棚洞類型

棚洞隨地形和地質(zhì)條件的不同有多種類型，但其基本構(gòu)造有內(nèi)墻、外側(cè)支撐結(jié)構(gòu)和頂板支撐結(jié)構(gòu)。地基條件較弱的情況下，還需設(shè)置底部支撐結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于涵洞的支撐梁。內(nèi)墻可做成鋼筋混凝土板墻和外部支撐共同構(gòu)成樁板式支擋墻。外墻支撐結(jié)構(gòu)可根據(jù)地形和地質(zhì)情況的不同做成剛架式、柱式和墻式。外板可采用T形梁、I型梁或空心板梁截面預(yù)制安裝構(gòu)件。為防止棚洞做成后，仍可能有滑坡、坍塌、崩塌體進(jìn)入棚洞內(nèi)，樁板式墻體可高于頂部橫向支撐結(jié)構(gòu)。以上部分為懸臂式支擋墻。

開挖時(shí)有塌方的危險(xiǎn)和趨勢，開挖難以一次開挖到位，難以形成整體施工場地的路段。

內(nèi)外墻底基礎(chǔ)軟硬差別較大，不適宜修建明洞的地段。

基巖埋深大，有條件進(jìn)行樁基礎(chǔ)實(shí)施的路段。

為防止山體形成的泥石流進(jìn)入棚洞，邊坡上需進(jìn)行綠色柔性防護(hù)，同時(shí)在高邊坡上每隔8m一個(gè)臺階同時(shí)設(shè)置截水溝。分階使邊坡雨水或滲水流進(jìn)預(yù)設(shè)的急流槽內(nèi)，最后一道截水溝設(shè)在樁板式擋土墻外側(cè)，防止水流越過樁板體，影響墻體外觀。

樁板式墻體上預(yù)設(shè)滲水孔，在分層回填棚洞體兩側(cè)填土?xí)r，及時(shí)設(shè)置滲水管，滲水管位置和樁墻體預(yù)留滲水孔銜接，滲出水按預(yù)設(shè)管道流入棚洞預(yù)設(shè)邊溝內(nèi)。

由于該段地質(zhì)為膨脹性粘土和膨脹性強(qiáng)分化巖，土體內(nèi)夾雜大小不一的堅(jiān)硬沙巖石塊，土體內(nèi)裂隙水豐富，路基大面積開挖時(shí)，極易造成塌方和滑坡，大面積開挖極其困難，且施工隱患很大，所以采用明洞施工難以實(shí)施，造價(jià)太高，工期太長。明洞方案盡管可一勞永逸，但在此不可取，工期無法保證，而采用棚洞方案可以縮短工期，降低工程造價(jià)。

1.對已滑進(jìn)路基內(nèi)土體進(jìn)行簡單場平后，即可進(jìn)行棚洞外墻體（抗滑支撐樁）的樁基施工，由于方樁抗滑支撐受力效果比圓樁好，設(shè)計(jì)采用了方樁，方樁的開挖可采用人工開挖，開挖時(shí)可根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行分段開挖和護(hù)壁。樁基開挖可多樁同時(shí)進(jìn)行，施工簡單，技術(shù)簡單，工期較快，設(shè)計(jì)中樁基深度最大為15m，多組織人員，40天內(nèi)可完成樁基的施工。

2.樁基施工的同時(shí)，可利用現(xiàn)有的橋梁預(yù)制廠預(yù)制側(cè)擋板和頂板等預(yù)制構(gòu)件的施工。

3.樁基施工和預(yù)制頂板、側(cè)擋板施工可在同一計(jì)劃工期內(nèi)完成。部分完成后，可分段進(jìn)行頂板在樁基上的安裝，側(cè)擋板安裝自現(xiàn)有土體上進(jìn)行，邊安裝邊開挖側(cè)板下土體使側(cè)板逐步下沉到設(shè)定的位置，側(cè)擋板安裝需分段對稱進(jìn)行，擋板分段安裝到設(shè)定的位置后，棚洞兩側(cè)對稱回填土方，同時(shí)設(shè)置滲水管。土方逐步向上填高，同時(shí)再逐步地自下而上安裝擋板，兩側(cè)填土來源首先利用棚洞內(nèi)路床以上的多余土方，待棚洞內(nèi)土方用完后，再利用其他土方。棚洞兩側(cè)回填后，棚洞及山體將聯(lián)合支撐兩側(cè)已滑邊坡體和以后可能滑動(dòng)山坡體，在抗滑結(jié)構(gòu)計(jì)算上聯(lián)合抗滑的作用遠(yuǎn)大于單樁抗滑和明挖隧道抗滑作用。聯(lián)合棚洞的抗滑，主要來自于山體的抗滑作用。樁板可起到臨時(shí)抗滑和支撐洞內(nèi)通道的作用，山體抗滑的作用是永久的，免維修的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于抗滑樁與樁頂加預(yù)應(yīng)力索的作用。

4.棚洞兩側(cè)回填土完成后，即可進(jìn)行樁下部的支撐梁開挖和現(xiàn)澆鋼筋混凝土施工，每隔一排施工一排，待跳挖現(xiàn)澆梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%時(shí)，再開挖現(xiàn)澆跳過的支撐梁，以避免大面積開挖坡腳。

