傍山公路棚洞设计.docx

文章编号: 1673 － 6052( 2014) 11 － 0083 － 03中图分类号: U417． 1文献标识码: B傍山公路棚洞设计刘旭光( 辽宁省公路勘测设计公司 沈阳市110006)摘 要: 棚洞是一种有效的防护结构，适用于浅埋、偏压、易失稳产生崩塌和落石的边坡地形条件。以小草线关门山至汤沟改扩建工程棚洞设计为实例，详细介绍了傍山公路棚洞的设计情况。关键词: 傍山公路; 棚洞设计; 框架式棚洞1概述随着国民经济的发展和社会的进步，在山区公共设置 7 座棚洞。表 1棚洞设置一览表路规划和建设中，环境保护日益受到重视，在减少深挖高填、注重公路景观和环境保护方面提出了更高 的要求。棚洞作为一种新型的环保型结构，在沿河 傍山公路中的应用逐渐兴起。它以其有效的防护结 构，能够更大限度保护环境，减少对周围原生植被的 破坏。然而，棚洞不同于公路建设中的一般构造物， 它与公路隧道较为类似，又有公路边坡防护的功能， 是通行车辆的构造物。我国棚洞在公路中的应用尚 处于初期阶段，棚洞设计尚没有可遵循的现行规范， 不可避免在设计中带来一定技术问题。本文以小草 线关门山至汤沟改扩建工程棚洞设计为实例，介绍 了棚洞构造、计算及造价等设计内容，为同类型棚洞 的设计提供参考和借鉴。起止桩号棚洞长度( m)棚洞名称起点桩号终点桩号1 号棚洞2 号棚洞3 号棚洞4 号棚洞5 号棚洞6 号棚洞 7 号棚洞K22 + 090． 00K22 + 326． 978K22 + 392． 00K22 + 558． 265K22 + 790． 00K23 + 021． 800K22 + 119． 00K22 + 370． 00K22 + 449． 00K22 + 729． 00K22 + 875． 00K23 + 100． 192294357170． 78578． 4K23 + 130 ． 00 K23 + 159 ． 00 29 2工程概况小草线关门山至汤沟改扩建工程为二级公路，路线全长 18． 12km，路基宽度为 13． 5m，路面宽度为12m。项目地处沿河山区，路线左侧为关门山水库， 右侧为山体，山体陡峭，且部分路段岩石风化、裸露 破碎。考虑项目周边为旅游观光区，为减少对路侧 原生植被的破坏，并保证运营期间的边坡稳定和行 车安全，对土夹石及高大边坡路段采用修建棚洞的 整治措施，最大限度地保护生态环境，减少边坡刷坡 范围，实现边坡及棚洞结构的长期稳定。3棚洞总体设计经对全线土夹石及高大边坡路段的现场勘察， 并根据工程地质及旧路加宽后边坡高度，工程全线图 1 2、3 号棚洞地形图4 棚洞净空断面根据《公路隧道设计规范》( JTG D70—2004) 和《公路工程技 术 标 准》( JTG B0l 一 2003 ) 二 级 公 路 的技术标准，确定棚洞的建筑限界与内轮廓尺寸如 下:棚洞有效净宽: W = 2． 5( 硬路肩) × 2 + 3． 5 ( 行车道)× 2 = 12m— 84 —北方交通2014 年 第 11 期棚洞有效净高: H = 5． 0m棚洞净空断面: 一方面主要应满足建筑限界的 要求，同时还需考虑棚洞构造及施工误差等因素，并 通过对工程造价等因素的分析、比较，力求使结构受 力均匀、经济合理。本项目棚洞选择易于施工的框 架棚洞断面，在临水库侧设置 0． 5m 宽防撞墙，在靠 山侧设置 0． 5m 宽排水沟，棚洞建筑限界及内轮廓 设计如图 2 和图 3 所示。洞门边柱采用 1m × 1m 的方柱。纵梁: 纵梁跨径根据棚洞长度及结构计算，主要 分为 7m 和 7． 5m 两种，纵向 3 或 4 孔一榀。纵梁截 面采用 1． 1m( 高) × 1m( 宽) 的矩形梁，每榀框架梁 之间设置沉降缝。梁上侧边设置背墙，背墙尺寸为0． 3m × 0． 8m，沿梁纵向通长布置。挡土墙: 靠山侧采用钢筋混凝土挡土墙形式，墙 身厚 1m。空心板: 顶板采用钢筋混凝土空心板形式，空心 板高度采用 0． 8m，每片中板宽度为 1m，洞口处边板 采用 1． 5m 宽。回填土: 空心板上回填 45 ～ 68cm 炉灰渣，之上 设置 20cm 粘土层。图 2棚洞界限图 3棚洞内轮廓线图 4棚洞结构横断面图5棚洞尺寸参数设计棚洞结构的形式与设计参数根据所处路段的地 形、地质等条件，通过工程类比和结构计算分析综合 确定。本项目采用框架式棚洞结构，临水库侧采用 直柱，靠山侧采用挡土墙形式。此种形式结构合理， 构造简单，受力明确，便于设计与施工。基础: 棚洞靠山侧采用条形基础，临水库侧根据 边坡坡度及地质条件采用 浅基础和桩基础 2 种 形式，2、3、4 号棚洞外侧采用桩基础，桩径 1． 4m，其它采用 独 立 基 础，截 面 尺 寸 ( 除 洞 门 处