昆仑大道（下穿京福高速）工程
安全性评估报告
江苏省交通科学研究院股份有限公司
二○一二年五月
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道路下穿高速公路安全评价
昆仑大道（下穿京福高速）工程
安全性评估报告
项目经理 人 人 裁 师 裁 江苏省交通科学研究院股份有限公司 工咨甲11120080001 二○一二年五月 项目审定部门负责分总总编证编制书制单编日管工总程位 号 期
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目 录
目录1 第一章概述1 1.1 项目概况1 1.2 京福高速概述2
1.2.1 京福高速徐州东段概况2
1.2.2 昆仑大道下穿处京福高速桥梁概况3 1.3 地质概况4
1.3.1 昆仑大道下穿处京福高速地质概况4 1.3.2 工程地质评价6 1.4 安全评价范围7 第二章评价咨询依据及原则8 2.1 评价依据8 2.2 评价咨询原则9 第三章安全性评估10
3.1 法律法规符合性检查10
3.1.1《中华人民共和国公路法》规定10 3.1.2《江苏省公路条例》的规定11 3.1.3《公路安全保护条例》的规定12
3.1.4《江苏省高速公路条例》（2007修正）的规定13 3.1.5 检查结论13 3.2 标准规范符合性检查14
3.2.1《公路工程技术标准》的规定14 3.3.2《公路路线设计规范》的规定14 3.3.3《公路项目安全性评价指南》的规定15
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3.3.4《公路桥涵设计通用规范》的规定16 3.3.5《公路交通安全设施设计规范》的规定16 3.3.6《城市道路设计规范》的规定16 3.2.7《城市桥梁设计规范》的规定18
3.2.8《关于构造物跨（穿）越已建高速公路有关事宜的意见》的规定：18
3.2.9 检查结论18
3.3 昆仑大道下穿（京福高速路）段施工方案20 3.3.1 工程概况及总体筹划20 3.3.2 施工工艺及施工方法21 3.3.3 安全应急救援预案概述23
3.3.4 昆仑大道下穿（京福高速路）段施工方案安全性评估意见26 3.4 昆仑大道对京福高速公路将来拓宽改造的影响分析27 3.5 昆仑大道下穿京福高速公路相关验算28 3.5.1 重力式挡土墙28
3.5.2 路基施工对高速公路桥墩的影响30 3.5.3 边坡稳定性验算42 第四章综合结论46
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第一章 概述
1.1 项目概况
昆仑大道是徐州高铁商务区的城市主干道，是沟通徐州新城区及开发区高铁商务区间主要道路，是2011 年徐州市政城建重点工程，全长5.651 公里，总体走向为西东走向。昆仑大道目前处于施工图阶段，由徐州市交通规划设计研究院设计。
陇海铁路 大 道 徐 贾 快 速 路 祖 彭 京 福 高 速 昆仑大道 下穿位置
图1-1 项目地理位置图
路线于K2+807处及京福高速公路交叉，并利用高速公路桥孔下穿，昆仑大道在下穿京福高速公路时，受高速公路桥孔宽度，路基宽度由60m变成42m，而且下穿京福高速公路前后平面均成为S型，为了保证行车安全，下穿京福高速公路段
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（K2+530.740-K3+081.609）限速40km/h。
根据目前昆仑大道设计线位及相关技术要求，将在京福高速公路下穿处原地面基础上进行开挖。为便于昆仑大道顺利实施，确保昆仑大道在京福高速桥下开挖防护方案的科学性和合理性，受徐州经济技术开发区管委会的委托对昆仑大道下穿段进行安全评价。我院随即成立了由各相关专业的专家组成的项目组，对徐州经济技术开发区管委会提供的徐州市交通规划设计研究院设计资料进行评价工作。 1.2 京福高速概述
1.2.1 京福高速徐州东段概况
京福高速公路2005年建成通车，经过徐州市境内，全长51.087公里。并在徐州南环及连霍高速相接。徐州绕城东段是交通部规划的“五纵七横”国道主干线和江苏省“五纵九横四联”高速公路网的重要组成部分。该项目北起山东省枣庄市台儿庄区张山子乡附近的苏鲁两省交界处，南止徐州市铜山县吴邵乡林东村附近，及徐连高速相交
叉并及徐宿淮盐高速公路相连接，路基宽28m，设计时速120Km/h。
