棚洞说明
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说明本设计段设置棚洞一处,为抚松棚洞,中心桩号为RK281+749,共136m 。
起点桩号为RK281+681,终点桩号为RK281+817。
1.设计依据1.中华人民共和国《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分);2.交通部部颁标准《公路工程技术标准》(JTG B01-2003);3.交通部部颁标准《公路工程地质勘察规范》(JTJ 064-98);4.交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);5.交通部部颁标准《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007);6.交通部部颁标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000);7.交通部部颁标准《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004);8.交通部部颁标准《公路隧道施工技术规范》(JTJ 042-94);9.交通部部颁标准《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GBJ 50086-2001);国家、交通部及省内现行的其它相关《标准》、《规范》、《规程》、《办法》等。
2.设计标准1.荷载等级:公路-Ⅰ级。
2.棚洞标准横断面采用圆拱板结构,有效净宽12.75m,最大净宽13.57m,有效净高5.00m,最大净高7.17m,左侧和右侧各设置0.75m检修道。
3.棚洞横坡:单向横坡,同路面横坡。
4.本段最大冻土深度1.79m。
5. 依据国家地震局和建设部发布的《中国地震参数区划图》以及吉林省抗震防灾办公室与吉林省建筑设计院编制的《吉林省地震动参数区划工作图》(2001版),该区基本地震烈度为小于VI度,地震动峰值加速度小于0.05g。
3.设计原则1.棚洞结构形式的确定以技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理,方便施工和有利于环保为原则,并适当考虑美观、因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素。
棚洞设计时充分考虑了国家有关土地管理、环境保护、水土保持、节约用地和保护原有植被等法规的要求,同时结合远景规划,使设计的棚洞结构和断面净空能适应长期营运的需要。
浅谈棚洞施工工艺摘要:本文主要介绍了棚洞施工的几种施工工艺,分析了每种工艺的优缺点和适用条件。
针对不同的地形地势,采用不同的施工工艺,不但可以缩短工期,节约成本,还可以有效的保障施工安全。
关键词:棚洞施工;优缺点;使用条件一、工程概况沪昆铁路下行线新窑至茨冲段位于贵州省六盘水市,该段铁路为19世纪60年度修建,由于当时修建铁路的标准低,铁路沿着山坡中部通过,左侧是深谷,陡坡,右侧是石质峭壁,自然坡面上分布有大量危孤石,对既有铁路行车安全威胁很大,为解决这一问题,从开通以来对右侧坡面采取了不少防护措施,有拦石墙,主、被动网等,但防治效果不是很彻底,近年来通过新建棚洞,起到了很好的作用,通过这几年的棚洞施工,我们掌握了不少好的施工工艺,针对不同的地形和现场条件,选择合适的施工工艺,不仅可以缩短工期,节约成本,还能减少安全隐患,保证施工和行车安全。
