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1、 1 设 计 说 明 一、设计依据 1.地勘资料来自中国华西工程设计建设有限公司重庆分公司于2011年4 月完成的外业勘察报告。桥位轴线较勘察轴线向上游平移6 米，新桥位参考采用原桥位地勘报告。2.公路工程技术标准JTG B01-2003 3.公路工程水文勘测设计规范JTG C30-2003 4.公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004 5.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004 6.公路圬工桥涵设计规范JTG D61-2005 7.公路桥梁抗震设计细则JTG/T B02-01-2008 8.公路桥涵地基与基础设计规范JTJ D63-2007 9.公路桥涵施工技术
2、规范JTG-TF50-2011 10.公路交通安全设施设计技术规范JTG D81-2006 11.钢筋焊接及验收规程JGJ 18-2012 二、技术标准 1、设计行车速度：20 公里/小时 2、道路等级：四级公路 3、汽车荷载等级：公路-级 4、桥面宽度：净 7.0+21.25m 5、交角：90（路线中心线前进方向与桥墩、台帽前墙等中心线的右夹角）6、桥面纵坡：0.0%7、桥面横坡：双向 2.0%8、设计洪水频率：1/50 9、抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g，设计地震分组为第一组 三、桥位自然概况及地质评价 1、自然地理概况 1.1 地理位置及交通概况 场地位于重庆
3、市 xx 县 xx 镇 xx 村 xx 河上，工程区内有村级公路通过，交通较便利。1.2 气象与水文 1.2.1 气象 工程沿线属中亚热带季风气候，主要特点是冬暧夏热，降雨充沛，分配不均。多年平均气温为 17.8，月平均气温最高 32.8（8 月），最低 6.3（12 月）。日极端最高气温为 43.5（2006 年 8 月 15 日），最低1.8（1975 年 12 月 15 日）。夏季地表平均温度为 29.6，日变幅 23.7；最高为 61.7，最低 20.2。多年平均相对湿度为 79%。区内以降雨为主，雪、冰雹少见，多年平均降雨量为 1141.8mm，降雨多集中在 49 月，其降雨量最高达
4、 866.2mm，占年降雨量的 76%。近 20 年（7089 年）暴雨、大暴雨主要集中在68 月，日降雨量达 50.9 195.3mm。暴雨出现的次数多，大暴雨出现的次数少，大暴雨出现的概率只占1520%。每年出现暴雨或大暴雨一般只有一次，出现两次的概率1015%，出现 3 次的概率为 5%。2005 年以来年平均降雨量 1094.60mm，最大年平均降雨量 1378.30mm（2007 年），最小年平均降雨量 783.20mm（2009 年），降雨量分配不均，一般集中在59 月，占全年降雨量的2/3。一年内风向最多者为北风，1、4 月份有东风，6、7、8、9 月份有西南风，12 月份有东北
5、风。据历年观测统计，年平均风速为 1.2m/s，最高为 4 月份达 1.5m/s，最低为 11 月份仅 0.91m/s，全年平均风速仅属一级风，但某年7 月份亦曾发生过风速达26.6m/s 的十级大风。1.2.2 水文 场区属剥蚀残丘宽缓河谷低洼地貌，xx 河由西北至东南流过场地后折向东北流过场地。根据现场调查走访并结合现场水文观测，勘察期间xx 河水流速缓慢，过水断面宽2529m，水深约 0.51.50m，流速 0.10.20m/s。水体较清澈。水体颜色较清澈，主要接受降水补给。勘察期间实测河面高程为 396.86396.88m。xx河流至拟建桥位东南侧5.410.4m外形成跌水瀑布，瀑布底
