（广东省公路勘察规划设计院股份有限公司，广东，广州，510507）
【摘 要】广东省揭阳至惠来高速公路与厦深铁路交叉于揭阳市南径镇，交叉处为软土路基，且软基较深，本文通过路基、轻质土、桥下桥等方案的比较，确定一个安全合理的下穿方案。为同类似交叉提供一个参考。
【关键词】揭惠高速公路；厦深铁路；下穿方案
概述
广东省揭阳至惠来高速公路是《广东省高速公路网规划（2004~2030年）》中的联络线和加密线，是纵贯揭阳、汕头两市南北向的重要通道。总里程长度63.343km。设计速度为100 km/h。
厦深铁路，是中国中长期铁路网规划中“四纵四横”快速客运通道的“一纵”——东南沿海客运专线（杭福深客运专线）的重要组成部分。
揭惠高速公路与厦深铁路交叉于揭阳市南径镇龙门村，交叉处铁路桩号为K1352+ 416，公路交叉桩号为K24+234.5，交叉角度为65°(公路路线前进方向右偏角)。公路下穿厦深铁路的砂铺特大桥，厦深铁路梁底标高为9.5m（85国家高程基准，下同），地面标高约为2.0-2.5m，净空只有7.5m左右。交叉处存在深层软基。下穿技术指标如下表：
1．建设条件
本段位于练江的冲积平原，地形平坦，属于冲积平原区，第四系松散土类工程地质区（Ⅰ区）。第四系厚度较大，其中夹多层淤泥质土层。本段软土主要为淤泥质粘土，灰黑色，饱和，流塑状，软土埋深达11.4m。
2．交叉重难点分析
（1）、厦深铁路已开通运营，设计方案及施工方案不容许有半点差错，否则将对铁路的安全造成极大的影响。
（2）、此处有深层软基，软基处理不当将对铁路桥墩造成沉降或位移等安全事故。
（3）、铁路桥墩为摩擦桩，铁路桥本身也存在沉降。
（4）、铁路桥底净高只有7.5m，地面标高为2m左右，铁路桥底标高为9.5m，内涝水位标高为3m左右。路基填土高度太低，有被水淹的可能性。
（5）、净高限制导致施工困难。
3．下穿方案
由于存在深层软基，为避免公路的建设对运营中的厦深铁路存在安全的影响，下穿方式的选择需进一步比选研究。根据实地调查情况，本次对公路下穿提出了如下三个方案。
3.1 下穿方案一：采用路基方式下穿，软基处理采用高压旋喷桩。
（1）方案介绍
采用一般路基方式下穿，路基正常放坡，基底采用高压旋喷桩进行软基处理。
厦深铁路梁底与公路路面预留5.3m的净空高度。左右幅中间靠近铁路桥墩段，采用悬臂式挡墙支档，挡墙上设置砼护栏，路基外侧设置波形护栏。
（2）软基处理方案
本段软土主要为淤泥质粘土，灰黑色，饱和，流塑状，软土埋深达11.4m。由于铁路桥下施工空间受限，在铁路中心两侧各20m范围软土路基采用高压旋喷桩进行处理，具体如下：
1）高压旋喷桩直径50cm，间距2.0m，处理深度14.2m。采用单管法施工，施工影响范围一般为其直径范围，桩体直径范围以外影响较小，水泥浆压力按照40MP控制，喷嘴孔径3mm，根据公式P=F/S计算，喷浆时产生的横向压力为0.2826KN/m2，压力较小，不会对桩基产生影响。
2）为防止高压旋喷桩施工期间对铁路桩基产生侧压力，距离铁路桩基1.0m范围禁止施工高压旋喷桩，距离铁路桥墩2m范围内的高压旋喷桩采用减少水泥浆压力（水泥浆压力按照20MP控制），并加密旋喷桩间距的方法。
3）旋喷桩施工采用隔两根桩跳打施工方案，即按照第一步施工第1、4、7、10排旋喷桩，第二步施工2、5、8、11排旋喷桩，第三步施工施工3、6、9、12排旋喷桩，每一步施工时间间隔必须48小时以上；同时施工期间对铁路承台位移及沉降进行检测，如果监测到铁路桥墩产生侧移，马上停止施工，并分析原因，根据分析的原因采取进一步减少压力或取消铁路桥墩附近的旋喷桩施工。
3.2、下穿方案二：采用路基方式下穿，路基采用轻质土填筑，不做软基处理。
（1）方案介绍
考虑气泡混合轻质土具有容重小，强度高、便于施工等特性，本方案采用轻质土路堤下穿，相交处高速公路采用轻质土填筑，路基两侧设置砼护栏，轻质土外壁坡度1:0，外壁贴面板。
（2）轻质土填筑方案
①设计参数：气泡混合轻质土重度γ=6.5KN/m3、无侧限抗压强度不小于500kPa。
②墙顶采用C30钢筋砼护栏，护栏及其底座工程量纳入挡土墙工程。