二、棚洞施工工艺介绍一个棚洞包括内边墙、立柱、纵梁和t型梁以及附属设施几部分,但主要的施工难点在于t型梁的施工,一个棚洞的施工方案取决于t型梁的施工工艺,本文介绍的主要是t型梁的施工,根据实际施工经验总结t型梁的施工主要有二种:一是采用防电拱架现场浇筑法,二是吊装法,吊装法又可以有三种情况,第一种是直接在棚洞顶把t梁预制好,再用龙门吊横移吊装到位,第二种是在铁路旁边把梁预制好,把汽车吊车开到铁路边或通过轨道车运到铁路边后,再用汽车吊车把t梁吊到预定位置,第三种是在铁路旁把梁预制好,把汽车吊车通过轨道平车运到工地,汽车吊车直接在平板上进行吊装。
三、棚洞施工工艺的适用条件及优缺点3.1 防电拱架现浇法防电拱架现浇法主要用于现场不通交通,找不到t型梁预制场地的地方。
该办法主要是利用定型的防电拱架台车,台车长5m,搭设好后满足限界要求,在封锁停电的情况下把台车安装好,同时需要对既有接触网降网出来,在台车顶部铺设模板作为t型梁施工的底模,在台车上进行t型梁现浇施工,等第一组t型梁强度达到要求后,把防电拱架台车松开往前推,推到位后再进行t型梁的施工,如此反复进行,直到棚洞t型梁施工完毕。
棚洞施工工法文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]5棚洞施工工法5.1棚洞施工工序棚洞施工主要分为棚洞边坡开挖与防护、棚洞基础及主体结构施工、棚洞防排水施工及回填绿化四大步序。
以K30+610~K30+664段为主,说明具体工序如下:(1)清表及坡顶截水沟施工棚洞边坡开始施工前,应首先核查坡面范围内有无危石、松散堆积物,然后清理开挖范围内坡体表层土。
并按照设计文件要求,结合实际地形施作边坡坡顶截水沟,防止雨水下渗至坡面,引起滑坡等不良地质灾害。
(2)三级边坡的开挖防护边坡开挖采用逆作法,分段分台阶自上而下逐级开挖,要求旱季施工。
开挖过程中应随开挖、随支护,以保证边坡施工中自身的稳定性。
边坡开挖后,应立即进行边坡防护施工。
施工中应注意观察边坡坡顶情况,进行边坡稳定性监测。
(3)二级边坡的开挖防护边坡的开挖应逐级下降,上一级边坡基本稳定后,才进行下一级边坡的开挖,边坡的防护及注意事项与上一级一致。
(4)一级边坡预加固支挡结构施工一级边坡预加固采用1.8×2.2m人工挖孔桩,施工中应先开挖第一环护壁,浇筑首节混凝土护壁,护壁顶高出地面55cm,同时做好护壁锁口圈。
依次进行护壁开挖、支护,每次开挖深度不超过1m,每环护壁开挖完成后进行护壁混凝土浇筑,待混凝土强度达到设计强度的75%后,进行下一环护壁施作。
待开挖至设计深度后将加工合格的钢筋,利用吊车下入孔内,自下而上逐段进行钢筋笼孔内安装。
钢筋搭接长度及同一断面内钢筋连接面积应按照相关规范办理。
桩身钢筋安装就位后进行桩身混凝土浇筑,井口设置固定料斗支架,利用串筒注入井内。
为避免混凝土骨料分离,串筒底距浇筑混凝土面控制在2m以内。
桩身钢筋定位应准确,保证钢筋保护层厚度;同时应注意桩顶端锚索钢管的预埋。
(5)桩端锚索施作及一级边坡开挖防护待桩身混凝土强度达到100%后,开始施作桩端锚索,锚索张拉力及锁定荷载按设计文件要求及相关规范执行,应严格保证锚索锚固段长度及锚索孔倾斜度达到设计要求。
3-1-12明棚洞施工技术1.前言1.1明、棚洞定义明洞是隧道工程遵循“无洞门”设计理念和“早进晚出”的设计思想,或路基工程过崩塌落石段,本着尽量减少隧道或路基防护结构建设对周围环境的破坏,体现环保,并能充分发挥设计创造力,以达到景与观、天与地、力与美的合谐统一而用明挖法修建的洞口段隧道或路基防护结构。
明洞有许多种形式,采用最多的是拱式明洞(习惯简称明洞)和棚式明洞(习惯简称棚洞)。
