山区高速公路设计的一些认识

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德达隧道
洞口高程(m) 4387 4373 4049 3940 3852 3576
隧道长度(m) 2950 7079 2778 5682 7954 659
第二部分 勘察设计的一些认识——隧道
➢ 路线要“趋利避害 ➢ 前置性开展地质工作 ➢ 改变“先有路线、再做地
勘”和“过于依赖钻探” 的做法
善于利用普查、遥感和邻近工程已有成果, 辅以大面积地调,把握宏观
路线总体设计要“对自然心存敬畏”,绕避 了哪些、还会遇到哪些、用什么技术手段、 代价多大,全盘掌握
跟踪后续地质工作的进展和成果,修正和调 整方案布局和推荐构想
主跨350m,实现3环、8工作面加载
第二部分 勘察设计的一些认识——桥梁
3
➢ 山区拱桥建造技术
钢管混凝土拱桥:合江长江一桥,主跨530m,世界最大跨径 采用新型钢—砼组合桥道系、真空辅助灌注管内混凝土
第二部分 勘察设计的一些认识——桥梁 3
➢ 结构抗震减震技术
研究墩—水耦合问题
运用Lock-Up装置
第二部分
勘察设计的一些认识
——山区高速公路勘察
第二部分 勘察设计的一些认识——山区高速公路勘察
1
➢ 地形条件复杂,通行困难,工程地质勘察工作难度大 ➢ 地质条件复杂,难点工程地质问题多
第二部分 勘察设计的一些认识——山区高速公路勘察
1
➢ 不良地质发育,对路线方案、建设和运营安全起控制作用 ➢ 深埋特长隧道、特大型桥梁构造物众多
第二部分 勘察设计的一些认识——桥梁
3
➢ 山区拱桥建造技术
挂篮悬浇法:西攀高速白沙沟1#桥 国内首座,跨径150m
第二部分 勘察设计的一些认识——桥梁
3
➢ 山区拱桥建造技术
8环、6工作面加载
钢管混凝土劲性骨架法
工序复杂
环节多
施工不便
第二部分 勘察设计的一些认识——桥梁
3
➢ 山区拱桥建造技术
主跨266m 采用C100自密实砼
FW3-1:25~35∠65~75 SZK4-1
SZK6 FX1:110∠50~60
流面产状:85∠75~85
SZK1
流面产状:75~90∠55~70
SZK2
流面产状:50~90 ∠35~45
流面产状:66∠22
F3:95~100∠50~60
FX2:50~74∠52~85
FX3:248~300∠46~58
第二部分 勘察设计的一些认识——桥梁 2
➢ 抗震设防措施
高烈度地震区:加强抗震设防构造设计,特别是防落梁措施 加大盖梁尺寸、设置挡块、防落链
第二部分 勘察设计的一些认识——桥梁
2
➢ 防飞石、落石技术
主动网、被动网、拦石墙 病害严重时应设置桥上棚架
第二部分 勘察设计的一些认识——桥梁
2
➢ 桥墩防撞技术
第二部分 勘察设计的一些认识——桥梁
3
➢ 梁桥结构轻型化
梁体轻型化:
➢ 叙古高速头道河大桥主跨 130m,采用波形钢腹板
➢ 以钢腹板作为挂篮的承重 构件(SCC工法)
➢ 四川首座裸耐候钢桥梁, 减小养护工作量
第二部分 勘察设计的一些认识——桥梁
3
➢ 梁桥结构轻型化
结构轻型化:雅西高速干海子大桥,全桥长1811m,最大墩高107m 采用钢管砼桁架连续梁、钢管砼格构墩 主梁采用拖拉法施工,全桥结构轻盈优美
往往穿越区域性分水岭,地质条件极为复杂 勘探手段和方法往往受到局限 深部岩体工程性质和关键地质问题的分析极为困难
构造损伤系数Dr: Dr=DtS+Dmf+Dsf+Dj+Dmc
第二部分 勘察设计的一些认识——山区高速公路勘察
2
➢ 重视深埋特长隧道工程地质勘察工作
雅安
西昌
围岩级别
Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅴ级
含水体
在桥墩上设置耗能防撞构造 降低对桥墩的冲击力
第二部分 勘察设计的一些认识——桥梁 2
➢ 桥墩防磨蚀技术
第二部分 勘察设计的一些认识——桥梁 2
➢ 防止桥墩受偏压作用
第二部分 勘察设计的一些认识——桥梁 3
➢ 梁桥结构轻型化
高墩轻型化:雅西高速腊八斤大桥主跨200m,最大墩高182.5m 采用钢管砼组合桥墩,管内灌注C80自密实砼
合理确定越岭隧道标高, 是在工程造价、运营成本 和运营安全间取得平衡和妥协
第二部分 勘察设计的一些认识——路线与总体设计
2
——标高的确定
第二部分 勘察设计的一些认识——路线与总体设计
2
——标高的确定
冰雪线标高—2000~2200m 雨雾线标高—1400~1600m 泥巴山隧道标高—1500m
标高1500m 隧道长10km
➢ 气候多变,区域小气候影响大
➢ 生态脆弱,环境保护的平衡点不易把握 ➢ 路线指标与工程规模、行车安全间的矛盾较为突出 ➢ 运输条件差,便道工程艰巨,施工技术可选择面更窄,
施工组织设计尤为重要
第二部分
勘察设计的一些认识
——路线与总体设计
第二部分 勘察设计的一些认识——路线与总体设计 1
山区公路建设 不良地质在所难免
山区高速公路 勘察设计中的一些认识
四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院 二〇一五年 五月
需要解决好 这对矛盾!
