淺談分離式路基設(shè)計(jì)在涉鐵工程中的運(yùn)用

周由亮

中國華西工程設(shè)計(jì)建設(shè)有限公司廣州分公司 廣東 廣州 510000

隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷發(fā)展，道路與鐵路之間的相互臨近及交叉也在不斷的增加，兩者直接的相互影響也在不斷的加大。由于鐵路運(yùn)營的安全性，在兩者發(fā)生臨近及交叉的位置往往都會成為設(shè)計(jì)和施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，現(xiàn)以S248線韶關(guān)市區(qū)過境段黃金村大橋至韶關(guān)鋼鐵廠道路改線工程二期（大學(xué)路-韶關(guān)鋼鐵廠段）為例，分析分離式路基設(shè)計(jì)在涉鐵工程中的運(yùn)用。

1 工程概況

項(xiàng)目起于S248線韶關(guān)市區(qū)過境段黃金村大橋至韶關(guān)鋼鐵廠道路改線工程一期（黃金村大橋-大學(xué)路段）終點(diǎn)，樁號K157+600，路線向南依次經(jīng)過東聯(lián)村、溫屋村至韶贛高速下穿現(xiàn)狀跨線橋，于京廣鐵路東側(cè)與鐵路大致平行布置，沿途經(jīng)東村園、雄鷹水泥廠，至項(xiàng)目終點(diǎn)大坪村附近，路線長10.26km。

項(xiàng)目按城市主干道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，全線分為兩種斷面形式。

（1）大學(xué)路—樂村坪支線段長5.8km，路線連接大學(xué)路、樂村坪支線及韶贛高速道路樂村坪互通，按城市主干道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，雙向10車道，設(shè)置輔道的方式分離快、慢速交通，設(shè)計(jì)行車速度60km/h，道路路基寬為69m。

（2）樂村坪支線—韶關(guān)鋼鐵廠段長4.46km，按城市主干道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，雙向六車道，不設(shè)輔道，設(shè)計(jì)行車速度60km/h，道路路基寬50m。

項(xiàng)目K163+700~K167+860段路線位于京廣電氣化鐵路東側(cè)、與鐵路大致平行布置，對應(yīng)的鐵路樁號為K2055+640~K2059+760。其中K164+000~K164+760、K166+640-K167+860路段右側(cè)道路紅線已進(jìn)入鐵路用地紅線或安全保護(hù)區(qū)，兩個路段對應(yīng)的鐵路樁號為K2056+020~K2056+650、K2058+580~K2059+760；另外K165+800-K166+300段右幅路基位于京廣鐵路K2057+800~K2058+250段路塹頂部外側(cè)，部分路段用地范圍占用了鐵路既有路塹坡頂截水溝，影響了鐵路排水。上述三個路段為臨鐵范圍，合計(jì)長度約2.48km。

2 道路控制點(diǎn)

2.1 現(xiàn)狀民居

項(xiàng)目線位前進(jìn)方向上分布有東聯(lián)村、溫屋村、蓮花村、東村園、大坪村等村落，如何選擇合理的線位減少拆遷建筑物是項(xiàng)目組主要考慮因素。

2.2 韶贛高速跨線橋

項(xiàng)目線位于K164+200樁號處下穿韶贛高速跨線橋，由于受跨線橋橋臺錐坡、橋梁墩柱以及京廣電氣化鐵路的限制，該處線位布設(shè)存在一定的制約因素。

2.3 樂村坪支線

樂村坪支線為項(xiàng)目重要的連接線，是連接曲江區(qū)與湞江區(qū)的重要分流線路，其上跨京廣電氣化鐵路的跨線橋與項(xiàng)目在K163+260處銜接，跨線橋梁設(shè)計(jì)高程為項(xiàng)目道路縱斷面重要控制因素。

2.4 京廣鐵路高邊坡及南方電網(wǎng)馬南線（31#）110kV高壓塔

項(xiàng)目線位K166+000處前進(jìn)方向右側(cè)路基侵入京廣電氣化鐵路段防護(hù)邊坡，對該邊坡有極大影響，且路線前進(jìn)方向左側(cè)為南方電網(wǎng)馬南線（31#）110kV高壓塔，該處線位布設(shè)存在較大的制約因素。

2.5 京廣鐵路沿線綜合管線

線位從K163+900處開始與京廣鐵路并行，京廣鐵路沿線分部有大量的京廣線專用線路，該路段管線對線位平面布設(shè)有較大制約。

2.6 終點(diǎn)處韶關(guān)鋼鐵廠現(xiàn)狀道路

項(xiàng)目終點(diǎn)處如何與X798韶關(guān)鋼鐵廠段舊路銜接是重要的控制因素。

2.7 主要城鎮(zhèn)、河流、公路及鐵路等

項(xiàng)目穿越湞江區(qū)和武江區(qū)，在K161+360處為兩區(qū)的行政分界線，沿線經(jīng)過東聯(lián)村、溫屋村、蓮花村、東村園、雄鷹水泥廠、大坪村、山子背村等，在東聯(lián)村段基本沿現(xiàn)狀X798齊行。

