湖城G207分离设计说明

1、说 明一、设计依据受湖南利联安邵高速公路开发有限公司（以下称业主）委托，中交公路规划设计院有限公司承担第二合同段（K171+200K224+477.747，主线高速公路长约53.277km，邵阳连接线一级公路长约6.917km）的勘察设计工作（不含通信、收费、监控系统）。施工图勘察设计工作的主要任务依据是：、中标通知书；、合同书（编号：RLEW/CON/OUT/2007-3）；、我公司下达的项目任务书；、二连浩特至广州国家高速公路安化(梅城)至邵阳公路两阶段初步设计（第2合同段）文件；、国家发展改革委关于湖南省安化(梅城)至邵阳公路项目核准的批复；、二连浩特至广州国家高速公路安化(梅城)至邵阳

2、公路两阶段初步设计（第2合同段）预评审专家意见；、二广国家高速公路湖南省安化(梅城)至邵阳公路两阶段初步设计审查意见；、交通部现行的路线、路基、路面、地质、水文、桥涵、隧道、交叉工程、交通工程及沿线设施、环境保护、概预算等相关专业的勘测、设计、施工技术规范；、二连浩特至广州国家高速公路安化(梅城)至邵阳公路施工图设计（第2合同段）工作大纲及项目事先指导书。、交通部部颁有关设计标准与规范公路工程技术标准（JTG B01-2003）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007

3、）公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005）公路工程抗震设计规范（JTJ 004-89）公路工程地质勘察规范（JTJ 064-1998）公路工程水文勘测设计规范（JTG C30-2002）公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）道路工程制图标准（GB0162-92）公路工程基本建设项目设计文件编制办法（2007年）二、技术标准、计算行车速度：100公里/小时。、设计车辆荷载：公路级。、桥梁横断面布置：本桥采用整体式路基，路基宽度26m，桥梁分上下行两幅并列独立桥梁，单幅桥梁宽度为12.75m，内侧设置50cm宽的波形护栏，外

4、侧设置50cm宽的墙式防撞护栏，桥面净宽为211.75m。、桥面铺装：本桥桥面铺装采用10厘米整体化混凝土防水层10厘米沥青混凝土铺装。、洪水频率：本桥的设计洪水频率为1/100。、地震作用：据中国地震动峰值加速度区划图（GB183062001），工程区地震动峰值加速度小于0.05g，对应于原基本地震烈度度区。桥涵结构物等均提高一个等级抗震设防，即设防。、其他指标按交通部公路工程技术标准（JTG B01-2003）的规定执行。三、初步设计批复意见执行情况在初步设计基础上加强了地质详勘工作，进一步探明地质情况。四、桥位自然概况1、地理位置拟建湖城G207分离位于新邵县严塘镇湖城村，跨越国道207

5、，并跨越一水渠，主线上跨，路线斜交角度为107。被交道G207路基宽度为12米，其中行车道宽9m，两侧路肩宽1.5m。2、地形地貌桥位区为溶蚀构造丘垄槽谷地貌，丘呈垄岗状，谷地较开阔，桥位跨越G207国道，其走向与国道走向斜交角约成90，国道两侧有较多民房，多为23层砖混结构；桥位区在线路K200+116处与一小河斜交，小河宽约8.015.0m，勘察期间河内水深0.30.5m，丰水期最深约2.2m，河内卵石厚度0.40.8m，部分区域淤泥厚约0.40.5m；桥位区地形稍有起伏，地面高程为242.40229.00 m，相对高差约13.40m。桥位起点第四系覆盖层均较薄（0.71.2m）、终点第四

6、系覆盖层均较厚（3.08.5m），起点中风化基岩埋藏较浅、终点中风化基岩埋藏较深。3、地质勘探区的主要地层如下：第四系全新统（h）填筑土：灰褐、灰黄色，松散稍密，潮湿，主要由黏性土组成，局部含少量碎石，母岩成分为砂岩、灰岩，厚度1.25.0m，分布于旱地及房屋附近。粉质黏土：褐黄色，可硬塑，含少量角砾及碎石，母岩成分为砂岩、灰岩，厚度0.58.5m，普遍分布。碎石：灰黄、褐灰色，湿饱和，稍密中密，次棱角状，母岩成分为砂岩、灰岩，一般粒径为27cm，最大粒径约10cm，骨架间充填砂土及黏性土，充填物稍密，厚度1.05.3m，主要分布于国道两侧的秧田及小河附近。卵石：灰黄、褐灰色，湿饱和，稍密中密