山——高低起伏
条件恶劣、不良地质众多
高速公路——线形舒展
安全舒适,能抵御灾害
汇报内容
第一部分
山区高速公路的特点
➢ 地第形一地质部条分件复山杂区、高地质速灾公害路突出的,特次点生灾害影响深远
隔水带
勘察预测
29% 50% 21%
隧道
施工开挖揭示 27% 57% 16%
划分为一个弱损伤区,三个次 强损伤区
已施工约7km,施工揭示与勘察 推断基本一致
第二部分
勘察设计的一些认识
——路基与防护
第二部分 勘察设计的一些认识——路基与防护
➢ 避免重视构造物勘察、轻视路基勘察 ➢ 尽量避免高填深挖
➢ 螺旋尽量设置在坡顶 ➢ 下坡左旋为宜 ➢ 单圆曲线→多圆卵形曲线 ➢ 隧道内空断面适当加宽
第二部分 勘察设计的一些认识——路线与总体设计
3
长度51km 高差1515m 平均纵坡2.97%
➢ 大纵坡与平曲线的组合 ➢ 长大纵坡的分段与缓、
反坡设置 ➢ 上下行分向平纵面设计
➢ 加强护栏 ➢ 收窄标线 ➢ 避险车道
第二部分 勘察设计的一些认识——路线与总体设计 1
➢ 观音岩路段顺大渡河 右岸上行
➢ 白马危岩高200米,长 500米,规模巨大
➢ 采用两跨大渡河绕避 危岩区域
雅西高速两跨大渡河
第二部分 勘察设计的一些认识——路线与总体设计
1
➢ 为控制投资,以路基方 式通过花岗岩岩堆区
➢ 岩堆区长2000m,横向 100m,厚5~20m
第二部分 勘察设计的一些认识——路线与总体设计
2
——标高的确定
相似气候条件,但山体两侧极不对称,不具备 特长隧道解决不良气候的条件,因此隧道标高
定在2500m,冬季需要交通管制—妥协
标高2000m
隧道长>40km
第二部分 勘察设计的一些认识——路线与总体设计
2 螺旋展线
➢ 极为困难时的特殊展线手段 ➢ 两侧高程极不对称 ➢ 山势突然变陡剧烈抬升 ➢ 大高差梯阶山地
➢ 安监站 ➢ 限速 ➢ 强制降温 ➢ 冬季限行
第二部分 勘察设计的一些认识——路线与总体设计 3
体会和认识
总体设计对长大纵坡与运营安全问题进行系统考虑 对连续长大坡的平面指标要有意识地控制,使驾驶员保持自觉、适度紧张感 指标的连续性和均衡性比指标的高低更为重要 设置接近最短坡长的缓坡和反坡段意义不大 从设计角度对后期运营管控提出针对性建议
第二部分 勘察设计的一些认识——路线与总体设计 1
➢ 5.12地震后,崩塌、滑坡、 堰塞湖等次生地质灾害极 其严重
➢ 拟建道路沿线较大次生地 质病害点达200余处
➢ 路线彻底“避绕”了老虎 嘴、一碗水、彻底关等大 多数大型灾害点
8座隧道——隧道群绕避不良地质 22次跨越岷江——跨河换岸绕避不良地质
瓦斯、岩溶及涌突水、高地应力岩爆或大变形、高地震烈度 隧道处治难度大,处治费用多,施工安全事故时有发生
第二部分 勘察设计的一些认识——隧道
序号 1 2 3 4 5 6
路段 甘孜至白玉公路
G317甘孜境 G317甘孜境 G318甘孜境 卧龙至四姑娘山公路 G318甘孜境
隧道名称 卓达拉山隧道 雀儿山隧道 老折山隧道 高尔寺隧道 巴朗山隧道
第二部分 勘察设计的一些认识——路基与防护
➢ 防护工程应因地制宜,边坡稳定时多采用植被防护
第二部分 勘察设计的一些认识——路基与防护
➢ 注意高位、远程灾害判识和防护
第二部分
勘察设计的一些认识
——桥梁
第二部分 勘察设计的一些认识——桥梁
1
斜坡地带适当加大跨径,适当增加桥长 减少开挖(如独柱墩,如挖孔方桩取代承台群桩) 控制桥台高度,少用肋板台,斜坡上少设锥坡
隧道长度(m) 最大埋深(m) 通风井及分段
13833
1100
2斜1竖4区段
13459
1700
2斜3区段
10007
1650
2斜3区段
8790
1050
1平2区段
8150 8125
750 1250
1竖2区段 1平2区段
第二部分 勘察设计的一些认识——隧道
1
➢ 海拔高
➢ 地质复杂
