青州市衡王府路上跨越胶济铁路立交桥工程可行性研究报告

1 青州市衡王府路 上 跨越 胶济 铁路立交桥 工程 第一章 概 述 一、项目地理位置及背景 （一）项目地理位置 本工程位于青州市 市区，胶济铁路青州市站以西， 道路 基本 呈正南北走向，桥梁 设计方案一和方案 二 道路中心线在 胶济 铁路 上行线 里程 路中心线切线与铁路中心线法线夹角 本工程 项目 南连尧王山 西 路（省道北城公园，北 接明祖山西路， 通国道 胶济客运专线铁路、 济青高速 公路 。 跨胶济铁路立交桥为衡王府路贯通的重要节点工程。 图 1：项目位置示意图 （二）项目背景 随着 青 州市城市建 设的发展，城市化步伐的快速推进，城区人口的不断增加和机动车辆的快速增长，城区道路、立交 桥梁通行宽度不足等 问题 ，造成交通拥堵状况 日益突出。 衡王府路总体走向基本呈正南北向，是青 州市总体规划的城市主干道路， 南连南环路（省道 尧王山西路（省道 与北城大街十字交叉 ， 途经菜园村、青州火车站西咽喉区、北三里东村、北接规划的北海路、明祖山西路， 接驼山路，向北 通国道 青高速 ， 此道路 与 多 条 东西 向城市主、次干道 、支路 相交，在全市路网中的位置十分 重要 。 目前，铁路南侧北城大街以南衡王府路已建成通车， 与东西向北城大街形式丁字路口，跨 铁路立交桥 的修建将成为 此条道路 贯通 的重要节点，该项目建成将彻底克服本区域制约交通的瓶颈难题，对降低运输成本、缩短旅客和物资在途时间等具有重大意义。同时， 衡王府路跨铁路立交桥工程的实施，将极大提升城市的整体品质，改善 铁路南北两侧 人民群众生活环境，完善城市服务功能，推动经济和各项社会事业的蓬勃发展，创造良好的城市公共空间和城市景观，形成更加和谐宜人的城市生态环境。 青州市站 范围 现有玲珑山 中 路（铁路里程 75 海岱北路 （铁路里程 04 .0 两条道路下穿铁路立交桥。西咽喉区 铁路里程 通行净高 铁路里程 65处建有 通行净高 于 此两座 交通 涵 洞 修建年代已久，桥孔的净宽窄、净高小， 引道坡度大， 已明显不能适应城市交通发展需 求 ， 与规划道路标准不协调， 严重制约了城市发展。为完善 青 州市的路网结构，优化城市功能，促进 铁路北侧城 区 开发建设，改善城市交通状况， 缓解玲珑山中路， 海岱北路 等 南北向 穿 铁路的 立交 桥下 道路 交通压力，保障出行顺畅， 青 州市委、市政府和规划部门决定将现有道路贯 通，打造成为青 州城区 南北向 主干道。 二、编制依据 1. 青州市衡王府路上跨胶济铁路立交桥工程可行性研究委托书 ； 胶济铁路衡王府路 2 2. 青州市规划局提供的项目位置部分地形图（电子版）； 3. 本院 2011 年 2月补测的地形图； 4. 国家、交通行业 现行的有关设计标准、规范和规程 。 三、研究过程、研究范围及主要内容 （一）研究过程概述 2010 年 10 月份，青州市规划局委托中铁咨询济南设计院进行该立交桥方案设计，并提供了桥址附近地形图。此后由我院完成了桥址地形补充、 铁路轨面、纵坡及相关设施的补测 调查 工作。 在此基础上进行了 立交桥桥梁型式和孔跨方案的选择研究工作，并编制完成了方案设计文件，以供建设单位向各相关方面协调工作及征求意见使用 ，后因其他原因，本项目暂停开展 。 2013年 3 月， 青州市规划局委托我院开展 本 立交桥工程的可行性研究工作，经 多桥位 方案、桥型方案 的 比选 论证 ，并 征求 建设单位 的 意见， 最终确定了桥位方案和建设规模，编制完成了本工程可行性研究报告文件。 （二）研究范围 本工程主要针对衡王府路北接驼山路，南接北城大街段（道路里程道路， 跨铁路立交桥 ， 桥梁两侧辅道 和 衡王府路主线道路 照明 、道路路面排水 设计， 含新建立交桥引起的铁路通信、信号、电力、电气化等相关设施迁改防护。 不含 道路绿化，与 衡王府路相交的 东西向 规划道路的设计。 不含地方通信、广电、电力线路及军用光电缆等铁路以外管线的迁改防护设计，不含桥梁及道路范围的征地、拆迁 等内容 。 （三）研究内容 本报告的主要研究内容为： 1. 现状评价及建设必要性分析 2. 设计技术标准及建设规模 3. 工程方案论证 （ 1）道路平面线形方案 （ 2）立交桥梁方案 4. 投资估算及经济评价 5. 环境 影响评价 6. 节能评价 7. 方案实施 四、研究主要结论 （一）项目建设的必要性 1. 