海外铁路设计注意事项浅析----以某海外铁路立交设计为例

海外铁路设计注意事项浅析----以某海外铁路立交设计为例

鄢良军

 中铁二院工程集团有限责任公司，成都 610031

摘要：目前，随着我国高速铁路技术的发展越来越快，我国高速铁路建设已经在全世界遥遥领先，越来越多的“一带一路”沿线国家正在积极与我国合作，加强基础设施尤其是高速铁路仿方面的建设，由此引出的海外高速铁路建设中的问题也越来越多。本文以建设中的某海外铁路为例，针对铁路下穿高速公路方案进行研究分析，综合比选后推荐最优方案，并总结了海外重大立交点设计中的主要注意事情，以期对同类问题起指导作用。

关键词：海外铁路，高速公路，铁路选线

1 概况

1.1概况

目前，随着我国高速铁路技术的发展越来越快，我国高速铁路建设已经在全世界遥遥领先，取得了举世瞩目的成就，越来越多的“一带一路”沿线国家正在积极与我国合作，加强基础设施尤其是高速铁路仿方面的建设，在建设过程中各种各样的海外高速铁路建设中的问题也不断涌现[1]，由于设计习惯、设计程序以及材料本地化、设计标准、当地风俗等因素的差异，原本国内的惯性思维往往引起项目推进迟缓，参加各方不断拉锯，方案始终无法落地。

某海外铁路于D2K67+700～+740段与既有7号高速公路（双向6车道）交叉，交叉角度61°，该高速公路为当地两座大城市间的交通要道，车流量巨大。目前，项目线路平面已经通过项目建设各方的审查，受制于铁路前后车站位置、铁路建设标准以及沿其他重大平面控制点限制，铁路与该道路交叉无法避免。由于交叉点前后无重大立交控制点，交叉区域处于地势较高地段，铁路在穿越公路后整体地形为下坡趋势,上跨方案会引起交叉点前后线路急剧走高，导致相邻段落桥梁过高，考虑当地桥梁建造技术相对国内较为落后，桥梁建设成本较高，结合当地交通部门以及建设单位的意见，交叉点主要考虑线路下穿高速路方案。

图1-1  平面示意图

1.2地质情况

交叉点附近地层以泥岩夹砂岩为主,隧道位于弱风化地层,进口存在仰坡顺层,出口有危岩落石，下穿光缆线和高速公路段隧道拱顶埋深10～11m。全隧为V级围岩。F2断层为推测断层，于DK67+720处与线路呈约65°相交，大致走向约109°，向NW-SE延伸。推测该断层与线位相交处的倾角应大于75°。断层上下盘均为第三纪中新世（Ms,m）泥岩夹砂岩。隧址区未见地表水，只在降雨后，局部形成沟水，水量小，勘察期间未见地表水。按地下水赋存条件，本区域内地下水主要为基岩风化裂隙水，赋存于基岩风化裂隙中，主要以地表水及层间裂隙水补给，依据附近钻孔分析地下水一般位于地表下5-10m，水量较小[2]。

1.3第三方干扰对象情况

既有光缆情况，D2K67+645处下穿1处既有通信光缆，该光缆最大埋深2m,光缆每个截面由4根管组成，其中2管为48mm直径的光缆管，2管为空管，位于高速路西侧60m位置。紧邻高速公路西侧有1处服务公路的地下管线，现场地表无标桩，功能不明，需要与产权单位现场确认。既有7号公路情况，D2K67+700～+740段下穿既有7号高速公路，该公路为沥青路面，宽30m，双向六车道，设2m宽中央分隔带（设置路灯），车流量大，交通繁忙。既有电力线情况，D2K67+780处下穿既有低压架空电力线，该电力线采用混凝土杆，D2K67+865 处下穿，220kv高压电力线，该电力线采用铁塔架线，高压线距地面最小高度10m。左侧铁塔中心距铁路左线169m，右侧铁塔中心距铁路左线125m。既有排水沟，D2K67+784处洞顶有一漫坡水沟。

2 方案比选研究

2.1方案简述

线路平面已批复，本次研究主要针对下穿既有光缆和7号高速公路，综合比选了两个立交方案：方案Ⅰ为暗洞+高速公路限速通行方案，方案Ⅱ为明洞+高速公路临时改移方案，比较范围D2K66+900-D2K68+500，长度1.6km。

