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XX桥梁结构设计

一、概述:(一)设计依据:1、xx公司提供的商务区电子版地形图,电子版道路图纸,电子板河道及景观图纸;2、甲方确定的规划河底宽度为20米,设计最高水位4.8米,设计河底高程2.0米;3、桥梁方案汇报会确定桥位和桥型布置方案;4、xx公司其它要求。

(二)工程概况:二级桥包括涵洞两座,位置分别在规划一路与水街交叉处和规划二路与水街交叉处,新区商务区水街规划河底宽度为20米,设计最高水位4.8米,设计河底高程2.0米,其中按3-6m 框架涵设计,道路规划宽度为20米,两侧景观带按景观要求设计。

框涵俩侧按悬挑结构设计。

二、桥梁工程场地地质条件、水文地质条件等介绍(一)自然、气候条件天津市属于暖温带半湿润季风气候,位于大陆性与海洋性气候的过渡带上,四季分明。

冬季受蒙古冷高气压控制,盛行西北风;夏季受太平洋副热带高气压左右,多为偏南风。

气候特点是:春季干旱多风,冷暖多变;夏季温高湿重,雨热共济;秋天天高云淡,风和日丽;冬季寒冷干燥,雨雪稀少。

年平均气温11.1~12.3℃,七月平均气温26℃以上,一月份平均气温-4℃以下,偶然最高温40.3℃,极端最低温-21℃。

年平均降水量为550~680mm,一日最大暴雨量304.4mm。

每年6~9月为汛期,平均雨日34天左右,占全年总降水量的73%以上,冬季雨雪量只占全年总降水量的1%~3%。

(二)拟建场地概况拟建场地位于华北平原北部,属滨海冲积平原,地貌单一,场地地表略有起伏。

本次勘探揭示埋深50.00m以上的地层属海相、陆相沉积地层。

(三)地质条件及地下水情况1、场地地形地貌、场地土土质特征及分布规律根据《岩土工程技术规范》(DB29-20-2000)第3.2节、附录A及本次勘察资料,本次勘探50.0m深度范围内,场地土按成因年代可分为9层,按物理力学性质进一步划分为18个亚层。

各层土的土质特征及分布规律描述如下:(1)人工填土层(Qml)主要由素填土(地层编号①)组成,厚度0.30~1.20m,黄褐色,主要粘性土组成,含少量植物根系,水平方向分布连续。

人工填土填垫年限小于十年。

02、04、06号孔夹有厚度0.3~0.4m的灰黑色坑底淤泥质土。

(2)全新统新近组坑底淤积层(Q43Nsi)地层编号②,该层土在本场地缺失。

(3)全新统新近组古河道、洼淀冲积层(Q43Nal)系北运河洪泛冲积而成,层顶标高为5.95~1.75m,主要由上部的粘土、粉质粘土(地层编号为③1)及下部的粉土(地层编号为③2)组成:③1粘土、粉质粘土,层顶标高为5.95~1.75m,厚度0.60~4.10m,灰黄色,可塑,含少量有机质,属中偏高压缩性土,水平方向分布不连续,在02、06#孔附近缺失。

③2粉土,层顶标高为5.85~1.15m,厚度1.00~2.70m,灰黄色,稍密,饱和,含少量有机质,夹粉质粘土薄层,分布不连续,属中压缩性土。

(4)全新统上组河床~河漫滩相沉积层(Q43al)地层编号④,该层土在本场地缺失。

(5)全新统上组湖沼相沉积层(Q43l+h)层顶标高为2.35~-0.38m,主要由上部的粘土(地层编号⑤1),中部的粉土(地层编号⑤2),以及下部粉质粘土(地层编号⑤3)、粉土(地层编号⑤4)组成:⑤1粘土,厚度0.80~3.00m,灰黑色~青灰色,可塑,含少量有机质及腐殖物,夹粉质粘土薄层,属中偏高压缩性土,水平方向分布连续。

⑤2粉土,层顶标高为1.55~-2.44m,厚度0.70~5.70m,青灰色,稍密~中密,饱和,含少量有机质,属中压缩性土,水平方向分布不连续,在20#孔附近缺失。

⑤3粉质粘土,层顶标高为0.05~-4.29m,厚度0.50~5.00m,青灰色,可塑,含少量有机质,夹粉质粘土薄层,属中偏高压缩性土,水平方向分布不连续,分布于1#桥、2#桥和4~6#桥(01~12#、20~23#孔)附近。