是青州市城区铁路 以 北片区开发，推动青州市经济又好又快发展的需要。 2. 是拓展城市发展空间的需要。 3. 是贯通衡王府路，完善区域路网的需要。 4. 是优化 区域路网， 便于居民出行的需要。 5. 是缓解玲珑山路， 海岱北路 等 穿铁路立交桥交通压力的需要。 （二）交通量预测 本次研究主要关注衡王府路跨铁路立交桥段， 特征年最大断面流量预测 结果如下表所示。 表 1 1： 特征年日交通流量预测表（ d） 项目 2015年 2025年 2035年 交通量 23478 39273 51429 （三）技术标准 1. 道路等级： 城市主干路 。 2. 设计车速： 50 公里 /小时 3. 荷载标准： 汽车荷载： 城 A 级 4. 桥下净高： 胶济 铁路线 H 电力牵引、双层集装箱运输，导线距轨面 3 触网悬挂高度 承力索距轨面 缘间隙 非工作支抬高 站场以外专用线桥下净高 H 预留电气化条件考虑） 5. 结构设计使用年限为 100年，安全等级为一级。 6. 抗震设防标准： 根据中 国地震动参数区划图（ 及城市桥梁抗震设计规范（ 66，桥位区域的抗震设防基本烈度为 7度， 设计基本地震加速度值为 7. 桥梁 横断面布置： 撞墙 )+ 动车道） +防撞墙 ） +动车道）+防撞墙 ），总宽 8. 路面横坡： （四）建设规模 本工程为衡王府路上跨胶济铁路立交桥工程，位于青州市西北片区，胶济铁路青州市站西咽喉区，设计道路中心线与胶济铁路上行线交点里程为 本工程主线设计范围为 00 路全长 路等级规划为城市主干道， 主路面按双向六车道设计， 设计速度 50km/h。非机动车辆及行人在桥梁两侧设辅道利用既有铁路涵洞穿铁路 通行 。 主线 道路 规划 立交桥段道路宽度随两侧辅道宽度略有变化。 本工程桥梁设计共 2 个方案： 方案一：新建 8 30+4 40+10 30m 预应力混凝土连续梁桥，含桥台桥全长707m，桥梁断面宽度 梁建筑面积 引道 长 196m， 建筑面积4900 方 案二：新建 20 35m 预应力混凝土连续梁桥，含桥台桥全长 707m，桥梁断面宽度 梁建筑面积 道长 196m，建筑面积 4900 同步实施道路排水、照明 设施（不含道路绿化，市政管线工程）。 （五）投资估算 建设内容：衡王府路跨铁路立交桥工程，桥梁两侧与驼山路及北城大街连接道路工程，桥梁两侧非机动车及行人穿铁路辅道衔接工程， 道路照明 、排水 工程 ；铁路“四电”迁改防护工程。 方案一工程总投资 中：工程费用 元，工程建设其他费用 元 ，预备费 方案二工程总投资 中：工程费用 元，工程建设其他费用 备费 元。 （ 六 ）建设工期 针对本项目特点，为保证工程质量，需合理安排工期，因此，综合各种因素，预计本项目方案一建设工期为 18 个月，方案二建设工期为 15个月。 （七 ）问题及建议 1. 本工程 可行性研究报告文件 需报济南铁路局审查批准。 2. 立交桥坡度 由于受 两端 规划 道路 平面交叉 口 控制，桥上纵坡 坡度大，坡长长，非机动上桥非常困难，故本次设计新 建立交桥上未考虑非机动车 及行人 上桥。按照建设单位要求，非机动车辆及行人仍在胶济线既有 筋混凝土 盖板涵和 胶济线 65 处既有 板涵 下通行； 此处原有涵洞均下挖，引道坡度较大，且无配套的排水设施，是否需改 善 道路坡度并设置配套的排水设备需 进一步研究 明确，同时，确定好排水径路 。 3 凡属地方或军用资产的架空及地埋通信、广播、电视、网络光（电）缆、地方电力线路、各种市政管道（线）等，建设期凡需加固或迁改的，均由建设单位直接委托有关管辖单位进行处理。 4 本工程照明部分由建设单位负责提供低压电源及低压电源接引点，路灯控制柜设置位置由公路市政统一考虑。 5. 本工程初期按照城市主干路实施，本报告研究范围 为衡王府路与驼山中路 4 交点至北城大街交点，其间东西向规划道路 不在本次研究范围内 。 6. 设计范围内衡王府路下是否预留布设各种城市综合管线，需建设单位进一步明确，以便下阶段设计协调进行，避免反复作业，减少浪费。 7. 设计范围内 征地 ， 拆迁 ，道路两侧绿化均 不含在本工程估算中， 需 由建设单位负责 。 8. 道路交通标志、标线仅为示意，本阶段设计未包括此部分投资。 9. 施工 营地、 制梁场地、 取土场、弃渣场等需进一步落实。 10. 桥梁距居民区较近，是否需设置声屏障，需 征求环保部门意见落实 确定。 