一、 工程概况渔业路规划为城市主干道，主线设计时速为60km/h,主线设置双向4车道, 机动车道宽3.5m，下穿京广铁路和芙蓉北路两侧各设置单向2车道+人、非混 行道的辅道下穿京广铁路后与芙蓉北路平交根据建筑限界及设备限界的要求，主线隧道明挖段采用矩形断面，暗挖段采 用双连拱断面，顶进段采用矩形框架结构拟建隧道在繁忙铁路干线京广铁路 K1560+010 处穿越京广铁路，共两股道， 分别为京广铁路上行线及京广铁路下行线，线间距为4.18m隧址处京广铁路正 线轨道为60kg/m钢轨，无缝线路，111型钢筋混凝土轨枕在拟建场地沿京广铁路及芙蓉北路附近各有一钻孔，根据钻探资料揭露，土 层按其工程力学性质结合地质年代及及成因， ZK11 钻孔自上而下可分为：素填 土、粉质粘土、粗砂、圆砾、强风化泥岩 M1W3-QFD-012 钻孔自上而下可分为 素填土、粉质粘土、粗砂、卵石、强风化砂砾岩及中风化砂砾岩二、 设计思路1、隧道断面设计根据建筑限界及设备限界的要求，主线隧道明挖段采用矩形断面，暗挖段 采用双连拱断面，顶进段采用矩形框架结构1 F-・I •1 FJ F - |snsia hlM图 1 隧道标准横断面图2、暗挖段方案结合本隧道的工程地质及水文地质条件、隧道的开挖宽度以及与附近建筑物 的关系等情况，隧道施工方法推荐采用中洞法+双侧壁导坑法施工。
辅助施工措施的选择辅助施工措施的选择主要根据隧道所处地质条件、隧道跨度及埋深、隧道与 既有建筑物及其基础的关系等进行超前预支护措施隧道暗挖地段采取在拱部设双排屮108大管棚并采用屮42超前小导管补充 注浆，以有效控制地面沉降，保证京广铁路的行车安全由于隧道主要位于土质地层中，且地下水位较高，为保证隧道掌子面的稳定， 在施工过程中掌子面应喷砼临时封闭，必要时增设对地层进行注浆加固等措施隧道上方铁路加固措施为减少隧道施工对上方铁路的影响，保证京广铁路的运营安全，需对上方京 广铁路进行加固隧道工程穿越京广铁路时，采用工字钢和吊轨梁按“横抬纵挑”法对线路进 行加固，在加固范围内对既有混凝土轨枕木中间穿工字钢，吊轨将 43kg/m 的钢 轨组合成3-5-3轨束梁后进行线路加固，吊轨与枕木用屮22U型螺栓和宽度为 80mm、厚度为16mm的扣板连成一体结合地质采用辅助施工措施，对铁路轨道 与隧道之间土体进行注浆加固，控制变形，确保铁路运营安全3、顶进段方案结构方案根据道路规划情况、铁路状况、地形、地物等条件，确定主干道两侧辅道隧 道采用2X11.5m二孔分体式框架结构，每孔净宽11.5m，结构总高度7.7m，结 构净高5.7m，顶板、底板、边墙厚1.0m。
施工方法穿越铁路而又不能中断京广铁路行车，故采用顶进法施工，为保证铁路运营， 隧道必须采用架空加固线路顶进法施工1) 隧道分节和工作坑本工程顶进长度为20m，由于顶进长度较短，采取在京广铁路东侧施做工作坑一次性顶进的施工方法2) 线路架空加固下述线路架空加固适应铁路限速45km/h的要求隧道下穿京广铁路前，先对京广铁路采用 3-5-3 吊轨梁进行线路加固线路架空加固主跨采用 D16 施工便梁对线路进行加固，其两侧线路辅助架空 加固延长段采用工字钢“横抬纵挑”法对线路进行加固线路架空加固主跨D16施工便梁全长为16m，支点距离分别为16m,其支点采 用直径1.5m的挖孔桩纵梁一端支撑在施工便梁挖孔支点桩上，另一端支撑在枕 木垛上三、 计算依据1、 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006年版)；2、 《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)3、 《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)4、 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)5、 《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005)6、 《材料力学》(西南交通大学出版社)7、 《结构力学》(高等教育出版社)8、 《D型便梁使用说明书》四、 荷载组合系数为安全考虑，计算结构强度时的荷载设计值，取其标准值乘以下列相应的分项系数。
