錦承鐵路K249+287小北口道口平改立工程擋墻設計

張艷艷

（遼寧省公路勘測設計公司 沈陽市 110166）

錦承鐵路K249+287小北口道口平改立工程擋墻設計

張艷艷

（遼寧省公路勘測設計公司 沈陽市 110166）

對鐵路道口平改立項目中公路下穿鐵路方案時的擋墻設計進行總結，結合具體設計實例，分析了擋墻設計時應考慮的設置條件、設置范圍、結構形式、擋墻驗算、基底處理等問題。

鐵路道口平改立；公路下穿鐵路；擋墻設計

1　工程概況

錦承鐵路K249+287小北口平改立工程位于凌源市北部國道306綏克線上。綏克線現有路面寬15m，與錦承鐵路平交。本次設計對此平交道口進行改造，改造后綏克線下穿錦承鐵路，按公鐵分離式立體交叉進行設計。項目按一級路標準進行設計，設計速度60km/h，橋涵設計荷載為公路—I級。本項目路線全長0.67km（含鐵路框構橋）。

項目地處城區，路線總體方向由南向北，沿線左側建筑物以新建商品房及商鋪為主，路線右側20～80m外為大凌河河岸。沿線地勢平坦。路線起點位置地勢略低，終點位置略高，全線高程在396.5～401.75m之間。

項目所在區域表層為素填土，其下為角礫層及亞粘土層。凌源市處于中溫帶亞干旱季風型大陸性氣候。日照充足，四季分明，年平均氣溫8℃。一月平均氣溫-11.2℃，最低氣溫-37.6℃，七月平均氣溫23.3℃，最高氣溫35℃。雨熱同季，年平均降水量550mm，無霜期150d左右。地震基本烈度為VII度，地震動峰值加速度為0.1g。季節性凍土標準凍深150cm。

2　擋墻設置范圍

根據水文地質勘測資料，框構橋處地下水埋深為13.0m，地下水位標高為392.471m，本項目最低處設計標高為397.095m，比本項目最低點設計標高低4.624m，從地下水位勘測資料來看，本項目不需設置U型槽；另外，根據凌源市大凌河建設管理局提供的有關說明，橋位處大凌河設計堤防防洪標準為50年一遇，100年校核，百年一遇洪水位高程為398.316m，洪水流量為2733m3/s，流速為3.48m/s，該段位于主城區河段，從城市發展角度考慮該處為復式斷面，河床設有主槽擋土墻，墻下設6m寬石籠護坦，主槽墻高2m，上為6m寬人工游道，橋位處主河床設計為橡膠壩人工湖水面，人工湖地面下1m設計為600g的土工膜防滲，湖區整體全部防滲處理。考慮到百年一遇洪水位較本項目最低點高程略高1.221m，且距離路線約25m，該處城市防洪標準為50年一遇，即使發生百年一遇洪水，水位也較地面高程低，不會對本項目造成直接危害，另外，根據朝陽當地氣候特點，洪峰停留時間較短，洪水滲漏有限，不會對本項目造成影響，經綜合論證，本項目不設置U型槽。

項目于下穿鐵路處設置2～16m框構橋，機動車道最大挖深8.4m，左右兩側非機動車道與機動車道最大高差分別為2.44m與2.32m。本項目位于城鎮地區，路塹如果采用挖方邊坡形式，會產生大量占地，原路的沿街住宅及商鋪幾乎要全部拆遷，因而在不設U型槽的情況下設置擋墻是減少對周邊居民影響的最佳方案。

根據主線縱斷及兩側非機動車道縱斷，地面與非機動車道以及非機動車道與機動車道之間存在的高差，在非機動車道外側，框構前后設置4道外側擋墻，結合地面高程及凍深標準，擋墻最大墻高8.16m，最小墻高2m，墻高小于2m時以路基邊坡過渡至零挖方斷面。在非機動道內側，機動車道兩側設置2道內側擋墻，最大墻高4.13m，最小墻高2.13m，墻高小于2.12m時以輕型擋墻過渡至無縱斷高差斷面。全線內外側擋墻長度合計共1776m。