7、，次圆棱状，母岩成分为砂岩、灰岩，一般粒径为28cm，最大粒径约11cm，骨架间充填砂土，充填物稍密，厚度1.5m，主要分布于小河附近。泥盆系上统锡矿山组下段（D3x1）主要以青灰色、深灰色夹白色条纹中厚层状灰岩为主。中风化灰岩：深灰色夹白色条纹，隐晶质结构，中厚层状构造，裂隙较发育，局部可见泥灰岩夹层。绝大部分岩芯未见明显溶蚀现象，局部SZK-1-QL-487号孔15.8016.00m沿裂面发育少量0.52cm小溶孔，铁锰质氧化物充填；另外SZK-1-QL-486号孔5.005.30m沿裂面发育少量12cm小溶孔，黄褐色粉质黏土充填，7.107.70m，8.208.50m为溶洞，无充填。岩芯

8、较完整，一般呈525cm柱状，最长60cm，RQD=2195%。揭露厚度0.529.27m。广泛分布于K200+90至本桥位终点。泥盆系上统佘田桥组（D3s）中风化灰岩：青灰色夹白色条纹，隐晶质结构，中厚层状构造。节理裂隙较发育，绝大部分岩芯未见明显溶蚀现象。岩芯较完整，一般呈820cm柱状，最长80cm，局部碎块状，块径3.08.0cm。RQD=8595%。揭露厚度23.1031.26m。广泛分布于本桥位起点至K200+90。中风化泥灰岩：灰黑色，隐晶质结构，中厚层状构造，节理裂隙较发育。褐黄色渲染，充填铁锰氧化物及方解石，岩芯较完整，一般呈515cm柱状，最长25cm，局部碎块状，块径一般

9、为3.08.0cm， RQD=8085%。揭露厚度3.68m。主要分布在SZK-1-QL-473号孔附近。根据野外勘察成果及1：20万涟源幅区域地质图和区域地质调查报告，本路段在区域地质构造分区上属祁阳山字型构造。该山字型构造展布于邵阳、涟源、永州和衡阳地区。北跨龙山、大乘山东西向穹断带至沩山北西向隆起带；南抵阳明山、紫金山；西起白马山、越城岭；东至衡阳盆地西缘。南北长约200km，东西宽约130km。工程区处于其反射弧内。C14-2-2-8-1反射弧大致位于滩头、邵阳市、邵东一线以北，由上古生界组成。以涟源褶皱带为主体，包括大乘山、龙山和猪婆大山等短轴复背斜。它们的特点是：向斜舒缓开阔、延伸

10、长；背斜较紧密，多呈短轴状；断裂以压扭性为主，且多具右行性质。大致以车田江向斜为界，其东西两侧断面倾向向背，倾角5060。构造类型主要为新华夏系构造，伴有北西向构造、东西向（近东西向）构造等。新华夏系构造是一组由泥盆系上统褶皱而成的大型宽缓向斜、背斜，以及与褶皱轴线相平行的断层为其构造形迹，构造线主要呈北北东向及北东向的大型向斜、背斜及与其褶皱轴线相平行的一组断裂组成，构造线一般呈北东35左右。桥位处褶皱及断层均不发育，位于北东向向斜北西翼，泥盆系上统锡矿山组下段(D3x1)、泥盆系上统佘田桥组（D3s），地层呈单斜状，倾向南西。附近无断层岩，岩层总体倾向南西，产状19235。4、水文根据收集

11、的资料表明，该桥位所在区域为中亚热带季风性湿润气候类型，阳光丰富，雨水充沛，光热水配合协调，冬无严寒，四季分明。年平均气温15.618.3，年平均日照时数在14001600小时之间，年平均降水量为14001700mm之间。降雨量年季变化大，年内分配不均，雨量的50%集中在36月的四个月内，49月为汛期，集中了全年的暴雨，降雨量占全年的66%。地表水地表水主要以地表径流的形式存在，有一小河与线路相交于K200+116左右，宽约8.015.0m，勘察期间河内水深0.30.5m，地表水从山坡、冲沟、溪流汇聚于小河中，水位随季节变化大，主要受大气降水补给，其次是地下水渗透补给，丰水期最深约2.2m。河

