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深惠城际大鹏支线涉铁路交叉段线路方案比选

2022-05-11薛怀琳

交通世界 2022年10期
关键词:净距岩溶注浆

薛怀琳

(中铁二院工程集团有限责任公司,四川成都 610000)

1 项目背景

深惠城际大鹏支线位于深圳市东南部,是大湾区城际铁路的重要组成部分。本项目与深大城际、深惠城际同期建成,经深大城际(坪山站)跨线运行,实现大鹏新区至深圳宝安机场等中心城区60min直达;与塘龙城际、中南虎城际共同构建湾区城际网跨珠江口城际主轴,实现深圳东部中心与广州南沙、东莞、中山的快速连接。线路全长39.434km,正线为地下铺设,设龙城、坪山、燕子湖、葵涌、大鹏、新大6座车站,设新大车辆基地1座,新建新大牵引电力合建所1座,与深大城际共用坪山牵引电力合建所。

2 工程概况

龙城至坪山区间线路途径龙山段先后上跨深汕高铁、下穿既有杭深铁路,对杭深铁路运营安全可能产生一定的影响[1]。因此,在可行性研究阶段采用的上跨深汕高铁W坡方案基础上,结合杭深铁路、深汕高铁节点的相关技术要求以及全段落线路纵坡条件[2],进一步研究了下穿深汕高铁W坡方案和下穿深汕高铁V字坡方案。线路比选方案平纵断面见图1。

图1 线路比选方案平、纵断面

3 方案说明

(1)上跨深汕高铁W坡方案。线路出龙城站后,下穿龙城南桥后抬坡至龙坪1号工作井,再先后上跨深汕高铁隧道区间、下穿杭深铁路路基段,而后抬坡至坪山站。全段纵坡呈W坡形,坡度依次为-21.500‰、17.500‰、15.088‰、-10.700‰、5.935‰。

(2)下穿深汕高铁W坡方案。线路出龙城站后,下穿龙城南桥后抬坡至龙坪1号工作井,而后下穿深汕高铁隧道区间、杭深铁路路基段,抬坡至坪山站。全段纵坡呈W坡形,坡 度 依 次 为-21.500‰、17.500‰、-17.135‰、14.763‰、5.935‰。

(3)下穿深汕高铁V字坡方案。线路出龙城站后,先后下穿龙城南桥、深汕高铁隧道区间、杭深铁路路基段,而后抬坡至坪山站。全段纵坡呈V字坡形,坡度依次为-21.500‰、3.520‰、14.763‰、5.935‰。

4 综合技术经济比较

龙山段线路方案综合技术经济比选见表1。

表1 龙山段线路方案综合技术经济比选

5 方案优缺点分析及推荐

5.1 从线路技术条件分析

下穿深汕高铁W坡方案全段纵坡呈W坡形,起伏较大,但基本控制在规范一般值20‰及以内,未存在大坡度与小曲线半径叠加的情况。

上跨深汕高铁W坡方案全段纵坡呈W坡形,起伏略小,同样基本控制在规范一般值20‰及以内,未存在大坡度与小曲线半径叠加的情况。

下穿深汕高铁V字坡方案全段纵坡呈V字坡形,符合节能坡设计,起伏较小,未存在大坡度与小曲线半径叠加的情况。

因此,从线路技术条件分析,3个方案纵坡值均在规范一般值20‰及以内,满足规范要求,且由于平面线形条件较好,均不存在大坡度与小曲线半径叠加的情况,整体线路条件对运营、乘客舒适性的影响不大。而下穿深汕高铁V字坡方案基本按照节能坡的设计方式,全段纵坡起伏小,能耗相对较小,下穿深汕高铁V字坡方案相对较优。

5.2 从铁路结构安全方面分析

下穿深汕高铁W坡方案与杭深铁路净距约58m,与深汕高铁结构净距约15.7m,工程间结构净距较大。经专项安全评估计算和分析,杭深铁路轨道最大位移均小于控制值(±2mm)。并考虑施工工程中采用预先注浆、同步注浆及适时二次注浆。工程结构安全风险可控。