拱式明洞结构形式与一般隧道基本相似,也是由拱圈、边墙和仰拱或铺底组成;棚洞是框架结构,顶上不是拱圈而是梁板,内墙一般为重力式墩台结构,抵抗山体的侧向压力。
1.2明、棚洞施工工艺特点明、棚洞施工不同于一般隧道,因为它不是在地层内先挖出坑道,然后修建结构物的,而是要在地面路堑上或敞口基坑内,先修筑结构物,然后再回填覆盖土石。
因此,明、棚洞施工分三步,第一步明挖明、棚洞路堑或基坑,核心是边仰坡支护;第二步是模筑明、棚洞结构,重点是基础处理;第三步是明、棚洞结构顶回填,关键是结构外附加防水层施工。
1.3明、棚洞类型及适用范围1.3.1 明洞当隧道口地形或地质条件难用暗挖法修建隧道时,例如:洞口附近埋深很浅,施工时不能保证上方覆盖层的稳定;或是深路堑、高边坡上有较多的崩塌落石,以致对行车有威胁,常需修筑拱式明洞防护。
拱式明洞结构坚固,可以抵抗较大的推力,适用范围较广。
常见拱式明洞分为路堑式(对称型、偏压型)和半路堑式(偏压型、单压型)。
其中,半路堑式拱型明洞常见有耳墙式和长腿式两种特殊类。
另外,还有一类名为综合功能拱形明洞。
(1)路堑式拱形明洞:适用于隧道口两侧都有高边坡的路堑中。
在挖出路堑基面上,先修建与隧道二次衬砌相似的结构,但截面尺寸稍大一些。
然后,在结构外施作防排水体系,再回填上面覆盖的土石,两侧墙外填以浆砌片石,使其密实,上面填以土石,夯实并覆盖防水粘土层,上留有排水的沟槽,以防地面水渗入。
(2)半路堑式拱形明洞:适用于傍山隧道的洞口或傍山线路上,一侧边坡陡且有坍方、落石可能,对行车安全有威胁;或隧道必须通过不良地质地段而急需提前进洞。
设计说明一、棚洞布置、棚洞限界及设计荷载由于1#公路已经建成,为节省工程投资,棚洞沿已建成的公路轴线布置,布设范围K1+630.00~K1+924.00,共计294m。
根据1#公路设计标准和使用功能,本棚洞方案的建筑限界应为9.0m×5.0m,但考虑1#公路沿线路基浆砌石挡墙较高,为节省工程投资,经综合比较后棚洞桩基布置在挡墙外侧,棚洞跨径增大至9.9m。
棚洞的设计荷载:1、结构自重。
2、排架顶部上覆缓冲层压力。
3、飞石堆积荷载(堆积坡度按1:3考虑)。
4、地震动峰值加速度系数为0.15。
二、基本地质条件公路沿线内侧边坡大部分为裸露岩石,路基外侧沿线均为河床覆盖层。
据电站地勘资料,工程区河床第四系覆盖层自下而上分为四层,第①层为漂(块)卵(碎)砾石层;第②层为粘质壤土层;第③层为含块碎砾石土层;第④层为砂卵砾石层。
工程沿线详细地层情况以本项目合同内的钻孔资料为准。
三、棚洞主体工程设计(一)棚洞棚洞主要由四大部分组成,分别是内侧片石混凝土边墙、外侧框架、顶部横梁和盖板。
1、横梁设计横梁置于内侧边墙上和框架顶部,与支座构成简支结构。
采用这种结构受力明确,结构简单,施工方便。
据受力分析来看,横梁主要承受竖向荷载,内侧土体侧压力和水平地震力可通过键槽传递给内侧边墙。
根据竖向荷载计算横梁内力(弯矩和剪力),试算截面尺寸和配筋。
根据横梁布置和界面尺寸,进行工程量的对比,在保证结构安全的前提下,使布置合理,工程量少。
横梁长12.4m,内侧支撑宽1.4m(含键槽),外侧支撑宽0.5m或0.8m(立柱部位),横梁顺公路纵向间距3m。
横梁采用"T"形截面,梁高1.6m,翼缘板高0.3m,肋宽0.5m,翼缘板宽1.2m。
内侧键槽宽0.8m,深0.6m。
横梁采用预制。
2、盖板设计盖板沿纵向搭在横梁上,考虑到施工安全等因素,本设计盖板采用现场预制,汽车吊运安装。
单块预制盖板长2.98m,厚0.35m,宽0.98m,盖板间用砂浆填塞。