⑤4粉土,层顶标高为-2.58~-7.85m,厚度0.50~2.50m,青灰色,稍密~中密,饱和,含少量有机质,属中压缩性土,水平方向分布不连续,在3#桥和6#桥区域(13~19#、22#、23#孔)缺失。

(6)全新统中组浅海相沉积层(Q42m)层顶标高为-4.68~-8.85m,主要由上部粘土、粉质粘土(地层编号⑥1)和下部的粉土(地层编号⑥2)组成:⑥1粘土、粉质粘土,层顶标高为-4.75~-8.85m,厚度1.60~4.00m,灰色,可塑,含少量有机质及贝壳,属中偏高压缩性土,水平方向分布不连续在1#桥局部和5#桥区域(19#、21#、22#孔)缺失。

⑥2粉土,层顶标高为-4.68~-10.85m,厚度0.50~4.10m,灰色,稍密~中密,砂粘互层,含少量有机质及贝壳,属中压缩性土,水平方向分布不连续,仅在1#桥和2#桥、6#桥局部(01~05#、17#、08#、10#、24#孔附近),以及5#、6#桥所在区域(19~22#孔附近)有分布。

(7)全新统下组沼泽相沉积层(Q41h)层顶标高为-7.95~-11.35m,主要由粘土、粉质粘土(地层编号⑦)组成,厚度0.50~4.10m,灰黑~浅灰色,可塑,含腐植物及少量有机质,属中压缩性土,水平方向分布连续。

(8)全新统下组河床~河漫滩相沉积层(Q41al)层顶标高为-9.84~-13.29m,主要由粉土(地层编号⑧1)和粉质粘土(地层编号⑧2)组成:⑧1粉土,层顶标高为-11.28~-13.29m,厚度1.20~3.80m,灰黄色,粉土,饱和,含铁质,夹粉质粘土薄层,属中偏低压缩性土,水平方向分布不连续,仅在2#桥所在区域(07~12#孔附近)有分布。

⑧2粉质粘土,层顶标高为-9.84~-15.08m,厚度1.00~6.20m,灰黄色,可塑,含铁质、少量蚌壳,夹粘土薄层和粉土薄层,属中压缩性土,水平方向分布连续。

(9)上更新统五组河床~河漫滩相沉积层(Q3eal)层顶标高为-14.45~-17.38m,主要由粉质粘土(地层编号⑨1)和粘土(地层编号⑨2)组成:⑨1粉质粘土,层顶标高为-15.18~-17.38m,厚度2.00~9.60m,黄褐色,可塑,含铁质、少量蚌壳,夹粘土薄层和粉土薄层,属中压缩性土,水平方向分布不连续,仅在5#桥局部(22#孔附近)缺失。

⑨2粘土,层顶标高为-14.25~-23.85m,厚度2.50~10.20m,黄褐色,可塑,含蚌壳,属中压缩性土,水平方向分布不连续,在2#桥6#桥局部(10~12#孔、24#附近)以及3#桥所在区域(13~18#孔附近)渐变为⑨1粉质粘土。

(10)上更新统四组滨海~潮汐带相沉积层(Q3dmc)地层编号⑩,该层在本场地没有分布。

(11)上更新统三组河床~河漫滩相沉积层(Q3cal)层顶标高-24.38~-26.79m左右,主要由粘土(地层编号为111)、粉质粘土(地层编号为112)以及粉土(地层编号为113)组成:111粘土,层顶标高-24.38~-26.79m左右,厚度2.50~10.20m,灰黄色,可塑,含铁质、蚌壳、姜石,夹粉质粘土薄层,在05、13#、14#、17#、18#、23#、24#孔该层中部(层顶标高-27.71~-31.08m左右,层底标高-31.41~-35.44m左右)夹密实状的粉土透镜体(111t),属中压缩性土。

分布连续。

112粉质粘土,层顶标高-28.78~-35.44m左右,厚度2.80~8.10m,灰黄色,可塑,含铁质和少量蚌壳、姜石,夹粉土和粘土薄层,属中压缩性土。

分布不连续,在1#桥和5#桥局部(05#、22#孔附近)及4#桥区域(19#、20#孔附近)缺失。

113粉土,层顶标高-31.15~-40.25m左右,厚度3.50~12.30m,灰黄色,密实,饱和,含铁质、蚌壳,属低压缩性土。

水平分布连续。

(12)上更新统二组浅海~滨海相沉积层(Q3bm)层顶标高-40.31~-43.58m左右,主要由粉质粘土(地层编号为12)组成,褐灰色,可塑,含姜石,夹粘土薄层,属中压缩性土,水平方向分布连续。

