铁路选线中重点桥梁选址浅析论文_李璟文

成都市石室中学(文庙校区) 四川成都 610000

摘要:铁路选线是铁路勘察设计中决定全局的重要工作。而重点复杂桥梁的选址作为重大工程选线的重中之重,占有举足轻重的地位。能否做好重点复杂桥梁的选址工作,关系到铁路选线的成败,本文通过工程实例的方案比选论述了重点复杂桥梁的选址。

关键词:选线;桥梁选址;方案比选

引言

铁路选线是一个复杂的系统工程,要综合考虑的因素很多,例如政治、经济、规划、地形、水文、地质、环境敏感点等等。本文主要讨论重大工程选线,重大工程受地形、水文、地质等影响,建设成本及周期控制了整条铁路的建设成本及周期,甚至决定了铁路选线的可行性,故铁路选线中应当优先进行重大工程选址。其中重点桥梁的选址占有举足轻重的地位。本文以南盘江桥梁选址为实例,分析桥梁选址方案比选的控制因素。

1、概述

南盘江发源于云南省曲靖市乌蒙山余脉马雄山东麓,为珠江水系西江支流,河谷深切,呈“V”字型或“U”字型。桥址区属构造溶蚀高中山地貌,沟谷切割较深,地形起伏极大。地面高程800~2000m,相对高差约1200m,地表自然坡度一般45~50º,局部陡峭成崖,坡度70°~80°。基岩多为裸露,局部被第四系全新统土层覆盖,长有灌木与杂草,常年流水,水面宽约26m~120m,水流平缓。

结合线路走向,考虑线路可能穿越的区域,进行大范围的方案比选,是桥梁选址的不二法门。云鹏水电站位于云南省红河州泸西县与文山州丘北县交叉河界,是南盘江流域规划的一库十级的第九级。本次选址范围起自云鹏水电站,至下游直线距离约30km处,在此范围内进行了多个方案比选以确定桥梁最终选址。

图2 南盘江上游桥梁方案

2、方案比选

2.1上游桥位

上游桥位位于云鹏水电站下游,距离约2km处。河道常年流水,桥位高出水面约350m,不受水文影响。河谷深切,两岸陡峭,自然坡度约45°,局部陡峭直立,属构造剥蚀高山地貌。河岸基岩裸露,为灰岩夹泥岩,覆盖有卵石土及块石土,覆盖层较薄,如图1所示。地形及地质条件控制此处桥梁方案。

由于桥址处地形呈“V”形深切,且两岸基岩承载力较好,为切合地形,主跨拟采用500m左右上承式拱桥,方案如图2所示。

但根据现场调查,桥址处灰岩主要呈厚~巨厚层状,局部夹中厚层状,层间结合一般,节理及溶蚀裂隙发育,尤其是垂向节理,层面及裂隙面将岩体切割呈块状,裂隙面张开,为崩塌的形成提供了脱离山体的边界条件,在边坡陡崖的自然后退过程或爆破震动等其他外力作用下极易发生崩塌或落石。河谷边坡高程800~2000m,桥址位于边坡约下1/3处,若有危岩落石产生,势必因落差而产生巨大的势能,危及桥梁安全。而危岩落石堪称工程界的癌症,能否采取可靠的措施进行整治,有待于进一步论证。

2.2中游桥位

中游桥位距离上游云鹏水电站直线距离约12km,两岸山势较缓和,河谷较宽。属构造剥蚀中山地貌,沟谷切割较深,地形起伏极大。地面高程800~1400m,相对高差约600m,地表自然坡度一般20~35º,局部较陡。桥台两端基岩露头较差,多被第四系全新统土层覆盖,长有灌木与杂草,如图3所示。

图4 南盘江中游桥梁方案

桥面至谷底高度近350m,河谷宽约2000m。桥位较高,桥跨选择完全不受水文的影响。根据桥位处缓“V”峡谷地形,拟采用高墩大跨桥梁跨越,为将墩高控制在200m以内,根据线位高程,本桥主孔跨径应选在950m左

右,设双塔斜拉桥,方案如图2所示。

但主跨接近千米级的桥梁投资高、施工工期长、难度大,为降低投资、缩短工期,拟降低线路标高缩减桥跨。由于受地形影响,需采用螺旋展线,即在隧道内以螺旋绕行的方式增加线路展线长度,降低标高。但这会增加隧道长度,增加的隧道投资需与减少的桥梁投资做分析比较。

2.3下游桥位

由于下游范围内断面开阔平坦,但线路标高紧坡下降而无法追及,势必增加大量高桥,且线路绕行较长,无法选出具有比较价值的方案,故不做同精度比较。

3 方案比选

为了得出最佳方案,我们从投资及工期两个方面对3个方案进行了比较,如表1所示:

表1 方案投资及工期分析比较

可以看出,上游500m拱桥方案虽然有危岩落石,在考虑耗费巨资做危岩落石整治的基础上工程投资较其他方案仍具有明显优势,是一个有价值的方案。而中游低桥位为降低标高使主跨缩减为650m增加了约7km双线隧道,较高桥位方案投资没有明显优势,但施工工期大为减少。由此可以确定上游拱桥方案为本阶段推荐最优方案。但由于该方案存在危岩落石,下阶段需进行详勘、落石轨迹分析等工作,以确定最终是否可以付诸实践。

4结束语

重大工程选线首先要考虑的就是工程可行性,即方案要成立,具备可实施条件。在方案成立的前提下,具体分析各个方案的工程投资、施工工期、安全风险等因素,本文通过以南盘江桥梁选址为实例,通过综合考量、分析比较投资工程与施工工期得出了最优方案,为项目选线设计提供了重要支撑依据。

参考文献

[1]易思蓉,铁路选线设计[M].西南交通大学出版社,2001.

[2]李远富,线路勘察设计[M].高教育出版社,2004.

[3]朱颖,复杂艰险山区铁路选线与总体设计论文集[M].北京 中国铁道出版社,2010.

作者简介

李璟文(2002-1-24),男,汉族,成都市石室中学(文庙校区)高二理科实验班学生,爱好数学物理,立志土木工程与桥梁工程的应用技术的创新。

论文作者:李璟文

论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期

论文发表时间:2019/5/23

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