③轻质土填筑高度大于5m时，支柱角钢截面采用90x90x10规格，小于5m时采用75x75x6规格。支柱角钢顶部应伸入护栏底座底面一定距离，一般为10～20cm。
④轻质土填筑底面和填筑顶面应铺设Φ3.2密筋网（间距10cmX10cm），以防开裂。
⑤护栏底座与路面层结合部位应铺设防渗土工膜，防止路面水下渗。护栏底座每隔5m作一Φ10cmPVC泄水管以排除路面水。
3.3、下穿方案三：采用桥下桥方式下穿。
（1）方案介绍
为避免公铁相互影响，本方案采用桥下桥方式下穿铁路。揭惠高速桥下桥的桥跨布置方案：上部结构为一孔简支30m跨小箱梁，下部为台帽接钻孔灌注桩基础，桩基按摩擦桩设计。
（2）桥梁方案
桥梁方案断面形式如下：
桥址位于冲积平原区，地势较平坦。地震基本烈度Ⅶ度区，地震动峰值加速度为0.15g，未发现有区域性活动断裂。桥位的选择结合铁路部门的要求：1）新建桥梁桩基与铁路桥桩基的最小净距不小于5D(D为铁路桥桩基直径)。2）铁路桥桥面以下正投影区域不得实施桥梁基础。从图3可以看出，揭惠高速桥梁桩基与铁路桥梁桩基最小净距为8.48m，远大于5D，且桥梁基础也远离铁路桥桥面投影。
4．方案比较
4.1 方案优缺点分析
◆方案一优缺点如下：
优点：1）、施工方便，简单，快捷。2）、高压旋喷桩软基处理技术成熟。
缺点：1）、软基处理对土体的扰动对铁路桥墩存在不确定的影响。2）、路基坡脚离铁路桥墩比较近。
◆方案二优缺点如下：
优点：1）、施工简单，快捷。2）、气泡混合轻质土容重小，强度高。且无需振动碾压，无需放坡。施工期间对铁路影响小。
缺点：1）、未做软基处理，建成后工后沉降量大，对附近铁路桥墩影响大，存在安全隐患。2）、工程量较少，材料购买不便，施工不便。
◆方案三优缺点如下：
优点：1）、该处地质条件差，软基较深。采用桥梁方案下穿可以不用对桥下范围内进行软基处理，从而避免因软基处理对土体搅动以及相关施工设备对铁路桥的基础的干扰。2）、采用预制梁方案，施工简单快捷，也无需对铁路桥下段路基进行压实。3）、公路与铁路为空间相交，无直接接触。
缺点：1）、下穿铁路桥由于受到净空的限制，预制梁的吊装、安装受到一定的局限。2）、该处填高较小只有2m多，考虑到桥梁的结构尺寸及后期检修方便等因素需要对该处原地面下挖。结合区域地下水位约0.5~1.5m。以及洪水位标高均较低，下挖不利排水。
4.2 方案造价比较
经估算，三个方案造价如下：
方案一，路基方案，造价150万元；方案二，轻质土方案，造价130万元；方案三，桥下桥方案，造价290万元。
4.3 比选结论
由上优缺点分析及造价的比较，可以看出，方案一需做软基处理，方案二工后沉降量大，均难以确定对铁路桥墩的影响。而方案三桥下桥方案中，公路桩基与铁路桥墩桩基有5D的安全影响距离，且公路和铁路仅为空间下穿，两者无直接的接触，后期对铁路的桥梁影响小。从造价方面考虑，方案三较前两个方案造价仅多100多万元，为保证铁路及公路的运营安全，建议方案三桥下桥方案作为推荐方案。
5．结语
深层软基路段公路与铁路交叉影响因素较多，交叉的设计受铁路桥的高度、铁路桥跨的宽度、地质条件、铁路及公路运营的安全、造价方面因素等制约，也要考虑施工方便，检修方便以及社会影响等等诸多因素。
揭惠高速公路下穿厦深铁路经论证比选研究采用桥下桥方案，对于施工、管理等方面均有一定优势，桥梁具有成熟的设计、施工经验、施工设备极易取得，对于铁路桥的安全也非常有利。同时，本交叉的方案研究对以后的类似交叉提供一定的参考借鉴作用。
参考文献：
[1]JTGD01 -2003 公路工程技术标准。
[2]广东省公路勘察规划设计院股份有限公司.广东省揭阳至惠来高速公路两阶段施工图设计文件，2013
论文作者:王钊
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年7月供稿
论文发表时间:2015/11/11
标签：方案论文; 铁路论文; 铁路桥论文; 桩基论文; 桥墩论文; 路基论文; 桥下论文; 《工程建设标准化》2015年7月供稿论文;