经典项目
祁县至临汾高速公路
来源:    日期:2016/10/26 16:34:24    点击:

 

1、项目概况

山西省祁县至临汾高速公路是国道主干线二连浩特至河口公路在山西省境内的重要组成部分,全长175.394公里,概算65.77亿元。1998年3月经国家计委批准立项,2003年9月建成通车,2005年11月交通部组织了竣工验收。

祁临高速公路地形复杂,地质病害多,煤矿采空区、大型滑坡、软弱黄土地基比较集中,高填方、高墩大跨桥梁、隧道等施工难度较大的工程也比较集中。其中,35公里的常家山路段有大型煤矿采空区4处,大型滑坡5处,地质断裂带7处,沟谷纵横、地质病害多,又是高地震区,被专家们称为“不良地质博物馆”。全线共有特大桥5座(2695m),大桥25座(5142m),中桥18座(1314m),小桥46座(871m),隧道9座(6502m)。仁义河特大桥和常家山隧道为大运高速公路的控制性工程之一。

2、技术创新

(1)祁临高速公路在勘察设计工作中,利用三维数字地面模型设计软件进行平、纵、横三维化设计,使路线线位达到了最佳、经济和合理

(2)创造性提出了“回填式预应力锚杆挡土墙”加固技术

该路段潜伏着大片的古滑坡群,古滑坡体节理、裂隙、滑面极其发育,设计中提出了失稳边坡及古滑坡加固的依据,科学地将卸载、反压、注浆、锚固和挡土墙建设等技术手段进行有效的组合,成功地对边坡及复活古滑坡实施加固。

(3)首次提出了隧道穿越采空区的洞身围岩胶结法和充填治理方案的设计、施工、检测标准

常家山隧道长1395米,上下都有采空区,煤系地层破碎,软弱围岩多,断层地下水丰富,提出了隧道穿越采空区地面注浆加固的方法、施工工艺和质量检测标准,填补了隧道采空区设计、施工和检测的空白。

(4)揭示了软弱黄土病害的主要原因,提出了路基不协调变形的评价指标和控制标准

基于不协调变形控制的软弱黄土地基公路路基设计理论和方法体系,提出了建设和管理并重的防治理念,开发了“桥头引道沉降处理决策辅助系统”。

(5)高填方路堤应力、应变规律的观测和高填方路堤稳定性研究

祁临高速公路北张沟高填方加筋土路堤,是利用黄土鸡爪沟地形而完成的,填方加筋路堤高达30余米,为此提出了:

⑴ 使用塑性应变剂粘贴在现场土工格栅上,成功监测到高填方加筋土路堤在施工过程中的竖向和侧向应力变化规律。

⑵ 通过数值模拟分析,研究了加筋和未加筋路堤在自重、地震作用下的应力和应变的变化及对比。

⑶ 利用模糊信息优化处理的基本理论,建立加筋高路堤稳定性的分类及评价指标的信息矩阵,并对北张沟加筋高填方路堤进行稳定性评价。

(6)对高墩大跨度刚构—连续组合体系桥梁设计、施工及监控关键技术进行了研究并对施工过程受力及成桥结构进行了评价

祁临高速公路仁义河特大桥高80余米,为双肢薄壁桥墩,桥孔采用80+4×145+80米,是山西省目前最大跨径的刚构—连续组合体系桥梁,其跨径和墩高的组合居目前国内已建成的同类桥梁首位。其抗震设计新颖独特,采用了非国标的万向承载、万向转动、特大吨位球形钢支座和过渡墩。

⑴ 对高墩大跨刚构—连续组合体系桥梁的设计和结构分析方法,进行了数据监控。

⑵ 对高墩大跨度刚构—连续组合体系桥梁的受力特点和温度变化作用进行了深入研究,提出了下部结构刚度的取值和组合体系的最优配合,适用性强。

⑶ 结合该桥的动态测试和结构模态分析,提出了通过结构动力性能对大型刚构—连续梁体系桥梁结构质量评定和使用性能进行评价。

(7)采用了柔性基层配合比设计方法,提出了柔性基层沥青路面结构、设计方法框架、柔性基层施工质量控制和检测评价指标,填补了国内在柔性基层沥青路面结构设计方面的空白。

(8)合理低路堤的确定

进行了路基高度与土石方数量的关系分析、路基高度与造价的关系分析、路基高度与公路用地的关系分析等研究,尽量考虑天桥上跨主线的方案,体现了创新、节约的设计新理念,大大减少了土地资源的占用和浪费。

3、获奖情况

项目获公路交通优秀设计一等奖、公路交通优秀勘察二等奖。