下穿铁路方案说明

道路下穿铁路通道工程 方案设计 二一七年四月 目录 1、概述 .- 1 - 1.1项目地址 - 1 - 1.2工程范围及规模 - 1 - 1.3项目概况 - 1 - 2、设计依据及采用设计规范 - 2 - 2.1设计依据 - 2 - 2.2主要设计规范 - 2 - 3、工程地质条件 - 4 - 3.1 自然条件、环境气候 - 4 - 3.2地层岩性 - 4 - 3.3地质构造及地震动参数 . - 5 - 3.4水文地质特征 - 5 - 3.5不良地质与特殊岩土. - 5 - 4、采用技术标准及设计原则 - 5 - 4.1技术标准 - 5 - 4.2主要设计原则 - 6 - 5、设计方案研究 - 8 - 5.1路线方案 - 8 - 5.2路基、路面设计方案. - 10 - 5.3下穿框架方案 - 12 - 5.4交通工程设施 - 15 - 5.5排水方案设计 - 16 - 6、项目投资估算 - 17 - 7、问题及建议 - 17 - 附图- 1 - 1、概述 1.1项目地址 Xxxxxxxxxxxxx 1.2工程范围及规模 本项目设计范围为：路线、路基、路面、交安设施、框架桥、排水等；本项目为新建道路，总长200m。 图1.1 项目位置示意图 1.3项目概况 本项目路线起点位于铁路北侧，下穿铁路后顺接已建道路，起点桩号为GK0+000，整体路线走向为自北向南，项目终点桩号为 GK0+200，顺接既有道路，路线全长200m。道路路幅设计总宽12m。 路幅组成为：0.5m 土路肩+1.75 硬路肩+7.5m 行车道+1.75 硬路肩干武铁路 下穿道路 - 2 - +0.5m土路肩。 下穿铁路处K107+100设框架桥，根据地方要求设计孔径为14m，道路净空不小于 5m，并于框架内两侧各设置 1m 宽人行道，人行道面高于公路最低点1m。 2、设计依据及采用设计规范 2.1设计依据 u 建设工程勘察、设计合同。 u 铁路K107+100段施工图。 u 外业勘察资料。 2.2主要设计规范 u 公路工程基本建设项目设计文件编制办法交公路发2007358号 u 公路工程技术标准（ JTGB01-2014） u 公路自然区划标准(JTJ003-86) u 公路路线设计规范(JTGD20-2006) u 公路路基设计规范(JTGD30-2015) u 公路路基施工技术规范（ JTGF10-2006） u 公路排水设计规范(JTG/TD33-2012) - 3 - u 公路水泥混凝土路面设计规范（ JTGD40-2011） u 公路交通安全设施设计规范(JTGD81-2006) u 公路交通安全设施设计细则(JTG/TD81-2006) u 公路交通标志和标线设置手册(JTGD82-2009) u 道路交通标志和标线(GB5768-2009) u 公路土工合成材料应用技术规范（ JTG/TD32-2012） u 混凝土结构耐久性设计规范(GB/T50476-2008) u 铁路桥涵设计基本规范（ TB10002.1-2005） u 新建时速 200 公里客货共线铁路设计暂行规定（铁建设函2005285号） u 铁路桥涵钢筋混凝土与预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005（2012年版） u 铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范（ TB10002.4-2005） u 铁路桥涵地基和基础设计规范（ TB10002.5-2005） u 铁路混凝土结构耐久性设计规范（ TB10005-2010） u 铁路混凝土工程施工技术指南（铁建设2010241号） u 客货共线铁路桥涵工程施工技术指南（ TZ203-2008） u 铁路工程建设标准局部修订条文汇编（ 2016年版） - 4 - u 铁路工程混凝土结构高强钢筋设计规定（ 铁总建设2015343号） u 铁路安全管理条例(中华人民共和国国务院令第639号) 3、工程地质条件 3.1 自然条件、环境气候 黄花滩乡位于古浪县城东北部 40 公里处，东邻西靖，井泉乡：南靠黄羊川乡：西连定宁、土门、永丰滩乡：北靠腾格里沙漠并与凉洲区接壤。黄花滩乡平均海拔 1850 米，年均降雨量 300 毫米，年平均气温8，全年无箱期 164 天。