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西部交通建设科技项目

交通编号：

合同号：2003 318 223 14 单位编号：

密级：内部分类号：

西部地区中小跨径适用桥梁型式的研

究

专题一之子课题

西部山区中小跨径桥梁合理孔跨

布置方案的研究

云南省公路规划勘察设计院

交通部公路科学研究所

2006年3月

目录

目录

1 概述 (6)

1.1 项目研究的依据和必要性 (6)

1.2 工作过程简述 (6)

1.3 项目主要研究成果 (6)

2 项目主要研究内容 (7)

2.1 项目研究的主要工作内容 (7)

2.2 具体的实施方案 (7)

2.3 本项目研究的关键技术 (7)

3 项目调查研究 (7)

3.1 资料调查 (7)

3.2 调查结果分析整理情况 (8)

4 研究成果与分析 (10)

4.1 黄土冲沟地区中小跨径桥梁的布设原则 (10)

4.2 黄土冲沟地区中小跨径桥梁的合理孔跨布置 (11)

4.3 黄土冲沟地区中小跨径桥梁的桥型选择 (12)

5 结论 (12)

5.1 研究成果总结 (12)

5.2 存在的问题与建议 (13)

参考文献 (15)

附录 (1)

附录A (1)

附录B (1)

B1 (1)

B1.1 (1)

B2 (1)

附录C (2)

1 概述

1.1 项目研究的依据和必要性

1.1.1 项目研究的依据

“西部黄土冲沟地区中小跨径桥梁合理孔跨布置方案的研究”科研项目为西部交通科研项目“西部地区中小跨径适用桥梁型式的研究”的子课题。甘肃省交通规划勘察设计院以交通部公路科学研究所的委托协议书为依据（项目编号：200331822314）。双方合作的研究内容是：

1）西部黄土冲沟地区中小跨径桥梁合理孔跨布置方案的研究；

2）西部黄土冲沟地区中小跨径桥梁设计指南部分章节。

1.1.2 项目研究的必要性

近年来，随着我国经济的高速发展，公路等级不断提高，高等级公路的建设迅速发展。由于中小桥孔跨布设不合理，引起桥梁病害，进而影响高等级公路的行车舒适性，服务水平降低的矛盾日益突出，严重制约着公路建设的质量和发展。因此，在高等级公路的建设中，黄土冲沟地区桥梁孔跨的合理布置成为一项急需研究解决的技术难题。

1.2 工作过程简述

根据项目要求，本子课题科研小组首先确定了本课题的研究目的及内容，编制了研究大纲，制定了详细的进度安排计划，并且对科研人员进行了合理分工。通过收集我院近年来在黄土地区设计的公路中小跨径桥梁采用结构类型资料（如：国道312线静宁～会宁段；GZ45徐家磨～古浪汽车专用二级公路；GZ45天水～谗口汽车专用二级公路；白银～兰州高速公路；谗口～柳沟河高速公路；兰州～临洮高速公路；刘白高速公路），经过多次汇总分析讨论，从合理、经济、安全等角度进行判译分析总结，于2004年12月底完成了本科研报告的编制。

1.3 项目主要研究成果

《西部黄土冲沟地区中小跨径桥梁合理孔跨布置方案》研究报告及有关调查资料。

2 项目主要研究内容

2.1 项目研究的主要工作内容

根据本项目研究目的，黄土冲沟地区中小跨径桥梁合理孔跨布置方案的研究主要工作内容如下：

1）收集和调查黄土山区和黄土冲沟地区桥梁运营现状，分析产生桥梁病害的原因；

2）根据桥梁病害现状，分析、研究桥梁布置方案与病害的关系；

3）通过分析、研究及总结，提出黄土冲沟地区中小跨径桥梁合理孔跨布置方案选择的原则和方法。

2.2 具体的实施方案

1）现场调查黄土山区和黄土冲沟桥梁运营状况，收集有关技术资料和已有的研究资料。

2）总结已建的黄土冲沟上桥梁孔跨布置方法，结合调查结果分析现有布置方案存在的问题或不足。

3）针对黄土冲沟的地形、地质特点，提出中小跨桥梁孔跨布置的原则和方法。

2.3 本项目研究的关键技术

本项目为西部交通科研项目“西部地区中小跨径适用桥梁型式的研究”的子课题。主要关键技术如下：

1）总结目前黄土冲沟地区中小跨径桥梁的一些病害和设计方法的缺陷

2）建立模型，对桥型方案进行综合分析

3）提出黄土冲沟地区桥型选择的方案和对策

3 项目调查研究

3.1 资料调查

3.1.1 我省黄土地区资料收集

3.1.1.1黄土冲沟形成的原因

甘肃省位于中国西北内陆，地处黄河上游，地形复杂多样，山地、高原、平川、河谷、沙漠、戈壁等地形、地貌均有分布。其中陇中黄土高原占甘肃地域的比例较大，由于流水的长期侵蚀、切割、黄土高原被分割为大小不等的塬、梁、峁、崾、岘和纵横深切的沟壑等地形。

3.1.1.2我省湿陷性黄土的工程地质

1）黄土的湿陷机理

2）我省湿陷性黄土的工程地质分区：

3.1.1.3黄土区冲沟

1)黄土侵蚀地貌

a）黄土区大型河谷

b）黄土区冲沟

2)黄土冲沟的形成与发展

a）细沟阶段：水流在斜坡上由片流逐渐汇集成细小的股流，沿坡而下，在地表形成大致平行的细沟，又称犁沟。细沟很浅，一般仅0.5米宽，0.1～0.4米深，数米到十余米长。沟底的纵剖面与斜坡坡形一致，横剖面呈宽浅的“V”字形。细沟一经耕犁，即行消失。

b）切沟阶段：细沟进一步发展，下切加深，穿过耕犁层，形成切沟。切沟宽、深均可达1～2米，沟底纵剖面已有一部分与斜坡面不一致，沟床多跌水或陡坎并具明显的沟缘，沟口常形成小陡坎，成另悬沟口。

3.1.2 现场调查资料收集情况

几条公路的现场调查资料见附件资料。

3.2 调查结果分析整理情况

3.2.1 高等级公路中小跨径桥梁调查

3.2.1.1国道212线兰（州）临（洮）高速公路中小跨径桥梁调查

3.2.1.2施工、运营中存在的病害及原因分析

1) 施工中存在的病害及原因分析

本桥位处两侧为水浇地，老乡浇地时，水渗到基础下面，使地基承载力下降，达不到设计要求，而使墩台产生了不均匀沉降，见图3-1。