根據擋墻的設置位置、作用及受力情況，擋墻類型選用重力式。為避免擋墻基礎及地基的不均勻沉降及墻身破壞，按墻高及長度設置沉降縫及伸縮縫，每道縫間隔長度取10m，在框構位置或有特殊要求部位可適當調整分段長度，最大不超過15m。縫寬為2cm，設置成通縫，縫內沿墻的內、外、頂三側填塞雙面涂瀝青的木板，填塞深度大于15cm。在擋墻建筑材料選擇上，總結了已建成類似擋墻的施工及養護經驗，采用C25片石混凝土，以更好地保證施工及外觀質量，也更有利于后期養護。混凝土中片石摻入量不得多于其體積的20%，片石強度不低于MU40。

擋墻在斷面圖中的設置位置如圖1、圖2。

3　擋墻斷面尺寸的擬定及驗算

擋墻斷面尺寸在擬定及驗算時本著滿足構造要求，符合路基斷面規定，在保證結構穩定、滿足地基承載力的條件下，盡可能考慮出露面美觀、減小擋墻截面積進而減小總體工程量的設計原則，對不同墻高的代表性斷面進行多次試算，力求獲得滿足上述要求的最佳斷面。本項目擋墻的地基承載力及穩定性等計算均采用《理正巖土計算》中的擋土墻設計程序進行驗算。

項目中擋墻面坡位于機動車道及非機動車道兩側，從美觀及保證車道寬度并減少占地方面考慮，面坡驗算時首先選用垂直坡度進行計算，計算結果無法滿足要求時盡量通過調整背坡坡度及墻址尺寸來達到要求。基礎部分設置墻址，墻址臺階面坡垂直，調整墻址尺寸時應注意其高寬比不小于1.5。墻底坡度優先按水平計算，抗滑移驗算不滿足要求時再逐漸增加墻底橫坡。根據本項目的具體情況，路基標準橫斷面中對擋墻墻頂寬度做了規定，機動車道與非機動車道間擋墻頂寬固定為50cm，非機動車道外側擋墻頂寬固定為80cm。機動車道與非機動車道間擋墻墻頂高程縱斷由非機動車道縱斷確定，地面高程縱斷由機動車道縱斷確定。非機動車道外側擋墻墻頂高程由對應位置地面高程確定，地面高程縱斷則根據非機動車道縱斷確定。各部位高程計算時計入了機動車道及非機動車道橫坡的影響。根據地質資料中凍深相關數據，擋墻基礎埋深取1.5m。框構部位的擋墻基礎底面為框構底板頂面高程，對該部位的擋墻單獨進行了穩定性驗算。

本項目地處城鎮，路線右側為城鎮中心區，左側也有部分建筑及大片空地，可能有地攤或其他群眾性活動導致人群聚集于擋墻頂部外側地面，因此在驗算外側無出行便道擋墻時仍考慮了人群荷載。本項目墻前基礎部位為機動車道或非機動車道，其路基按道路要求有很好的壓度及承載力，地層穩定，不受水流沖刷和其他打動破壞，因而在進行擋墻計算時考慮了這部分的墻前被動土壓力。鐵路框構附近擋墻最大高度8.16m；機動車道兩側擋墻基礎大部分位于粘土層。這兩類斷面經多次調整墻體尺寸數據，所需承載力仍稍大于地基承載力，為提高地基承載力，擋墻基底增設25cm厚透水性材料墊層。

擋墻斷面形式如圖，經結構計算各高度代表性斷面尺寸如表1：

表1　

4　墻后排水、回填等

為排除墻后積水，防止墻身承擔多余的靜水壓力，及減小冬季墻后填土產生的凍脹壓力，對墻后地面加強防水排水設計，同時擋墻本身設置排水設施。

機動車道外側擋墻墻后為非機動車道路面，設置了向內的橫坡，以便及時排除路面積水。非機動車道外側擋墻墻后一側為出行道路，該道路設置了向外的橫坡，并于路基外側設置排水邊溝，用于快速有效排除路面水，以及附近地面積水，防止水分滲入墻后填土部位。非機動車道外側擋墻墻后的另一側為空置地面，要求擋墻施工回填完畢后對地面進行夯拍處理，鋪筑一層防水黏土或其他不透水材料，并整修出向外的坡度，以利于墻后地面水的及時排出，保證擋墻結構的穩定耐久。

