设防。2.1.6岩石力学性质①岩石天然重度（试验成果统计详见表5）中风化泥岩天然重度区间值25.15～25.33KN/m3，平均值25.24KN/m3中风化砂岩天然重度区间值23.88～24.01KN/m3，平均值23.92KN/m3；②岩石单轴抗压强度（试验成果统计详见表6）中风化泥岩天然单轴抗压强度：区间值4.9～10.1MPa，平均值6.9MPa，标准值6.5MPa；中风化泥岩饱和单轴抗压强度：区间值3.0～6.5MPa，平均值4.3MPa，标准值4.0MPa；中风化泥岩软化系数0.62。中风化砂岩天然单轴抗压强度：区间值16.3～22.3MPa，平均值19.3MPa，标准值18.3MPa；中风化砂岩饱和单轴抗压强度：区间值10.8～15.3MPa，平均值13.3MPa，标准值12.5MPa；中风化砂岩软化系数0.69。③岩石变形指标中风化泥岩荷载：平均值2.47MPa，标准值2.20MPa。弹性模量：平均值1773.1MPa，标准值1674.1MPa。泊松比：平均值0.36，标准值0.37。中风化砂岩荷载：平均值8.28MPa，标准值7.78MPa。弹性模量：平均值4332.5MPa，标准值4190.2MPa。泊松比：平均值0.22，标准值0.23。④岩石抗拉强度中国XXXXXX设计研究院XXXXXXXXX道路桥梁工程第3页共11页中风化泥岩抗拉强度：区间值0.48～0.59MPa，平均值0.54MPa，标准值0.50MPa；中风化砂岩抗拉强度：区间值1.17～1.27MPa，平均值1.21MPa，标准值1.18MPa。⑤岩石抗剪强度（详见表8）中风化泥岩抗剪强度（最小二乘法）：tgφ平均值0.71（φ=35°22′），标准值φ=32°（经验值）C值平均值1.90MPa，标准值1.65MPa（经验值）；中风化砂岩抗剪强度（最小二乘法）：tgφ平均值0.91（φ=42°18′），标准值φ=38°（经验值）C值平均值4.60MPa，标准值4.40MPa（经验值）岩石单轴抗压强度试验成果统计表表5中风化岩石天然重度试验成果统计表表5野外编号天然重度（KN／m3）泥岩ZK30-1~525.2925.2425.33ZK32-1~525.2025.1525.23统计组数6平均值25.24标准差0.06变异系数0.002砂岩ZK3-1~523.8823.9223.84ZK24-1~523.9724.0123.93统计组数6平均值23.92标准差0.06变异系数0.003中风化泥岩单轴抗压强度试验成果统计表表6岩石试验项目孔号区间值平均值(MPa)软化系数标准差δfr(MPa)变异系数δ修正系数标准值(MPa)泥岩天然抗压ZY9-1~64.96.90.621.270.180.9426.5ZY11-1~6～ZY13-1~610.1ZY19-1~6ZY20-1~6ZY23-1~6ZY24-6~11ZY27-1~6ZY30-6~11ZY32-6~11饱和抗压ZY9-1~634.30.910.210.9334ZY11-1~6～ZY13-1~66.5ZY19-1~6ZY20-1~6ZY23-1~6ZY24-6~11ZY27-1~6ZY30-6~11ZY32-6~11砂岩天然抗压ZY3-1~616.319.30.691.940.10.94718.3ZY6-1~6～ZY15-1~622.3ZY16-1~6饱和抗压ZY3-1~610.813.31.540.120.93912.5ZY6-1~6～ZY15-1~615.3ZY16-1~62.1.7地基承载力根据室内试验成果、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）并结合地区经验，确定岩土地基承载力基本容许值[fa0]：1、淤泥[fa0]=50KPa；中国XXXXXX设计研究院XXXXXXXXX道路桥梁工程第4页共11页2、粉质粘土[fa0]=160KPa；3、强风化泥岩[fa0]=300KPa；中风化泥岩[fa0]=500KPa；4、强风化砂岩[fa0]=400KPa；中风化砂岩[fa0]=1100KPa。嵌岩桩单桩轴向受压承载力容许值[Ra]按《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）5.3.4条进行计算。泥岩天然抗压强度标准值取6.5MPa；桩的极限侧阻力标准值：强风化泥岩取100KPa，强风化砂岩取150KPa。2.1.8持力层及基础型式评价桥位区淤泥及粉质粘土分布、厚薄不均，不能作为基础持力层；基岩强风化带厚度较小，岩体破碎，力学性能差，拟建大桥荷载较大，基岩强风化带亦不宜作基础持力层，中风化基岩是桥位区较为理想的基础持力层。根据大桥设计方案，桥墩和桥台均采用桩基础，建议桥台采用挖孔桩基础；桥墩采用机械成孔桩基础，嵌岩桩嵌入持力层深度应按《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）5.3.5条进行计算。2.1.9结论及建议1、桥位区地质构造简单，无不良地质作用，水文地质条件简单，抗震设防烈度为6度，桥位区和岩石地基稳定，适宜本拟建工程建设。2、以中风化基岩作持力层，建议采用桥台采用挖孔桩基础；桥墩采用机械成孔桩基础。3、岩土地基承载力岩土地基承载力基本容许值[fa0]：淤泥[fa0]=50KPa；粉质粘土[fa0]=160KPa；强风化泥岩[fa0]=300KPa；中风化泥岩[fa0]=500KPa；强风化砂岩[fa0]=400KPa；中风化砂岩[fa0]=1100KPa。中风化泥岩抗压强度标准值：天然6.