12、内卵石厚度0.40.8m，部分区域淤泥厚约0.40.5m。两岸斜坡较缓，但在雨季暴雨时，仍易沿两岸陡峭山坡及山谷形成洪流，并将斜坡上松散堆积物顺山谷搬运，对斜坡上桥墩有一定的冲刷作用。地下水桥位区地下水主要为孔隙水和基岩裂隙水。孔隙水主要赋存于第四系覆盖层中，主要受大气降水补给，水位和水量随河水及季节变化较大，水量一般较小；基岩裂隙水主要赋存于下伏灰岩节理、裂隙中，接受大气降水和地表水补给，水位随季节变化而变化，水量受节理裂隙及充填情况影响，水量中等。勘察期间测得地下水稳定水位标高为226.63238.05m。根据水质分析结果，按公路工程地质勘察规范(JTJ064-98)附录D判定，本桥位区地

13、表水、地下水对混凝土及混凝土中钢筋均不具腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。5、地震根据国家质量技术监督局发布的中国地震动参数区划图（GB18306-2001），勘察场地的地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应于地震基本烈度度。根据工程场地地震安全性评价技术规程（GB17741-1999）和2000年4月1日实施的湖南省重大建设工程和可能发生严重次生灾害建设工程地震安全性评价管理办法（湖南省人民政府令第143号）规定，应对桥位区的地震安全性进行评价。6、气象桥位区域属亚热带季风湿润气候区，有两个突出的气候特点：一是四季分明，无霜期长，二是雨量充沛，植物生长期长。冬季多年平

14、均气温1617.2,四季温差变化大，最高43，最低-5.0；多年平均相对湿度81%，潮湿系数1.61，绝对湿度17.4毫巴，多年平均降水量13241551mm，由平原向山区递增，48月分占年降水量的60%以上，且多绵绵细雨，可连续30天之久，8月份以后雨量减少，11月至次年2月降雨量少，占年降水量的18%左右，多年陆面平均蒸发量550-850mm，水面平均蒸发量10001200mm，山区蒸发量小，平面蒸发量大。7、物探根据初勘物探成果显示：K200+240-280m段(相应详勘K200+038K200+078m段)，发育高程180-200m，为裂隙发育区；K200+380-420m段(相应详勘

15、)K200+177K200+217m段，发育高程190-210m，为岩溶区；K200+404左40-左60m段(相应详勘K200+201m左40-左60m段)，发育高程210-220m，为溶蚀区；K200+560左20-左40m段(相应详勘K200+357m左20-左40m段)，发育高程220-240m，为裂隙带。8、不良地质和特殊性岩土本次详勘阶段该桥位仅钻孔SZK-1-QL-486号发现溶洞，其余均未发现溶沟，溶芽，溶蚀漏斗及溶洞，但部分岩芯有明显的轻微溶蚀裂隙和溶蚀小孔，根据地形、地层岩性、地质构造及水文条件判断，结合桥位区附近地质调查成果，该区域不良地质较发育，其主要表现形式为岩溶。区

16、域内的岩溶形态和类型主要为溶洞、溶沟（槽）等。桥址区下伏灰岩区溶蚀现象较明显，主要表现为地表的溶沟（槽）和地下的溶洞。溶沟（槽）多沿节理裂隙发育，切割深度较大，宽度多为1.05.0cm，长2.06.0m，充填少量硬塑黏性土夹碎石颗粒及铁锰质氧化物；溶洞洞高多为0.30.6m，最大近1.0m，半充填或全充填，充填物多为可塑黏性土。部分溶洞赋有少量岩溶水。根据钻探揭露，桥位区存在的特殊性岩土主要为填土和红黏土。桥位区的填土主要为国道及两侧民房附近的填筑土，松散稍密，主要由可硬塑的粉质黏土组成，含少量砂砾石及红砖碎屑，厚度1.22.5m，普遍分布。该层其性质变化较大，土质很不均匀，大部分土体未充分压