第二章 现状评价及建设必要性 一、拟建项目地区概况 （一）地理位置 青州位于山东半岛中部，为 温带气候 。西接 淄博市临淄区 ，东临 昌乐 县，北靠 寿光 市和 东营 广饶县 ，南接 临朐县 。 青州其南为 沂蒙山区 ，其北为鲁北平原及渤海，青州正当此咽喉地带，历来为 兵家必争之地 。青州境内河网密布。 （二）行政区划及人口 辖区 总面积 1569 平方公里，属半山区半平原地形结构。辖 4个街道、 8 个镇。总面积为 1569人口为 ，平均每户家庭人口为 。 （三） 资源及开发情况 1. 自然资源 青州市地处鲁中山区和鲁北平原结合部，地理环境优越，地处暖温带，气候适宜，土地肥沃，自然资源丰富。矿产主要有铁矿石、石灰石、红粘土、玄武岩等，其中铁矿石和石灰石的保有量 很 大，开发前景极为广阔。果品资源丰富，主要有核桃、山楂、柿子、蜜桃等 ， 其中 青州蜜桃久负盛名，为历代贡品；敞口山楂质优价廉，畅销全国；青州柿干肉甜霜厚，驰名中外。 2. 旅游资源 青州是 “ 中国优秀旅游城市 ” ，境内自然景观、历史人物等旅游资源十分丰富，拥有国家 处，国家级风景名胜区 1处，国家森林公园 1处，国家地质公园 1 处，国家级文物保护单位 2 处，省级文物保护单位 11处。通过整合区内旅游资源，新建龙兴寺、宋城、花卉博览园等大型旅游项目，形成了古城文化、佛寿文化、山地森林、东方花都、齐文化五大旅游片区。 2011年全年共接待中外游客 970 万人次，旅游总收入 43亿元。 （ 四 ） 经济社会现状及发展 青州市 2011年实现地区生产总值 元，比上年增长 其中，第一产业增加值 长 第二产业增加值 元，增长 其中：工业实现增加值 元，增长 第三产业增加值 长 三次产业结构由上年的 均地区生产总值 43926 元， 比上年 增长 青州市 近几年 主要经济指标及变化情况见下表。 表 2 1： 青州市主要经济指标情况一览表 年份 2008年 2009年 2010年 2011年 总人口（万人） 元） 产比例 第一 第二 第三 人均 ） 29166 33133 38008 43926 社会固定资产投资（万元） 会消费品零售总额（万元） 民生活 水平（元） 城镇居民人均可支配收入 12813 13864 15556 18061 农民人均纯收入 7021 7695 8811 10484 （ 五 ） 城市产业布局 青州市以服务业为先导，工业为主体，农业为基础。以机械加工、石油化工、冶炼建材为三大支柱产业，以现代物流、花卉苗木、旅游休闲为三大优势产业，进一步发展 房地产、信息服务、农业生物工程、新型建材、文化创意产业等 新的 5 经济增长点。 1. 农业布局 青州市拥有著名的花卉产业和瓜果农业。 农业布局较为 集中，主要包括： 黄楼镇的花卉苗木种植交易基地 ； 东夏、黄楼镇的优质小麦生产基地；谭坊、东夏、何官、王坟镇的瓜果蔬菜加工基地；弥河、东夏镇的食用菌基地；何官、高柳镇的蛋鸡生产基地 等 。 2. 工业布局 工业企业主要分布在城北经济开发区和城西峱山经济发展区。 城北经济开发区规划总面积 约 64要发展先进技术和高新技术产业。目前进区项目已达到 121 个，总投资 步形成了机械加工业、纺织服装业、石油化工业、印刷包装业等产业集群。 峱山经济发展区总控制面积 60 期规划占地 2300 公顷，主导产 业涉及机械加工、建材、化工、纺织等领域，已入驻项目 11 个，其中过亿元项目 2个。峱山 经济发展区 是青州市承接国内外产业转移、加快经济发展的重要载体。 3. 第三产业布局 城区是以中百大厦、银座商城、人民商场、大利群、王府商场、王府购物广场等为主的中央商务区，城西是以汽车、摩托车配件、农机配件为主的物流组团，城南是以农产品、海鲜干货批发为主的市场物流组团，城东是以钢材、家具、建材批发为主的综合性物流园区。在城区北部正在规划建设占地 20现代物流中心，是山东省 “ 十一五 ” 重点服务业项目。 旅游业分为以城区为中心 的古城文化片区、以云驼玲风景区为主的佛寿文化片区、西南山区山地森林休闲旅游片区以及弥河生态旅游区等四大特色旅游片区。 （ 六 ） 青州市城市布局及发展概况 1. 城市布局概况 青州市现状建设用地 36.5 成区主要集中在东南西北四条环路以内，以及南环以南和东环以东部分区域，呈现为 “ 三山二水映古城，四轴五片画青州 ”的整体环境风貌。 