太原路立交改造工程桥梁工程设计说明一、设计概况太原路位于环湾大道中部，西起环胶州湾高速公路，东至四流中路，是环湾大道与李沧区中南部及铁路北客站区域重要的联系通道，同时也是均衡环湾大道、四流路与重庆路交通流的重要纽带。
太原路总体设计方案为西端通过a型喇叭式立交与环湾大道连接，以连续高架形式向东跨越规划铁路线、安顺路及现状铁路线后落地，以地面道路形式向东与四流中路平交。
本次太原路立交工程实施范围西起太原路～环湾大道节点喇叭式立交并包含立交与环湾大道联系部分，主线向东实施至与傍海北路平行匝道分流处（长度约609m），同时一并实施傍海北路西侧两平行匝道落地与现状太原路连接。
本次工程实施范围内主线高架桥总长528m，桥梁总面积14620m2；匝道桥总长360m，桥梁总面积2970m2（包括两条与环湾大道连接右转匝道、傍海北路上下行匝道）。
二、场区地质概况（一）场区地质情况1、第四系全新统人工填土层（Q4ml）第○1层、素填土揭露层厚：0.20~11.50米，层底标高：-7.85~6.54米；褐色，松散，稍湿：铁路以东，太原路上以回填砂土及风化碎屑为主，局部夹有小碎石。
铁路以西主要以回填砂土、粗砂为主，局部回填夹杂淤泥质土、碎石、碎砖块及生活垃圾等。
第○11层、杂填土揭露层厚：3.60~11.50米，层底标高：-7.84~0.31米；杂色，松散，稍湿；以回填碎石、砖屑、砖块等建筑垃圾为主。
以上两层土回填年限大于5年，密实程度极不均匀，变异性大，工程性状不稳定，不经过处理不宜直接作为持力层使用。
2、第四系全新统海相沼泽化层（Q4mh）第○4层、含淤泥质中粗砂（Q4mh）揭露层厚：0.90~2.70米，层底标高：-7.37~-1.94米；黑灰~灰色，松散，饱和；以中粗砂为主，磨圆、级配较差，混淤泥或淤泥质土小于30%，含有少量的贝壳破，有腥臭味。
该层地基承载力基本容许范围值[fa0]=40~80kPa，变形模量范围值Eo=4~6MPa。
第○6层、粉质粘土（Q4mh）揭露层厚：0.50~4.50米，层底标高：-13.10~-2.48米；灰黑色~灰色，流塑~软塑，具有高压缩性；颗粒细腻，手感均匀，稍有粘滞力~粘滞力强，干强度中等，有异味；含细砂约5~15%，局部含粗砂约10%~15%，个别钻孔见有中粗或中细砂透镜体。
该层地基承载力基本容许范围值[fa0]=60~80kPa，推荐压缩模量范围值ES1~2=3.0~5.0Mpa，推荐粘聚力标准范围值ck=4~6kPa，推荐内摩擦角标准范围值Φk=4~8度。
3、第四系上更新统陆相沼泽化层（Q3h）第○10层、粉质粘土揭露层厚：0.50~3.00米，层底标高：-9.60~-6.63米；灰绿色，软塑～可塑，具有中等压缩性，见铁锰氧化物及其结核，夹有姜石；无摇振反应，切面有光泽，强度中等，韧性中等。
地基承载力基本容许值[fa0] =120~160kPa，压缩模量ES1~2=3~6MPa；推荐粘聚力标准范围值ck=20~24kPa，推荐内摩擦角标准范围值Φk=8~12度。
4、第四系上更新统洪冲积层（Q3pl+al）第○11层、粉质粘土揭露层厚：0.80~11.70米，揭露层底标高：-19.61~-6.72米；褐黄色，可塑~硬塑，具有中等～低压缩性，属老粘性土；见高岭土条带、铁锰氧化物及其结核，粗砂含量5~10%；无摇振反应，切面光滑，强度中等~高，韧性中等。
该层地基承载力基本容许值[fa0]= 180~220kPa，压缩模量ES1~2=7~10MPa。
粘聚力标准值ck=38~42kPa，内摩擦角标准值Φk=15~18度。
第○111层、粗砂揭露层厚：0.70~5.10米，揭露层底标高：-16.10~-7.38米；褐黄色，饱和，稍密~中密；以粗砂为主，级配中等，部分钻孔中砂、砾砂为主，以长石、石英为主要成分，磨圆好，磨圆亚圆~次棱角状。
