山区桥台结构适用性能分析★

于晨鸣 马明哲 魏嘉婧 孙 铭 刘 瑶

·桥梁·隧道·

山区桥台结构适用性能分析★

于晨鸣 马明哲 魏嘉婧 孙 铭 刘 瑶*

(东北林业大学土木工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

山区高速公路建设项目越来越多，使得山区桥台设计成为桥梁设计的重点。通过对桥台进行理论分析，结合山区工程桥台应用，对具备环保功效的山区桥台进行适用性能分析，以达到合理应用桥台，保证桥梁结构安全耐用的目的。

山区，桥台结构，适用性能

0 引言

在山区公路建设实践中，目前常用桩柱式台、肋板台等埋置式桥台，有时候由于地形变化大，需要设置较大的锥坡，导致挖填土方量大，对植被破坏也较大。山区公路桥台设计无论从经济角度还是环保角度，都具有较大的改进空间。致力于山区公路环保型桥台研究，即满足结构功能的条件下，无需很大土方填挖量、对原有地貌与地形较协调影响较小的桥台型式，是对国家可持续发展战略和环保政策的积极响应，具有较强的应用价值。

1 桥台简介

桥台是支撑桥跨结构，同时衔接两岸接线路堤的构筑物。它既要挡土护岸，又要承受桥跨车道荷载与台后车辆荷载，因此，桥台本身不仅应该具有足够的强度、刚度与稳定性，而且对地基的承载力、沉降量等也提出要求。

由于山区中的构筑物，具有地质条件复杂、安全稳定性差、施工质量难保证、经济性与环保要求程度高等特点，因此又给桥台结构在山区里的适用性能带来了新问题。

2 山区桥台适用性能评估分析

2.1加筋土挡墙桥台

加筋土挡墙是利用加筋土技术修建的支挡结构物，它由三部分组成，包括填料、拉筋和墙面板。加筋土挡土墙是在填料中加入拉筋，利用拉筋和填料之间产生的摩擦力达到拉住墙面板的目的，以此来平衡墙面板的土压力，同时能够提高土体的工程性能，改善土体的工程特性，以此确保山区土体的稳定性。为了增强拉筋和填料的摩擦力，墙后填料适宜采用渗水土填筑，例如碎石土等。加筋土挡墙桥台结构目前被广泛的应用在桥梁、铁路、公路和煤矿等领域，如今在各行各业的场地平整建设中也被大力推广，可见其广阔的应用前景。

加筋土挡墙有很多优点，结构轻、整体连续性好；填土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定性影响比对其他结构物小，对地基的处理也比较简便；具有很强的抗腐蚀性和抗侵蚀性；施工方便迅速，节约占地，造型美观，造价比较低，具有良好的经济效益，是一种环保科学的建筑结构，适合山区采用。

2.2柔性桥台

柔性桥台，是与传统刚性桥台相对应的一种桥台结构形式。该桥台主要由筋材、台身填料、面板和连接件组成。根据加筋筋材的不同，柔性桥台可分为条带状加筋材料的加筋土柔性桥台与平面型加筋材料的土工栅格柔性桥台。

柔性桥台与传统的刚性桥台相比，具有许多优点：

1)桥台较高时，与传统重力式桥台相比，该结构具有较明显的经济优势。2)柔性桥台能够有效收拢锥坡，充分利用桥梁边跨使用空间，提高桥梁跨越能力，降低工程造价。3)与刚性结构相比，该结构具有较好的抗震性能，能够有效的吸收地震荷载中的能量。4)由于加筋土技术有效的提高了土体的稳定性，因而该结构很好的消除了桥头跳车现象。5)柔性桥台建设工期短，便于施工，不需要大型施工设备，同时兼顾环保与可持续发展理念。

2.3锚定板桥台

锚定板桥台结构的工作原理是桥台后的土压力依靠锚定板和拉杆来共同承受，台身只承受竖向荷载。锚定板桥台有以下两种形式：1)分离式，即把锚定板和桥台完全分离，由锚定板承受土压力，桥台采用立柱式；2)结合式，即锚定板桥台的挡土结构与支承墩合为一体。锚定板桥台从根本上改变了重力式桥台依靠自重承受水平荷载的受力方式，轴力能更充分地利用材料，因而经济效果明显。另外，也使得桥台结构得以大幅度轻型化，相比于重力式桥台，可节省圬工材料，减少劳动量，节约投资，对地基承载力要求也大为降低，可适应较大的沉降与变形，立柱、挡土板等物件也可预制、远运，机械化程度高，建造速度快，由于不做溜坡，土方工程量小，环保效益佳。这些优良特性，十分有利于其在山区环境下的应用。考虑到山区的地质条件多变、施工质量起伏大，可以将一般锚定板桥台所采用的条形基础，改为桩基础。在实际工程应用中，锚定板桥台大多都是应用于铁路工程，在公路上还很少用，因此，该型桥台在山区公路上应用是个创新。

2.4桩柱式桥台

桩柱式桥台是应用最为广泛的桥台之一，适用于各种土壤的地基。根据桥梁宽度和地基土承载力可把桥台基础类型划分为双柱、三柱或多柱三种，尤其在跨径不超过30 m，填土高度不超过5 m的桥梁中被广泛采用。该桥台具有适用性强，占地面积小，无需锥坡护土等优点，具有较高的实用价值。

桩柱式桥台通过将台身埋在锥形护坡中，使传递给桥台的土压力减小，这样减少了基础圬工量，也使得桥台体积相应较小，同时翼墙为附于立柱上的耳墙，更进一步减少了圬工体积。因此，用料经济。此外，该台型对各种土壤地基都适宜，可根据地基条件配置多种基础型式。这些特点都十分有利于山区条件下使用。

3 结语

对加筋土挡墙桥台、柔性桥台、锚定板式桥台和桩柱式桥台进行适用性能分析。由于桥台结构主要承受的是来自上部结构的荷载以及土压力，重点分析各类型桥台的优缺点，使得环保型桥台达到最佳的使用效果。

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[7] 何光春.加筋土工程设计与施工[M].北京:人民交通出版社,2000.

Theapplicabilityanalysisofabutmentstructureinmountainsarea★

YuChenmingMaMingzheWeiJiajingSunMingLiuYao*

(CollegeofCivilEngineering，NortheastForestryUniversity，Harbin150040，China)

There are more and more expressway construction projects in mountains area now, make the abutment design in mountains area to become the key point of bridge design. Through the combination of theoretical analysis and the application of mountain engineering, the applicability of abutment structure with environmental protection effect is analysed, make reasonably to use the abutment, ensure the safety and durability of the bridge structure.

mountains area, abutment structure, applicability

1009-6825(2017)29-0158-02

2017-08-02 ★:东北林业大学校级大学生创新训练项目(编号:201710225318)

于晨鸣(1996- )，男，在读本科生

刘 瑶(1979- )，女，硕士，讲师

U443.21

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