其中， 三山：西南近邻城区的云门山、驼山和尧王山。 二水：穿城而过的南阳河和北阳河。 四轴：范公亭路行政办公轴线、玲珑山北路 王山路 商业轴线和东方路城市综合发展推进轴线。 五片：一是以西环路、南环路、青州路和南阳河围合而成的古城片区； 二是以南阳河、铁路和西外环路之间的北城片区。三是铁路以北的铁北片区；四是青州南路以东，铁路以南，南环路以北，东环路以西的现代片区；五是南环路以南的云门片区。 图 2 1： 青州市城市 布局 6 2. 城市发展格局 青州市的城市发展格局，是推进 “ 一城四区 ” 建设，目前已经初步形成了南部文化产业园区、北部经济开发区、东部黄楼花卉园区和西部峱山经济发展区，并逐步实现新老城区的功能置换。城区主要是行政、商贸、金融中心，北部、西部主要功能是发展工业， 东部主要功能是发展生活功能区以及花卉产业区，南部主要功能是发展文化服务业。 （ 七 ） 交通运输概况 1. 青州市交通系统概述 青州市地处山东半岛交通枢纽位置，交通发达， 铁路 、公路纵横成网。铁路方面，胶济客专、胶济铁路横贯东西，益羊铁路、青临铁路贯穿南北。公路方面发展迅速， 2011 年末，全市公路通车里程达 速公路有青银高速、东青高速等，国道、省道有 2. 青州市公路运输现状概况 2011年全青州市境内通车里程达 路货运量 为 11553104t ，货运周转量 08t 同比 分别增长 客运量 6087万人，客运周转量 08 人 同比 分别增长 年内更新环保型公交车 300 辆，城市公交网络覆盖率、出行分担率分别达到 3. 青州市城市道路概况 青州市城区范围内道路众多，大致形成了棋盘状的城市交 通骨架。东西方向的城市骨干道有：北环路、北城大街、尧王山路、范公亭路、南环路等。南北方向的城市骨干道有：西环路、驼山路、玲珑山路、衡王府路、云门山路、青州路、东方路、东环路。 衡王府路总体走向基本呈正南北向，是青州市总体规划的城市主干道路，南连南环路、尧王山西路，与北城大街十字交叉，途经菜园村、青州火车站西咽喉区、北三里东村，北接规划的北海路、明祖山西路，通国道 青高速，与多条东西向城市主、次干道、支路相交，在全市路网中的位置十分突出。 图 2 2： 青州市城市发展格局 7 二、交通量预测 （一） 项目功能定位 本项目为青州 市衡王府路上跨胶济铁路立交桥工程 项目 ， 项目 位于青州市城区 西 北部。青州市北部地区被胶济铁路分为南北两部分，目前有西外环路、驼山北路、玲珑山北路、青州北路 （原名海岱北路） 、东方中路、东环路 可 穿越铁路，但连接人流量较大的主城区内只有 玲珑山北路 和 青州北路 2 条道路穿越铁路 ，对青州市北部地区城市交通 运输 以及城市的发展造成了很大的阻碍 ， 项目建成后衡王府路将与铁路北侧的驼山北路相连，成为青州市胶济铁路南北区域交流的 城市干线 。 （二） 预测特征年 根据城市道路设计规范的规定，城市主干道预测年限为 20年 。 本项目预计 2014 年 底建成， 15 年正式通车 ， 故预测特征年定为 2015 年、 2025 年和 2035年。 （三） 出行分析 交通建设对土地利用有导向作用，交通设施沿线的土地开发利用通常异常活跃。伴随交通设施建设，土地逐渐开发，工厂、学校、机关、住宅小区、商业中心等都是重要的发生源，导致交通量的迅速增加。因此，用地性质的变化，更可能成为交通量长期诱发的原因。 根据出行对象的不同，可以将出行分为两大类：生活类出行和生产类出行。生活类出行主要指人们为满足一定的生活需求而在不同地点之间的移动，主要发生在城市范围内，活动对象是人，按不同的出行目的 可分为上学、购物娱乐、旅游等 ； 生产类出行主要指人们为满足一定的生产需求而在不同地点之间的移动，发生范围更广，活动对象是人，按不同的出行目的可分为工作、商务办公、物流等。 本项目位于青州市北部，建成后将成为该区域铁路两侧交流的重要干线，道路所承载交通出行将以青州市组团内部交通为主，出行目的主要为生活类和城市内部生产类出行。 图 2 3： 青州市城市道路规划图 8 （四） 交通量预测 1. 交通量预测思路 本次交通量预测充分考虑青州市特别是青州市北部片区社会经济、人口和交通发展特点，采用经典城市交通需求预测方法 “ 四阶段法 ” 对本项目未来年交通流量进行预测 。该方法考虑了各种交通方式协调发展及其他相关因素的影响，有利于整个交通系统的内部平衡以及交通系统与外部系统的协调发展。 2. 