6、 xx 河水面高程 392.96394.03m。跌水瀑布处河床基岩出露，为厚层状砂岩，岩质较坚硬。xx 河河水对其砂岩河床的冲刷影响小，河床稳定。根据现场调查走访及地面洪水痕迹调查。2007 年 7 月 1819 日重庆地区遭遇百年不遇暴雨期间，xx 河该河段（跌水瀑布上游段）水位暴涨，最高洪水位高度约为 401.30m（2007 年 7月 18 日）。导致石板桥封路禁行。该河段常年洪水位 400.50m。勘察期间水量较小，xx 河河水 2 水位的变化及冲刷对拟建桥墩、台有一定的影响。场地地表水文条件中等复杂。2、工程地质条件 2.1 地形地貌 场区属剥蚀残丘宽缓河谷低洼地貌，地面高程 392
7、.96408.39m；相对高差约 16.00m。地形坡角一般在 1015，局部为垂直的陡崖和陡坎。拟建场地周边为农田坡地，原始地形无大的改变。场区内两侧有零星分布的民房，民房周边及沿河两侧基本上为原始地貌。2.2 地层岩性 通过调查，拟建桥位区场地主要分布第四系全新统冲洪积粉质粘土、淤泥；下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组的砂岩，现地层岩性自上而下分述如下：（1）第四系土层 粉质粘土（Q4al+pl）：冲洪积成因。褐色、青色，塑状，局部呈软塑状（岸边表层局部为淤泥质土）。干强度、韧性中等，摇振反应一般，切面稍具光滑，含少量石屑。沿 xx 河两侧呈带状分布，一般厚度 0.230.38m。淤泥（Q4al
8、+pl）：褐灰色、深灰色，软塑状流塑状，切面稍具光泽，摇振反应剧烈，干强度和韧性低，含有机质臭味。厚度0.490.63m。分布于 xx 河河床地段。据对场地及周边环境调查，场地内粉质粘土以冲洪积为主，表层为耕植土，周边散落分布农户，根据岩土工程勘察规范GB50021-2001（2009 年版）第 12.2.1 条判定为类环境类型。场地位于农田坡地。附近周边无化工厂、电镀厂等重工业污染源存在。据现场调查及相邻工程经验认定场地附近的土对建筑材料微具腐蚀性。依据岩土工程勘察规范GB50021-2001（2009 版）第 12.1 条可不取土样进行腐蚀性评价。（2）基岩 基岩主要为侏罗系中统沙溪庙组砂
9、岩。砂岩（J2s-Ss）：灰色、褐灰色，细中粒结构，主要矿物成分为长石、石英为主，次为云母。钙质胶结，厚巨厚层状构造。强风化呈破碎块状，质较软，锤击易断，声哑。中风化层裂隙不发育，仅在局部钻孔内发现裂隙，岩芯较完整，呈短柱状、柱状，一般节长在 80mm470mm间，其岩质均较硬，锤击声响，局部甚至清脆，有回弹，根据钻孔揭露，强风化层厚度0.751.20m 间。为本场地的主要岩性。2.3 地质构造 拟建工程区位于梁平向斜东南翼，岩层呈单斜产出，产状 22515。经过场地开挖地段的地质调查，地表地层层序正常，无地层缺失和重复现象，未见断层破碎带出露；钻探深度范围内基岩地层层序正常，岩芯中所见岩层倾
10、角与区域地层产状基本协调一致，无突变现象。岩心采取率一般较高，无断层破碎带显示，总之，无论地表和钻探深度控制范围内，均无断层破碎带显示。经调查主要发育2 组裂隙，裂隙产状及特征如下：组 955765，裂面较平直，微张，无充填，水平向延伸59m，垂直延伸长 1012m，裂隙间距 4.07.0m，结合一般；组裂隙产状 1663，裂隙面较平直，闭合，无充填，见铁质浸染，水平向延伸 1216m，裂隙间距 35.5m，结合一般。两组均是场地范围内的主要构造裂隙。场地内岩体裂隙为较发育。根据场地周边开挖面的调查及钻探分析，岩体较完整，裂隙面平直，基本无充填。综合判断属于硬性结构面，裂隙面结合程度一般。按公
11、路桥涵地基与基础设计规范JTJ D63-2007 表 3.1.4 的划分，场地内岩体属于较完整。2.4 岩体基本质量等级 经地质调查及野外结构面的观察，岩体多分割成大于 40cm 以上的岩块。经室内试验，中风化砂岩天然单轴抗压强度标准值为 27.20MPa。据工程地质勘察规范（DBJ50-043-2005）表3.1.1 划分，砂岩为较软岩；按表 3.1.6-1 划分岩体完整程度等级，岩体属较完整。根据表 3.1.7确定岩体基本质量等级，砂岩为类。2.5 水文地质条件 2.5.1 地表水 拟建桥位区内 xx 河段河面较宽阔，周围河漫滩较多，流速较缓。根据调查走访，该段 xx河常年洪水位 400.
