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橘子洲大桥的基础选型能告诉我们什么?

橘子洲大桥共有33个墩台:正桥18个、 引桥5个、 支桥10个。

正桥的18个墩台,由东向西编号为0 ~17号。正桥与支桥联接处墩台为8号,4号及13号为制动墩,其余13个为普通墩。

正桥墩台为扩大基础或沉井基础,基础嵌入于红砂岩或钙质砂质页岩等岩盘上——

湘江东汊1~3号墩持力层为红砂岩:1、2号墩岩基承载力取1500~2000kPa,3号墩采用1000~2500kPa;

411号墩及东、西两端2个桥台,均为矩形混凝土沉井基础,持力层为基岩,凿岩清基深度1.0m左右;

西河道12~16号墩,扩大基础,奠基于岩盘上;

支桥的10个墩台采用沉井基础,持力层为砂砾层,地基承载力350kPa

西河道基岩承载力取多少呢?我没有收集到更多的信息。但,据当年长沙交通学院陈浩军教授团队针对湘江一桥西侧引桥改造的技术要求,其承载力值应不低于1800kPa,这样看来,其值落在东河道墩位地基承载力范围之内。

 

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橘子洲大桥桥址的工程地质条件如何呢?

下面引自我院2009年完成的大桥拓改工程的详勘资料:

 

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【地形地貌】此段湘江江面开阔,两岸平直。东岸为湘江大道及风光带,地面标高35.30~36.60m,地貌单元为I级阶地;西岸为潇湘大道,地面标高30.00~34.40m,为河漫滩及I级阶地前缘;橘子洲为江心洲,地面标高31.40~36.70m,宽约140 m,将江分为东、西汊。

【河流水文】 河道宽约1000m,东汊宽510m,为主航道;西汊宽420m。据湘江长沙站观测资料,每年4月至7月为丰水期,最高洪水位39.18m(1998年6月28日,吴淞高程,下同),最低水位25.06m(2009年10月6日),多年平均水位29.48m,最大变幅达14.01m,年平均变幅达10m,最大流量为20800m3/s(1994年6月28日),最小流量为134m3/s(1954年11月19日)。多年平均流量2473 m3/s,最大平均流速1.26m/s,最小平均流速0.12m/s。多年平均水温18.7℃~19.5℃。

勘察期间湘江河道水深为1.50~9.90m。

【地层结构与组成】 桥位沿线地层有第四系杂填土①、素填土②,全新统粉质黏土③、细砂④、卵石⑤,白垩系碎屑岩(强风化泥质粉砂岩⑥、中风化泥质粉砂岩⑦、强风化砾岩⑧、中风化砾岩⑨),泥盆系泥岩(强风化⑩、中风化⑾),中元古界浅变质板岩(强风化⑿、中等风化⒀)。板岩中存在断层破碎带

其中,卵石⑤为褐黄、黄色,饱和,中密-密实状。石英质,亚圆形。粒径2~4mm,大者6~7cm。砂质充填,混少许黏性土。厚度0.80~9.30m,层顶标高18.20~26.30m。

【主要岩土测试成果】

(1)原位测试

 

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2)岩石天然抗压强度

强风化泥质粉砂岩R0=0.1~2.1MPa、中风化泥质粉砂岩R0=3.4~8.1MPa;

中风化砾岩R0=6.3MPa;

强风化泥岩R0=0.4~2.5MPa,中风化泥岩R0=3.7~14.2MPa;

强风化板岩R0=0.3~3.0MPa,中风化板岩R0=3.7~30.9MPa;

构造碎裂岩R0=0.2~0.3Ma,极破碎,完整性差。

(3)旁压试验图表

 

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(4)主要岩土参数建议值

 

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几点思考:

(1)橘子洲大桥为什么采取多种基础型式?

(2)不同的基础形式与不同的地基持力层给设计会带来什么影响?

(3)70年代初期的我国工程建设,勘察、设计依据的规范是什么?

(4)大桥设计者们如何确定上述地基承载力?

(5)大桥的地基基础验收怎么做?

(6)1971年該桥地基承载力取值与2009年勘察建议值区别大吗?

(7)对照现今的勘察成果,又会是什么结果?

岩土工程注重工程类比,一个成功案例往往是后来类似工程的指路明灯。

经验主义需要慎取,但经验是财富,却不容弃之如敝履。

看湘江北去,

遥想前人,

今天我们取得的点滴成绩与进步,有多少值得骄傲?

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橘子洲大桥的基础选型能告诉我们什么?
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