工程地质信息在桥梁设计中的应用研究

肖　鹏，杨　萌

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳　550081)



工程地质信息在桥梁设计中的应用研究

肖鹏，杨萌

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳550081)

摘要：首先介绍了工程地质信息的基本内容，然后分析了桥梁设计对工程地质信息的需求，最后具体阐述了工程地质信息在桥梁设计中的应用，以期促进桥梁设计的发展进步。

关键词：工程地质信息；桥梁设计；应用

1项目概况

石清大道起于石岩街道罗租社区南部，与宝石路连接，沿机荷高速由西向东布线，终于五和大道，终点与布澜路对接，沿线经过石岩、大浪、观澜、龙华4个接到，道路全场14.971 km。

鉴于石清大道石岩、龙华段建设条件已成熟，本项目设计分二期进行，其中一期工程石岩段起于宝石路，终于光侨布龙连接线，道路长度为4.468 km；龙华段其与龙观东路，终于布澜路，道路长度为2.817 km。一期工程道路总长度为7.285 km。本次施工规模如表1所示。

表1　石清大道一期道路工程施工规模

2桥梁设计对工程地质信息的需求

2.1工程地质信息的重要性

通常情况下，在桥梁设计工作中，需要将桥梁设计分为上部结构设计以及下部结构设计两部分。其中，桥梁上部结构设计指的是对于桥梁的梁以及上部构件进行外形设计和结构受力分析；桥梁下部结构设计指的是对于桥梁的基础和墩台进行外形设计和结构受力分析。一般桥梁下部结构受力会直接影响桥梁上部结构受力，由此可见桥梁下部基础设计的科学性对于桥梁设计具有十分重要的作用。桥梁基础属于地面以下结构，因此，基础受力很容易受到地基岩性的影响，而地基岩性在工程地质信息资源中十分重要，由此可见工程地质信息与整个桥梁设计密切相关。

2.2工程地质信息主要类型

(1)试验获得

采集桥梁施工地区的土壤样本，并通过实验室设备和化学试剂进行检测，准确获得岩土的强度、含水量等数据。

(2)勘探获得

在桥梁设计工作开始前，首先应该查阅桥梁建设周边的地质情况和水文情况，如果资料不全，则需要对施工现场进行仔细勘探，获得所有的与工程建设相关的信息数据。

(3)人为总结

通过经验丰富的设计人员以及地质勘测人员，对桥梁建设区域地质情况进行科学分析总结。

3工程地质信息在桥梁设计中的应用

3.1工程设计中所涉及的工程地质信息

在桥梁设计工作中所涉及的工程地质信息属于描述性，是对桥梁建设区域地质勘探所得信息的总结。这些工程地质信息对于桥梁设计不会产生直接的影响，但是其具有一定的参考价值，所以桥梁设计人员可以以这些数据作为参考，并将其融入桥梁设计理念。

3.2工程设计中对于工程地质信息资源的应用

(1)工程地质总体信息

对于桥梁建设所在地的地质情况的综述即工程地质总体信息，通过这些信息可以明确桥梁的位置、钻孔深度和数量、地层岩性、地震参数以及水文特征等等。

在整个桥梁设计中，工程地质总体信息不可以直接应用于桥梁设计中，设计人员通过这些信息可以得到对于桥梁地层岩性的总体概念，在设计过程中也可以充分参考这些信息数据，然后制定出科学合理的桥梁设计方案。

(2)钻孔信息

在整个桥梁设计中，钻孔信息至关重要。通过地质钻孔，可以总结得到钻孔信息，在桥墩设计处进行钻孔可以明确桥梁基础的岩层分布、土质情况以及其他岩性特征，而这些对于桥梁设计至关重要。对于钻孔信息，首先要在工作中总结获得，其次通过地质柱状图形式，标注钻孔的位置、深度、编号、水深等信息，然后再与钻孔的岩性一一对应，最后通过数据的形式描述出来。在桥梁设计中，设计人员需要根据岩性特征计算出桥梁设计所需的参数信息。另外，通过钻孔，还可以获得基础设计阶段所需要的承载力要求。在对桥梁基础进行设计时，还应该充分考虑到水浮力的作用，对此必须都会水位深度进行精确勘测。通过上文分析可以发现，钻孔数据至关重要，对于桥梁基础设计会产生直接或间接的影响。但是，由于钻孔数量较多，获得的信息量较大，因此对于信息的管理难度也比较大，对此，可以采用先进的信息技术和计算机技术进行汇总和管理，有利于桥梁设计人员随时使用。

(3)水质信息

水质信息可以反映出地下水的成分信息，通过水质信息，可以判断出地下水对于混凝土是否会产生侵蚀作用。

(4)土工试验信息

通过土工试验可以对钻孔进行理论分析，最终得出桥梁建设地层的岩性信息，土工试验信息主要以报告的形式进行记录。土工试验信息内容很多，包括桥梁地层岩性特征、含水量、压缩模量、液性指数、黏聚力等等，通过对土壤进行压缩模量测试，可以得出压缩曲线图表信息。但是土工试验信息的收集工作量巨大，因此可以采用计算机软件进行分析处理。由于土工试验信息会直接影响桥梁设计中的参数的合理选定，因此，土工试验必须确保科学合理，这样才能保证所获得的信息具有较强的参考价值。

(5)工程地质断面图

通过地质断面图，桥梁设计人员可以更加全面的、深入的掌握地下岩层的具体分布情况，有利于准确判断桥梁基础形式特征以及所在位置。工程地质断面的信息量较大，包括钻孔位置、承载力等等，而且所有的信息都属于只管信息。工程地质断面中的地层连线至关重要，通过地层连线，可以准确判断地层的走向和范围。因此，对于这些价值较高的信息，可以采用先进的信息技术以及计算机技术，对桥梁设计实现智能化应用，提高桥梁设计的高效性和准确性。

4信息化、智能化的应用

桥梁设计工作量巨大，设计周期长，复杂程度高、综合性较强，因此，设计系统的智能化和自动化至关重要。对此，应该积极开发相关软件，简化各个工序，争取在录入工程地质信息的同时自动处理好所有的信息，实现对于桥梁设计参数的快速确认。与此同时，还应该保证接口良好，有利于数据维护和软件升级。

参考文献：

[1]冷彪，仇文革，王刚，等.数字图像处理在隧道工程地质分析中的应用研究[J].铁道标准设计，2013，(11)：77-81.

[2]费歆.试析工程地质信息在桥梁设计中的应用[J].城市道桥与防洪，2014，(5)：121-123.

[3]林少忠.综合物探方法在某岩溶区桥梁工程地质勘察中的应用[J].广东公路勘察设计，2014，(4)：41-44.

收稿日期：2016-01-21

作者简介：肖鹏(1988-)，男，贵州人，助理工程师，主要从事桥梁设计研究。

中图分类号：U445

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2016)06-0141-02