12、50m。xx 河汛期河水冲刷对拟建桥墩、台有很大的影响。拟建工程桥面高程设计时考虑到 xx 河常年洪水位及最高洪水位对桥面高程的影响，桥面设计高程 403.50 高于最高洪水位，极端天气（连续暴雨）情况下 xx 河水水位上涨不会漫过桥面。但洪水冲刷对桥台、墩基础施工有很大影响。拟建桥台、桥墩基础施工时应做好抽排地表水措施。2.5.2 地下水 工程区内分布的砂岩属弱透水岩层，在裂隙发育地段和地形低洼处，有少量基岩裂隙水。地下水主要为土层中的上层滞留水和基岩裂隙水。接受河水补给，埋藏条件主要受地形控制。3 勘察期间拟建场地未发现明显地下水渗出点。松散土层孔隙水 拟建场区内覆盖层较薄，土层中有少量上
13、层滞水存在，受大气降水补给，赋存于原土层浅表部，水量小，对拟建工程影响不大。基岩风化裂隙水 通过工程地质测绘和调查，结合钻探后 48 小时后的水位观测，临河的钻孔内水位基本与河水水位一致。场地基岩风化裂隙水主要分布在两侧岸坡地段，主要受大气降水补给，xx 河为地下水排泄基准面。具就近补给就近排泄的特点。场地水文地质条件较复杂，土层浅表部有一定的上层滞水，地下水对临河的桥台、墩基础施工有一定影响。采取地表水（河水）1 组水样作水质简分析，分析结果如附件 6，水样测试成果如下（表2.5.1）。表 2.5.1 水质分析成果 分析 指标 HCO3-SO42-游离 CO2 侵蚀 CO2 Ca2+Mg2+
14、CL-xx 河水 195.26 76.85 6.60 0.00 88.18 9.73 25.52 表中单位：mg/L 根据岩土工程勘察规范GB50021-2001（2009 年版）第 12.2.1 条判定为类环境类型，据第 12.2.2 条镁盐(9.732000(mg/L)、硫酸盐 76.85300(mg/L)判断水对建筑材料具微腐蚀性。2.6 地震效应评价 根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010），重庆市 xx 县抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g，设计地震分组为第一组。按建筑抗震设计规范GB50011-2010 表 4.1.1 及条文说明 4.1.1 条，拟
15、建工程场地上覆土层多为第四系全新统冲洪积粉质粘土，粉质粘土剪切波速取经验值 120m/s，属软弱土。场地内土层的等效剪切波速取 120。场地位于河岸的边缘，属抗震不利地段。2.7 不良地质作用 经工程地质测绘和钻探揭露表明，拟建桥位区范围内未发现区域性断层和活断层、泥石流、滑坡、岩溶等不良地质作用，场地内未发现地下洞室。3、岩土物理力学测试指标统计分析 3.1 岩石物理力学指标统计 据拟建桥梁工程结构特征，岩土层物理力学特性，于桥墩、台处钻孔中采取中风化岩样 3组，送重庆一 xx 测试中心进行测试，测试结果见附件，测试成果基本与场地实际情况相符，成果资料可信。测试成果统计分析按 公路土工试验规