棚洞结构于某美丽公路建设中的应用研究摘要:棚洞作为一种半开敞的半隧道结构,应用实例越来越多,这种结构形式在防治公路落石、崩塌等灾害的同时,其通透性,与自然融入的特点为公路增加人文景观,本文简单介绍了棚洞应用现状及特点,并以某美丽公路建设为例,介绍了棚洞结构在该美丽公路建设中的实践,为相关公路建设提供参考。
关键词:棚洞美丽公路景观1 棚洞结构概述1.1棚洞结构发展现状以往山区公路建设过程中,由于地形地貌、工程地质条件、投资规模等原因,不可避免产生大填大挖的状况,对沿线自然环境产生较大的破坏,随着我国交通行业的飞速发展,经济实力的不断增强,原来粗放的发展方式已经越来越不符合时代发展的需要,公路的设计和施工对环境保护的要求日益提高,同时在一些风景优美区域,公路的建设在保护自然环境的同时还应考虑乘客的观景需求,需要在公路设计的过程中充分考虑景观设计。
棚洞是一种新型的半隧道结构,这种结构具有半开敞的特点对,在风景优美的伴山区域,相比较明洞和隧道结构,乘客在棚洞中能欣赏到公路沿线的自然景观,在建设绿色公路、美丽公路行业趋势下,棚洞的应用实例越来越多,这种结构形式在防治公路落石、崩塌等灾害的同时,能起到很好的景观效果。
棚洞结构在高速公路建设中较为常见,在低等级公路中应用相对较少。
较有影响力的高等级公路棚洞有安徽黄塔桃高速公路龙瀑隧道棚洞(图1),在低等级公路棚洞有云南德钦公路石就棚洞等。
图1 安徽黄塔桃高速公路龙瀑隧道棚洞1.2 棚洞结构特点分析棚洞多应用于伴山路段,在路堑开挖完成后,构筑框架或拱形棚顶,后回填缓冲层,总体属于隧道结构一种,多应用于伴山路段,能有效隔绝落石、崩塌、小型泥石流等地质灾害。
1.2.1 棚洞结构形式棚洞分类标准较多,最常用分类标准为按棚顶结构形式进行分类,可分为框架形棚洞、拱形棚洞和半拱形棚洞。
框架形棚洞棚顶结构形式为矩形框架(图2),拱形及半拱形棚洞棚顶结构形式为完全拱形或半拱形(图3),虽然棚洞结构形式较多,但结构受力体系较为类似,主要结构受力构件有基础、纵梁、横梁(拱形结构)、斜腿、棚洞缓冲层、排水设施等。
说明一.工程建设标准强制性条文《公路工程部分》中隧道部分执行情况1. 棚洞己按永久性建筑设计,满足规定的强度、稳定性和耐久性的要求。
符合第1.0.3条规定。
2. 棚洞建筑限界尺寸满足部颁《公路工程技术标准》及《公路隧道设计规范》要求。
隧道内任何建筑物不允许侵入到建筑限界内。
符合第2.6.1条规定。
4. 棚洞基础均置于稳固的地基上。
符合第6.3.4条规定。
5. 棚洞己按破坏阶段计算构件截面强度。
己根据不同的荷载组合,计算出混凝土和砌体结构的强度安全系数和钢筋混凝土结构的强度安全系数分别符合第7.1.1条表7.1.1-1和表7.1.1-2的规定。
6. 棚洞防、排水设计己采取可靠的防水和排水措施,保证使用期内行车安全、设备正常使用。
符合第8.1.1条规定。
二. 交通部初步设计审查意见及执行情况1.交通部初步设计审查意见沿线地形地质条件复杂,高填深挖较多,一般的、稳定的坡体应根据规范并结合当地实践经验综合确定合理的边坡坡率;地质复杂、潜在不稳定因素的坡体及高边坡应进行专项工程地质勘察,获取必要的物理力学参数,进行稳定性验算和分析,据此采用合理的边坡坡率及防护加固工程措施.同时,应对高边坡的施工方法及临时支护措施进行必要的说明,确保路基稳定和安全.2.交通部初步设计审查意见执行情况施工图设计阶段林岭路段在ZK41+634~ZK41+715之间修建棚洞,以减小边坡高度确保营运安全.三.棚洞设计(一)设计依据1.《公路工程技术标准》(JTJ001-97)。
(JTG B01)2.《公路路线设计规范》(JTJ011-94)。
