207國道襄陽北段改建工程與焦柳鐵路交叉方案

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(nèi)沿途經(jīng)過襄陽、宜城、荊門、荊州、公安五個縣市，路線在襄陽境內(nèi)北接河南魏集，經(jīng)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(jīng)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(wǎng)結(jié)構(gòu)，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(jīng)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(jù)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(nóng)田，種有小麥等農(nóng)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?cè)照諘r效為1 800 h～2 100 h。

1.3 區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定性評價

路線區(qū)在大地構(gòu)造上屬淮陽山字形構(gòu)造、秦嶺構(gòu)造與新華夏沉降帶交匯處的南襄盆地邊緣，處于幾個構(gòu)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(zhì)整體較穩(wěn)定，適宜公路建設。

1.4 地層巖性

根據(jù)地質(zhì)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(zhì)評價

1)路基工程地質(zhì)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(jù)勘探資料，軟土地基承載力低，工程性質(zhì)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(zhì)評價。

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

b.上部沖洪積粉質(zhì)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(zhì)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(zhì)粘土(硬塑)地基承載力為200 kPa，推薦側(cè)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(zhì)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(zhì)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(jù)地質(zhì)調(diào)查及沿線大橋取水樣進行室內(nèi)分析，該路段環(huán)境水對混凝土工程無腐蝕。

1.7 不良地質(zhì)及特殊巖土路段情況

沿線不良地質(zhì)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(jù)地質(zhì)調(diào)查及勘探取樣，路線所經(jīng)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(jù)工程特點及土體的性質(zhì)，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(zhì)粉質(zhì)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(zhì)差。對于路基范圍內(nèi)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(zhuǎn)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(jīng)濟比較，比較結(jié)果如表1所示。

表1 方案主要技術經(jīng)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(zhì)條件:J線工程地質(zhì)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)連續(xù);下部結(jié)構(gòu)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(jié)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(jù)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(jīng)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］.