項(xiàng)目在湞江區(qū)境內(nèi)經(jīng)過大量魚塘，在武江區(qū)境內(nèi)經(jīng)過部分經(jīng)濟(jì)林地，并從樂村坪支線處，即K163+260處與京廣電氣化鐵路平行布置直至終點(diǎn)韶關(guān)鋼鐵廠。

3 涉鐵路段現(xiàn)狀調(diào)查分析

項(xiàng)目K163+700~K167+860段約4.2km臨近京廣電氣化鐵路下行線，對應(yīng)京廣鐵路的樁號為K2055+640~2059+760。該范圍的京廣鐵路主要為路基或路塹，未設(shè)置橋梁。在K163+700~K165+060段，對應(yīng)鐵路樁號K2055+640~K2057+040段，道路標(biāo)高與現(xiàn)狀鐵路標(biāo)高基本一致；K165+800~K166+300段，對應(yīng)鐵路樁號為K2057+650~K2058+250段，道路標(biāo)高高于鐵路標(biāo)高，該范圍鐵路主要為深挖方路塹。

4 分離式路基設(shè)計(jì)

4.1 分離式路基分類

分離式路基指一條道路左右兩幅具有不同的平曲線或豎曲線的一種特殊路基形式。其可以細(xì)分為兩大類：第一類為同一平面線位左右兩幅通過不同的豎曲線形成豎向分離的分離式路基，該類通常出現(xiàn)在用地受限的區(qū)域，城市道路居多；第二類為不同平面線位左右兩幅完全分離以不同豎曲線形成的分離式路基，該類適用于不受用地限制的區(qū)域，多用于山區(qū)公路[1]。

4.2 分離式路基設(shè)計(jì)范圍

項(xiàng)目K165+403.117~K166+775段由于K166+025處現(xiàn)狀100KV高壓電塔的限制，道路線位通過分離式路基分別從高壓電塔的左右側(cè)穿過，同時考慮該處位于京廣鐵路深路塹坡頂處山坡位置，為了避免該處出現(xiàn)較大的填挖方，對鐵路路塹及電塔基礎(chǔ)產(chǎn)生不利影響，該段在縱斷面設(shè)計(jì)過程中也采用了左右幅路基不同縱斷面的分離式路基。

4.3 平面設(shè)計(jì)線位

道路整體呈南北走向，道路北起大學(xué)路，終點(diǎn)與X798相交于大坪村附近，沿線與現(xiàn)狀韶贛高速公路立交，與規(guī)劃的11條道路以及樂村坪支線平面交叉，其中樂村坪支線已經(jīng)完成施工圖設(shè)計(jì)，其他規(guī)劃道路尚未實(shí)施。

道路設(shè)計(jì)采用優(yōu)化后的線位,道路全長10.26km。道路等級為城市主干道，設(shè)計(jì)速度為60km/h,道路共設(shè)10處平曲線，平曲線半徑依次為R=1600、R=1000、R=1600、R=1300、R=400、R=2500、R=2500、R=1000、R=800、R=4000,道路全線除R=400處設(shè)置3%的超高，其他路段均無超高。起點(diǎn)與現(xiàn)狀大學(xué)路相交，于K163+254.456處與樂村坪支線平交，于K164+205處與韶贛高速公路立交，終點(diǎn)與現(xiàn)狀X798平交。

分離式路基范圍為K165+403.117~K166+775段，該段平面線位組成為：R=1500m（圓曲線）+399.587m（直線）+Ls=120m（緩和曲線）+900m（圓曲線）；分離式路基通過中央分隔帶漸變方式實(shí)現(xiàn)，該范圍內(nèi)中央分隔帶由3.5m逐漸漸變到35.5m，漸變段長400m，最寬處位于110kV高壓電塔處，該段長30m，然后再由35.5m漸變回3.5m，漸變段長400m。分離式路基分為左、右兩幅，路基寬均為23.25m。

4.4 縱斷面設(shè)計(jì)

根據(jù)《東環(huán)線（大學(xué)路至韶關(guān)鋼鐵廠段）規(guī)劃設(shè)計(jì)條件總平面圖》，規(guī)劃的交叉口豎向標(biāo)高，樂村坪支線施工圖設(shè)計(jì)標(biāo)高，韶贛高速道路梁底標(biāo)高，京廣鐵路現(xiàn)狀深路塹邊坡頂標(biāo)高，同時結(jié)合現(xiàn)狀自然地形以及周邊現(xiàn)狀城市道路的高程，工程道路兩側(cè)均為開發(fā)利用地塊，主要考慮地塊開發(fā)利用的需求，同時根據(jù)《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》以及結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際交通情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。