17、实，强度低；加之厚薄不均，易引起差异沉降；同时，作为深挖基础壁自稳性差。因此，未经处理不宜利用。桥位区碳酸岩盐系之上普遍覆盖第四系残坡积红黏土，硬塑，局部含约5%的砾石（砂）颗粒，强度较低；厚度3.08.5m，厚薄不均，易引起差异沉降；红黏土呈碎块状结构，收缩后复浸水膨胀，不能恢复到原位。9、工程地质评价桥位区地貌属溶蚀构造丘垄槽谷地貌，丘呈垄岗状，谷地较开阔，地形起伏不大，出露地层岩性较为简单；据区域地质资料和工程地质调查，区内地质构造分区上属祁阳山字型构造，构造简单，上古生界沉积物广泛覆盖；第四系以来该地未发生大的地震，区内无区域性断裂活动断裂，构造对区域稳定性无影响，仅对岩石的完整性构成

18、影响；地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，对应的地震基本烈度为度。故桥位区区域地质稳定性较好。桥位区岩层为单斜构造，产状为19235。据上述可知，桥位所在地段区域地质构造较简单，区域稳定性较好。依据公路工程抗震设计规范（JTJ004-89），宜简易设防。该桥位区内溶洞、溶蚀裂隙的存在使得基岩面参差不平，起伏不均，易造成不均匀沉陷或桩基的不可靠支撑而导致上部结构破坏，对于溶洞可根据溶径大小及封闭程度，采用注浆措施，提供成孔条件穿越溶洞。同时，岩溶地区地表与地下水常由于溶蚀连通，易产生地表水向地下水的渗漏，从而造成地下水位抬升、地表积水、形成暗河等，对于地下水的处理应按

19、“宜疏不宜堵”的原则予以考虑。该桥位区内存在较多的小型滑坡，虽然滑坡体基本都下滑到下部平缓的位置，二次下滑可能性很小，但是由于山体上的第四系覆盖层较厚（现场调查，滑体厚度多为3.08.5m），植被较发育。故该类型的滑坡对拟建构筑物有一定的影响，建议对山坡上桥位墩台处的第四系覆盖层进行部分清除，并在墩台处采用浆砌片石防护。拟建桥台起点处山体坡度较大，建议对山坡上桥位墩台处的第四系覆盖层进行清除，并在墩台处用浆砌片石防护。桥位区的下方宽为8.015.0m的河流，水位受降水量影响明显，雨季时水位、水量变化大，易暴涨暴落，对拟建桥墩有一定的冲刷作用，建议采取一定的防护措施。10、建设条件经调查，区域内

20、有丰富的建筑料场，所需要的主要建筑材料如砂、片块石、级配骨料、水泥等均可以在沿线采购或自采解决。施工用钢材、水泥等需外购材料，可经铁路、公路运输到现场，非常方便。施工用一般材料、机具和人员均可到达现场，施工用水、电等可就地解决。上部空心板预制场可在线位附近设置。五、主要材料1、普通钢筋及钢材设计用普通钢筋为R235和HRB335钢筋，抗拉强度设计值分别为195、280Mpa，其中钢筋直径12mm采用HRB335钢筋，直径12mm一般采用R235钢筋，部分10钢筋采用HRB335级钢筋。技术标准应符合国标钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB13013）和钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB1499）的规定。

21、桥面铺装钢筋焊接网采用CRB550级钢筋，钢筋技术标准应符合国标冷轧带肋钢筋（GB13788）的规定，钢筋焊接网应符合国标钢筋混凝土用钢筋焊接网（GB/T1499.3）的规定。设计中用到的预埋及调平钢板采用普通碳素结构钢(Q235A)，技术标准应符合碳素结构钢（GB/T 700）规定。焊接钢材应满足可焊性要求。2、预应力钢绞线预应力钢绞线采用符合国标预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224-2003）的高强低松弛钢绞线，设计采用的钢绞线公称直径为s15.2mm，抗拉强度标准值为fpk=1860 Mpa。3、混凝土C40以上混凝土宜采用不低于425硅酸盐水泥浇筑，所用砂、石料、水的技术质量必须符

22、合公路桥涵施工技术规范有关条文规定。混凝土细骨料采用中粗砂，不得采用细砂。上部预制空心板采用C50混凝土，绞缝、现浇湿接头采用C50微膨胀混凝土（需掺入适量膨胀剂），现浇桥面铺装采用C50防水混凝土（防水等级P6）。护栏采用C30混凝土。支座垫石采用C40小石子混凝土。墩柱、墩帽、台帽、背墙、耳墙、台身、承台等采用C30混凝土。桥头搭板采用C30混凝土。钻孔桩基础采用C25水下混凝土。4、伸缩缝伸缩缝采用C系列伸缩缝，本桥采用了GQF-C60和GQF-C80两种型号的伸缩缝。5、支座支座采用板式GYZ橡胶支座，支座的规格、型号必须符合有关国家规定、标准。6、预应力锚具和管道预应力锚固体系采用圆