(JTG D20)3.《公路隧道设计规范》(JTJ026-90)。
(JTG D70)4.《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94)。
(JTG F60)5.《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTJ012-94)。
(JTG F30)6.《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GBJ86-85)。
(二) 地形地貌、工程地质、水文地质和地震本合同段设置棚洞1座即林岭棚洞,林岭棚洞为单洞结构,长81米。
棚洞的概念棚洞是指在城市中出现的一种住房形态,通常是由贫困居民或无家可归者在城市的下沉空间、地下通道、桥梁下等临时搭建的住所。
这些棚洞多数情况下非法存在,居住条件恶劣,卫生状况差,缺乏正常的生活设施和基础设施。
它们通常成为城市贫困、资源分配不均、社会问题等深层次现象的具体体现。
棚洞的来源主要包括以下几个方面。
首先,城市化进程中的快速人口增长导致住房需求的激增,而城市的住房供应能力无法满足需求。
特别是低收入人群,由于负担不起高昂的房租,只能选择棚洞作为居住场所。
其次,经济低迷、就业机会减少等因素使得一些人失去了固定工作和收入来源,从而迫使他们选择棚洞作为临时安身之所。
此外,一些长期流动的外来人口在城市中无法找到合适的住房,也会选择棚洞居住。
棚洞问题主要集中在一些发展中国家和地区,如印度的孟买、印尼的雅加达、菲律宾的马尼拉等。
这些城市由于人口庞大、土地资源有限、基础设施建设滞后等问题,导致棚洞的形成和持续存在。
在这些地区,棚洞不仅对居住者本身造成了诸多不便和困扰,也为城市社会安全、卫生环境、经济发展等方面带来了负面影响。
棚洞的存在给城市带来了一系列的问题。
首先,棚洞居民的生活条件十分恶劣,居住环境拥挤、潮湿、无通风,居住者常常缺乏基础设施和基本居住条件,如清洁饮用水、卫生设施等。
这不仅对居住者自身的身心健康带来负面影响,同时也对城市公共卫生和安全构成潜在威胁。
其次,棚洞的存在对城市的面貌和城市形象造成了不利影响,破坏了城市的整体形象,给城市建设和发展带来了很大的困扰。
此外,棚洞的存在也给城市治理带来了一定的难题,由于很多棚洞都是非法存在的,因此城市管理部门很难有效地监管和改善这些地区的居住环境。
解决棚洞问题需要借助多方力量和综合措施。
首先,政府需要加大对经济困难群体的住房保障力度,提供可负担的住房选择,确保居民有基本的居住保障。
其次,政府需要制定相关法规和政策,加强城市土地的规划和管理,避免滥建造棚洞的情况发生,同时要加大城市基础设施建设力度,提高城市的住房供应能力。
说明本设计段设置棚洞一处,为抚松棚洞,中心桩号为RK281+749,共136m 。
起点桩号为RK281+681,终点桩号为RK281+817。
1.设计依据1.中华人民共和国《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分);2.交通部部颁标准《公路工程技术标准》(JTG B01-2003);3.交通部部颁标准《公路工程地质勘察规范》(JTJ 064-98);4.交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);5.交通部部颁标准《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007);6.