图1-2 高速公路现状图
公路主要技术指标如下：
1）计算行车速度：120公里/小时。 2）设计荷载：汽—超20级，挂—120
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3）设计荷载：公路-Ⅰ级； 4）桥梁宽度：2×净12m； 5）桥梁跨径：4x13m；
6）结构形式：预应力砼空心板； 1.2.2 昆仑大道下穿处京福高速桥梁概况
现状昆仑大道利用京福高速桥孔的线位，及京福高速交角为90度，穿越处京福高速的桥梁跨径为4x13m，有灌渠位于昆仑大道边上，它们分别从桥梁的第二联和第三联下通过。
根据收集的高速公路桥梁资料，本次安全评价对于昆仑大道平面线型、视距等并选取该联中墩进行墩顶位移、桩基竖向承载力、桩基强度计算分析。
图1-3 高速下穿处桥梁现状
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图1-4 高速公路桥现状横断面图
1.3地质概况
1.3.1 昆仑大道下穿处京福高速地质概况
场地位于陇海昆仑大道南5km，徐连高速公路北2km处，在两山丘之间的侵蚀堆积台地上，属于鲁西南低山丘陵向黄淮海冲积平原过渡地带，区域上地貌类型以低山、剥蚀残丘及冲积平原为主。
场地地层分区属华北地层区、徐宿地层小区。区内分布的岩层主要为寒武系-奥陶系碳酸盐岩，土层主要为第四系全新统（Q4）冲洪积粉土、粘性土及上更新统（Q3）冲洪积粘性土。厚度3.00～26.00m。
土体工程地质特征：
拟建场区经勘探查明，在钻探深度范围内场地岩土层为18层，现分述如下：
1层杂填土:以粉质黏土、粉土为主,混杂黏土及植物根系等,土质
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松散。场区普遍分布，厚度:0.40～0.40m,平均0.40m;层底标高:34.19～35.32m,平均34.92m;层底埋深:0.40～0.40m,平均0.40m。
2层粉土:黄褐-灰褐色,湿,稍-中密,摇振反应迅速,低干强度,低韧性,土质不均,局部夹棕红色黏土及粉质黏土。场区普遍分布，厚度:2.20～3.60m,平均2.97m;层底标高:31.65～32.22m,平均31.95m;层底埋深:2.60～4.00m,平均3.37m。[fa。]=360kPa。
4层粉土:灰褐-灰色,湿,中密,摇振反应迅速,低干强度,低韧性,土质不均,向下砂性渐强,局部夹灰色黏土及粉砂。场区普遍分布，厚度:10.00～13.50m,平均11.97m;层底标高:18.72～21.65m,平均19.99m;层底埋深:14.00～17.00m,平均15.33m。[fa。]=360kPa。
4-1层粉砂:灰色,湿,中密,摇振反应迅速,低干强度,低韧性。场区普遍分布，厚度:6.50～8.60m,平均7.55m;层底标高:10.12～13.09m,平均11.61m;层底埋深:21.50～25.60m,平均23.55m。[fa。]=360kPa。
8层黏土:棕红色,饱和,硬塑,切面光滑,具水平微-薄层理,黑色氧化锰斑点及斑纹,强度,高韧性,土质不均,局部夹黄褐色粉质黏土及粉土。场区普遍分布，厚度:2.50～4.00m,平均3.25m;层底标高:10.59～17.65m,平均14.12m;层底埋深:18.00～24.00m,平均21.00m。[fa。]=360kPa。
9层含砂姜黏土:灰绿-姜黄色,饱和,硬塑,切面光滑,含较多钙质结核及铁锰结核,强度,高等韧性。场区普遍分布，厚度:12.40～19.50m,平均14.80m;层底标高:-2.28～-1.85m,平均-2.01m;层底埋深:36.50～38.00m,平均37.33m。[fa。]=360kPa。
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10-Q层强风化砂砾岩:灰紫色,中厚层状,砂砾状结构,层理发育,量取地层倾角10-20°不等,岩石风化强烈,岩芯较破碎,采取率55-65%,极软岩,锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎，浸水后手可掰开，岩体基本质量等级为Ⅴ级，其岩石质量指标RQD=5-15。场区普遍分布，厚度:1.00～1.50m,平均1.33m;层底标高:-3.41～-3.28m,平均-3.35m;层底埋深:38.00～39.00m,平均[fa。]=360kPa。
