第一篇：区域性沉降对高速铁路工程影响浅谈
摘要：本文主要阐述沉降漏斗区域对高速铁路线路通过的影响以及处理方法，区域性沉降是指地表在自然营力作用下或人类工程———经济活动影响下,大面积以至区域性的连续缓慢的总体下降运动。它主要是由地下水位变化引起，地下水位变化不均匀导致地面区域性沉降出现沉降漏斗现象，地面不均匀沉降会对工程施工的精度有不同程度的影响，特别是对轨道及后续维护带来不利影响。本文基于京雄城际铁路通过的沉降漏斗区域，在施工过程中采用InSAR及地面精测网复测等方法进行沉降区域划分及定量分析，为工程施工提供基础，为类似工程提供参考。
关键词：区域沉降；InSAR；沉降定量分析；沉降段落施工
随着我国经济建设的高速发展和城市化进程的加快，各地区为适应高速发展的经济对地下水、石油等矿物需求不断增加，会加重区域沉降范围不断扩大，并会在地面形成多个沉降漏斗区域，随着高速铁路建设深入，不可避免的出现铁路跨越区域沉降漏斗段情况，本文以京雄城际铁路为例研究区域性沉降对铁路工程影响。
1沉降漏斗区域分析
本段选线前运用InSAR技术对整个区域进行了分析，监测范围为北京至雄安新区铁路新机场至雄安东段，包含CK48+000-CK125+291，CIK48+000-CIK95+389两套方案，在2014.11-2017.05时间段内，监测数据共计47景，满足时间序列InSAR分析的数据量要求。在数据处理过程中数据处理策略为星形结构。由于测区内缺少与监测时间段对应的地面沉降监测控制点，因此只能选择处理区域中相对稳定的点作为沉降速率的参考点，其它区域的沉降量均相对于该参考点（图1-2）。京雄铁路沿线经过区域主要存在两处不均匀沉降区域，其中一处位于廊坊市区与固安县、永清县交界处，也即永定河河道位置，呈细长条带状分布，另一处位于雄县北部和固安县南部，表现为大范围缓慢区域沉降特征。第一处条带状沉降区域（A）的沉降速率范围为：30mm/year-70mm/year，第二处大范围沉降区域（B）沉降速率范围为：30mm/year-88mm/year。
2沉降区域定量测量
为了满足京雄铁路施工需要，根据全线路基、隧道和桥梁等线下工程施工对工程测量精度的要求，按照分级布网、逐级控制的原则，中国铁设于2016年4月建立了京霸城际铁路高精度平面和高程控制网；2017年5月对新建铁路北京至雄安铁路（原北京至霸州城际铁路）精密工程控制测量进行了第一次复测；2017年12月对DK48改线段进行了精密工程控制测量补充建网工作，技术方案和成果通过公司组织的专家评审；根据京沈客专京冀公司雄安指挥部会议纪要（雄安指纪要[2018]24号）、中国铁路北京局集团有限公司京南工程项目管理部会议纪要（[2018]42号）要求，为了满足施工对基础数据时效性需要，高程复测频次调整为一季度一次。截止2020年5月，共进行高程网复测共10次，并对历次高程网进行定量分析。根据图3所示，2018年3月至12月，本区段沉降形式基本一致，部分点沉降显著，2019年3月至6月间DK86+000-DK109+000区间沉降有增大趋势，本次2019年6月至2020年1月沉降趋势略有发展，2020年1月至4月，沉降趋于平缓。当前沉降最大值为134mm，位于线路DK105处。
3工程处理
本段因线下控制网调整及时，基础结构施工运用每季度一次的精测网复测成果进行施工，并未发现因区域性沉降影响，区域性沉降影响主要反映在轨道上，本工程在铺设轨道前，对既有结构进行测量并根据测量结果进行了坡度调整，调整后能够满足验收要求。
4结论
本段位于华北平原沉降区域范围内，在本区域铁路共跨越两个沉降漏斗区，区域不均匀沉降可运用提高高程测量频次减少影响，因轨道施工精度高，提高高程测量频次不能消除区域性沉降对轨道的影响，轨道施工前应以当前线型为基础进行坡度调整，调整后可满足施工精度要求。其他类似项目可按照本项目处理方式进行过程控制及施工。
参考文献
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[2]何庆成,刘文波,李志明.华北平原地面沉降调查与监测[J].高校地质学报,2006,12(2):195-209.
