悬索桥设计说明

悬灌梁施工质量控制要点悬索桥设计说明

一、概述

本项目为配合XXX工程建设所进行的库区淹没路桥复建工程。

原XXX人行索桥全长约60m，桥面高程约为1284.0m，两岸为人行便道。XX水电站库区蓄水后，正常蓄水位为1335.0m，将淹没原人行索桥。为保证黔中水利枢纽工程建成后两岸交通的恢复，按照国家有关水库淹没赔偿的“三原”原则及有关规定，重建XX县化乐乡夺泥村河边组人行索桥及两岸人行便道。

二、设计技术标准和主要参数

1、设计依据

（1）《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）；

（2）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）；

（3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）；

（4）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024—85）；

（5）《钢结构设计规范》（GB50017—2003）；

（6）《重要用途钢丝绳》（GB8918—2006）；

（7）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）；

（8）《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1—2004）；

（10）《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）；

（11）《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）；

（12）《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG DF40-2003）；

（13）《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTG F30-2003）。

2、设计标准

（1）人行索道技术标准

荷载：人群荷载2.0kN/m2。

桥面宽度：净－2.3m。

合龙温度：15℃。

（2）人行便道技术标准

技术等级：等外公路；

计算行车速度：20km/h；

路面宽度：2m；

路面类型：泥结碎石路面。

三、桥梁地质概况

1、自然条件

（1）气候、水文

桥址区属亚热带常绿阔叶林红黄壤带的岩溶高原中山区，年平均气温13～15℃，年降雨量1000～1100mm，是贵州热量较低、雨量较多、海拔较高的剥蚀、侵蚀高原山地区。

（2）地形、地貌

桥位区为河谷斜坡地形，总体上两侧高中间低，呈“V”字型，其地面标高1269.20m～1348.92m，相对高差79.72m, 河床标高约为1268.7m。两侧地形坡角较大，一般坡角30～60°，南岸一侧谷坡较陡，地形综合坡角近于垂直；北岸一侧谷坡下缓上陡，地形坡角一般30～60°。桥位区地貌为岩溶化脊状中低山地形地貌，属溶蚀地貌，河岸两侧以高山峰林为主，山脊山顶为条形状，延绵起伏。场地两侧无公路通过，故交通较为不便。

（3）构造、地震

本区在大地构造上属扬子准地台西南分布区，桥址区及其附近无区域断层及全新世活动断裂经过。场区出露三叠系永岭组中厚层、厚层状石灰岩（T1yn）分布区。

永岭组中厚层、厚层状石灰岩地层产状105∠7°，以产状为102∠5°（4条/m2）和126°∠8°（5条/m2）两组柱状节理裂隙最为发育，裂隙宽2.0～20.0cm，节理密度9条/m2，内充填粘土、偶见铁锰质氧化薄膜充填，节理裂隙的切割和破坏作用，使岩体强度大大降低，且裂隙与岩层面共同构成水解粘土化作用中水介质运移通道。

本地区抗震设防烈度为6度，请按相关规范进行抗震设防。

（4）岩土工程地质特征

根据桥址区岩土层的物质性质成分、力学性质及工程地质钻探揭露，土层分为第四系残坡积粘土层；岩体分为强风化和中风化岩层，共3个基本单元。分述如下：

第（1）层：粘土 (Q4dl+el) 褐黄色，可塑状，湿，局部含铁锰质结核，含10～20%的中粗砂。

第（2-1）层：强风化石灰岩(T1yn) 淡黄、浅灰色，采芯困难，采取率低，岩芯呈碎块状、砂状，节理、裂隙极为发育，钻进较快，结构密实，岩体破碎，强风化。

第（2-2）层：中风化石灰岩(T1yn) 浅灰色，致密，中厚层状，岩芯呈短柱状、柱状，微节理、裂隙发育，部分结构面被铁质浸染，部分为方解石脉充填，岩体较完整，块状结构。

（5）水文地质条件

桥址区地表水主要为大气降水；桥址区地下水类型主要为上层滞水类型，以裂隙水、孔隙水为主要形式赋存，主要为大气降水补给地下水。河水面为排泄基准面。本次勘察各个钻孔均未见地下水，地表水排泄条件好。

桥址区常年水位标高：1270.00m，枯水期水位标高：1269.00m，丰水期水位标高：1271.00m，勘察时水位标高：1268.68m，历史最高水位标高：1274.00m；XX水利枢纽工程库区储水后正常水位为1331.00m，最高水位为1335.00m。