本次勘察未揭穿该层,最大揭示厚度为4.50m,最低揭示标高为-47.88m。

各岩土层详细分布情况详见《钻孔柱状图》及《工程地质剖面图》。

2、不良地质作用、地质灾害及及特殊土本场地地面略有起伏,无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用。

本场地标高1.75m以上,分布有厚薄不均的素填土(地层编号①),主要由粘性土组成,可塑状态,在02#、04#、06#孔该层为灰黑色淤泥质土,厚度0.3~0.4m,为河底淤积而成,应清除;均为特殊性土。

3、场地地下水水文地质条件(1)地下水位及地下水类型浅层地下水属于孔隙潜水类型,以大气降水补给,蒸发形式排泄为主,水位随季节略有变化。

据区域水文地质资料,地下水位年变化幅度在0.50~1.00m左右。

勘探期间测得场地地下水位如下:初见水位埋深1.50~2.40m,标高2.91~4.45m;稳定水位埋深1.30~2.10m,标高3.38~4.75m。

(2)地下水及地表水水质及腐蚀性评价根据本次勘探所取地下水及地表水水质分析报告,判定该场地地下水属Cl--SO42--HCO3---K++Na+-Ca2+-Mg2+型水,地下水PH值为7.34~7.76,为中~弱碱性水;地表水属Cl--SO42---K++Na+型水,地下水PH值为7.68~7.81,为弱碱性水。

水质分析结果详见《水质分析报告》。

依据《公路工程地质勘察规范》(JTG C20--2011)附录K,就地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性进行评价。

场地环境按Ⅱ类。

(3)浅层地基土的渗透性[L]根据本次勘察室内渗透试验结果,提供本场地埋深20.00m以上各层土的渗透系数及渗透性如表3-4。

[/L]浅层地基土渗透性表表3-1地层编号岩性垂直渗透系数KV(cm/s)(建议值)水平渗透系数KH(cm/s)(建议值)渗透性等级③1粘土、粉质粘土1.6E-62.1E-5弱透水③2粉土1.8E-63.0E-6微透水⑤1粘土4.5E-89.0E-8不透水⑤2粉土7.2E-61.3E-5弱透水⑤3粉质粘土3.4E-79.0E-8不透水⑤4粉土5.1E-62.9E-5弱透水⑥1粘土、粉质粘土2.3E-74.8E-8不透水⑥2粉土9.6E-62.1E-6微透水⑦粘土、粉质粘土3.3E-87.1E-8不透水⑧1粉土1.2E-51.3E-5弱透水⑧2粉质粘土4.5E-81.2E-7不透水(4)地基土承载力基本容许值[L]根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)和我公司有关技术标准,按层位、标高提供场地埋深65.00米以上地基土承载力基本容许值[fa0](kPa)见下表3-2。

[/L]地基土承载力基本容许值表3-2成因地层编号主要岩性标高段(m)[fa0] (kPa)Q43N al[L]③1[/L]粘土、粉质粘土4.56m以上(不含人工填土层)85[L]③2[/L]粉土3.05~4.56m110Q43 l+h[L]⑤1[/L]粘土-2.44~2.21m80[L]⑤2[/L]粉土-5.44~-4.85m120[L]⑤3[/L]粉质粘土110[L]⑤4[/L]粉土Q42m[L]⑥1[/L]粘土、粉质粘土-9.44~-8.95m 110[L]⑥2[/L]粉土130Q41h[L]⑦[/L]粘土、粉质粘土-10.74~-10.18m 120Q41al[L]⑧1[/L]粉土150[L]⑧2[/L]粉质粘土-15.64~-4.45mQ3eal[L]⑨1[/L]粉质粘土-17.38~-23.85m 140[L]⑨2[/L]粘土120Q3cal[L]111[/L]粘土-24.65~-24.44m 130[L]111t[/L]粉土-35.44~-32.45m 180[L]112[/L]粉质粘土-40.25~-39.44m 160[L]113[/L]粉土-40.25~-44.44m180Q3bm[L]12[/L]粉质粘土-44.44m以下170本涵洞基底落在第⑤1层上。

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