淺談分離式路基設計在涉鐵工程中的運用

周由亮

中國華西工程設計建設有限公司廣州分公司 廣東 廣州 510000

隨著基礎設施建設的不斷發展，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。由于鐵路運營的安全性，在兩者發生臨近及交叉的位置往往都會成為設計和施工的重點和難點，現以S248線韶關市區過境段黃金村大橋至韶關鋼鐵廠道路改線工程二期（大學路-韶關鋼鐵廠段）為例，分析分離式路基設計在涉鐵工程中的運用。

1 工程概況

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

項目按城市主干道標準設計，全線分為兩種斷面形式。

（1）大學路—樂村坪支線段長5.8km，路線連接大學路、樂村坪支線及韶贛高速道路樂村坪互通，按城市主干道標準進行設計，雙向10車道，設置輔道的方式分離快、慢速交通，設計行車速度60km/h，道路路基寬為69m。

（2）樂村坪支線—韶關鋼鐵廠段長4.46km，按城市主干道標準進行設計，雙向六車道，不設輔道，設計行車速度60km/h，道路路基寬50m。

項目K163+700~K167+860段路線位于京廣電氣化鐵路東側、與鐵路大致平行布置，對應的鐵路樁號為K2055+640~K2059+760。其中K164+000~K164+760、K166+640-K167+860路段右側道路紅線已進入鐵路用地紅線或安全保護區，兩個路段對應的鐵路樁號為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，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，合計長度約2.48km。

2 道路控制點

2.1 現狀民居

項目線位前進方向上分布有東聯村、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目組主要考慮因素。

2.2 韶贛高速跨線橋

項目線位于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，該處線位布設存在一定的制約因素。

2.3 樂村坪支線

樂村坪支線為項目重要的連接線，是連接曲江區與湞江區的重要分流線路，其上跨京廣電氣化鐵路的跨線橋與項目在K163+260處銜接，跨線橋梁設計高程為項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馬南線（31#）110kV高壓塔

項目線位K166+000處前進方向右側路基侵入京廣電氣化鐵路段防護邊坡，對該邊坡有極大影響，且路線前進方向左側為南方電網馬南線（31#）110kV高壓塔，該處線位布設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有較大制約。

2.6 終點處韶關鋼鐵廠現狀道路

項目終點處如何與X798韶關鋼鐵廠段舊路銜接是重要的控制因素。

2.7 主要城鎮、河流、公路及鐵路等

項目穿越湞江區和武江區，在K161+360處為兩區的行政分界線，沿線經過東聯村、溫屋村、蓮花村、東村園、雄鷹水泥廠、大坪村、山子背村等，在東聯村段基本沿現狀X798齊行。

項目在湞江區境內經過大量魚塘，在武江區境內經過部分經濟林地，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韶關鋼鐵廠。

3 涉鐵路段現狀調查分析

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

4 分離式路基設計

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，該類通常出現在用地受限的區域，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域，多用于山區公路[1]。

4.2 分離式路基設計范圍

項目K165+403.117~K166+775段由于K166+025處現狀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，為了避免該處出現較大的填挖方，對鐵路路塹及電塔基礎產生不利影響，該段在縱斷面設計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 平面設計線位

道路整體呈南北走向，道路北起大學路，終點與X798相交于大坪村附近，沿線與現狀韶贛高速公路立交，與規劃的11條道路以及樂村坪支線平面交叉，其中樂村坪支線已經完成施工圖設計，其他規劃道路尚未實施。

道路設計采用優化后的線位,道路全長10.26km。道路等級為城市主干道，設計速度為60km/h,道路共設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處設置3%的超高，其他路段均無超高。起點與現狀大學路相交，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，終點與現狀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現，該范圍內中央分隔帶由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 縱斷面設計

根據《東環線（大學路至韶關鋼鐵廠段）規劃設計條件總平面圖》，規劃的交叉口豎向標高，樂村坪支線施工圖設計標高，韶贛高速道路梁底標高，京廣鐵路現狀深路塹邊坡頂標高，同時結合現狀自然地形以及周邊現狀城市道路的高程，工程道路兩側均為開發利用地塊，主要考慮地塊開發利用的需求，同時根據《城市道路設計規范》以及結合當地的實際交通情況進行設計。