交通部部颁标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000);7.交通部部颁标准《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004);8.交通部部颁标准《公路隧道施工技术规范》(JTJ 042-94);9.交通部部颁标准《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GBJ 50086-2001);国家、交通部及省内现行的其它相关《标准》、《规范》、《规程》、《办法》等。
2.设计标准1.荷载等级:公路-Ⅰ级。
2.棚洞标准横断面采用圆拱板结构,有效净宽12.75m,最大净宽13.57m,有效净高5.00m,最大净高7.17m,左侧和右侧各设置0.75m检修道。
3.棚洞横坡:单向横坡,同路面横坡。
4.本段最大冻土深度1.79m。
5. 依据国家地震局和建设部发布的《中国地震参数区划图》以及吉林省抗震防灾办公室与吉林省建筑设计院编制的《吉林省地震动参数区划工作图》(2001版),该区基本地震烈度为小于VI度,地震动峰值加速度小于0.05g。
3.设计原则1.棚洞结构形式的确定以技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理,方便施工和有利于环保为原则,并适当考虑美观、因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素。
棚洞设计时充分考虑了国家有关土地管理、环境保护、水土保持、节约用地和保护原有植被等法规的要求,同时结合远景规划,使设计的棚洞结构和断面净空能适应长期营运的需要。
在棚洞选址时选择工程地质和水文地质条件较好的位置穿越山体。
根据“早进洞,晚出洞”的设计原则,使洞口位置的防护工程量及造价趋于合理,并尽量减少洞口开挖并完善洞内、外排水设施,本段设计中右幅采用棚洞形式、左幅采用路基形式。
棚洞设计遵循“早进洞,晚出洞”的原则,尽量减少对洞口山体及植被的破坏,保护自然环境,同时结合洞口排水、防护等因素选择进、出洞口位置。
棚洞衬砌结构根据水文地质及工程地质情况按“新奥法”原理设计,充分发挥围岩的自承能力,减少二次模注衬砌厚度,加强棚洞开挖预支护措施,控制围岩变形,保证施工安全。
棚洞防排水采用以防为主,防、排、截、堵相结合的综合治理原则,达到排水通畅、防水可靠的目的。
合理利用棚洞出渣,作为引道路基填料、防护工程材料,降低工程造价,减少占地及对环境的影响。
棚洞形式如下:2.上部结构采用圆拱板结构及斜墙(柱)接三心圆拱型结构。
3.下部结构采用斜柱式承台。
4.基础采用扩大基础与挖孔灌注桩基础。
6.为保护环境和减小工程量,同时减少边坡侧的刷坡,结合本路段具体情况确定棚洞结构形式。
限界净宽:12.75(0.75+0.5+2x3.75+2.5+0.75+0.75)米;限界净高:5.0米。
本方案对山体的开挖小,对原地貌做到了较好的保护,其占地少,土方量小,经济适用。
4. 主要材料1.混凝土圆拱板:C40;斜柱:C40;桩顶帽梁、系梁及基础梁:C30;扩大基础:C30;挖孔灌注桩:C30;模注衬砌: C30防水混凝土;仰拱混凝土: C30防水混凝土;预制边沟、集水井、电缆沟:C30混凝土;仰拱回填:C15片石混凝土。
2.钢材钢架Ⅰ18、Ⅰ20型钢普通钢筋采用HRB335钢筋。
钢板除特殊说明外,均采用低合金高强度结构钢Q345E,技术条件应符合《低合金高强度结构钢》(GB/T-1591)规定的要求。