1、永久荷载的分项系数，取 1.2；2、可变荷载的分项系数，取 1.4；3、计算构件变形（挠度）时的荷载设计值，各类荷载分项系数均取 1.0五、 便梁基础计算本章的计算包括D16便梁挖孔桩的计算5.1荷载计算根据《D型施工便梁使用说明书》D16型施工便梁一孔重量表可知，D16便梁 自重gl = 24549.7kg,钢轨采用的是60钢轨g2 = 60kg/m，轨枕采用预应力混凝土 轨枕，其自重g3 = 263kg,由于是重型钢轨则一公里有1667根根据《铁路桥涵 设计基本规范》中活载如下图2所示图2 中活载图 单位：（距离） m5.2便梁支座反力的计算D型便梁上共有n= 16X1667/1000^27根，G轨枕=27X263X 10-2 = 71kN, D 型便梁重量G便梁= g1X 10-2 = 24549.7X 10-2 = 245.5 kN，由于两根钢轨加载在便 梁上的重量G钢轨=2Xg2XLX 10-2 = 2X60X 16X 10-2^ 19.2kN，当中活载全部作 用到D型便梁时支座反力最大，其中荷载加载图如下图3所示噩适 船龄 12a?.' 盃£盘 0X4^1 I\ 11 1V1V V V H H H 11 1500Ci&DiEalieISOl:型愎梁图3中荷载加载图单位：(长度)cm根据图3可知，其活载计算如下所示。
G =220X5+92X(16-5X1.5)活= 1882kN根据荷载分配系数对以上的荷载进行荷载组合，其计算如下所示G=1.2X G +1.2X G +1.2X G +1.4X G轨枕 钢轨 便梁 活=1.2X 71+1.2X 245.5+1.2X 19.2+1.4X 1882~3037.64kN根据以上的计算可知，挖孔桩的轴向力计算如下所示N=G/4=3037.64/4=759.41kN挖孔桩自重：G = 0.752 x 3.14 xl5 x 2.5 x 9.8 = 649.1KN总荷载 F=N+G=1408.51kN5.3挖孔桩基础计算基础采用桩基础，初步拟定桩长为15m,桩径为1.5m,其桩材采用C30的混凝土根据《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005) 6.2.2-2,挖孔灌注桩承载力计算如下式所示[P] = 1U2 fl + mA2 i i 0=-x 3.14x 1.5 x15 x 70 + 3.14 x 0.752 x 479=3318 KN桩轴向受压的容许承载力：[p]—桩的容许承载力（KN）;U —桩身截面周长（m）,按成孔桩径计算；f —各土层的极限摩阻力（Kpa）；根据地勘报告和经验取值。
il —各土层厚度；iA —桩底支承面积（m2）,按设计桩径计算；L]—桩底地基土的容许承载力（Kpa），LLq + k y （4d-3）+ k，丫 （h-4d）0 2 2 2 2=200+2 x18.6 x（4 x1.5 - 3）+ 1x18.6 X（15 - 4 x1.5）= 479Kpam —钻孔灌注桩桩底支承力折减系数，因本方案为挖孔桩，不需计算此 0项5.4 桩结构的确定F = 759.41+649.1 = 1408.51KN〈[p ] = 3318KN故承载力满足要求；桩顶应力：a =759.41/ （ 0.75 2X 3.14 ） =430KpaC30 砼抗压强度设计值 14.3Mpaa =430Kpa <14.3Mpa故桩 C30 混凝土满足要求故采用直径为1.5m长为15米的C30支墩满足要求六、横抬纵挑加固纵梁检算对于顶进部分，采用D16便梁，不需要进行检算对于暗挖部分，采用“横抬纵挑”法不考虑中间覆土的支撑，纵梁采用1100 工字钢，两片一组1100型工便梁惯性矩I m=735660cm4线路活荷载：q = 107 KN / m （以影响线计算得出）；检算一片梁时，此片梁所承担的荷载应为q =命=26.75 KN / m14静荷载：结构自重、线路、设备q =笏=10 KN / m22根据支点桩平面图，支点间最大间距为15. 5m 此时梁的最大受力跨度Lmax=15・5m跨中最大弯矩 M max = 4Tl^ = 26.75 X15.5? =803.3 KN • m88冲击系数1 +卩=1 + t = 1.3940+32冲击荷载 M = 1.39 x 803.3 = 1116.6 KNmmas自重荷载 M =屮=10x15.52 = 300.3 KN / m1 8 81、 应力应力q =M1+ M X h = 1116.6 + 300.3 X 10 = 96301.3Kpa = 96.3MpaI 2 0.0073566 22、 挠度计算 f = 钟 =——5x 26.75 X15.54 = 13 mm < f = l = 38.75mm3、384 EI 384x2.1x105x0.0073566 40026.75 xl5.5 = 207.3 KN面积矩 S = 360x500? —(360-20L(500-36\ = 0.839968 X 107 mm3Tmaxm=207.3火 103 火0.839968火 1070.7356x1010 x20=11.83Mpa < 100Mpa4、换算应力检算检算截面取腹板与上下翼缘交接处正应力b =1116.6+300.3 X 0928 = 89.36Mpa0.0073566 2剪应力T =207.3x103 x0.761976x107 =10.7Mpa0.7356x1010x202 + 3t 2 =*89.362 + 3 x 10.72 = 108Mpa < 1.1x170 = 187Mpa均满足要求。