[3]YangYan,杨艳,luoYong,等.中国地面沉降与城市发展相互影响研究[C]//北京市水文地质工程地质大队;北京市地质工程勘察院.北京市水文地质工程地质大队;北京市地质工程勘察院,2015.
[4]熊隽.天津地区地下水开采对京沪高速铁路路基沉降影响研究[D].成都：西南交通大学,2013.
作者:李政 单位:雄安高速铁路有限公司
第二篇：山区高速公路路线设计策略探析
【摘要】在山区经济发展的过程当中，高速公路发挥了重要的作用，建设高速公路可以有效解决山区与外界的经济沟通障碍。但是山区的地质条件比较复杂，线路设计的难度比较大，除了要运用更为完善的技术手段之外，还需要充分考虑生态、经济以及社会等方面的因素。基于此，本文运用了文献分析法、归纳总结法，探究了山区高速公路路线设计策略，希望为该领域的工作人员提供参考与借鉴。
关键词：山区；高速公路；路线设计
一、山区高速公路路线设计影响因素
1.地形
与平原地区相比，山区的地形更为复杂，高速公路的路线需要跨越高山、峡谷等多样化的地形，这使路线设计与路线施工的难度都有所增加。通常来说，山区高速公路的横波比为1:4，在一些特殊的路段，这一比例甚至可以达到1:1[1]。因此，在路线设计的过程中，需要先进行加宽平台的设计，在这之后需要基于路基加筋、路基支挡等措施来使路基的稳定性得到提升。同时，对于那些坡度比较陡的横向地形，改造的难度比较大，通常会选择绕行，这样可以使施工难度降低。对于那些无法绕行的路段，则需要对路基与桥梁进行有效设计。
2.地质
山区的地质条件较为特殊，部分山区路段的地质结构是碎片化的，这给高速公路的施工造成了很大的影响。在路线设计的过程中，需要对路线的走廊带地质进行充分与合理的勘查。与此同时，山区高速公路在经过复杂地质路段的时候，路线设计与施工难度会增加，同时还会使项目的成本增加，甚至会对高速公路运营的安全性造成不良的影响。因此，在路线设计的过程当中，要尽量绕开这些不良地质的路段。对于那些无法绕过的路段，则要尽量缩短这部分路段的距离，在确保施工质量与运营安全的情况下对成本进行有效控制。3.环保在山区复杂的地形、低质量的土壤上所生长的植物数量通常比较少，这些植物是保持区域环保性的重要因素。但是在高速公路施工的过程当中，需要进行土方开挖，这会使大量的泥土覆盖到植被上，同时还会破坏植被生长的土壤结构，导致原始地表的植被无法生长。与此同时，在施工当中还会不可避免地产生粉尘、噪音等污染，这会对施工沿线的动植物与人产生一定的影响。在这样的情况下，在高速公路路线设计的时候，需要结合路线走向对沿线地质进行综合性考察与分析，在确保线路运营安全性，不对驾驶员视线造成影响的情况下，要最大化地做到自然与环境之间的相互协调。
二、山区高速公路路线设计的基本原则
1.安全性原则
在山区高速公路路线设计的过程中，无论是在地形选线还是在地质选线的过程中，都要坚持安全性的原则。设计人员要制定多样化的措施来对高速公路的平纵线性进行完善，在确保公路设施结构安全的基础上减少事故的多发点与安全隐患点，这样才能在从源头上与根本上提供安全保障。
2.节约性原则
高速公路的建设需要占用大量的土地，使用大量的资源。为了突出绿色可持续的原则，在路线设计的过程中要坚持节约性的原则，对设计理念进行创新，做到对路线走廊的合理选定、对路线布置的合理优化。与此同时，结合山区特殊的地质情况，还可以充分利用当地的荒坡或者荒山来完成线路的布设，并结合路线周围土地资源的实际情况来确定桥梁与隧道的规模，对路基边坡范围进行合理确定，在满足施工要求的基础上尽量减少对山区土地资源尤其是耕地资源的侵占。