3.锚杆:系统锚杆:全长粘结型普通水泥砂浆锚杆,Φ22螺纹钢筋;超前锚杆:全长粘结型早强水泥砂浆锚杆,Φ22螺纹钢筋;锁脚锚杆:全长粘结型早强水泥砂浆锚杆,Φ22螺纹钢筋;小导管:φ42无缝钢管。
4.排水管:玻璃钢管 PVC管棚洞衬砌参数表5. 耐久性设计1.设计基准期为100年。
2.本项目地处东北严寒地区,结构所处环境类别Ⅱ类,即反复冻融引起混凝土冻融腐蚀环境。
3.依据本工程的环境特点,为提高混凝土的耐久性,要求结构混凝土最大水胶比0.45,最小水泥用量300kg/m3,最低混凝土强度等级C30。
4.混凝土中的钢筋保护层厚度、裂缝宽度满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》要求。
5.水位变动区有抗冻要求的结构混凝土,其抗冻等级不应低于F300。
6.棚洞设计6.1 工程概括棚洞段平面设计为曲线;棚洞纵面设计为单坡,纵坡为4.7%,里程由小到大上坡。
6.2 工程地质条件棚洞段属于温带大陆性山地气候,除具有一般山地气候的特点外,还具有明显的垂直气候变化带。
总的特点是:春季风大干燥,夏季短暂温凉,秋季多雾凉爽,冬季寒冷漫长。
年平均气温在-7℃至3℃之间,年日照数不足2300h。
无霜期为100d左右。
积雪深度一般在50cm。
年降水量在700~1400mm之间,6~9月份降水占全年降水量的60~70%。
地下水位为1.5m左右。
初冻一般在十月下旬,解冻时间一般在第二年5月末,最大冻结深度1.79m。
棚洞段附近地层岩性为侏罗系中统长白山组安山岩类,镶嵌状结构,块状构造。
表层有2~4m厚的碎石土,强风化层厚2~6m,下部为弱风化安山岩,岩石较坚硬,节理发育,岩体较破碎。
现有省道G302线人工边坡时有小型塌落。
地质条件评价:①、本棚洞呈东西走向,傍山而行,左侧低,右侧高,平均坡度360偏压显著。
由于埋深较浅,棚洞主体大部分位于强风化带内,围岩类别以Ⅴ级为主。
②、棚洞附近无滑坡、崩塌等不良地质现象。
③、在钻孔中未见地下水,但由于岩体节理裂隙发育,大气降水仍会对节理面有软化作用,使得围岩在雨季稳定性较差。
④、根据《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004),棚洞各岩土层的物理力学指标标准值(参考)推荐如下表:6.3 棚洞设计为了保护环境和减小工程量,同时减少边坡侧的刷坡,结合本路段具体情况,采用棚洞结构形式。
棚洞靠山侧(面向洞口方向右侧)结构内轮廓采用圆弧,外侧为边坡,该侧内部结构为C40钢筋混凝土暗拱,暗拱和边坡之间先回填0.6m高的碎石,形成过水系统,然后采用5.4m高的浆砌片石,最上面采用土石回填。
边坡下部采用1:0.3坡比放坡,采用喷射混凝土锚杆防护,边坡高度大于10m时,设置1m的平台,上部继续采用1:0.3放坡,并采用Φ22加密加长锚杆防护;左侧采用拱形斜柱支撑体系,板厚0.80m,柱为矩形柱,宽为2.40m,厚为1.70m,相邻柱中心距为9.4m。
柱底设桩基础,桩直径为2.4m,桩底要求进入弱风化岩不小于 3.0m,并在斜柱对应位置设置 1.0m×1.4m的横向地基梁,连接左右两基础。
棚洞上部为回填夯实土石,植草绿化。
设计时采用“桥梁博士”软件进行了验算,在安全上能满足相关技术规范要求。
在美观环保上,通过棚洞顶回填土植草、植树及藤蔓等植物,可有效的绿化洞口边仰坡,减小了刷坡范围。
并且棚洞结构美观大方,结构轻巧,与环境协调性好。
对于挖深小的位置,棚洞采用明挖方案。
棚洞靠山侧(路线前进方向右侧)结构内轮廓采用圆弧,外侧为边坡,该侧内部结构为C40钢筋混凝土暗拱,暗拱和边坡之间先回填0.6m高的碎石,形成过水系统,然后采用 5.4m高的浆砌片石,最上面采用土石回填。