小区划分 在进行交通需求预测之前，必须进行合理的交通小区划分。根据项目功能定位以及交通量预测的特点，本次研究将青州市区范围看做一个系统，交通出行主要是内部组团交通，以南阳河、胶济铁路为边界，另外考虑区域发展的因素，将青州市区划分为 5个小区。一是以西环路、南环路、青州路和南阳河围合而成的古城片区；二是以南阳河、铁路和西外环路之间的北城片区；三是铁路以北的铁北片区；四是青州南路以东，铁 路以南，南环路以北，东环路以西的现代片区；五是南环路以南的云门片区。 3. 模型建立 根据现状道路系统及规划道路系统，建立数字化路网模型。数字化路网模型依据规划确定的道路等级确定，对每条道路进行赋值，赋值内容包括：行车速度、长度以及道路容量等。 4. 交通生成预测 出行发生量和吸引量的预测一般考虑到交通发生源的空间布局关系和土地利用状况，按区域进行需求预测。其预测方法可分为增长率法、原单位法、函数法三类。本次预测采用面积原单位法进行区域交通量预测，以不同用途的土地面积或工作面积的单位面积平均发生的交通量来进 行预测的面积原单位法。首先分别计算发生原单位和吸引原单位，然后根据发生原单位和吸引原单位与人口、面积等属性的乘积预测得到发生与吸引交通量的值，分别可用下式表示： 式中： i ， j 为交通小区编号； x 为常住人口、从业人口、土地利用类别、面积等属性变量 ； b 为某出行目的的原单位出行发生次数，次 / (日 人 )； c 为某出行目的的原单位出行吸引次数，次 / (日 人 )； 小区 i 的发生交通量； 图 2项目交通小区划分示意图 9 小区 j 的吸引交通量。 5. 出行分布预测 出行分布交 通量的预测方法中，常用的有 力模型法和机会模型法等。本次研究采用重力模型法，该模型考虑了两个小区的吸引强度和吸引阻抗因素，其函数形式为： 式中： i 区到 j 区的交通分布量； i 区经济活动质量，本次研究为 j 区经济活动质量，本次研究为 j 区交通吸引量； i 区至 j 区的出行阻抗，本次研究为区域间 连接的城市道路数量； K 、 、 为回归参数。 6. 方式划分 出行方式划分是将交通量分配给各交通方式，从而进一步在道路上进行交通量的分配。本次研究为城市内部组团交通量预测，城市居民出行方式一般可分为公交车、自行车、步行、小汽车和货车，根据相关调查分析，预测青州市各出行方式预测情况见下表。 表 2 2： 青州市出行方式预测表 出行方式 公交车 步行 自行车 小汽 车 货车 合计 出行比例 20% 30% 25% 20% 5% 100% 平均人 /车 10 1 1 - 换算系数 - - 7. 交通分配 交通分配是采用一定的方法将交通生成与交通分布预测的居民出行量转换为交通流量分配到道路网络上。本项目采用多路径 8. 交通量预测结果 根据交通分配结果，本项目特征年最大断面流量预测情况如下表所示。 表 2 3： 特征年日交通流量预测表（ d） 项目 2015年 2025年 2035年 交通量 23478 39273 51429 分解原 为 k 个 确定路权 确定网络最短路径 最后一 按多路径模型分配每一 对 是 计算路段交通量 输出路 段、交叉口分配交通量 最后一 是 否 否 转入下一 对 转入下一 表 图 2多路径 容量限制交通分配流程图 10 （五） 机动车道数拟定 1. 主要计算参数 （ 1）高峰小时流量比 高峰小时流量比为高峰小时交通量与 24 小时（或 12小时）交通量之比。调查数据显示 24 小时交通流量高峰小时流量比为 10左右。根据国内外经验，随着社会经济的发展，交通出行在时间分布上会更趋平衡，高峰小时流量比也会逐渐降低。本项目预测特征年高峰小时流量比如下表所示。 表 2 4： 特征年高峰小时流量比预测表 特征年 2015年 2020年 2035年 高峰小时系数 （ 2）方向不均匀系数 方向不均匀系数为车流主方向流量与道路断面总流量之比。本项目方向不均匀系数取 （ 3）单车道设计通行能力 道路设计通行能力指一般道路和交通条件下，在一定的时限期间合理地期望通过一条车道或道路某一指定路段达到的最大车辆数。按照城市道路工程设计规范，城市非快速路路段单车道的设计通行能力应符合下表规定。 表 2 5： 城市非快速路路段单向单车道通行能力 设计速度（ km/h） 60 50 40 30 20 基本通行能力（ h/ 1800 1700 1650 1600 1400 设计通行能力（ h/ 1400 1350 1300 1300 1100 本项目设计速度为 50km/h，单车道设计通行能力为 1350h。 