10层砂砾岩:灰紫色,中厚层状,砂砾状结构,碎屑物成分主要为风化的中基性火山岩,粗细极不均匀,一般常见为粉砂级-细砂级-中砂级-粗砂级-砾级连续分布,其中又散布着数量不等的1-5cm之粗大砾石,分布无序且多呈棱角-次棱角状,胶结物主要为铁质及泥质,胶结较为紧密,层理发育,量取地层倾角20-30°不等,顺层及切层的方解石细脉发育,岩石风化中等-微弱,岩芯较完整,采取率82-95%,软岩-较软岩,锤击声不清脆，无回弹，有凹痕，较易击碎，浸水后指甲可刻出印痕，岩体基本质量等级为Ⅳ级，其岩石质量指标RQD=65-75。该层未穿透。[fa。]=1500kPa ，frk=22.0MPa。
根据区域地质及有关资料，该层下部无软弱层。 1.3.2 工程地质评价
层1杂填土主要为Q4耕植土及回填土(Q4pd+ml)，夹杂植物根系,土质松散。
层1-层5为第四系全新统冲积形成（Q4al）的土层，土质不均，由于沉积年代晚，土质欠固结，中密，该层物理力学性质较差，承载力较低，为中等偏高压缩性。
层6-层9黏土为第四系上更新统湖积形成（Q3l）的土层，水平成层变化不大，土质较均，厚度中等，硬塑，该层物理力学性质较好，
38.67m。
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承载力较高，为中等压缩性。
场地岩层为白垩系砂质泥岩、粉砂岩、泥岩及上元古界青白口系石灰岩、白云岩，岩石工程性质软硬及厚度不均，风化程度变化较大，桩基设计若以端承桩、摩擦桩分别设计时应补充钻孔资料。 1.4 安全评价范围
1）本工程进行法律法规符合性检查、标准规范符合性检查等。 2）设计及施工方案对京福高速安全性评价； 3）公路运营阶段对京福高速安全性评价；
4）昆仑大道的实施对京福高速将来拓宽改造影响的评价。
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第二章 评价咨询依据及原则
2.1评价依据
1.《中华人民共和国道路交通安全法》（2007年修正） 2.《中华人民共和国公路法》（2004年修正） 3.《中华人民共和国公路管理条例》（2008年修正） 4.《公路安全保护条例》（2011年） 5.《江苏省高速公路条例》（2007修正） 6.《江苏省公路条例》（2011年修正）
7.《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分2002年) 8.《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)
9.《公路项目安全性评价指南》(JTG/TB05-2004) 10.《公路路线设计规范》(JTG D20-2006) 11.《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）
12.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）
13.《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006) 14.《公路安全保障工程实施细则》(ISBN 7-114-05851-9) 15.《江苏省高速公路网规划》
16.《关于构造物跨（穿）越已建高速公路有关事宜的意见》（苏交控工〔2007〕100号）
17. 《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012) 18.《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)
19. 《公路桥涵地基及基础设计规范》(JTGD63-2007)
20. 《昆仑大道（故黄河-徐贾快速路）市政工程施工图设计》
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（2011年8月）。
21. 《昆仑大道（故黄河-徐贾快速路）市政工程下穿京福高速公路施工方案》 2.2评价咨询原则
1、跨越高速公路和占用高速公路的行为必须按照《中华人民共和国公路法》、《江苏省高速公路条例》以及《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分)、等法律法规规定执行。