图2-1  纵断面示意图

2.1.1 方案Ⅰ—暗洞+高速公路限速通行方案

该方案采用暗挖隧道通过既有光缆和7号高速公路，隧道拱顶与光缆净距约8m、与7号高速公路净距约11m。为保证7号高速公路行车安全，施工期间车辆需限速通过。

该方案高速铁路采用20‰、3.5‰的连续下坡道，隧道长0.98km，路基长0.62km。

施工前应清除光缆上部覆土，设明沟（光缆距明沟底20cm）保护。在既有高速公路两侧及既有管线地表设置沉降观测点；高速公路路面铺设10mm厚钢板，设减速带限速40km/h，限重20吨通行，并于上、下行方向100m处设警示标。施工期间加强洞内、外监控量测和高速公路路面及管线的沉降观测，加强信息化施工，施工完成后对局部破损路面进行修复[3]。

D2K67+670～+750段采用Ø159大管棚超前支护，两端打，20m一环，前后搭接5m，管棚内设钢筋笼，环向间距0.4m，局部设置超前小导管补强，拱部设置径向锚杆加固，采用CRD法开挖，设置Vd型加强复合衬砌。

图2-2 交叉中隔壁（CRD）法施工工序横断面图          图2-3 大管棚+小导管超前支护示意图（暗挖段）

下穿段采取非爆法开挖，采取“管超前，短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的施工工程措施，以保证施工安全和高速公路行车安全。隧道土建工期13个月。

2.1.2 方案Ⅱ—明洞+高速公路临时改移方案

该方案采用明洞通过既有光缆和7号高速公路，对既有光缆架空保护，对7号高速公路进行临时改移过渡。道路改移完成后，全隧采用明挖法开挖，设置加强型偏压式明洞衬砌。明洞施工完毕，衬砌结构达到设计强度后，进行洞顶回填，回填土厚度3～4m，恢复原高速公路。对恢复后的高速公路路面进行地表沉降观测，监控结果显示变形稳定无异常方可恢复通行。该方案高速铁路采用11.75‰的单面下坡，明洞长0.80km，路基长0.80km。

对7号高速公路进行临时改移过渡，可采用全幅改移或半幅改移方案。经研究，若在临近既有高速公路西侧进行改路，通信管线迁改难度极大，在明洞施工期间需要高速公路限速处理；在临近既有高速路两侧进行临时过渡，明挖施工期间安全防护难度极大，由于高速路与隧道施工作业面临近，明洞的施工将会对高速路产生影响，高速路需做限速处理；在高速公路东侧进行改路，工程投资较其他方案无明显增加，同时第三方迁改对象迁改难度较小，相比较而言，隧道施工工期能匹配全线项目推进工期，明洞施工期间高速路无限速要求，因此，推荐高速路东侧改路作为明挖施工期间临时过渡方案[4]。

2.4.1 工程数量及投资比较

方案Ⅰ—暗洞+高速公路限速通行方案铁路本体工程投资1.01亿元、对高速公路运营干扰配合费用0.12亿元，投资合计1.13亿元；方案Ⅱ——明洞+高速公路临时改移方案铁路本体工程投资0.53亿元，改移高速公路投资0.71亿元，投资合计1.24亿元。

2.4.2 优缺点分析及比选结论

从工程投资方面分析，方案Ⅰ与方案Ⅱ的工程投资基本一致。

从影响高速公路通行方面分析，方案Ⅰ需限速通行约120天，方案Ⅱa无需限速。

从工程实施难易方面分析，方案I与方案IIa基本一致。

通过工程投资、对高速公路的影响及工程实施难易度等方面综合比选后，若产权单位不同意道路改移且允许限速通行，推荐方案I-暗洞+高速公路限速通行方案；若产权单位不允许限速通行且同意道路改移，推荐方案Ⅱa，明洞+全幅改移高速公路通行方案。由于本处道路为主要交通干线，高速公路部门的正式意见必须得到高度的重视[5]，隧道下穿高速公路和管线方案必须经高速公路和两处管线的产权单位正式来函认可批准后方可实施。

3 结束语

海外项目在建设过程中，难免会遇到各类重大立交控制点，区别于国内以铁路为主交叉点设计思路以及设计程序，海外项目往往是各类重大通道于铁路处于同一优先级、个别具备宗教意义的等级道路反而所有工程必须优先避让。在海外铁路推进工程中务必充分收集交叉项目的基本资料，结合当地的风俗习惯以及宗教信仰，确定本地化的交叉方案，以确保项目顺利推进和实施。

参考文献

[1]卫强.海外铁路工程中面临的问题与解决方案探析[J].山西：山西建筑,2021.

[2]铁道部第一勘测设计院.铁路工程地质手册[M].北京：中国铁道出版社，1999.

[3]TB10621-2014，高速铁路设计规范[S].

[4]易思蓉.铁路选线设计[M].成都：西南交通大学出版社，2004.

[5]陈粒.海外铁路项目功能定位思考[J].北京：综合运输,2022

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