5.樁下部支撐梁分段開挖現(xiàn)澆完成后，即可進(jìn)行分段路床的開挖和路面結(jié)構(gòu)的施工。除做路面結(jié)構(gòu)層（3×18cm基層 18cm瀝青面層）外，基層下增設(shè)40cm碎石排水層，排水層的目的主要是排除路床內(nèi)的裂隙水，裂隙水通過盲管排進(jìn)路基兩側(cè)（或一側(cè)）的邊溝內(nèi)，同時(shí)40cm碎石排水層兼起提高路基強(qiáng)度的作用。碎石排水層內(nèi)設(shè)置排水盲溝，以及時(shí)排除地下滲水。棚洞內(nèi)路基兩側(cè)設(shè)置加蓋板邊溝，以排除路面雨水及墻體滲水。

6.棚洞施工完后，即棚洞通車后，可認(rèn)真對兩側(cè)山坡進(jìn)行整理和綠色柔性軟土防護(hù)。已有且沒破壞的軟防護(hù)可充分利用，沒有防護(hù)的部位，由于棚洞做成后邊坡很緩，可進(jìn)行植草防護(hù)和紫穗槐灌木防護(hù)，以防每年雨季造成少量邊坡滑塌和水土流失。2100433B

本書在確定棚洞荷載的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了棚洞結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算、棚洞與山體耦合計(jì)算；研究了棚洞的地震穩(wěn)定性、抗落石沖擊和立柱抗車輛沖擊性能；介紹了棚洞邊坡開挖及防護(hù)、基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)、防排水施工以及棚洞頂部回填工藝；提出了棚洞監(jiān)控量測的目的、要求與方法，以及監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與反饋技術(shù)；綜合提出了棚洞了程施工質(zhì)量評定準(zhǔn)則、基礎(chǔ)與邊坡工程質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)、棚洞-混凝上結(jié)構(gòu)評定標(biāo)準(zhǔn)以及棚洞防水工程評定標(biāo)準(zhǔn)；結(jié)合工程實(shí)踐，詳細(xì)描述了兩車道寬的斜柱曲墻結(jié)構(gòu)和直柱曲墻平頂結(jié)構(gòu)、三車道寬的斜柱曲墻平頂結(jié)構(gòu)、兩車道雙幅(四車道)曲墻平頂結(jié)構(gòu)、直墻平頂框架結(jié)構(gòu)和連拱結(jié)構(gòu)等六種棚洞工程實(shí)例的工程背景、設(shè)計(jì)與施工情況。

序

前言

第一章 緒論

1.1 我國山區(qū)公路建設(shè)技術(shù)的特點(diǎn)

1.2 棚洞的特點(diǎn)與型式

1.3 棚洞的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

第二章 棚洞在山區(qū)公路中的應(yīng)用

2.1 棚洞設(shè)置的原則

2.2 拱形棚洞

2.3 半拱形棚洞

2.4 框架形棚洞

2.5 棚洞的經(jīng)濟(jì)分析

第三章 棚洞設(shè)計(jì)方法

3.1 公路棚洞總體設(shè)計(jì)原則

3.2 公路棚洞勘察要點(diǎn)

3.3 棚洞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.4 棚洞防排水設(shè)計(jì)

3.5 棚洞回填及綠化

第四章 棚洞靜力分析

4.1 棚洞荷載

4.2 棚洞結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算

4.3 棚洞與山體耦合計(jì)算

第五章 棚洞動(dòng)力分析

5.1 棚洞地震穩(wěn)定性分析

5.2 棚洞抗沖擊計(jì)算

5.3 棚洞立柱抗汽車沖擊計(jì)算

5.4 棚洞動(dòng)力計(jì)算結(jié)果總結(jié)

第六章 棚洞施工技術(shù)

6.1 棚洞施工基本步序

6.2 棚洞邊坡開挖及防護(hù)

6.3 棚洞基礎(chǔ)施工

6.4 棚洞結(jié)構(gòu)施工

6.5 棚洞防排水施工

6.6 棚洞側(cè)及頂部回填

第七章 棚洞監(jiān)控量測

7.1 棚洞監(jiān)控量測的目的與要求

7.2 棚洞監(jiān)控量測的方法

7.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與反饋技術(shù)

第八章 棚洞質(zhì)量評定

8.1 棚洞工程施丁質(zhì)量評定準(zhǔn)則

8.2 棚洞工程基礎(chǔ)與邊坡工程質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)

8.3 棚洞-混凝土結(jié)構(gòu)評定標(biāo)準(zhǔn)

8.4 棚洞防水下程評定標(biāo)準(zhǔn)

第九章 棚洞工程實(shí)例

9.1 重慶渝湘高速公路老虎山棚洞丁程（斜柱曲墻-兩車道）

9.2 江蘇寧淮高速公路老山棚洞工程（斜柱曲墻平頂-三車道）

9.3 重慶渝湘高速公路小貴村棚洞工程（直柱曲墻平頂-兩車道）

9.4 重慶渝湘高速公路沙帽坡棚洞工程（曲墻平頂-兩車道雙幅）

9.5 重慶石忠路山王廟棚洞工程（直墻平頂框架-兩車道雙幅）

9.6 重慶石忠路磨刀溪棚洞工程（連拱-兩車道）

參考文獻(xiàn)

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《山區(qū)公路大跨異型棚洞結(jié)構(gòu)》可供從事公路勘察、設(shè)計(jì)、施工、檢測、監(jiān)理與研究人員參考，也可作為道路公程、地下工程與隧道工程專業(yè)的研究生參考書。