2. 机动车道数计算 本研究所取参数参照城市道路设计规范有关规定。车道数 n 按如下公式计算。 n = h = k 式中： h）； h）； d）。 k 为高峰小时流量比； 为方向不均匀系数； n 为单向规划车道数。 根据上述方法计算， 3241， n= 本项目 设计 宜 采用单向 3车道，即双向 6车道。 三、建桥的必要性 随着青州市城市建设的快速发展，城区规模的不断拓展，城市人口不断增加和机动车辆的快速增长，城区道路、桥梁等配套基础设施也需建设并完善。 衡王府路北连驼山路 ，南连 国道 已建成 路段 构成纵贯青州市区南北的主干道路，在全市路网中的位置十分突出。该工程的实施对于完善青州市的路网，促进胶济铁路 以 北城区开发建设起到极大的促进作用，引导城市空间的有序扩展和布局结构的合理调整，提升城市 的整体品质，创造良好的城市空间和城市景观，形成更加和谐宜人的城市生态环境，进一步优化完善城市功能。所以该立交桥的修建是必要的。 第 三 章 自然条件及 建设 条件 一、自然条件 （一）自然地理条件 1. 地理位置 青州位于山东半岛中部，为 温带气候 。西接 淄博市临淄区 ，东临 昌乐 县，北靠 寿光 市和 东营 广饶县 ，南接 临朐县 。 2. 地形地貌 11 该区宏观地貌单元为山前冲洪积平原，地形平坦开阔，地势南高北低，桥址处多为居民区。 3. 气象 测区属于暖温带半湿润季风性气候，四季分明，春旱多风，夏热多雨，秋高气爽，冬季寒冷。各气象要素如下： 气温：年平均气温 ， 年最低气温 1985 年 12 月 9 日），年最高 气温 1968 年 6 月 11日）。 降水量：年平均降水量为 665最大降水量 1964 年），年最小降水量 1981年），日最大降水量 1963 年 7 月 19日）。 风向和风速：年平均风速 s，主导风向为南风，年最大风速 18m/s，最大风速风向西北。 （二）区域地质、水文概况 1. 地质构造 该区处于鲁中南台隆以北山前平原区，东、南、西山区不断抬升，盆地逐年下降，各种构造行迹被厚层第四系堆积物所覆盖。据山东省地质构造图表明：该区位于沂沭大断裂带的西侧 ,沂沭断裂自西向东有鄌郚葛沟、沂水汤头、安丘莒县、昌邑大店四条断裂，但上述断裂离场地较远，对拟建场地不起决定作用。近场区断裂主要有益都断裂、上五井断裂，均隐伏于第四系地层之下，为非活动断裂，场区相对较为稳定。 2. 地震 青州地处青临地震带，据历史记载：历史上曾发生过 5 6级地震多次，近期小震活动频繁， 1975 年以来曾发生有感地震多次。根据中国地震动参数区划图（ 8306 2001）及城市桥梁抗震设计规范（ 66 该区建筑抗震设防烈度为 度，设计基本地震加速度值为 3. 工程地质概况 桥址区地表分布第四系全新统（ 工填土，包括杂填土和素填土，第四系全新统冲洪积（ 土状粉质黏土，第四系上更新统冲洪积（ 质黏土、黏土、碎石类土。描述如下： 1、素填土（ 以粉质黏土为主，灰色、灰褐色、褐黄色、黄褐色等，可塑，含有少量碎石、砖块、灰渣等，厚约 0 2、杂填土（ 以碎砖块、煤渣及生活垃圾为主，黄褐色，灰色，稍密中密，潮湿，厚约 0 。 、黄土状粉质黏土（ 褐黄色、黄褐色、褐灰色，可塑，局软塑，厚约 。该层土具湿陷性。 、黄土状粉质黏土（ 褐黄色，软塑可塑，局部硬塑，粉粒含量高，厚约 。 、粉质黏土（ 褐黄色、黄褐色、褐红色、褐灰色等，可塑为主，厚约 部夹薄层碎石土。 、粉质黏土（ 棕红色、棕黄 色、褐黄色等，可塑硬塑，黏性较大，厚约 。局部夹薄层碎石土。 、粉质黏土（ 棕黄色、褐黄色、棕红色等，可塑，局部软塑或硬塑，厚约 。 、粉质黏土（ 褐黄色、褐红色、棕红色等，可塑硬塑，局部软塑，局部夹有角砾、碎石及姜石，局部夹有薄层碎石土，厚约 、粉质黏土（ 褐红色、棕红色等，可塑硬塑，黏性较大，局部夹有碎石，厚约 。 、黏土（ 棕红色，硬塑坚硬，夹少量角砾，角砾含量局部达 30%，夹有薄层粉质黏土及碎石土，最大揭示厚度 12 表 3 1： 岩土物理力学参数见下表： 其中 c、值为快剪指标，压缩模量 00 200的压缩模量，桩侧土摩阻力标准值 钻孔灌注桩的桩侧土摩阻力标准值，根 据公路桥涵地基与基础设计规范（ 63插值求得并考虑各土层的实际状态及包含物等特征进行了修正。 