（6）不良地质现象

经勘察证实：场地不良地质现象主要为：

①粘土层：较薄，分布不均，强度低、压缩性高，稳定性差。

2、场区各岩土类型工程地质特征及物理力学性质

（1）岩石物理力学指标的试验值

①岩土采样测试

第四系粘土较薄，分布不均，强度低、压缩性高，稳定性差，对本项目建设无多大意义，所以未对此层取样进行试验。强风化岩层因破碎不完整，不能采取合格样品作力学测试，其物理力学性质参数采用地区经验确定；中风化岩层取样进行试验确定其物理力学性质。

（2）试验参数的统计计算

（3）各岩土体物理力学性质参数

①粘土（Q4dl+el）：根据地区经验，其力学参数容许承载力fak=150KPa，变形模量E0=7.3MPa，极限摩阻力50KPa。

②-1强风化岩层（T1yn）：类比强风化岩层其力学参fak=900KPa，变形模量E0=25.0MPa，极限摩阻力370KPa。

②-2中风化岩层（T1yn）：中风化岩层其力学参数fak =4MPa，fr =39.3MPa，抗拉强度1.97MPa，粘聚力7.61MPa，内摩擦角48°,自然重度26.7KN/m3。

3、基础类型及基础持力层选择评价

该桥址由于其上分布不稳定、厚度变化大、强度低、易变形、整体稳定性差的粘土层及强风化岩层，不能做为桥基础持力层；中风化岩层由于其埋藏浅，强度较高，分布较连续，稳定性较好，可以做为桥基础持力层，建议将两岸桥基础置于中风化岩层。

根据桥址区地形条件、岩土体的工程地质特征、埋藏条件，结合拟建该人行索桥的桥型特征，保证地基基础的稳定性、安全性和抗滑稳定性要求。建议索塔基础类型采用刚性扩大基础并满足相应的埋深要求或挖孔桩基础，地锚可采用锚索，锚入中风化岩层地层编号（2-2）层一定深度内。该桥址由于其上分布不稳定、厚度变化大、强度低、易变形、整体稳定性差的粘土层及强风化岩层，不能做为桥基础持力层；中风化岩层由于其埋藏浅，强度较高，分布较连续，稳定性较好，可以做为桥基础持力层，建议将两岸桥基础置于中风化岩层。

根据桥址区地形条件、岩土体的工程地质特征、埋藏条件，结合拟建该人行索桥的桥型特征，保证地基基础的稳定性、安全性和抗滑稳定性要求。建议索塔基础类型采用刚性扩大基础并满足相应的埋深要求或挖孔桩基础，地锚可采用锚索，锚入中风化岩层地层编号（2-2）层一定深度内。

4、场地稳定性、适宜性评价

根据区域地质资料和现场地质调查表明：桥址及其附近未见区域断层及全新世活动断裂，第四系层覆盖层较薄，岩体埋藏深，属中等复杂场地，结合场区工程地质特征、水文地质特征及拟建桥梁的结构和荷载等特点，场地满足安全性、稳定性要求，适宜本工程修建。

四、人行索桥设计

本次结构设计范围为XX路桥复建工程XXX人行索桥结构工程部分。

本设计共一座桥梁，具体设计内容包括：桥梁上部、索塔、锚锭、基础、桥面系等工程。本设计采用126m跨径的索桥。主要材料如下：

1、混凝土

桥塔采用C35混凝土；承台、桩基、风缆锚锭及主索锚块采用C30混凝土；其质量要求均应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）的有关规定。

2、普通钢筋

钢筋采用R235、HRB335、HRB400，其技术性能应分别符合中华人民共和国国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB 13013-1991）、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB 1499-1998）的规定。机械接头应符合中华人民共和国行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-2003）中Ⅰ级接头要求。

3、钢丝绳

主索采用6×19W+IWR型钢丝绳，直径30mm，一根主索7根钢丝绳；风缆规格为6×19W+IWR型，直径28mm，钢丝绳均采用GB8918-2006标准。

4、钢材

横梁采用I20b工字钢（GB 706－88）；纵梁采用160×63×6.5槽钢（GB 6723-86），平联采用L75×8角钢（GB 9787-88）。

五、人行便道设计

1、平面设计

道路路线根据用地和现场确定。起点K0+000，X= 2900459.02457 Y= 478842.66431,终点K0+360.043 ，X=2900731.78795 Y= 479013.12904，全长360.043米。路线最小平曲线半径为39米。