該工程縱斷面設計，基本上滿足道路豎向規劃的縱斷設計要求，滿足交叉口處的設計標高，同時縱斷面設計對規劃豎向進行了優化設計。主要控制因素為起點處與大學路的銜接、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段避讓現狀高壓電塔及保護京廣鐵路現狀深路塹，終點處與的順接以及規劃道路交叉口的控制點高程等。

分離式路基范圍K165+403.117~K166+775段由于路線現狀左側為山體，右側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15m左右，表面采用漿砌片石護坡。按規劃豎向標高設計，該處采用整體式路基設計，此處靠近鐵路邊坡一側將產生高達5~7m的填方區域，會對鐵路路塹邊坡產生加載，增大既有鐵路路塹邊坡安全風險，考慮此處為鐵路重點防護區域，該方案很難通過鐵路部門的審查。同時該位置左側為山體，中央分隔帶處為100kV高壓電塔，按規劃豎向標高進行設計時會存在4~5級的高邊坡，也不適合將縱斷面標高整體降低，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生大量的土方，項目最后在該段落采用了采用分離式路基，左幅路基標高通過設置擋土墻下調，右側路基標高以現狀鐵路塹頂標高為控制標高，這樣既可以保證左側山體不增加邊坡坡高，同時道路右側也不會對現狀鐵路路塹邊坡產生加載。

項目道路縱斷面設計標高為道路中央分隔帶外側路緣帶處路面標高。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 橫斷面設計

項目橫斷面由中央分隔帶、主行車道、側分隔帶、輔道、綠道及人行道組成。道路按城市主干道標準建設，主行車道設計速度為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%，中央分隔帶與側分隔帶橫坡采用平坡。

橫斷面布置具體如下：

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

（2）樂村坪支線—韶關鋼鐵廠段：2.5m（人行道）+1.5m（非機動車道）+7.5m（側分隔帶）+11.75（行車道）+3.5m（中央分隔帶）+11.75（行車道）+7.5m（側分隔帶）+1.5m（非機動車道）+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（非機動車道）+7.5m（側分隔帶）+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+側分隔帶）+1.5m（非機動車道）+2.5m（人行道）=50~82m。

分離式路基路段橫斷面中在靠近電塔區域為了減少施工過程中對高壓電塔的擾動，在左、右路幅內側靠近中央綠化帶邊緣位置設置了樁板式擋土墻，樁板式擋土墻設計抗滑樁間距為5m，抗滑樁尺寸為2.25m×2.25~2.5m×2.5m。為了減少大型機械施工對電塔及鐵路路塹邊坡的影響，抗滑樁基礎采用人孔挖孔樁，抗滑樁為現澆混凝土構件，混凝土強度為C30，抗滑樁擋土墻設置擋土板，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，相鄰板端設置間隙縫，縫寬0.1m，間隙縫填塞瀝青麻絮。擋土板預制中預留吊裝孔，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。為保證擋土墻與現有地勢相協調，設計中對抗滑樁地面線以上高度變化段，擋土板頂面采用現澆混凝土作為調整層。當抗滑樁頂與路塹坡口地面線出現高差時，可根據實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，但應保證抗滑樁設計鋼筋保護層厚度[2]。

4.6 中央分隔帶設計

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；另外一種是通過設置擋土墻的方式來消除高差。當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；當坡率陡于1:1.5時通常采用擋土墻與放坡相結合的方式進行處理。項目靠近高壓電塔區域由于不具備土方開挖的條件，故采用樁板墻進行防護，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，導致高位路幅車輛有沖到低位路幅的風險。需要在中央綠化帶高的一側設置防撞設施,通常采用波形梁護欄，波形護欄板面設置在中央綠化帶路緣石面往內25cm，以滿足車輛行駛過程中側向凈寬的要求,波形護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，波形護欄采用SS級護欄，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 綠化設計

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地氣候的地被、灌木及喬木，以達到景觀效果。

4.8 排水設計

項目為市政道路，設置有完善的雨水系統，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置30cm×30cm的碎石滲溝來收集綠化帶范圍內的積水，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置滲溝外，需在低的一側設置一道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。