16、程 JTE40-2007 附录 A 试验成果分析整理方法进行：根据拟建工程的地理位置特点及其工程特征，将岩石单轴抗压试验成果分别进行统计：如表 3.1。表 3.1 中风化泥岩单轴抗压试验成果统计表 岩石 名称 钻孔 编号 天然抗压强度 MPa 饱和抗压强度 MPa 砂岩 ZK1 28.6 24.9 27.3 22.4 18.7 21.1 ZK2 30.2 31.5 28.8 25.6 23.7 21.4 ZK4 29.7 26.4 28.8 22.7 23.3 19.0 统计个数 n 9 9 范围值 24.931.5 19.025.6 算术平均值 X 28.46 21.98 标 准 差 S 2
17、.010 2.215 变异系数 Cv 0.071 0.101 保证率平均值 Px 27.20 20.60 3.2 桥墩、台基础的承载力容许值及基础型式 支承在基岩上的或嵌入基岩内的钻（挖）孔桩的单桩轴向受压承载力容许值,按公路桥涵地基与基础设计规范JTJD63-2007 中公式 5.3.4 计算。本场地内中风化砂岩桩端岩石单轴抗压强度标准值 frk 取砂岩饱和抗压强度标准值 20.60MPa。桥台明挖扩大岩石基础承载力基本容许值 fa0 按公路桥涵地基与基础设计规范JTJD63-2007 表 3.3.3-1 取值，斜坡地段基础嵌入的有效深度应以最低端为准。桥台、墩的岩石地基承载力基本容许值见表
18、 3.2。4 表 3.2 桥台、墩持力层埋深、岩性、基础型式及承载力基本容许值 注：持力层埋深为桥面设计地坪至中风化基岩层的埋深。4、场地总体稳定性和建筑适宜性 根据区域地质资料、钻探和工程地质测绘表明，场地内地层连续，未发现活动性断层，也未发现滑坡、泥石流等不良地质作用，勘察区场地稳定性较好，适宜修筑本拟建桥梁工程。5、主要工程地质问题 工程区地处剥蚀残丘宽缓河谷低洼地貌区，主要工程地质问题是xx 河河水的冲刷对桥台、墩的影响。岸坡体上分布有冲洪积粉质粘土层，下覆基岩为砂岩。基岩倾角 15，岩体较完整，综合判定基岩面稳定。桥台两侧有放坡条件，根据方案设计，可按坡率1：1.25 放坡。桥台坡脚
19、低于 xx 河常年洪水位，建议采用设矮挡墙支护。6、结论与建议 6.1 结论（1）、本次勘察工作量按公路工程地质勘察规范（JTJC20-2011）和市政工程勘察规范（CJJ56-2012）及相关规范进行，勘察成果能满足规范与桥梁工程勘测要求等要求。（2）、工程区地处剥蚀残丘宽缓河谷低洼地貌区，地形起伏不大。基本未被人类活动破坏，构造上位于梁平向斜东南翼，岩层产状：22515，主要地层岩性为第四系全新统冲洪积粉质粘土及侏罗系中统沙溪庙砂岩。水文地质条件中等复杂，地表水对桥墩基础施工影响较大。未见滑坡、泥石流、地下洞室等不良地质现象，地质环境现状稳定。（3）、根据中国地震动参数区划图（GB1830
20、6-2001）和建筑抗震设计规范（GB50011-2010），场地属抗震不利地段。（4）、岩石地基稳定性良好，适宜本拟建桥梁工程的建设。6.2 建议（1）建议桥台采用明挖扩大基础或桩基础，桥墩采用桩基础。（2）为防止河水冲刷等对桥台的影响，建议采取防护措施。雨季基坑施工时应配备相应的抽排水设备。（3）基坑边坡开挖坡比：粉质粘土 1：1.25，强风化基岩 1：0.50，中风化基岩 1：0.25，并做好支护措施。（4）加强施工验槽工作，发现不良地质问题，请及时与我公司联系，以便会同设计、施工单位共同研究解决。四、设计要点 1.本桥主拱为 1-25m 空腹式等截面悬链线钢筋混凝土拱桥，拱轴系数 3.