全乡境内地理位置复杂，地域广阔，境内平均海拔高1700米，年平均气温75，昼夜温差15，无霜期164天，年日照时数285234 小时，日照百分率 64，年平均降水量 300mm左右，干燥度为377。干(干塘)武(威武)铁路、308省道横穿东西，马(马路滩)永(永丰滩)公路纵贯南北，乡村道路四通八达 3.2地层岩性 测区地表上覆第四系全新统人工填土（Q4ml）、风积中细砂及卵石土，坡残（Q4eol）地层岩性分述如下： 人工填土（Q4ml）：褐黄色中砂，中密紧密状，含碎块石。分布于干(干塘)武(威武)铁路及308国道路堤地段，厚04m，级普通土。 - 5 - 中砂（Q4eol）：黄色，稍密，稍湿，厚10m。属级松土。 3.3地质构造及地震动参数 测区地表均为砂层覆盖，未见明显构造形迹和岩石露头。 据中国地震动参数区划图（ GB183062015）测区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s。 3.4水文地质特征 地下水微弱且埋深大。 3.5不良地质与特殊岩土 区内不良地质为砂土液化，因地下水弱发育无砂土液化。 4、采用技术标准及设计原则 4.1技术标准 本项目受已建道路标高和铁路轨面控制，路线设计标准采用四级公路标准，设计速度 20km/h，路基采用整体式，路幅根据地方要求，路幅设计总宽 12m，路幅组成为：0.5m 土路肩+1.75 硬路肩+7.5m 行车道+1.75硬路肩+0.5m土路肩。主要技术指标和实际采用情况如下： 表4.1 主要技术指标表 - 6 - 序号 技术指标 单位 规范值 1 道路等级 - 四级公路 2 设计速度 Km/h 20 3 停车视距 m 20 4 平面 指标 设超高最小半径 m 30 不设超高推荐半径 m 150 缓和曲线最小长度 m 20 5 纵断面线形 最大纵坡（推荐值/限制值） % 9 最小坡长 m 60 竖曲线半径 凸型 极限值 m 100 一般值 m 200 凹型 极限值 m 100 一般值 m 200 竖曲线最小长度 极限值 m 20 一般值 m 50 路拱正常横坡 % 2.0 4.2主要设计原则 （1） 本项目路线设计标准按四级公路技术标准设计，受两端道路限制，按设计速度20km/h，最大纵坡9%控制，下穿段净空5.0m。 （2） 管道穿越既有铁路运营线时，应与运营部门取得联系，做好既有股道的加固和防护，并经运输部门对过轨方案审查同意，以确保行车安全。 （3） 结构技术标准 - 7 - 设计速度：客货共线铁路旅客列车最高行车速度200km/h、货物列车最高行车速度120km/h。 设计活载：中活载。 环境类别及作用等级：T2、T3。 设计使用年限100年。 （4） 框架桥箱内积水通过人行道下侧沟汇入横截沟，再通过埋管排入蒸发池，蒸发池边缘距铁路路基坡脚距离不小于20m。 （5） 框架桥基底为中砂层（稍密），地基土基本承载力为 120kpa,采用旋喷桩加固处理。旋喷桩设计平均桩径D=0.6米，梅花型布置，桩中心距为1.2m，旋喷桩桩加固后复合地基承载力特征值fspk0.20MPa。 （6） 框架桥施工方案： 顶进施工：采用24mD型便梁架空线路，开挖路基断面至设计基底标高，边坡采用喷锚网防护，然后施做旋喷桩，同时开挖工作坑、预制框架桥、滑道等顶进附属工程，最后顶进框架桥，两侧路基缺口回填级配碎石（掺5%水泥），拆除便梁，恢复通车。 现浇施工：采用24mD型便梁架空线路，开挖路基断面至设计基底标高，边坡采用喷锚网防护，待旋喷桩施做完毕后，现浇框架桥，两侧路基缺口回填级配碎石（掺5%水泥），拆除便梁，恢复通车。 - 8 - 3 通过两个方案比较后采用。 5、设计方案研究 5.1路线方案 5.1.1既有道路概况 本项目终点处接已建道路，已建道路路面为水泥混凝土路面，路面标高为1632.56m，距铁路仅80m。 图5.1 107+100框架现场情况一- 9 - 图5.2 107+100框架现场情况二 5.1.2路线方案设计 本项目路线起点位于铁路北侧，下穿铁路后接既有道路，起点桩号为K0+000，由整体路线走向为自北向南，项目终点桩号K0+200，顺接既有道路。路线设计全长200m，为直线。 本项目受既有已建道路及铁路轨面标高控制，最大纵坡为7.51%，最小纵坡0.888%，顺接既有道路段。 