2、设计方案必须符合《公路工程技术标准》、《关于构造物跨（穿）越已建高速公路有关事宜的意见》（苏交控2007[100]号）等公路交通建设标准及文件的要求，应满足公路通行净空的要求。
3、路线的平纵指标、必须符合公路、城市相关行业规范、标准的要求。
4、施工方案必须符合《公路桥涵施工技术规范》的要求，施工时应确保高速公路运营安全。
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第三章 安全性评估
3.1 法律法规符合性检查
1. 道路穿越公路和占用公路的行为必须按照《中华人民共和国公路法》（以下简称《公路法》）、《江苏省公路条例》（以下简称《条例》）、《江苏省高速公路条例》（2007修正）以及《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分)、《公路工程技术标准》（JTG B01－2003）等法律法规规定执行。
2. 道路穿越国省干线公路的交叉设计方案必须符合《江苏省高速公路网规划》等公路交通建设规划的要求，应满足高速公路远景规划的的扩建需求。
3.1.1《中华人民共和国公路法》规定
第四十四条规定：“任何单位和个人不得擅自占用､挖掘公路｡ 因修建铁路、公路､机场､电站､通信设施､水利工程和进行其他建设工程需要占用､挖掘公路或者使公路改线的,建设单位应当事先征得有关交通主管部门的同意;影响交通安全的,还须征得有关机关的同意”。
第四十五条规定：“跨越、穿越公路修建桥梁、渡槽或者架设、埋设管线等设施的，以及在公路用地范围内架设、埋设管线、电缆等设施的，应当事先经有关交通部门同意，影响交通安全的，还须征得有关机关的同意；所修建、架设或者埋设的设施应当符合公路工程技术标准的要求。对公路造成损坏的，应当按照损坏程度给予补偿”。
第四十七条规定：“在大中型公路桥梁和渡口周围二百米､公路隧道上方和洞口外一百米范围内,以及在公路两侧一定距离内,不得挖砂､采石､取土､倾倒废弃物,不得进行爆破作业及其他危及公路､公
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路桥梁､公路隧道､公路渡口安全的活动”。
第五十六条规定：“除公路防护、养护需要的以外，禁止在公路两侧的建筑控制区内修建建筑物和地面构筑物”。
第六十七条规定：“在收费公路上从事本法第四十四条第二款､第四十五条､第四十､第五十条所列活动的,除依照各该条的规定办理外,给公路经营企业造成损失的,应当给予相应的补偿”｡
第七十六条 有下列违法行为之一的,由交通主管部门责令停止违法行为,可以处三万元以下的罚款:
(一)违反本法第四十四条第一款规定,擅自占用､挖掘公路的; (二)违反本法第四十五条规定,未经同意或者未按照公路工程技术标准的要求修建桥梁､渡槽或者架设､埋设管线､电缆等设施的;
(三)违反本法第四十七条规定,从事危及公路安全的作业的; (四)违反本法第四十规定,铁轮车､履带车和其他可能损害路面的机具擅自在公路上行驶的;
(五)违反本法第五十条规定,车辆超限使用汽车渡船或者在公路上擅自超限行驶的;
(六)违反本法第五十二条､第五十六条规定,损坏､移动､涂改公路附属设施或者损坏､挪动建筑控制区的标桩､界桩,可能危及公路安全的｡
3.1.2《江苏省公路条例》的规定
第十条规定：“规划建设铁路、河道、渡槽、管线等各类设施涉及上跨、下穿或者并行于规划公路的，应当征求交通主管部门的意见，符合公路工程技术标准和相关规定的几何尺寸和净空要求”。
第三十一条规定：“从公路边沟外缘起，没有边沟的，从公路坡脚线外缘起，国道不少于二十米、省道不少于十五米、县道不少于十米、
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乡道不少于五米的区域为公路建筑控制区范围。” 3.1.3《公路安全保护条例》的规定
第十一条 县级以上地方应当根据保障公路运行安全和节约用地的原则以及公路发展的需要，组织交通运输、国土资源等部门划定公路建筑控制区的范围。
公路建筑控制区的范围，从公路用地外缘起向外的距离标准为： （一）国道不少于20米； （二）省道不少于15米； （三）县道不少于10米； （四）乡道不少于5米。
属于高速公路的，公路建筑控制区的范围从公路用地外缘起向外的距离标准不少于30米。
公路弯道内侧、互通立交以及平面交叉道口的建筑控制区范围根据安全视距等要求确定。