該工程縱斷面設(shè)計(jì)，基本上滿足道路豎向規(guī)劃的縱斷設(shè)計(jì)要求，滿足交叉口處的設(shè)計(jì)標(biāo)高，同時縱斷面設(shè)計(jì)對規(guī)劃豎向進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要控制因素為起點(diǎn)處與大學(xué)路的銜接、K163+254.456處與樂村坪支線的銜接、K164+205處與韶贛高速道路立交、K165+403.117~K166+775段避讓現(xiàn)狀高壓電塔及保護(hù)京廣鐵路現(xiàn)狀深路塹，終點(diǎn)處與的順接以及規(guī)劃道路交叉口的控制點(diǎn)高程等。

分離式路基范圍K165+403.117~K166+775段由于路線現(xiàn)狀左側(cè)為山體，右側(cè)為京廣鐵路路塹高邊坡，道路紅線范圍靠近鐵路路塹塹頂天溝邊線，該段鐵路路塹邊坡高度達(dá)15m左右，表面采用漿砌片石護(hù)坡。按規(guī)劃豎向標(biāo)高設(shè)計(jì)，該處采用整體式路基設(shè)計(jì)，此處靠近鐵路邊坡一側(cè)將產(chǎn)生高達(dá)5~7m的填方區(qū)域，會對鐵路路塹邊坡產(chǎn)生加載，增大既有鐵路路塹邊坡安全風(fēng)險，考慮此處為鐵路重點(diǎn)防護(hù)區(qū)域，該方案很難通過鐵路部門的審查。同時該位置左側(cè)為山體，中央分隔帶處為100kV高壓電塔，按規(guī)劃豎向標(biāo)高進(jìn)行設(shè)計(jì)時會存在4~5級的高邊坡，也不適合將縱斷面標(biāo)高整體降低，這樣會增加大量的土方和用地，為減少土方填筑對既有鐵路高邊坡的影響同時保證不產(chǎn)生大量的土方，項(xiàng)目最后在該段落采用了采用分離式路基，左幅路基標(biāo)高通過設(shè)置擋土墻下調(diào)，右側(cè)路基標(biāo)高以現(xiàn)狀鐵路塹頂標(biāo)高為控制標(biāo)高，這樣既可以保證左側(cè)山體不增加邊坡坡高，同時道路右側(cè)也不會對現(xiàn)狀鐵路路塹邊坡產(chǎn)生加載。

項(xiàng)目道路縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)高為道路中央分隔帶外側(cè)路緣帶處路面標(biāo)高。最大縱坡-5.0%（山嶺重丘路段），最小縱坡0.3%，凸形豎曲線最小半徑為2500m，凹形豎曲線最小半徑為6500m。其中分離式路基范圍K165+403.117~K166+775段右幅縱斷面采用2.4%、-4.1%兩個縱坡通過R=5500的凸形豎曲線連接；左幅縱斷面采用4%、-5%兩個縱坡通過R=3600的凸形豎曲線連接。

4.5 橫斷面設(shè)計(jì)

項(xiàng)目橫斷面由中央分隔帶、主行車道、側(cè)分隔帶、輔道、綠道及人行道組成。道路按城市主干道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，主行車道設(shè)計(jì)速度為60km/h.主行車道與輔道路拱橫坡為2.0%，人行道及綠道拱橫坡為2.0%，中央分隔帶與側(cè)分隔帶橫坡采用平坡。

橫斷面布置具體如下：

（1）大學(xué)路—樂村坪支線段：2.5m（人行道）+1.5 m（非機(jī)動車道）+3.5m(綠化帶)+7m（輔道）+6.5m（側(cè)分隔帶）+11.75m（快車道）+3.5 m（中間分隔帶）+11.75 m（快車道）+6.5m（側(cè)分隔帶）+7m（輔道）+3.5m(綠化帶)+1.5 m（非機(jī)動車道）+2.5m（人行道）=69m。

（2）樂村坪支線—韶關(guān)鋼鐵廠段：2.5m（人行道）+1.5m（非機(jī)動車道）+7.5m（側(cè)分隔帶）+11.75（行車道）+3.5m（中央分隔帶）+11.75（行車道）+7.5m（側(cè)分隔帶）+1.5m（非機(jī)動車道）+2.5m（人行道）=50m。