路线于GK0+094.3与铁路交叉，交叉处铁路里程为K107+104.19，交叉角度为88，交叉处铁路轨面标高为1634.74m，公路采用框架桥方案下穿铁路，框架净空5.0m。 - 10 - 5.2路基、路面设计方案 道路路幅设计总宽12m。路幅组成为：0.5m土路肩+1.75硬路肩+7.5m行车道+1.75硬路肩+0.5m土路肩。 图5.3 路基标准横断面图 5.2.1压实标准及压实度 路基范围内路基压实标准必须采用重型压实，路堤应分层铺筑，均匀压实。局部角落可采用小型压实机具进行压实。无论是挖方路床还是填方路床，为了保证路面各结构层厚度均匀和排水的需要，路床表面必须做成与路面一致的路拱横坡。路基压实采用重型击实试验标准，达到下表的规定。碾压时压实机具应先轻后重，压实速度宜先慢后快，在直线路段压实机具的运行路线应从路缘向路中心，再从路中心向两旁顺次碾压，以便形成路拱；弯道设有超高坡度时，由低一侧向高一侧碾压，以便形成单向超高坡度。并应经常注意并检查填料的含水量，并视需要采取相应的措施。 四级公路需满足公路路基设计规范JTGD30-2015表3.1的要求。 - 11 - 表5.1 路床土最小强度和压实度要求 项目分类 路面底面以下深度(m) 填料最小强度（CBR）（%） 压实度（%） 四级公路 四级公路 填方路基 00.3 5 94 0.30.8 3 94 零填及挖方路基 00.3 5 94 0.30.8 3 / 5.2.2一般路基 路堤边坡形式和坡率应根据填料的物理力学性质、边坡高度和工程地质条件确定。本项目填方边坡坡率为 1:2。 路堑边坡形式及坡率根据工程地质与水文地质条件、边坡高度、排水措施、施工方法，并结合自然稳定边坡和人工边坡的调查及力学分析综合确定。本项目路堑一般边坡坡率采用1:2。 5.2.3路基防护 为减少公路对原有生态系统的破坏，维持、恢复原有的的生态系统，挖方边坡坡面防护最大限度地采用生态防护技术。在确保边坡稳定安全的前提下，边坡防护按生态防护的原则进行，本项目挖方采用灌草护坡防护。 5.2.4路面方案设计 路面设计依据，结合本道路使用要求，沿线气候、水文、地质等自然- 12 - 条件和交通量，并遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则，进行路面结构方案设计和综合比选，选择安全、舒适、经济、耐久的路面结构。 本项目路面结构组合及厚度 面 层：20cm 水泥混凝土（弯拉强度4.5） 基 层：18cm 5%水泥稳定碎石基层 垫 层：30cm 级配碎石垫层 5.3下穿框架方案 5.3.1框架桥设计方案 本框架桥下穿铁路，孔径根据地方要求设计为14m，道路净空不小于5m，并于两侧各设置1m宽人行道，人行道面高于公路最低点1m，便于通道积水的情况下行人通行。框架桥箱内积水通过人行道下侧沟汇入横截沟，再通过埋管排入蒸发池，蒸发池边缘距铁路路基坡脚距离不小于20m。根据地勘资料，框架桥基底为中砂层（稍密），地基土基本承载力为120kpa，采用旋喷桩加固处理。 - 13 - 图5.4 框架桥方案设计图 - 14 - 图5.5 框架桥剖面图 5.3.2框架桥施工方案比较 （1）顶进施工：采用24mD型便梁架空线路，开挖路基断面至设计基底标高，边坡采用喷锚网防护，然后施做旋喷桩，同时开挖工作坑、预制框架桥、滑道等顶进附属工程，最后顶进框架桥，两侧路基缺口回填级配碎石（掺5%水泥），拆除便梁，恢复通车。 （2）现浇施工：采用24mD型便梁架空线路，开挖路基断面至设计基底标高，边坡采用喷锚网防护，待旋喷桩施做完毕后，现浇框架桥，两侧路基缺口回填级配碎石（掺5%水泥），拆除便梁，恢复通车。 - 15 - 图5.6 框架桥施工方案图 5.4交通工程设施 5.4.1标线设计 车行道边缘线：行车道边缘线为白色实线，本项目全线统一采用15cm宽。 道路面中心线：本项目道路中心线为黄色双实线，线宽15cm。 - 16 - 5.4.2标志标牌设计 本项目标志主要包含禁令标志，警告标志。 禁令标志有限高标志、限速标志: 如：上、下陡坡标志等； 5.5排水方案设计 本项目路面设置2%横向坡度，以横向漫流形式向排至路基两侧边沟内；框架桥箱内积水通过人行道下侧沟排放。雨水汇入横截沟再通过埋管排入蒸发池，蒸发池边缘距铁路路基坡脚距离不小于20m。 - 17 - 6、项目投资估算 （1） 本项目工程费、 （2） 其他费用 由于本