3.协调性原则
与普通公路相比，高速公路的里程更长。在山区建设高速公路的时候，需要经过很多特殊的地形，要在复杂的地质条件下进行施工。沿线可以会经过动植物保护区、风景名胜区，部分路段还可能涉及到密集的水利水电工程与铁路工程。这要求设计人员在路线设计的过程当中要充分考虑有限空间内所分布的各种控制要素，坚持综合性分析的原则探究这些要素所产生的影响。
三、山区高速公路路线设计要点
1.平面设计要点
在对山区高速公路进行规划与设计的过程当中，要首选一条线方案。在条件允许的情况下，需要充分利用山区独特的地形与地势条件，基于上行线与下行线来设计独立的平面线性。这种平面造型可以使山区高速公路具有较强的美观性。同时，上下行线之间会覆盖植物，这可以使高速公路与山区景色很好地融合在一起，为高速公路使用者带来赏心悦目的感受。
2.纵横面设计要点
在纵横面设计的过程当中，要基于凸形与凹形竖曲线半径进行针对性的分析。首先，对于凸形竖曲线半径，山区的地形与地貌都会对路线设计产生一定的影响，其中连续大纵坡小半径竖曲线是最为常见的。在这样的情况下，需要实现平面与纵面之间的对应。其次，对于凹形竖曲线半径的设计，不能通过可以增加曲线半径的方式来实现凹凸曲线的平衡，这样会增加工程量与工程成本，严重情况下还会对高速公路排水系统造成影响。因此，在设计的时候要使用常规的手段来保持凹形竖曲线半径大小的适度性，不需要为了实现高指标而盲目扩大。
3.横截面设计要点
在对山区高速公路横截面进行设计的过程当中，要对远景交通量进行有效分析。参考传统高速公路路线设计标准可以发现，横截断面的形式主要包括路堤、路堑以及一般路段这三种，在具体设计的时候与普通公路并无二致。但在山区，如果高速公路的车辆数量比较多，路线设计就会显得呆板，甚至会挤占河道。因此，在对横断面进行设计的过程中，除了可以将公路的上行线与下行线进行合拢之外，还可以将二者进行分开，具体的设计方法要根据山区的自然条件而确定。
4.爬坡车道设计要点
在施工的过程中发现，山区高速公路容易受到特殊地形的影响。为了解决越岭问题，设计人员通常会设置一定的爬坡车道。尤其是对于高架桥与大隧道工程来说，这种特殊的车道可以有效应对地形对施工的限制。但爬坡车道对路线设计提出了新的要求。这是因为这种车道需要增加挖面，对山区的环境会产生较大的影响，同时还会增加工程的成本投入[2]。因此，在设计爬坡车道的时候，需要做好地质勘查的工作，运用更为完善的技术降低对环境的破坏，并做到对坡长的合理设计。
四、结束语
综上所述，高速公路的建设可以为山区带来更多的发展机会，但如果路线设计不当的话也可能会对当地的自然环境造成破坏。为了避免这一问题，高速公路修建单位需要重视对路线的规划，充分地了解山区路线设计的规范与标准，并在这个基础上采取相应的措施降低特殊地形与不良地质所带来的影响，做到对周围自然地理环境的保护。同时，在设计的过程中还要重视平面、纵断面、横断面的设计，并合理设计爬坡车道。作者简介：王福兴（1986-05），男，汉族，甘肃静宁人，本科，工程师，研究方向：公路设计。
参考文献：
[1]邱延峻,余孝丽,黄兵,唐承平,程起光,阳恩慧.基于SIMPACK仿真的高速公路连续反向曲线行驶速度探讨[J].交通运输工程与信息学报,2019,17(03):1-7+16.
[2]张协,王正民.沿海山区高速公路设计的技术难点与重大技术方案论证——以沈海高速公路湾坞至宁德段为例[J].中外公路,2019,29(04):263-267.
