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1橋梁跨越設計

上部結構形式理論梁長18m，實際梁長17．98m，采用實心梁，橫斷面為U型，其中兩側寬1．905m，梁高為2．4m，中間寬8．24m，梁高為1．9m，總寬12．05m，梁體與其上60cm厚襯砌結構整體連接。結構分析中只考慮結構自重荷載、頂上回填荷載以及汽車荷載，未計溫度作用。梁體自重荷載按596kN／m計，梁體上60cm厚襯砌自重荷載按679kN／m計，襯砌頂回填荷載按2m高度計，其數值為596kN／m，汽車荷載為公路－Ⅰ級。經計算，跨中荷載組合最大彎矩值為94690kN·m，正截面強度計算配筋量為1977cm2，裂縫驗算配筋量為2570cm2，考慮梁體底部土體經過一定的注漿處理后具有一定的承載能力，最終縱向配置2～3層φ32的HRB335級鋼筋，橫向間距為10cm。下部結構形式橋墩及側橋臺基礎均采用直徑2m嵌巖樁基礎，單排橫向2根樁，恩施側橋臺帽梁直接放置于弱風化灰巖上，要求帽梁底地基承載力不小于850kPa，橋墩及橋臺帽梁寬度均為3m，高度2m，長度12．05m。基礎處理要求橋梁施工前，對梁體下部的虛渣進行注漿加固，以提高梁體下部地基承載能力及整體穩定性

2樹根樁注漿和仰拱梁結構跨越設計

左線ZK17＋153處開始進行下臺階施工，由于受地質條件及雨季施工的影響，上臺階的初支產生整體沉降、出現開裂現象，部分段落已侵入凈空。出口左線ZK17＋126～ZK17＋210段，屬于巖溶強烈發育地段，工程地質條件復雜，洞身及其洞頂約20m范圍裂隙發育，巖體破碎，且有“廳堂式”的大型溶洞發育，溶洞中半充填或全充填碎石夾粘土，其穩定性差，易垮塌，對隧道施工危害極大。總監辦多次到現場進行勘察，之后要求貴州大學勘察設計研究院對沉降及侵限段再進行補充地勘。貴州大學勘察設計研究院于2008年7月中旬提交了《黃果樹隧道ZK17＋150～ZK17＋210段的巖土工程勘察報告》；物探結果表明ZK17＋170～ZK17＋200段，均處于溶蝕漏斗中，溶洞發育規模較大，被含塊石的紅粘土充填，深度大于43m，42×43m為地下水下滲通道，由于地表水下滲作用，充填土層欠固結欠密實。圍巖為泥夾孤石的巖溶填充物，滲水嚴重，易被水迅速軟化，呈流塑狀，自穩能力極差，地質條件處于動態不穩定狀態，如圖5所示。根據貴州大學勘察設計研究院提交的關于黃果樹隧道左線ZK17＋150～＋210段巖土工程勘察報告ZK17＋170～ZK17＋200段，溶洞發育規模較大，達42×43m為地下水下滲通道，地質條件處于動態不穩定狀態，采用樹根樁注漿和仰拱梁結構跨越方案：

（1）ZK17＋153～ZK17＋196段拱部周壁進行注漿加固，提高巖體對結構的彈性抗力，改善結構受力條件實現；

（2）對ZK17＋153～ZK17＋196段基礎進行注漿加固，施工樹根樁，提高洞底持力層承載力，加固范圍為基底以外5～6m；

（3）二次襯砌與仰拱采用鋼筋混凝土梁板結構，可進行分塊澆注，預埋鋼筋應錯節焊接密實；

（4）二次襯砌拱、墻部采用鋼筋混凝土結構。

3跨越方式的比較

注漿和仰拱梁結構跨越設計方案優點：施工相對簡單、便捷；施工期間的安全有一定保障。缺點：受力比較復雜；注漿量、注漿質量不易控制；結構的安全、穩定有待檢驗；工程造價高。采用鋼筋混凝土梁跨越設計方案優點：襯砌及圍巖荷載部分作用在鋼筋混凝土梁上，通過左、中、右梁傳遞到兩側的基巖，整體穩定性較好；工程造價比較低。缺點：兩端基巖基礎必需穩固，不能發生較大沉降。采用橋梁跨越設計（4×18m鋼筋混凝土簡支梁）方案優點：襯砌及回填荷載均作用在橋梁上，構件受力較明確，結構基礎采用嵌巖樁基礎，承載能力強，避免了結構沉降風險，整體穩定性好；工程造價比較低。缺點：橋梁樁基長度約40～50m，在溶洞虛渣中施工成孔，技術難度高，安全風險大；橋墩帽梁施工須在梁底挖2m深，3m寬的帽梁槽，毛洞坍塌風險較大。

作者：高珍忠魯志偉單位：中國公路工程咨詢集團有限公司