韶赣高速乐村坪支线工程设计概述

滕 龙

韶赣高速乐村坪支线工程设计概述

滕 龙

通过对韶赣高速乐村坪支线工程概况的论述,提出了城市Ⅱ级主干道跨越京广铁路的建设思路,分别从道路设计、桥梁设计及岩溶处理方面进行了探讨,从而优化了韶关片区路网。

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1 项目概述

“韶赣高速”及“乐村坪连接线”即将通车,并随省道S248改线工程的启动,韶关地区交通量将日益增大,但该片区现状仅有一座不到 4m宽的下穿通道进行京广铁路东西两侧交通组织,难以满足日后交通量增长的需求,且省道S248改线工程与韶赣高速设计为分离式立交,无法实现两者的交通转换。为此,乐村坪支线工程的建设尤为必要(如图 1所示),它将把韶关市区及韶赣高速紧密联成一体,交通作用显著。

拟建乐村坪支线工程主线全长约1.399 km,按城市Ⅱ级主干道标准设计,设计行车速度40 km/h,其中,里程K 0+438.805～K 1+398.565按一期路基宽度15m实施,K 0+000～K 0+388.805里程范围跨铁路及高填方地段按规划宽度 27m一次实施,双向四车道一块板,采用沥青混凝土路面。

道路采用 8跨 30m预应力混凝土箱梁跨越京广铁路,桥宽27m,道路设计中心线与京广铁路上行里程K 2055+234.35m处相交,交角为 85°21′57″;全线共设置排水涵洞6座,交通涵洞1座。

2 道路设计

2.1 平面设计

线路总长 1.399 km,根据规划,起终点位置已受限制,道路中心线与既有京广铁路中心线夹角 85°21′57″。既有京广铁路及远期规划线位为主要控制因素。据广铁集团远期规划,将对本路段既有京广铁路曲线半径进行改造,调整为 1 200m,据此进行桥跨布设,拟采用 8m×30m预应力混凝土箱梁跨过既有铁路,同时为铁路规划预留空间。全路段设 1个转点,转角为 20°49′6″,平曲线半径为 600m。

2.2 纵断面设计

纵断面设计受既有京广铁路及乐村坪连接线控制,起终点标高已确定,跨京广铁路范围采用规范规定的最小纵坡 0.3%,确保排水顺畅并降低桥梁造价。

影响因素及设计原则：1)起点根据跨铁路的净空要求接顺S248改线工程,终点接顺韶赣高速乐村坪连接线。2)净空要求：跨京广铁路净空 10m,跨村道净空 4m。

2.3 横断面设计

1)15m宽度标准横断面。路幅总宽0.5m(土路肩)+3.5× 2m(车行道)+3.5×2m(车行道)+0.5m(土路肩)=15m。2) 27m规划宽度标准横断面(台后高填方路段)。路幅总宽3m(人行道/土路肩)+2.5m(硬路肩)+3.75×2m(车行道)+1.0 m (双黄线)+3.75×2 m(车行道)+2.5m(硬路肩)+3m(人行道/土路肩)=27m。3)跨京广铁路大桥标准横断面。桥面净宽21m,两侧各设 3m宽的人行道,桥面总宽 27m。

2.4 路基设计

本项目路基压实度控制参考公路Ⅱ级标准实行,土方来源于道路沿线设置的取土场地,由于本项目沿线基岩主要为中风化及微风化的灰岩,为合理利用自然资源,保护生态环境,注重社会效益,在保证填挖平衡的基础上,部分地段利用深路堑开挖后的石料进行填筑。一般填方路基填方边坡坡率根据路基填料种类、边坡高度和基底工程地质条件确定。经过工程地质勘察,本路段路基基底工程地质条件良好,无大面积软弱地基等不良地质现象。一般路堤(H＜20m)边坡坡率见表1。