作者:王福兴 单位:甘肃中恒工程咨询有限责任公司
第三篇：钢结构在高速公路桥梁中应用
【摘要】为解决高速公路钢结构桥梁施工中存在的问题，本文结合罗施迭莫S306大桥工程案例，提出高速公路钢结构桥梁应用中需要做好施工复核测量、钢结构加工、表面质量与焊接质量控制、钢结构的预拼装与组装、表面处理、加强施工材料质量控制、建立健全施工管理机制等要点及施工质量控制措施，以期为相关人员提供参考。
【关键词】高速公路；桥梁工程；钢结构；施工质量
0引言
在开展高速公路桥梁工程建设工作时，通过钢结构的应用能够有效改善桥梁结构的整体受力状况，降低结构自身重力，为受限路段大跨度桥梁提供更加经济的解决方案，提高桥梁工程使用性能。施工期间，应严格按照规范要求开展钢结构的加工、拼装等工作，并做好钢结构的防火、防腐处理，通过喷涂防腐漆、防火材料等方式，提高钢结构的防火、防腐性能。
1高速公路桥梁中钢结构的应用与施工质量控制措施
1.1工程概况
罗施迭莫S306大桥位于大开门至戛洒高速公路的新平县平甸乡境内，大戛高速是云南省高速公路网的重要组成路段。罗施迭莫S306大桥跨越省道S306及地方路，最大桥面高约48.1m，结合桥位处地形、地质以及场地条件等因素，并考虑工程安全性、经济性以及施工可行性等方面的要求，最终决定桥梁上部结构采用钢－混凝土组合梁结构形式。桥跨布置为9m×48m。桥跨起点桩号为K31+852（耳墙端部为K31+847.960），终点桩号为K32+284（耳墙端部为K32+288.040），中心桩号为K32+068，全长440.08m（含耳墙）。其中，图1为组合梁结构断面图。
1.2钢结构应用
在该工程中，上部主梁结构采用的是3×（3×48m）钢—混组合梁结构形式，钢箱底板水平，腹板铅直设置。①在施工材料方面，主要选用钢板、混凝土等材料。其中，以钢—混组合梁钢结构作为桥梁的主梁。此外，主梁、临时连接件以及附属钢材等材料，采用的是Q345C钢材；②钢—混组合梁混凝土桥面板采用的是强度为C50补偿收缩混凝土，施工中端、中横梁部分所填充的混凝土，强度等级一致。
1.3施工质量控制措施与要点
1.3.1做好施工复核测量。首先，在正式开展桥梁工程施工建设工作之前，由于受到外界气温变化、设计误差等各类因素的影响，导致钢结构经常在尺寸方面存在相应的误差。比如，设计过程中未能考虑到桥梁结构中各类圆曲线、竖曲线的位置，或者测量方法的选用存在错误，进而影响后续的施工。为有效解决该问题，要求施工人员在正式开展施工工作前，应切实做好施工复核测量。其次，需要将复杂的设计图纸进行分类与简化，将其划分为结构施工图、构件加工图等几种类型。根据施工要求进行校正与复核，简单分为结构施工图和零部件的加工设计图纸等。如此一来，不仅能够确保各施工流程的有序进行，同时还能避免返工问题的发生[1]。1.3.2钢结构加工。①在进行钢结构的加工与制作时，要明确不同构件的制造及基准尺寸。本桥钢结构主体构件为开口钢箱梁。所有的梁段均存在一定的几何尺寸差别，设计图中所标注的全部尺寸，均为14℃基准温度时的尺寸。因而，在进行钢构件的加工制作时，要考虑到外界温度对钢构件尺寸的影响；②工厂内进行钢结构构件的加工制造时，所使用的量具、仪表等工具，要经过二级以上计量机构的鉴定，并确保检验合格之后才能投入使用；③就工地用尺而言，在开展施工工作之前要和工厂用尺进行相互校对；④钢结构主梁梁段的加工，要使用相互匹配的切割与制作工艺。同时，对于主梁底板以及腹板等构件的组装工作而言，要使用热煨工艺做好整形。施工期间，主梁钢结构不能使用以折代曲的方式加工，以免影响到钢结构的性能。施工所用的所有钢结构板，其外边缘都应设置2mm的倒角。1.3.3表面质量与焊接质量控制。钢结构施工过程中，首先要加强表面质量的控制，施工所选用的钢板、型钢，其表面不能存在气泡、结疤以及裂纹等病害，且不能出现夹杂、折叠以及麻坑等问题。其次，所使用的钢板不能发生分层等问题。此外，要对施工所用的钢板厚度进行严格控制，不能出现厚度偏差，钢板在加工之前要对双面质量进行检查。