于擋墻上設置泄水孔，泄水孔上下間距為2m，水平間距2.5m，交錯布置，最下排高出地面30cm。泄水孔直徑10cm，采用硬塑管，泄水孔后布置50cm ×50cm土工布。使墻后水分通過泄水孔順利排至墻外。考慮到可能存在滲水量大及冬季凍脹情況的出現，墻背全高填筑30cm厚砂礫作為連續排水層，底部及頂部以膠泥或其他不透水材料封堵，用來更有效地排干墻后水分。具體設置情況如圖4。

擋土墻開挖時，應留出50cm寬工作面，基坑邊坡不陡于1∶1。基底開挖時應避免受水浸泡，連續排水層的填筑應與墻后填土同時進行，墻后開挖后的回填材料應選用透水性好抗剪強度大且穩定易排水的碎石類土填筑，不得選用粘土、腐植土、淤泥等作為填料。在墻體強度達到80%以上時方可填筑夯實墻后路基填料，以確保墻體穩定。施工中還應重視基底實際承載力的校核，如不滿足設計文件中對基底承載力的要求，應及時與設計單位聯系，采取措施，保證擋墻穩定，不得盲目施工。

擋土墻左右兩側均有通行要求，出于安全考慮墻頂設置安全護欄。施工時應在墻頂預留護欄柱孔，預埋套筒及鋼板。相關設計如圖5。

擋墻基礎埋深1.5m。機動車道外側擋墻位于鐵路框構范圍內時，應根據現場情況調整基礎高程使擋墻基底位于框構結構面上。框構施工時在擋墻部位預埋連接鋼筋，連接筋長100cm，間距50cm，埋入底板50cm。并注意與框構底板鋼筋錯開。

當擋墻地面以上高度小于1m，以輕型擋墻過渡，仍然采用C25片石混凝土澆筑，基礎埋深80cm，設70cm砂礫墊層。斷面形式如圖6。

5　結束語

平改立工程路塹擋土墻設計時，擋墻多設置在下穿鐵路的U型槽兩側，以及機動車道及非機動車道之間，本項目未設置U型槽因而擋墻高度較大，設計時對不同墻高及地基承載力變化處進行了細分，對各斷面進行了多次驗算。設計過程對擋墻高度過渡、內側擋墻基底與鐵路框構連接部位、外側擋墻與框構斷面在高程上的順接均做了細部處理，務求設置安全合理、結構安全穩定、外觀順暢美觀、養護簡易方便。對擋墻墻后及墻身排水相當重視，對擋墻排水與項目總體排水進行了系統規劃，統籌協調，設計了有效可行的防排水系統，減小擋墻結構受水害的影響，保證結構的穩定、耐久。

［1］ 中華人民共和國交通部.JTG D30-2004公路路基設計規范［S］.北京：人民交通出版社，2004.

［2］ 中交第二公路勘察設計研究院有限公司.公路擋土墻設計與施工技術細則［M］.北京：人民交通出版社，2008.

Design on Retaining Wall for Horizontal-to-Vertical Project of Xiaobeikou Crossing of Jincheng Railway K249+287

ZHANG Yan-yan
（Liaoning Highway Surveying and Designing Company，Shenyang 110006，China）

The design on retaining wall for horizontal-to-vertical project of railway crossing is summarized when performing the scheme for railway underneath highway.In combination with specific design example，some issues needing to be considered like setting conditions，setting range，structural style，check calculation of retaining wall，base treatment and so on are analyzed when performing the design on retaining wall.

Horizontal-to-vertical project of railway crossing；Railway underneath highway；Design on retaining wall

U417.1+1

B

1673-6052（2016）03-0092-04

10.15996/j.cnki.bfjt.2016.03.027