2 层黄土状粉质黏土桩侧土负摩阻力标准值为15 4. 水文概况 （ 1）地表水 该区无地表水。 （ 2）地下水的类型、埋藏情况及其变化特征 该区地下水类型为第四系壤中潜水，地下水埋深 下水主要受大气降水的补给，水位随季节变化而变化。 （ 3）地表水、地下水对混凝土等建筑材料的腐蚀性 根据附近工程地下水水质分析资料，按岩土工程 勘察规范（ 2009 年 版） 场地环境类型为类，地下水有干湿交替和无干湿交替均对混凝土结构具微硫酸盐腐蚀，当地下水有干湿交替时对混凝土结构中的钢筋具弱氯盐腐蚀，当地下水无干湿交替时对混凝土结构中的钢筋具微氯盐腐蚀。按公路工程地质勘察规范（ 20场地环境类型为类，地下水有干湿交替和无干湿交替均对混凝土结构具微硫酸盐腐蚀，当地下水有干湿交替时对混凝土结构中的钢筋具弱氯盐腐蚀，当地下水无干湿交替时对混凝土结构中的钢筋具微氯盐腐蚀。 （三） 土的腐蚀性评价 根据附 近工程土腐蚀性分析资料，按岩土工程勘察规范（ 2009 年 版） 场地环境类型为类，土对混凝土结构具微硫酸盐腐蚀，对混凝土结构中的钢筋具微氯盐腐蚀。按公路工程地质勘察规范（ 20场地环境类型为类，土对混凝土结构具微硫酸盐腐蚀，土对混凝土结构中的钢筋具微氯盐腐蚀。 （四） 工程地质条件 1. 场地不良地质、特殊地质评价 该区无不良地质现象。 特殊地质主要为人工填土及黄土状土。 1） 人工填土包括素填土和杂填土，素填土以粉质黏土为主，灰色、灰褐色、褐黄色、黄褐色 等，可塑，含有少量碎石、砖块、灰渣等，厚约 0 填土以碎砖块、煤渣及生活垃圾为主，黄褐色，灰色，稍密中密，潮湿，厚约0 。素填土密实度不均，不宜作为天然地基，基础置于其中应对其采取换填、夯实等方法处理。杂填土成分复杂，密实度不均，不宜作为天然地基，基础置于其中应对其采取换填等方法处理。 2） 黄土状土：经钻探揭示，第 、 层为黄土状土，根据附近工程黄土状土湿陷性资料，第 层具有湿陷性，综合分析该区 黄土状土为级（轻微）非自重湿陷性黄土。 2. 土壤标准冻结深度 据调查，区内土壤最大冻结深度 地层编号 岩土名称 岩土状态 土石工程分级 岩土力学参数的建议取值 c 压缩模量 s 桩侧土摩阻力标准值 (承载力基本容许值 ( ) （ ( 1 素填土 可塑 80 2 杂填土 稍密 黄土状粉质黏土 可塑、局部软塑 150 黄土状粉质黏土 软塑可塑 0 160 粉质黏土 可塑 18 17 0 170 粉质黏土 可塑硬塑 0 200 粉质黏 土 软塑可塑 0 180 粉质黏土 可塑硬塑 0 200 粉质黏土 可塑硬塑 0 220 黏土 硬塑坚硬 40 0 250 13 （五） 场地稳定、适宜性综合评价 桥址处地形较为平坦，地貌单元单一，岩性较为简单，除有湿陷性黄土状土外，无不良地质作用，无活动断裂通过，拟建场区场地稳定，适宜建筑。 根据附近工程的剪切波速测试，计算深度为 20 s，按城市桥梁抗震设计规范（ 66综合评价场地土类型为中软土，场地类别为类，地震动反应谱特征周期为 （六 ） 结论及建议 1. 桥址处地形较为平坦，地貌单元单一，岩性较为简单，除有湿陷性黄土状土外，无不良地质作用，无活动断裂通过，拟建场区场地稳定，适宜建筑。 2. 按城市桥梁抗震设计规范（ 66综合场地土类型为中软土，场地类别为类， 该区建筑抗震设防烈度为 度，震动反应谱特征周期为 3. 建议桥基采 用钻孔灌注桩， 层黄土状土具湿陷性，桩基设计时扣除该土的负摩阻力。 4. 桥址区黄土状土为级（轻微）非自重湿陷性 黄土。 5. 按岩土工程勘察规范（ （ 2009 年 版） 、公路工程地质勘察规范（ 20场地环境类型为类，地下水有干湿交替和无干湿交替均对混凝土结构具微硫酸盐腐蚀，当地下水有干湿交替时对混凝土结构中的钢筋具弱氯盐腐蚀，当地下水无干湿交替时对混凝土结构中的钢筋具微氯盐腐蚀。土对混凝土结构具微硫酸盐腐蚀，土对混凝土结构中的钢筋具微氯盐腐蚀。 6. 挡墙基础置于第 层黄土状粉质黏土中时应按级（轻微）非自重湿陷性黄土进行设计和地基处理 ，基坑开挖后防止大气降水和施工用水浸泡地基土，并做好周围的防水工作。 二、 建桥材料来源 （ 一 ）碎石、砂料和石灰 青州市及周边县市，砂石料储量较丰富，质量较好可就近购买。 各种砂石料储备充足且运输便利，运程短，可就近购买 。 （ 二 ）沥青 山东省内盛产石油，现有多家生产沥青的厂家，可就近购买。