表1 填方路堤边坡坡率表

根据地质资料和边坡高度,挖方边坡(挖方高度小于 30m)坡率见表 2。

表2 路堑边坡坡率表

3 桥梁设计

3.1 设计原则

桥孔布设和桥型方案依据当地的施工技术条件,结合地形、地质、水文、施工工艺、施工工期、场地、景观协调和造价等因素进行综合比选,主要原则是：在满足桥梁使用功能的前提下,力求布局合理、造型美观,使桥梁与周围景观相协调,充分体现“安全、环保、经济、适用、美观”的原则。

3.2 设计标准

1)荷载标准：汽车设计荷载：公路Ⅰ级;人群荷载：3.5 kN/m2。2)桥面结构类型：10 cm沥青混凝土桥面铺装+8 cm普通混凝土整体化层。3)桥面净宽 21m,人行道宽 2×3m,桥面全宽 27m。4)桥梁净空高度：京广铁路净高 10m。5)地震动参数：地震动峰值加速度不大于 0.05g,地震动反应谱特征周期为 0.35 s,设防烈度 7度。6)设计基准期：100年。7)设计安全等级：一级。

4 岩溶处理

由于工程所处地区为石灰岩分布地区,地质情况复杂,岩溶较多发育,经勘探查明桥位范围分布较多溶洞,需进行处理,根据相关经验并收集岩溶处理措施,设计采用如下处理原则：

1)浅层溶洞分布广泛时,直接清除表层岩溶即可;2)浅层溶洞较小,顶板或顶板两端支撑可靠时,可采用扩大基础;顶板支撑不可靠时,清除溶洞,采用桩基础;3)深层溶洞较小时,正常施工,溶洞灌浆封闭即可;4)深层溶洞较大,基础为嵌岩桩,顶板满足要求时,将顶板作为持力层;顶板不满足要求时,钢护筒打穿顶板及溶洞,基础置于溶洞下稳定岩层;5)深层溶洞较大,基础为摩擦桩,溶洞位于基础以下时,可不进行处理;溶洞位于基础中部时,钢护筒打穿顶板及溶洞,基础置于溶洞下稳定岩层;6)利用溶洞顶板时,应探明岩体的节理方向,如节理面与破坏面一致或接近时,应采用结构面抗剪强度进行计算;应采用对岩体破坏较小的成孔方式,同时对成孔后的岩体强度进行评价;应注意岩溶发展速度的影响,如岩溶发展速度较快,应加大安全储备;7)当溶洞较大,顶板无法利用时,采用钢管桩进行处理。钢管桩下沉,溶洞不塌孔时,采用常规施工工艺;钢管桩下沉,溶洞塌孔时,采用大、小两套钢管,大钢管沉到溶洞顶板顶面,小钢管置于大钢管中,随钻随沉至底面基岩,利用小钢管成桩,大、小钢管间填入砂子或卵石。

5 结语

公铁跨线桥项目是公路设计中经常遇到的,如何处理好与铁路的平纵关系是设计关键环节,控制着整个项目的规模及投资,本项目难点在于跨京广铁路桥及岩溶处理方面。经过前期设计方案的反复修改完善,并结合现场勘察情况,最终设计方案经广铁集团及业主单位审查通过。

[1] 彭 鲲,易 武.岩溶地区桥梁桩基础施工方案研究[J].山西建筑,2008,34(12)：318-319.

[2] 陈 劲,余 烈.广东石灰岩地区桥梁桩基施工有关问题探讨[J].广东公路交通,2001(1)：23-25.

The overview of Shao-Gan highway Lecunping feeder engineering design

TENG Long

Through the discussion on general situation of Shao-Gan highway Lecunping feeder engineering,puts forward the construction ideas of city levelⅡmain road which cross the Beijing-Guangzhou railway,discusses respectively from the road design,bridges design and karst processing so as to optim ize the Shaoguan area network.

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U 412.366

A

1009-6825(2011)09-0153-02

2010-12-11

滕 龙(1978-),男,工程师,中国华西工程设计建设有限公司广州分公司,广东广州 510600