上跨深汕高铁W坡方案与杭深铁路净距约13.5m,与深汕高铁结构净距约10.1m,工程间结构净距相对较小,经专项安全评估计算和分析,杭深铁路轨道最大位移相对其他方案略大,但仍小于控制值(±2mm),并考虑施工工程中采用预先注浆、同步注浆及适时二次注浆。工程结构安全风险可控。

下穿深汕高铁V字坡方案与杭深铁路净距约58m,与深汕高铁结构净距约16.4m,工程间结构净距较大。经专项安全评估计算和分析,杭深铁路轨道最大位移均小于控制值(±2mm),并考虑施工中采用预先注浆、同步注浆及适时二次注浆。工程结构安全风险可控。

因此,从铁路结构安全分析,3个方案均采用对周边环境扰动较小的盾构法施工,并与杭深铁路的结构净距均能保证其轨道最大位移小于控制值(±2mm)的要求。对铁路结构安全影响均可控。

5.3 从工程地质条件分析

下穿深汕高铁W坡方案该处洞身范围内主要为砂岩下伏灰岩,会产生新的岩溶问题,有可能在洞身内或洞身上下发育溶洞,且地下水发育旺盛。

上跨深汕高铁W坡方案该处洞身范围内主要为块状强风化、中等风化粉砂岩,局部为粉质黏土、花岗岩强风化、中等风化灰岩。该处受龙岗向斜断层影响,岩性复杂,钻孔岩芯破碎,地下水较发育。

下穿深汕高铁V字坡方案进入灰岩地层区域更广,产生新的岩溶问题更多,岩溶处理难度较大。

因此,从工程地质条件分析[3],根据目前勘察情况区域内地质构造复杂,岩溶发育,3个方案的工程风险及施工难度均较大。而下穿深汕高铁W坡方案途经主要地层为粉砂岩,岩性较均匀,避开了已探测揭示的大部分溶洞,岩溶处理量最小,下穿深汕高铁W坡方案较优。

5.4 从工程投资方面分析

下穿深汕高铁W坡方案盾构法(Φ8.8m土压盾构)区间投资约19.67亿元,龙坪1号工作井投资约0.41亿元,龙坪2#、3#工作井投资约1.04亿元,岩溶处理费用约5.53亿元。岩溶处理及主要土建工程总投资约26.65亿元。

上跨深汕高铁W坡方案盾构法(Φ8.8m土压盾构)区间投资约19.67亿元,龙坪1号工作井投资约0.41亿元,龙坪2#、3#工作井投资约0.81亿元,岩溶处理费用约6.43亿元。岩溶处理及主要土建工程总投资约27.32亿元。

下穿深汕高铁V字坡方案盾构法(Φ8.8m土压盾构),区间投资约19.67亿元,龙坪1号工作井投资约0.92亿元,龙坪2#、3#工作井投资约1.04亿元,岩溶处理费用约6.75亿元。岩溶处理及主要土建工程总投资约28.38亿元。

因此,从工程投资分析,下穿深汕高铁W坡方案避让了已探测的部分岩溶及溶槽堆积物,岩溶处理费用较省,工程总投资最省。下穿深汕高铁W坡方案相对较优。

综上所述,三个方案对杭深铁路、深汕高铁的结构安全影响均可控,符合技术标准及要求,下穿深汕高铁W坡方案虽岩溶及地下水处理难度相对较大,但技术基本可行,岩溶处理总量较小,工程总投资相对较省。经与广铁集团沟通,考虑到最大程度降低对既有杭深铁路安全运营的影响,因此,龙山段线路方案比选推荐采用下穿深汕高铁W坡方案。

6 结语

对龙城至坪山区间线路途经龙山段先后上跨深汕高铁、下穿既有杭深铁路立交方案,于交叉点的选择入手,从交叉形式、工程地质条件、工程投资等方面进行了比选,推荐深汕高铁W坡立交方案。铁路选线是一项综合性强、牵涉面广的复杂性系统工程。随着我国铁路网的日趋完善,在选线过程中,铁路交叉段线路情况将日益增多,本文方案比选的研究可为同类工程提供参考。

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