另外，在进行主体钢结构的加工时，由于不同梁段结构的焊缝数量较多，因而在焊接过程中会产生一定量的变形，且存在较大的残余应力。为解决上述问题，钢板加工与制造过程中应当对焊缝质量进行严格把控，并尽可能减少焊缝的收缩量。在开展施焊工作前均应对选用的焊接工艺进行评定，并通过试验的方式进行校核。1.3.4钢结构的预拼装与组装。一方面，钢构件在出厂之前，应根据施工要求合理开展预拼装。预拼装以及组装工作中，均应采用的是曲线胎架立拼方式。对于预拼装环节而言，要结合设计线形要求做好拼装，并且要考虑到钢结构段间所预留的间隙，确保相邻两个钢构件之间的断面相互匹配。另一方面，拼装过程中要对钢结构段号进行标记，把前一个钢结构节段运出堆放。之后，再留下最后两个钢结构段，使之和下一个钢结构段进行合理的预拼装。在开展钢结构的安装工作时，施工顺序与钢结构段拼装顺序保持一致，安装过程中不能随意调换钢结构段号。1.3.5表面处理。拼装完成的钢结构，要对表面进行除锈处理，以提高钢构件的防腐与防火性能，提高特殊情况下钢—混组合结构的承载能力与安全性。钢结构的除锈等级应达到Sa2.5级，粗糙度应满足Rz＝40~70m的要求。除锈工作结束之后，要对钢构件的表面进行干燥处理，并确保表面无灰尘、无油污以及氧化皮。需要注意的是，表面处理工作关系到钢结构的防腐质量，这一过程中应安排专门的检验人员对表面处理工作质量进行检查，检验合格之后才能转入下一道工序。施工期间，要做好涂层外观以及涂层厚度的检查。钢材的底层涂层应保持均匀，不能出现鼓包、大熔滴以及裂纹等各类问题。在进行钢结构外观检验期间，可以采用肉眼检查的方式，并且要对所有工件进行100%的检查，并根据检查结果做好记录，监理人员要定期开展抽查。检验环节中，应使用磁性测厚仪进行检查，同样需要对所有工件进行100%检查，结合检查结果做好记录。其中，1.3.6加强施工材料质量控制。高速公路桥梁工程施工质量与施工材料的选用有直接的影响。为提高桥梁工程施工质量，要加强对施工期间所用材料质量的管控。首先，在进行材料的采购时，结合工程实际状况与施工进度状况，合理制定采购方案，对各类材料的类型、数量以及费用进行精确的计算。其次，采购环节中要加强对施工材料质量的监督与管理，确保所采购的材料质量与性能达标，不可出现以次充好等问题。此外，在安排施工材料入场期间，要对钢筋、混凝土等重要材料的质量进行抽检，并要求生产厂家提供材料合格证、批号以及检测报告等重要证明[2]。1.3.7建立健全施工管理机制。通过建立完善的施工管理与监督机制，确保各环节施工工作有序开展。一方面，应建立施工人员管理机制，施工前做好施工人员的培训，提高施工人员的专业素养与业务能力。同时，还要对施工人员做好专业知识与技能考核，对于特殊性岗位，要严格落实持证上岗制度。另一方面，要加强对施工设备与机械的管理，建立施工设备使用与检修机制，定期开展施工设备检修与维护，提高设备的使用效率，确保工程如期完工[3]。此外，施工单位应建立健全安全管理机制，安排专门的安全管理人员进行检查，发现问题及时指正，避免安全事故的发生。另外，建立健全施工进度与施工成本管理制度，结合施工进度合理安排施工人员与材料进场，避免窝工、材料浪费等问题的发生。
2结语
高速公路桥梁工程施工环节中，要综合分析各类因素，做好钢结构的设计与选用。施工过程中，要加强对钢结构拼装、运输、除锈、防火等施工质量的控制。此外，施工期间还要加强对施工材料、施工人员以及各类设备的管理，严格按照施工流程进行操作，加强对关键施工技术的把控，以此提高高速公路桥梁工程中钢结构的施工质量。
参考文献
[1]吴君宏.高速公路桥梁中钢结构的施工质量控制[J].建筑工程技术与设计，2018（7）：66-67.
[2]孙晓旭，汪坤.钢结构桥梁施工管理及安装质量控制措施初探[J].中国室内装饰装修天地，2020（4）：291-292.
[3]段胜伟.钢结构在高速公路桥梁中的应用及其施工初探[J].中国房地产业，2019（22）：227-228.
作者:汤建春 单位:玉溪交通发展投资有限公司