该层地基承载力基本容许范围值[fa0]=220~240kPa，变形模量E0=15~22MPa。
第○12层、粗砾砂该层分布较广泛。
揭露厚度：0.70~11.00米，揭露层顶标高：-22.50~-13.49米；褐黄色，湿~饱和，中密~密实，以粗砂为主，级配较差~一般，含10~30%粘性土，底部多呈胶结状，碎石含量较多，粒径Φ2~3cm。
该层地基承载力基本容许范围值[fa0]=280~320kPa，变形模量范围值E0=20~30MPa。
5、基岩根据目前已完成的钻探孔揭露，基岩主要为白垩系青山群八亩地组泥质粉砂岩和角砾岩，局部揭露有燕山晚期花岗岩及构造破碎带，现将各风化带的分布及其物理力学性质分述如下：A、泥质粉砂岩第○16层、泥质粉砂岩强风化带揭露厚度：0.50~17.60米。
棕红～紫红色，粉砂质结构，块状构造，岩芯呈碎块状～短柱状，手掰易碎，浸水易软化。
该层地基承载力基本容许值[fa0]=380~420kPa，变形模量E0=25~30MPa。
属于极破碎的软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
B、角砾岩第○161层、角砾岩强风化带揭露厚度：0.80~27.50米，揭露层顶标高：-22.43~-19.25米；棕褐～紫红色，角砾结构，岩芯呈碎石状，角砾大小一般0.5～1.5cm，少量大于3cm，磨圆度一般，次棱角状～棱角状，成份以流纹岩、安山岩、凝灰岩为主，孔隙间充填砾屑、砂屑，泥质胶结，胶结差，手搓易散、易碎。
该层地基承载力基本容许值[fa0]=400~450kPa，变形模量E0=30~35MPa。
属于极破碎的软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
C、花岗岩（γ53）第○162层、花岗岩强风化带揭露厚度：0.40~0.90米。
褐黄~肉红色，粗粒结构，块状构造；矿物成份以长石、石英为主，矿物蚀变强烈，裂隙发育，岩体破碎，岩芯手搓呈粗砂~角砾状。
地基承载力基本容许值[fa0]=800~1000kPa，变形模量E0=35~40MPa。
属于极破碎的软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
第○172层、花岗岩中等风化带揭露厚度：3.50~6.30米。
浅肉红~肉红色，粗粒结构，块状构造，构造节理及风化裂隙较发育，大部分结构、构造保存完整，矿物蚀变中等，长石类矿物多有土化斑点，岩芯呈块~柱状，锤击易沿节理面裂开。
地基承载力基本容许值[fa]=1800~2200kPa，弹性模量E=3~6×103MPa。
揭露段岩体完整性指数Kv一般0.3~0.4，属较破碎的较软岩，岩体基本质量等级Ⅳ级。
第○182层花岗岩微风化带揭露厚度：4.50米。
肉红色，结构、构造、矿物成份同上，矿物蚀变轻微，风化裂隙不发育，岩芯多呈短柱～柱状，柱面光滑，岩石新鲜坚硬，锤击声脆不易碎。
地基承载力容许值[fa]＝4500~5000kPa，弹性模量E＝15~20×103MPa。
揭露段岩体完整性指数Kv一般小于0.75，属较完整的较硬岩，岩体基本质量级别Ⅲ级。
D、构造破碎带第○163层、破碎带揭露厚度：2.80米。
褐黄~灰白~灰绿色，矿物成份蚀变严重，原岩矿物已经不可分辨，见有铁锰氧化物条带，局部高岭土富集，部分地段绿泥石、绿帘石化现象明显，岩芯手搓呈土状。
部分地段该层层内有呈小碎块状的岩芯，锤击易碎。
属于极破碎的软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
