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        207國道襄陽北段改建工程與焦柳鐵路交叉方案

        2013-07-16 15:03:38孫小婭
        山西建筑 2013年6期
        關鍵詞:橋型國道填方

        孫小婭

        (武漢市建設學校,湖北武漢 430051)

        1 工程概況

        207國道是湖北省重要干線公路,在湖北境內沿途經過襄陽、宜城、荊門、荊州、公安五個縣市,路線在襄陽境內北接河南魏集,經襄州區(qū)、樊城區(qū)、襄城區(qū)、宜城市,南接鐘祥市。隨著近年來襄陽市經濟的快速發(fā)展,現(xiàn)狀的207國道襄陽市區(qū)北部路段交通量迅速增長,道路交通壓力顯著增加。同時,沿線村鎮(zhèn)的快速發(fā)展也嚴重影響了道路的通行能力。為了改善207國道線形指標,優(yōu)化路網結構,緩解襄陽市城區(qū)的交通壓力,改善襄陽市區(qū)對外出行條件,促進襄陽市經濟社會發(fā)展,加快省域副中心城市建設,加強鄂豫兩省聯(lián)系,對207國道襄陽市北段進行改線,改善襄陽市城區(qū)出入口道路交通狀況已勢在必行。根據本項目工程可行性研究報告批復意見,207國道襄陽市北段改建工程全線采用雙向四車道一級公路標準,設計速度為 80 km/h,路基寬度為 24.5 m[1,2]。

        1.1 地形地貌

        工程區(qū)屬于漢江沖積平原區(qū),地貌單元為壟崗地貌,地面高程80 m~110 m,地形較平坦,主要為農田,種有小麥等農作物,地貌較為單一。

        1.2 氣候

        項目所在襄陽地區(qū)屬北亞熱帶季風氣候,冬寒夏熱,雨熱同期,四季分明。全市年平均氣溫除高山以外,一般均在15℃ ~16℃之間,無霜期在228 d~249 d之間。全市年降水量820 mm~1 100 mm,其中夏季占400 mm~450 mm,全年降水量為107 d~135 d。日照時間長,年平均總日照時效為1 800 h~2 100 h。

        1.3 區(qū)域地質穩(wěn)定性評價

        路線區(qū)在大地構造上屬淮陽山字形構造、秦嶺構造與新華夏沉降帶交匯處的南襄盆地邊緣,處于幾個構造體系的聯(lián)合和復合部位。擬建路線所在地段區(qū)域地質整體較穩(wěn)定,適宜公路建設。

        1.4 地層巖性

        根據地質勘察資料,沿線揭露地層主要為第四系覆蓋層。

        1.5 工程地質評價

        1)路基工程地質評價。

        本段路基主要為填方,一般填土高度4 m~12 m。填方地段除表層局部溝渠地段存在薄層軟土外,其余地基條件均較好。根據勘探資料,軟土地基承載力低,工程性質差。鑒于埋深淺,厚度小,擬對耕土采取換填處理;采用骨架對邊坡進行防護,同時加強對邊坡排水。

        2)橋梁、涵洞工程地質評價。

        a.橋位區(qū)處于區(qū)域地質構造影響相對穩(wěn)定地帶,未發(fā)現(xiàn)新構造活動,適宜橋梁建設。

        b.上部沖洪積粉質粘土及種植土承載力低,且厚度不大,不能滿足大橋墩臺對地基巖土性質的要求,不能作為橋基持力層。由于工程區(qū)第四系覆蓋層厚度較大,建議樁基采用摩擦樁,推薦粉質粘土(硬塑)地基承載力為200 kPa,推薦側摩阻力qik=65 kPa。

        c.建議基礎施工時應作好防排水措施,防止樁孔坍塌。當橋位于山前坡地時應采取防護措施,防止大氣降水沖刷坡體,影響邊坡的穩(wěn)定。

        1.6 水文地質評價

        項目所在區(qū)氣候濕潤,雨量充沛,地表徑流發(fā)育,大部分地區(qū)水文地質條件簡單,為松散巖類孔隙潛水。

        河水主要接受大氣降水的補給,具典型的平原區(qū)河流特征。

        根據地質調查及沿線大橋取水樣進行室內分析,該路段環(huán)境水對混凝土工程無腐蝕。

        1.7 不良地質及特殊巖土路段情況

        沿線不良地質及特殊性巖土主要表現(xiàn)為軟土與膨脹土。軟土呈零星分布,規(guī)模小,對線路影響較小。

        1)膨脹土。

        根據地質調查及勘探取樣,路線所經區(qū)域大部分土體均具有弱~中等膨脹性,由于膨脹土具有吸水膨脹,失水收縮的特點,膨脹性巖土影響路基穩(wěn)定。根據工程特點及土體的性質,采用摻灰改良的方式對膨脹土進行處理。