洞口高程>3000m的隧道有16座 施工缺氧、洞口冻害、雪害处治难度大
第二部分 勘察设计的一些认识——桥梁 3
➢ 结构抗震减震技术
创新采用耗能型中央扣
拉索减震支座 地方标准
第二部分 勘察设计的一些认识——桥梁 4
2011年洪灾
加高桥墩
2013年泥石流掩埋
第二部分
勘察设计的一些认识
——隧道
第二部分 勘察设计的一些认识——隧道
1
➢ 隧道占比大
映汶、广甘、雅康、汶马等高速公路,隧道占比50% 建设费用高、运营费用高
➢ 雨季高位危岩落石影响 巨大
➢ 不断增设挂网、锚固措 施仍不能彻底根治
➢ 最后加设510m长明洞
第二部分 勘察设计的一些认识——路线与总体设计
2
尽量减短越岭隧道长度 越岭标高较高
相对较短的越岭隧道长度 √
狭窄陡峻的地形
×
扭曲迂回的平面线形
×
长距离的较陡纵坡
×
岩溶区地下水侵蚀基准面 冰雪线标高 雨雾线标高
泸沽 比 例 尺:
SZK5
流面产状:255~270∠40~73
F6-1:55~65∠60~75 F6-2:55~65∠60~75
FW6:40~50∠65~75
碎裂状白云岩 岩层产状:53~85∠54~65
碎裂状白云岩 岩层产状:50∠47
F7隧址区产状:80~85∠55~65
FW8:60~70∠63~77
2
➢ 加强新技术的研究和应用
第二部分 勘察设计的一些认识——山区高速公路勘察
2
➢ 加强综合地质勘察和综合地质分析
面对复杂工程地质问题,应加强综合地质勘察 综合运用遥感、地调、物探、钻探、试验测试等信息,并进行综合分析
雅安 比 例 尺:
SZK3 2914.53
流面产状:30~60∠35~50
SZK4 流面产状:252~270 ∠20~70
➢ 隧道长、埋深大
超过5000m的隧道24座,超过10km 的隧道3座 泥巴山、二郎山隧道埋深超过1500m
运营通风规模大,岩爆和大变形问题突出,建设工期长
第二部分 勘察设计的一些认识——隧道
序号
路段
1
巴陕高速
2
雅康高速
3
雅西高速
4
汶马高速
5
南大梁高速
绵竹至茂县公路 6
隧道名称 米仓山隧道 二郎山隧道 泥巴山隧道 鹧鸪山隧道 华蓥山隧道 蓝家岩隧道
FX4:230∠80
斜井口
FW1:260∠70
FW2:220~230∠65~75
F5-2:250∠70~75 F5-1:260∠70~80
流面产状:90~107 ∠30~41
流面产状:180~270∠5~15
F5:240~250∠50~70
FW3:45∠70~80
FW4:40~55∠60~75
FW5:65∠70
第二部分 勘察设计的一些认识——山区高速公路勘察 2
➢ 超前开展走廊带专项地调,宏观把握路线区工程地质条件
大型滑坡、崩塌、采空区、大型岩溶管道等,往往对路线具有重要控制作用 开展专项工程地质调绘,超前查明重大不良地质,避免“折腾”和“浪费”
提前查明煤层采空区、 大型岩溶管道
第二部分 勘察设计的一些认识——山区高速公路勘察
映秀至银 杏K0~K14
7
6
9
9 31
太平隧道
银杏至羊

4 12 8
7 31 连山村隧道
源自文库
K14~K32
羊店至汶

0
2
1 10 13
K32~K49
总计
11 20 18 26 75
原福堂隧道 明洞 明洞
抬高新建桥
母猪坪明洞 抬高标高 燕子岩隧道
第二部分 勘察设计的一些认识——山区高速公路勘察
2
➢ 重视深埋特长隧道工程地质勘察工作
隧道洞口桩号:K53+804 设计高程:1526.54m 隧道洞口桩号:K63+750 设计高程:1540.41米
SZK12
第二部分 勘察设计的一些认识——山区高速公路勘察
2
➢ 针对复杂地质问题开展专题研究
如岩溶、煤田采空区、岩爆及大变形、特殊地质灾害等
段落
危险等级 合计
I级 II级 III级 IV级
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