边坡下部采用1:0.3坡比放坡,采用喷射混凝土锚杆防护。
对于挖深较大的位置,棚洞采用半明半暗开挖方案。
棚洞靠山侧(路线前进方向右侧)结构内轮廓采用圆弧,采用单侧壁导坑施工,该侧内部结构为C30钢筋混凝土暗拱,外侧采用护拱形式。
对于挖深大的位置,棚洞采用暗挖方案。
棚洞靠山侧(路线前进方向右侧)结构内轮廓采用圆弧,采用双侧壁导坑施工,该侧内部结构为C30钢筋混凝土暗拱。
棚洞上部为回填夯实土石,并植草绿化。
棚洞在第一个斜柱处设泄水管;棚洞顶设PVC板防水层及渗排水片材半环向排水盲沟;在棚洞顶土石回填内设粘土封层。
棚洞结构设沉降缝,宽度为3cm,内设HPZ-A1型止水带。
洞门型式采用端墙式结构。
对于挖深小位置的棚洞(明挖方案)施工顺序为:①、进行边坡开挖,开挖自上而下,边开挖边防护,锚杆喷射混凝土护面墙(可采用逆作法);②、施工棚洞边墙扩大基础和柱下部桩基础及帽梁和地基梁。
③、施工斜柱和托梁(为钢筋混凝土结构)。
④、施工棚洞边墙钢筋混凝土拱。
⑤、施工棚洞防水层,含变形缝和施工缝及止水带。
⑥、棚洞边墙浆砌片石回填,施工棚洞洞门端墙。
⑦、棚洞顶部土石回填及植草绿化。
⑧、棚洞内路面施工。
对于挖深较大位置的棚洞(半明半暗开挖方案)施工顺序为:①、进行棚洞左侧边坡开挖,开挖自上而下,边开挖边防护,锚杆喷射混凝土护面墙(可采用逆作法);②、施工套拱及拱后回填;③、单侧壁导坑法施工棚洞靠山侧(路线前进方向右侧)内轮廓圆弧结构;④、开挖棚洞剩余岩土体及施工仰拱;④、施工棚洞防水层,含变形缝和施工缝及止水带,浇筑衬砌。
⑤拆除部分套拱,施工棚洞外装工程及挡块;⑥、棚洞顶部土石回填及植草绿化;⑦、棚洞内路面施工。
对于挖深大位置的棚洞(暗挖方案)施工顺序为:①、双侧壁导坑法施工棚洞两侧内轮廓圆弧结构;②、开挖棚洞剩余岩土体及施工仰拱;③、施工棚洞防水层,含变形缝和施工缝及止水带,浇筑衬砌;④、进行棚洞左侧边坡开挖,开挖自上而下,边开挖边防护,锚杆喷射混凝土护面墙(可采用逆作法);⑤、施工棚洞外装工程及挡块;⑥、棚洞顶部土石回填及植草绿化;⑦、棚洞内路面施工。
6.4棚洞衬砌棚洞衬砌形式为:以锚喷混凝土和小导管注浆、超前锚杆作为初期支护,内层用模注混凝土作为二次衬砌的复合式衬砌结构。
根据围岩级别、洞顶覆盖层厚度、偏压情况,采取预支护措施,使棚洞段围岩在开挖后及时形成压力拱,确保开挖后的裸洞具有一定的自稳时间以利初期支护的施作。
为保证洞顶开挖坡面的稳定,在碎石土层采用小导管注浆,在岩石层采用水泥砂浆锚杆,采用10cm厚挂网喷射C25混凝土。
深埋段棚洞采用封闭型钢钢架配合小导管、超前锚杆支护,型钢钢架设置间距0.5m;浅埋段棚洞右侧采用型钢钢架配合小导管、超前锚杆支护,型钢钢架设置间距0.5m。
小导管注浆浆液采用水泥单浆液,注浆压力0.8~1.2MPa。
6.5棚洞内路面棚洞采用复合式路面,明挖段路面采用表面层为4cm改性沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13),中面层为6cm中粒式沥青混凝土(AC-20),下面层为8cmATB粗粒式沥青碎石(ATB-25),基层为31cm二灰稳定碎石,底基层为20cm 级配碎石;其余段路面采用表面层为4cm 改性沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13),中面层为6cm中粒式沥青混凝土(AC-20),下面层为8cmATB粗粒式沥青碎石(ATB-25),基层为31cm二灰稳定碎石。