第二十七条 进行下列涉路施工活动，建设单位应当向公路管理机构提出申请：
（一）因修建公路、铁路、机场、供电、水利、通信等建设工程需要占用、挖掘公路、公路用地或者使公路改线；
（二）跨越、穿越公路修建桥梁、渡槽或者架设、埋设管道、电缆等设施；
（三）在公路用地范围内架设、埋设管道、电缆等设施； （四）利用公路桥梁、公路隧道、涵洞铺设电缆等设施； （五）利用跨越公路的设施悬挂非公路标志； （六）在公路上增设或者改造平面交叉道口； （七）在公路建筑控制区内埋设管道、电缆等设施。
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第二十 申请进行涉路施工活动的建设单位应当向公路管理机构提交下列材料：
（一）符合有关技术标准、规范要求的设计和施工方案； （二）保障公路、公路附属设施质量和安全的技术评价报告； （三）处置施工险情和意外事故的应急方案。
公路管理机构应当自受理申请之日起20日内作出许可或者不予许可的决定；影响交通安全的，应当征得机关交通管理部门的同意；涉及经营性公路的，应当征求公路经营企业的意见；不予许可的，公路管理机构应当书面通知申请人并说明理由。 3.1.4《江苏省高速公路条例》（2007修正）的规定
第十九条规定：“高速公路隔离栅外缘起三十米，互通立交、特大型桥梁隔离栅外缘起五十米范围为高速公路建筑控制区。没有隔离栅的，建筑控制区范围从公路用地外缘起算。
在建高速公路按照前款规定确定建筑控制区，并按照建筑控制区管理规定进行管理。” 3.1.5检查结论
（1）对于公路建筑控制区，根据《公路安全保护条例》第十一条、《江苏省高速公路条例》第十九条对高速公路建筑控制区的规定为：从公路边沟外缘起，没有边沟的，从公路坡脚线外缘起，不少于30米的区域为公路建筑控制区范围。
昆仑大道位于京福高速公路的建筑控制区范围内。
（2）《中华人民共和国公路法》第45条规定，“影响交通安全的，尚需征得门的同意”，《江苏省公路条例》第三十七条，以及《公路安全保护条例》第十一条、第二十七条和第二十的规定，“建设单位应当向公路管理机构提出申请”，提交设计和施工方案、技术评估
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报告以及施工应急方案等材料，征得“有关交通主管部门同意”。本项目的建设单位施工前向高速公路主管部门提交申请及《公路法》、《公路条例》规定的材料。符合相关法律法规的要求。
（3）根据《中华人民共和国公路法》第45条规定，对公路进行损坏的，必须进行赔偿，本项目实施时会对高速隔离栅等造成破坏，施工完成后必须对破坏的部分进行恢复。 3.2标准规范符合性检查
3.2.1《公路工程技术标准》的规定
第1.0.6条规定：“公路用地范围为公路路堤两侧排水沟外边缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以外，或路堑坡顶截水沟外边缘(无截水沟为坡顶)以外不小于1m范围内的土地为公路用地范围；在有条件的地段、高速公路、一级公路不小于3m，二级公路不小于2m范围内的土地为公路用地范围。” 3.3.2《公路路线设计规范》的规定
第11.7.4条主要公路（或高速公路）下穿时设计要点
（1）被交公路的线形、线位应充分利用。当交叉角小或原线形技术指标过低时，宜采用改线方案。
（2）被交公路的等级、路基宽度、车辆荷载等级应按现状或已批准的规划设计。
（3）跨线桥的桥长和布孔必须满足主要公路（或高速公路）的建筑限界、视距和对前方公路设别、通视的要求。主孔宜一孔跨越主要公路全断面，除主孔外应有适当长度的边孔。
（4）跨线桥下主要公路（或高速公路）中间带较宽或为四车道以上高速公路，在中间带设置中墩时，中墩两侧必须设置防撞护栏并
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留有护栏缓冲变形的余地。不得在局部范围内改变中间带宽度而使行车道扭曲。
（5）跨线桥下主要公路（或高速公路）附有以边分隔带分离的慢车道、集散车道、附加车道、非机动车道时，可在边分隔带上设置桥墩。当边分隔带较窄时，应在桥墩前后一定范围内加宽，并宜在右方作变宽过渡。
（6）跨线桥前方主要公路（或高速公路）有出、入口或平面交叉时，跨线桥应增设供通视用辅助桥孔；主要公路（或高速公路）为曲线线时，应满足载重汽车停车视距要求。
