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桥改路的原因和控制因素分析

时间:2024-03-16 来源: 浏览:

桥改路的原因和控制因素分析

原创 成永刚 悠游2019
悠游2019

CYGYY2019

博士,教高,注册岩土工程师,中国岩石力学与工程学会地基与工程结构分会副理事长和滑坡与工程边坡分会理事,深部国重实验室顾问委员,中国土木工程学会非饱和土与特殊土常务委员和交通岩土工程委员,国际工程地质协会会员,中国国家公路建设项目评标专家。

一、桥改路的原因
工程建设中由于多种原因,往往存在桥梁调整为路基工程的情况。造成桥改路的原因是多种多样的,但无外乎以下几类主要因素:
1、项目区土石方调配或平衡需求。长大项目建设过程中往往伴随着大量的挖方和填方,而当过多的弃方形成时,为减小弃渣场地的征用和环保要求,故可通过桥改路有效降低弃方工程的规模。
2、 抗灾能力因素影响。路堤工程由于结构刚度明显较桥梁结构的刚度小,在高烈度地震区具有明显优于桥梁工程的抗灾能力。且路堤一旦由于地震、水毁等因素发生损坏,即可通过快速回填确保道路畅通,而这一点是桥梁工程所无法比拟的。
3、 降低工程造价。 由于一般情况下桥梁的造价往往相对较高, 尤其是区内土石方调配有利的条件下,路堤工程比例的提高可有效降低交通工程建设费用 ,从而提高工程的经济性指标。
4、工程工期限制。一般情况下桥梁工程的建设工期相对较长,而路基工程的建设速度相对较快而工期较短。加之桥改路可 快速实现交通运输便道的打通, 桥改路会有效提高工程建设速度,达到压缩工程的目的。
5、工程现场建设的需要。有些高山峡谷地区项目建设时,由于预制场、搅拌站等场地选址困难,或有些桥隧对接部位缺乏必要的工程施工平台,故有时会通过桥改路进行设计优化而实现场地的快速建设或工程平台快速搭建。

6 、工程建设 条件的需要 。路基工程明显较桥梁工程具有较低的门槛,加之桥梁建设的设备 配套和 后勤保障要求较高,这造成有些 偏远或困难地段进行桥梁建设时往往受到较大的限制。 因此,桥改路可实现更多从业者的参与和降低施作难度。

7、特殊地段的应用。 在滑坡或潜在滑坡的前缘,如果存在桥梁墩台施工开挖造成较大的安全隐患,可采用“桥改路”后利用路堤填方对隐患斜坡进行反压,从而提高线路的安全性。 而在崩塌危害地段,采用路堤可有效提高线路的抗灾能力,有条件时宜考虑 “桥改路” 的设计调整。

综上,在条件适合的地段采用“桥改路”工程的设计调整,有助于项目整体的建设。当然, “桥改路” 并不意味着对某一座桥梁全部取消,也可以进行“减跨”式的设计调整,真正做到的设计的精细和严谨。

二、桥改路的控制因素

条件允许时,虽然桥改路存在较多的优点,但也应注意其带来的不利因素和存在的风险。

1、路堤填方高度不宜过高。一般情况填方高度越大,势必造成填方工程的占地面积急剧扩大。

2、下穿标准要求较高地段。交通或潜在交通量较大的地段采用桥梁跨越可有效确保下穿交通的畅通,但采用路基工程时往往需要设置大截面的人行通道,且填方高度越大,通道长度越大,这将极大限制人员或车辆通过时的舒适度和后期养护、照明费用和人员安全。

3、 填料缺乏或调配不力地段。桥改路设计调整前应对有效的填料来源或对土石方调配的可行性进行明确的规划,防止出现填料不足或调配出现导致路堤工程无法实施。

4、 特殊路基的不利控制因素。

1)高陡斜坡的填方坡体稳定性可靠度将存在较大的下降;

2)软弱地基段由于需要对地基进行处治,尤其是桥改路项目填方高度和宽度一般较大,势必要求对下伏软弱地基的处治采取较高的标准和更大的处治范围,导致填方工程的安全性和经济性出现较大的下降;

3)泥石流发育段、 河岸冲刷 地段 采用桥梁跨越或通过明显较路堤有较大的优势,没有特殊原因时需慎用桥改路的调整

4)滑坡或潜在滑坡后部,采用 桥改路 将直接造成坡体加载,这是不利于线路安全的,故不应采用 “桥改路”

三、一个成功的桥改路案例

原设计桥梁全长130m,跨越“内小外大”的喇叭形冲沟,沟内软基厚度不大于3m的软弱地基。但在工程前期准备阶段,由于当地新区建设在冲沟下游倾倒大量弃渣,且不断向大桥所在位置推进。故为确保桥梁的永久安全,故决定利用道路建设期间的弃方采用桥改路进行工程变更。

图1 原桥梁方案工程纵断面图

图2 冲沟下游快速推进的新区弃渣

1、对沟内变更后的路基区所在浅层软弱地基全部采用较硬岩为主的碎块石进行换填,并在下游侧新区弃渣底部设置3孔 Φ150mmPVC排水管,确保填方一旦积水时可通管道排泄至下游侧的新区弃渣,然后通过渗流排出路基填方影响。
2、路基填方采用1:1.5~1:2坡率正常填筑的基础上:
1)在冲沟下游侧设置工程弃渣进行反压,有效提高路基高填方边坡的稳定性。
2)在冲沟的上游侧设置弃渣进行反压,将路基内侧的冲沟完全填平,并在填挖交界面处设置环向地表截水沟,从而使地表水失去汇水进入冲沟的可能性,确保填方基底的稳定。

图3 代表性桥改路工程地质横断面图

桥改路方案不但有效确保了公路的安全,使免受了新区弃渣推进造成的威胁,而且有效消化了公路建设中形成的大量弃渣,提供了工程建设的土石方平衡性,也使工程建设成本有效降低。工程实施后近十年来,路基使用良好,显示桥改路是有效可行的。

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