        2)軟土。

        工程區(qū)河溝水渠及沿水塘地段發(fā)育有淤泥質粉質粘土以及淤泥,深灰色、流塑~軟塑,層厚均小于3.0 m;工程性質差。對于路基范圍內軟弱土基采用挖除軟弱土基換填透水性材料即可。

        2 路線方案擬定及比選

        207國道襄陽市北段改建工程于襄陽市襄州區(qū)伙牌鎮(zhèn)馮家灣附近與焦柳鐵路交叉,交叉的位置在南陽站與襄陽北站之間。焦柳鐵路現(xiàn)處于運營階段,為了盡量減少對鐵路運營的影響,本項目對交叉方案提出了下穿焦柳鐵路的K線及上跨焦柳鐵路的J線兩個路線方案進行比選。

        2.1 方案簡介

        1)K線:路線起于下馮,在鄧湖以北偏離老路,轉向西南方向,在黃魏家以東下穿焦柳鐵路和規(guī)劃中的煤運通道鐵路,至北周家,路線長4.400 km。

        2)J線:路線起于下馮,在黃魏家以北上跨焦柳鐵路,于黃魏家和王家坡中間穿過至北周家,路線長4.125 km。

        2.2 方案比選

        對K線、J線方案進行了詳細的技術經濟比較,比較結果如表1所示。

        表1 方案主要技術經濟對比表

        兩路線方案優(yōu)缺點:

        路線里程:J線建設里程和運營里程較K線短了0.275 km。

        平縱面技術指標:K線最小平曲線半徑為750 m,最大縱坡為3.3%;J線最小平曲線半徑為950 m,最大縱坡為3.5%,J線比K線更順直,指標更好。

        地形條件:J線地形條件與K線相當。

        工程地質條件:J線工程地質條件與K線相當。

        征地、拆遷及社會影響:J線較K線多占用土地16畝。

        環(huán)境影響:J線環(huán)境條件與K線相當。

        工程量及造價:本路段J線有561 m的大橋,造價高。

        運營及社會影響:J線比K線里程短275 m。

        3 兩路線方案所采用橋型方案擬定及比選

        3.1 K線下穿方案橋型布置

        下穿方案于207國道襄陽市北段改建工程K1863+789處與焦柳鐵路交叉,焦柳鐵路的交叉樁號為K471+315,與焦柳鐵路的右交角為115°。焦柳鐵路在該段范圍路基為高填方路段,填方高度在10 m~15 m左右。下穿方案采用2×11.25 m鋼筋混凝土框架橋方案下穿焦柳鐵路,下穿位置排水采用自然排水方式。

        3.2 J線上跨方案橋型布置

        上跨方案于207國道襄陽市北段改建工程JK1862+995處與焦柳鐵路交叉,焦柳鐵路的交叉樁號為K470+476,與焦柳鐵路的右交角為115°。焦柳鐵路在該段范圍路基為淺填方路段,填方高度在1 m以下。由于規(guī)劃中的蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運通道距焦柳鐵路較近,主線上跨焦柳鐵路后還需上跨煤運通道。上跨焦柳鐵路處采用1-40 m預應力混凝土預制小箱梁方案,上跨煤運通道處采用1-58 m預應力混凝土變截面現(xiàn)澆箱梁方案,其余孔跨采用30 m預應力混凝土預制小箱梁。

        本橋為整體式路基橋梁,橋梁上部結構采用[3×40+6×30+(38+58+38)+4×30]m預應力混凝土預制小箱梁及現(xiàn)澆箱梁,先簡支后結構連續(xù);下部結構采用柱式墩、肋板臺,基礎均采用樁基礎。

        3.3 橋型方案比較

        焦柳鐵路現(xiàn)處于運營階段,為了盡量減少對鐵路運營的影響,本項目對交叉方案下穿及上跨兩種橋型方案進行了比較,具體指標詳見表2。

        表2 橋型方案比較表

        4 結語

        綜上可見,兩方案相比較,盡管K線路線長度增長0.275 km,但K線征地拆遷小,社會影響小,工程造價低3 620.93萬元。最為關鍵的是,K線下穿方案建成后,對焦柳鐵路運營無影響,并且根據鐵路相關規(guī)定,與鐵路交叉,宜推薦下穿鐵路方案。因此,綜合考慮工程造價、工程建成后對鐵路的運營安全影響,設計推薦K線下穿方案。

        本方案比較完成后,得到了業(yè)主和鐵路部門的認同,經過相關主管部門組織專家審查,專家組一致認為,K線方案工程造價低,并消除了運營期對鐵路的安全隱患,同意推薦K線方案,施工期間做好鐵路的安全防護工作,確保鐵路運營安全。

        [1]JTG B01-2003,公路工程技術標準[S].

        [2]JTG D20-2006,公路路線設計規(guī)范[S].

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