（3）K165+403.117~K166+775分離式路基段：2.5m（人行道）+1.5m（非機(jī)動車道）+7.5m（側(cè)分隔帶）+11.75（行車道）+3.5m~35.5m（中央分隔帶+擋土墻）+11.75（行車道）+7.5m（防撞墻+側(cè)分隔帶）+1.5m（非機(jī)動車道）+2.5m（人行道）=50~82m。

分離式路基路段橫斷面中在靠近電塔區(qū)域?yàn)榱藴p少施工過程中對高壓電塔的擾動，在左、右路幅內(nèi)側(cè)靠近中央綠化帶邊緣位置設(shè)置了樁板式擋土墻，樁板式擋土墻設(shè)計(jì)抗滑樁間距為5m，抗滑樁尺寸為2.25m×2.25~2.5m×2.5m。為了減少大型機(jī)械施工對電塔及鐵路路塹邊坡的影響，抗滑樁基礎(chǔ)采用人孔挖孔樁，抗滑樁為現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度為C30，抗滑樁擋土墻設(shè)置擋土板，墻后土壓力通過擋土板傳遞至抗滑樁。擋土板采用預(yù)制拼裝，尺寸為寬1m、長4.9m，厚0.3m，擋土板與抗滑樁連接處，相鄰板端設(shè)置間隙縫，縫寬0.1m，間隙縫填塞瀝青麻絮。擋土板預(yù)制中預(yù)留吊裝孔，除底層擋土板吊裝孔作為泄水孔外，其余吊裝孔安裝后均用混凝土填塞。擋土板與抗滑樁搭接長度為0.95m。為保證擋土墻與現(xiàn)有地勢相協(xié)調(diào)，設(shè)計(jì)中對抗滑樁地面線以上高度變化段，擋土板頂面采用現(xiàn)澆混凝土作為調(diào)整層。當(dāng)抗滑樁頂與路塹坡口地面線出現(xiàn)高差時，可根據(jù)實(shí)際路塹高度增減抗滑樁高度，使樁頂與路塹坡口地面線相平，但應(yīng)保證抗滑樁設(shè)計(jì)鋼筋保護(hù)層厚度[2]。

4.6 中央分隔帶設(shè)計(jì)

分離式路基橫斷面中,中央分隔帶位于路基橫斷面高程變化處,其中左幅路位于高處，右幅路位于低處，左、右路幅之間高差通過中央綠化帶消除，消除方式有兩種，一種是通過中央綠化帶以自然放坡的形式消除高差；另外一種是通過設(shè)置擋土墻的方式來消除高差。當(dāng)中央綠化帶以自然放坡的形式形成的坡率緩于1:1.5時，可以采用該形式；當(dāng)坡率陡于1:1.5時通常采用擋土墻與放坡相結(jié)合的方式進(jìn)行處理。項(xiàng)目靠近高壓電塔區(qū)域由于不具備土方開挖的條件，故采用樁板墻進(jìn)行防護(hù)，其他路段則通過自然放坡的形式來消除左、右兩幅道路的高差。

由于左、右兩幅道路高差的存在，導(dǎo)致高位路幅車輛有沖到低位路幅的風(fēng)險。需要在中央綠化帶高的一側(cè)設(shè)置防撞設(shè)施,通常采用波形梁護(hù)欄，波形護(hù)欄板面設(shè)置在中央綠化帶路緣石面往內(nèi)25cm，以滿足車輛行駛過程中側(cè)向凈寬的要求,波形護(hù)欄立柱的埋深為綠化帶頂面以下165cm,橫梁中心高度從綠化帶頂面算起至連接螺栓孔中心的距離為69.7cm,立柱總高度254cm，波形護(hù)欄采用SS級護(hù)欄，立柱間距3m。對于高差較大的路段，采用加密立柱間距或加大立柱總高度及立柱埋深深度的方式,保證分離式路基路段的安全。

4.7 綠化設(shè)計(jì)

分離式路基左、右兩幅道路存在高差的路段，可以將中央分隔帶之間通過修整填土使其形成自然坡面，然后在坡面上種植適宜當(dāng)?shù)貧夂虻牡乇?、灌木及喬木，以達(dá)到景觀效果。

4.8 排水設(shè)計(jì)

項(xiàng)目為市政道路，設(shè)置有完善的雨水系統(tǒng)，路面排水通過雨水井收集后排入雨水管道。一般路段中央綠化帶通過設(shè)置30cm×30cm的碎石滲溝來收集綠化帶范圍內(nèi)的積水，然后通過10HDPE雙壁波紋管排入附近雨水井。分離式路基范圍除設(shè)置滲溝外，需在低的一側(cè)設(shè)置一道30cm×30cm截水溝，防止由于短時間雨水過大造成綠化帶積水溢出到路面上，截水溝就近接入附近雨水井。