（7）跨线桥下为路堑时，若路堑不深，宜将桥台置于坡顶之外；若路堑较深或边坡缓而长而需在边坡上设置桥台时，则应将桥台置于坡顶附近，不得布置于坡脚处。
（8）主要公路为高速公路、一级公路时： ①跨线桥必须设置防撞护栏和防护网。
②跨线桥上严禁设置商业广告和同交通安全无关的宣传栏目。 ③跨线桥上悬挂交通标志时，不宜采用通栏式的，且上、下边缘不得超出护栏顶部和边梁外缘底线。 3.3.3《公路项目安全性评价指南》的规定
第4.6.3条规定 主线下穿式
1）净空 当分离式立交主线位于凹形竖曲线范围时，应检查长大车辆在桥下的净空是否满足要求。
2）桥墩 根据桥墩鱼路侧安全区的关系评价桥墩设置位置对行车安全性的影响。当桥墩位于路侧安全净空区范围时，应对桥墩防护措施的安全性进行评价。
3）视距 根据预测运行车速，检查跨线桥的桥墩、桥台是否位于
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视距包络图内。当桥墩或桥台位于包络图内时，应调整其桥墩位置。 3.3.4《公路桥涵设计通用规范》的规定
第3.6.7条规定：“跨越公路、铁路、通航河流的桥梁，桥面排水宜通过设在桥梁墩台的竖向排水管排入地面排水设施中。” 3.3.5《公路交通安全设施设计规范》的规定
第8.2.2条 桥梁护网
（1）上跨高速公路、需要控制出入的一级公路的车行或人行或人行构造物两侧均应设置桥梁护网。
（2）公路跨越铁路、通航河流、交通量较大的其他公路时，应根据需要设置桥梁护网。
（3）桥梁护网应做防雷接地处理，接地电阻应小于10Ω。 3.3.6《城市道路设计规范》的规定
第3.4.3条道路最小净高应符合表3.4.3的规定。
道路最小净高
道路种类 机动车道 非机动车道 人行道
表3.4.3
行驶车辆类型 最小净高（m） 各种机动车 小客车 自行车、三轮车 行人 4.5 3.5 2.5 2.5 第6.2.2条道路的圆曲线半径应采用大于或等于表6.2.2规定的不设超高最小半径值。当受地形条件时,可采用设超高推荐半径值。地形条件特别困难时，可采用设超高最小半径值。
圆曲线半径
计算行车速度80 60 50 40 30
表6.2.2 20 16 / 51
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(km/h) 不设超高最小半径1000 (m) 设超高推荐半径(m) 400 600 300 150 400 200 10300 150 70 150 85 40 70 40 20 设超高最小半径2(m) 50 0 圆曲线半径大于表6.2.4-2不设缓和曲线的最小圆曲线半径时，直线及圆曲线可径相连接。
不设缓和曲线的最小圆曲线半径
6.2.4-2
计算行车速度(km/h) 80 60 50 不设缓和曲线的最小圆曲线半径2000 1000 700 (m) 40 500 表
第6.3.1条机动车车行道最大纵坡度推荐值及值见表6.3.1。
最大纵坡度
计算行车速度(km/h) 最大纵坡度推荐值(%) 最大纵坡度值(%) 80 4 5 60 5 6 50 5.5
6.3.1
40 6 7 30 7 8 20 8 表
注：1海拔3000～4000m的高原城市道路的最大纵坡度推荐值按表列数值减小1%。
2
积雪寒冷地区最大纵坡度推荐值不得超过6%。
第6.3.6条各级道路纵坡变更处应设置竖曲线。竖曲线采用圆曲线。竖曲线半径及最小长度见表6.3.6。一般情况下应大于或等于一般值；特别困难时可采用极限值。
非机动车车行道的竖曲线的最小半径为500m。
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竖曲线最小半径和最小长度(m)表6.3.6
第9.3.3条规定：“非机动车专用路的设计宜采用15km/h~20km/h，并应设置相应的交通安全、排水、照明、绿化等设施。
3.2.7《城市桥梁设计规范》的规定
第8.1.4条 当立交、高架道路桥梁的下穿道路紧靠柱式或薄壁墩、台、墙时，所需的安全宽度应符合下列规定：
1 当道路设计行车时速大于或等于60km/h时，安全带宽度不应小于0.5m；
2 当道路设计行车速度小于60km/h时，安全带宽度不应小于0.25m。”
3.2.8《关于构造物跨（穿）越已建高速公路有关事宜的意见》的规定：
“对于穿越高速公路的各种管道等结构物，应按照保证高速公路和管道自身安全的原则，结合高速公路规划断面、扩建施工等因素，对穿越深度、出口位置等进行严格控制。” 3.2.9 检查结论