地基承载力基本容许范围值[fa0]=350~450kPa，变形模量范围E0=18~22MPa。
E、细粒花岗岩第○175层、细粒花岗岩中等风化带揭露厚度：7.70~14.00米。
肉红色，细粒结构，块状构造，矿物成份以长石、石英为主，构造节理及风化裂隙较发育，矿物蚀变中等，岩芯呈块~碎块状，锤击易碎裂。
各主要岩土层力学指标汇总表表7-1注：ES1-2为压缩模量，E0为变形模量，E为弹性模量；γ为容重；（三）、地下水勘察期间，钻探深度内见有地下水，主要含水层为第④层含淤泥质细砂、第○111层粗砂、第○12层粗砾砂，地下水类型为孔隙潜水及基岩裂隙水。
三、设计依据及主要技术标准（一）、设计依据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）《公路桥涵设计通用规范》（JTJD60-2004）《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》（JTGD63-2007）《城市桥梁设计准则》（GJJ11-93）《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）《公路桥涵抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000）青岛市勘察测绘研究院提供的《太原路立交改造工程岩土工程勘察报告》工程初步设计及批复意见（二）、设计标准1．设计荷载标准：汽车：公路—I级；路面结构计算荷载：BZZ-100型标准车。
2．设计车速：主线：50km/h；定向匝道：30km/h；地面道路：40km/h。
3．桥梁抗震基本烈度为6度，地震动峰值加速度为0.05g。
4．设计基准期：桥梁主要构件设计基准期100年。
5．设计安全等级：一级。
6．环境类别：二类。
7．桥下净空：主线及匝道限界高度：不小于5m。
地面道路净空：不小于4.0m。
相交道路净空：主干道不小于5m，城市支路不小于4.0m。
上跨规划铁路线桥下净空：7.5m。
铁路线侧向净空：3.5m（构筑物边缘至轨道中线距离）。
四、桥面坡度与结构（一）、桥面横坡主线标准段及各相交主线标准段横坡采用2%。
超高设置原则；R≥1000米半径平曲线不设超高，R≤700米半径平曲线采用4%超高。
立交匝道超高设置按照35米≤R＜200米，采用4%超高；R≥200米不设超高原则。
（二）、桥面纵坡主线最大纵坡：4.0％，最小纵坡0.3%。
匝道最大最大纵坡：5.0％，最小纵坡0.3%。
（三）、桥面结构4cm 沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13，SBS改性沥青)改性乳化沥青（PCR）粘层沥青0.5 L/㎡3cm 细粒式沥青混凝土（AC-10）水性沥青基防水涂料2.5 kg/㎡8cm C40防水钢筋混凝土桥面铺装8厘米，抗渗等级W8。
总厚度：15cm。
五、主要材料及力学指标（一）、上部结构预应力混凝土结构：箱梁采用C50混凝土，Ф15.2低松弛钢绞线；松弛率<2.5%C50混凝土：fcd=22.4Mpa Ec=3.45X104 MPaФ15.2钢绞线:fpk=1860MPa. Ep=1.95X105 Mpa锚具：张拉端为夹片锚具，固定端为挤压锚具。
普通钢筋混凝土结构：采用C40混凝土。
C40混凝土：fcd=18.4 Mpa Ec=3.25X104 MPaR235：fsd=195 Mpa Es=2.1X105 MpaHRB335：fsd=280 Mpa Es=2.0X105 Mpa锚具：张拉端为夹片锚具，固定端为挤压锚具防撞体、隔离墩、桥头搭板采用C30混凝土；桥面铺装采用C40混凝土。