21、5，矢跨比为 1/6，主拱圈厚 0.9m；腹拱跨径 2m，矢跨比 1/2，拱圈厚度 0.35m。2.拱圈按弹性无铰拱计算。3.主拱圈采用 C40 钢筋混凝土，腹拱、横墙及侧墙均采用 M10 砂浆砌 MU30 块石；4.桥面铺装为 1017cm 厚 C40 混凝土；内设一层12 钢筋网，间距 10cm。5.拱圈合拢温度按 150C 考虑；6.桥台为重力式 U 型桥台，台身及基础采用 M10 砂浆砌 MU30 块石，台内用砂类土或碎卵石类土回填。五、施工要点 桥梁及其附属构造物施工中，除本设计图中提出的特殊技术和质量要求外，有关施工工艺要求及质量检验标准应符合公路桥涵施工技术规范JTG/T F50
22、-2011、公路工程质量检验评定标准（JTGF80/1-2004）的有关规定。在开工前，建议施工单位对施工图设计文件，尤其是施工工序和施工方法等重要事项进行详细研究。如有不明处，及时与业主和设计单位进行沟通，以便采取妥善措施；对设计文件中表述不准确的地方应及时告知设计单位，以便及时修改、变更，以确保工程质量和施工进度。1.拱架可采用木拱架，施工时另行设计，为保证安全，基础和拱架需避免过大的和不均匀下沉，拱架需设置预拱度并进行预压。位置 持力层岩性 中风化持力层埋深（m）强度指标 基础型式 fa0(Kpa)frk(Mpa)桂 溪 河 中 桥 1#桥台 中风化砂岩 4.20 1200 20.60
23、扩大基础或嵌岩桩 2#桥墩 中风化砂岩 8.11-20.60 嵌岩桩 3#桥墩 中风化砂岩 7.91-20.60 嵌岩桩 4#桥台 中风化砂岩 4.40 1200 20.60 扩大基础或嵌岩桩 5 2.主拱圈施工顺序应自拱脚向拱顶对称浇筑，同时横向也应注意对称浇筑，并随时注意观测和控制拱圈变形。拱圈合拢温度应选择一天中气温最低的时段进行。3.卸落拱架应在拱圈合拢后至少二星期进行，同时在卸拱前，桥台全部工程及台背填土必须全部完成，且拱上建筑基本完成。4.卸落拱架的次序，从拱顶至拱脚分次逐渐对称进行。5.拱上腹孔要求对称均衡加载，腹拱圈砌筑未考虑横墙单向受力的影响而应同时施工。6.砌筑横墙的拱背部
24、分、拱圈与墩台、拱圈与腹拱横墙均须设置五角形拱石。五角石的修凿以按照拱圈坐标和横墙位置画大样图放样的方法较为简捷。也可采用 C40 现浇混凝土。7.腹拱圈拱架一般不用支柱，每排拱架在横墙上挑出一块丁头石来放置，丁头石可大致砌在低于其拱点 4050cm 处。8.靠拱脚的腹拱为三铰拱，铰的形式可在设铰断面，不用灰浆砌缝，而垫以 23 层油毛毡或沥青浸制麻布。铰石选择石质坚硬无裂纹的石料，一对铰石的接触面应较一般拱石多加修凿以增大实际接触面积。9.拱上填料同时起护拱作用，采用卵砾石配砂石等透水性良好的土壤。要求分层填筑，嵌塞密实，使上部恒载容重均匀，砌置与拱顶高度齐平时，大致找平，铺以小石子混凝土抹平层。抹平层起防水作用，并在抹平层上涂沥青 12 道，增强防水效能。10.桥台基础至少须设置在中风化层上，桥台基底承载力不小于 0.5Mpa，基础开挖后，须及时用 C20 混凝土铺底封闭。11.台后应做好排水处理，台后填土应选用透水性良好的砂性土，为减少水平土压力，台后填土不得用大型机械推土筑高和填压的方法。填土分层夯实要求：分层厚度要求不大于 30cm；压实度要求大于 95%。