国产沥青的性能和质量不够稳定，建议路面沥青上面层可采用优质进口沥青，下面层采用国产优质重交通道路石油沥青。 （ 三 ）钢材、木材 本市建材较丰富，钢材、木材可从市场购进其质量可满足公路工程建设的需要。 （ 四 ）水泥 青州市有多家水泥 厂，生产量大，质量可靠，可满足工程设施的需要。 （ 五 ）水、电 桥址附近水资源较丰富，水质能够满足工程要求，生产生活用水可采用地下水，也可接入市区管网。沿线电力供应情况良好，工程用电可与当地电力部门协解决。 三、交通运输条件 青州交通发达，有胶济铁路和新建的 胶济客运专线 横贯东西，在胶济客运专线上新建的青州北站有旅客列车 29 对之多，其中济南到 青岛 的动车组有 8对，是全国动车经停最多的县级车站之一。西距济南 150距青岛 240有 地方铁路 益羊铁路和青临铁路连接渤海与鲁 中山区 。公路方 面，有济青高速公路、 东青高速公路 和正青临高速（青州到 临沭 ）。另有 309国道 ，济青公路和羊临公路等。是潍坊西部的 交通枢纽 ，交通运输十分便利。 第四章 采用规范及主要 技术标准 一、设计采用的规范标准 （一）国家规范 1. 混凝土结构设计规范 001014 2. 建筑抗震设计规范 0011. 中国地震动参数区划图 8306. 公路工程结构可靠度设计统一标准 50238. 道路工程制图标准 0162二）行业标准 1. 城市道路 工程 设计规范 . 城市桥梁设计 规范 . 城市道路交叉口设计规程 52. 公路桥涵设计通用规范 60. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 62. 公路沥青路面设计规范 50. 公路圬工桥涵设计规范 61. 公路工程抗震设计 细则 . 城市桥 梁抗震设计规范 660.公路桥涵地基与基础设计规范 1.公路桥涵施工技术规范 2.铁路桥涵设计基本规范 3.铁路技术管理规程中华人民共和国铁道部令第 29号 14.公路工程地质勘察规范（ 20 15.公路路基设计规范（ 30 16.铁路工程地质勘察规范 局部修订条文（铁建设2010138 号） 17.铁 路混凝土结构耐久性设计规范 8.铁路工程抗震设计规范 2009 年版） 19.铁路工程不良地质勘察规程 0.铁路通信设计规范 1.铁路信号设计规范 2.铁路信号站内联锁设计规范 3.铁路电力设计规范 24.民用建筑电气设计规范 16 25.铁路电力牵引供电设计规范 、技术标准 1. 道路等级： 城市主干路 。 本工程采用双向六车道 城市主干道 标准设计，设计速度为 50km/h，路基 全 宽度 梁设计汽车荷载等级为 城 A 级，其余技术指标均符合部颁 城市道路工程设计规范 (7规定。 表 4 1： 主要技术指标表 指标名称 单位 规范指标 采用指标 备注 道路 等级 城市主干路 城市主干路 设计速度 km/h 50 50 桥梁横断面 宽度 m 平曲线一般最小半径 m 200 平曲线极限最小半 径 m 100 不设超高的平曲线最小半径 m 400 平曲线最小长度 一般值 m 130 最小值 m 85 停车视距 m 60 60 最大纵坡 /最大坡长 % 7/250 20 最小坡长 m 130 180 竖曲线一般最小半径 凸型 m 1350 2000 凹型 m 1050 1300 竖曲线最小长度 一般值 m 100 50 最小值 m 40 设计荷载 汽车荷载 城 城 2. 桥下净高： 15 胶济 铁路线 H 电力牵引、双层集装箱运输，导线距轨面 触网悬挂高度 承力索距轨面 缘间隙 非工作支抬高 站场以外专用线桥下净高 H 预留电气化条件考虑） 2. 抗震设防标准： 根据中国地震动参数区划图（ 桥位区域的抗震设防基本烈度为 度，地震动峰值加速度为 3. 设计安全等级：一级 4. 设计基准期 100年 5. 桥梁 横断面布置： 撞墙 )+ 动车道） +防撞墙 ） +动车道）+防撞墙 ），总宽 第五章 工程方案 论证 一、工程总体设计 （一） 建设条件综合分析 本工程所在地 地势平坦开阔 ，区内工程地质、水文地质条件良好，对工程建设较为有利。 区域路网发达，有利于材料运输和设备、人员进场；用水、用电、通讯较方便。 工程所在地社会环境条件好，对于项目建设政府支持，群众关心，地方积极性高。 （二） 总体设计理念 安全舒适：坚持“用户第一，行者为本”，公路设计人性化，注重营造舒适、愉悦的行车环境。 环境融