23、锚体系系列和相应的圆形波纹管系列。建议张拉体系采用与圆锚设备配套的张拉设备。圆锚和圆形波纹管的质量应符合有关标准规定。7、其他材料锥坡及台前铺砌采用六边形混凝土预制块内植草防护。六、设计要点上部结构1、桥型选择及桥孔布置综合考虑路线接线、桥台位置、泻洪及改路要求等因素，方案布置如下：本桥左幅上部布置为1320米预应力混凝土空心板，中心桩号为K200+143.3，起点桩号K200+010.1，终点桩号K200+276.5，交角为105，桥面连续，分为三联，桥台处设置GQF-C60伸缩缝，4号桥墩和9号墩处各设一道GQF-C80伸缩缝，桥梁全长为266.04米；右幅上部布置为1220米预应力混凝土

24、空心板，中心桩号为YK200+153.3，起点桩号YK200+030.1，终点桩号YK200+276.5，交角为105，桥面连续，分为三联，桥台处设置GQF-C60伸缩缝，4号桥墩和8号墩处各设一道GQF-C80伸缩缝，桥梁全长为246.04米。2、预应力混凝土空心板按部分预应力混凝土A类构件设计，分别按结构短期和长期荷载组合进行截面应力验算，按承载能力极限状态进行结构强度验算。3、桥面铺装采用10cm沥青混凝土10厘米厚C50混凝土，中间设防水层。4、桥面横坡由墩台帽横坡直接形成，桥梁纵坡由墩台高程差形成。5、预制板底支点处设置调平钢板，进行纵、横向调平，保证与支座水平接触。6、桥面超高变化

25、段，每跨采用跨中横坡值，调整支点处垫石高度，保证4个支点在同一平面内均匀受力，不得脱空。7、桥面排水设置泄水管，并在桥头设置流水踏步。下部结构1、桥梁位于平曲线段，墩台与路线设计线斜交角度为105。2、桥墩盖梁和桥台台帽均采用双悬臂简支梁进行设计，活载分配系数采用杠杆法计算。3、各墩均按柔性墩进行设计，其水平力按集成刚度分配法分配，按控制断面内力采用承载能力极限状态法进行配筋，并按正常使用极限状态法进行裂缝宽度验算。4、钻孔灌注桩按嵌岩桩设计，其内力按“m”法计算，按控制断面内力采用承载能力极限状态法进行配筋和验算。5、桥台台后填土内摩擦角按35计算。6、下部桥墩采用双柱式墩、桩基础，墩高小于

26、15米的采用等截面墩，墩径为1.3米，桩径为1.5米，墩高大于15米的墩采用变截面墩，盖梁以下10米范围内墩径为1.3米，盖梁以下10米范围外墩径为1.4米，桩径为1.5米，墩身截面变化处加设一道盖梁。7、左右幅0桥台均采用柱式台，桩径为1.5米，左幅13号桥台和右幅12号桥台均采用双肋板式台，肋板厚为1.0米，承台厚2米，每个桥台设4根直径为1.2米桩基础。8、锥坡及台前铺砌采用六边形混凝土预制块内植草防护。七、施工要点在上、下部结构施工中，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（JTJ041-2000）和公路工程质量检验评定标准（JTJ071-98）。上部结构1、上部结构采用通用图设计，详细施工要点见通用图纸。下部结构1、施工单位进行施工放样之前，必须对各桥梁墩台控制里程桩号、桩位坐标、设计标高等数据进行复核计算，如发现计算结果与设计图中提供数据不符，应及时通知设计单位复查。2、基础施工时，若发现地质情况与地质报告、设计文件不符，应及时通知设计、监理部门，以便作适当调整。3、钻孔桩成孔后必须测量孔径、孔位，检查桩底岩层高程和土层状况，只有确认满足设计要求后，才能灌注混凝土。各项规定和允许偏差如下：轴线偏差：单桩为5