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道路下穿高速公路安全评价
（1）《公路路线设计规范》第11.7.4条要求：跨线桥下主要公路（或高速公路）中间带较宽或为四车道以上高速公路，在中间带设置中墩时，中墩两侧必须设置防撞护栏并留有护栏缓冲变形的余地。不得在局部范围内改变中间带宽度而使行车道扭曲。分隔带由6m渐变成2m，过渡段长度200m，渐变率为1/100，满足中分带1/100渐变率要求。
为保障高速公路桥墩安全，机动车道内侧设置防撞护栏，建议补充说明护栏防撞等级及采用的标准。
（2）《公路路线设计规范》第11.7.4条，《公路交通安全设施设计规范》第8.2.2条同时规定，主要公路为高速公路、一级公路上跨其他公路时，跨线桥必须设置防撞护栏和防护网，桥梁防护网应做防雷接地处理，接地电阻应小于10Ω。
原高速公路桥跨越农汽通道，交通量较小，未设置防抛网，现城市主干道利用高速公路桥孔下穿，由于下穿道路交通量较大，本次设计应补充高速公路桥两侧防抛网设计。
（3）《公路桥涵设计通用规范》第3.6.7条要求：跨越公路、铁路、通航河流的桥梁，桥面排水宜通过设在桥梁墩台的竖向排水管排入地面排水设施中。根据现场调查，高速公路桥桥面排水为直排式，建议对排水系统进行局部改造，改为收集式排水，将桥面水收集后沿桥梁墩台设置竖向排水管，排入地面排水设施中。
（4）《城市道路设计规范》
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平面：下穿段平曲线半径为600m，缓和曲线长60m，反向圆曲线之间直线段长度150.869m，满足《城市道路设计规范》6.2.2条对于圆曲线半径和缓和曲线长度的要求。
纵断面：下穿高速范围内纵断面有一个变坡点，前坡坡度-1.1%、坡长330m，后坡坡度-0.3%、坡长840m，竖曲线为凸型半径11000m，竖曲线长度88m。满足《城市道路设计规范》6.3.1条、6.36条对于坡度、坡长及竖曲线的要求。
横断面：下穿高速范围内，单个行车道宽度3.5m，非机动车道4m，人行道3m，满足《城市道路设计规范》5.3.2条、5.3.3条、5.3.4条对横断面最小宽度的要求。
净空：机动车道5.5m，非机动车道3.5m.满足《城市道路设计规范》3.4.3条对机动车道4.5m，非机动车道3.5m净空的要求。
（5）昆仑大道下穿京福高速段位于直线段上，前后接半径600m的圆曲线，纵断面在此处通过时也采用的半径为11000m的凸曲线，可满足《公路项目安全性评价指南》第4.6.3的规定。
（6）施工人行道外侧灌渠时需拆除部分高速公路台前溜坡，容易造成溜坡土体及浆砌片石滑动，建议灌渠改为倒虹吸。对于下穿高速的倒虹吸应严格按照《关于构造物跨（穿）越已建高速公路有关事宜的意见》执行。
（7）在横断面布置中，下穿段路缘带宽度0.25m，满足《城市桥梁设计规范》第8.1.4条的规定。 3.3 昆仑大道下穿（京福高速路）段施工方案 3.3.1 工程概况及总体筹划
一、工程概况
该工程下穿京福高速4x13m桥梁，对路基断面进行压缩，以不
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破坏现有桥梁设施为前提。高速公路桥梁上部结构为预应力混凝土空心板，钻孔灌注桩基础。桥梁柱式桥墩直径1.0m，桩直径1.2m，断面重新布设后，中分带、侧分带均为2m，桥墩处于中分带、侧分带之中，边缘距离桥桩边缘0.4m，设计设置刚性防撞护栏，以保护高速公路桥墩。下穿处机动车道须开挖2米左右，原高速公路桥梁桩基为嵌岩桩，根据施工设计图纸说明，开挖后，桩基可满足要求，无须加固。人行道外侧开挖后设置小型重力挡土墙，以保护高速公路桥梁锥坡设施。
二、 总体筹划
为保证施工安全，本工程拟采用流水作业的方式组织施工，结合本工程施工计划，半幅施工分以下阶段组织实施。
a、施工准备约3天；b、钢板桩支护3天； c、路堑开挖8天； d、挡土墙5天； e、碎石回填2天； f、基层施工2天。 3.3.2 施工工艺及施工方法
一、总体施工顺序
临时材料场的建设——场地平整——钢板桩围护施工——路堑开挖——挡土墙施工——路基施工——附属工程施工——路面施工——场地清理——工程竣工
二、路堑开挖
为防止路堑施工中大型机械影响京福高速桥梁墩身、梁底及锥坡安全，采取如下措施：
在施工前，使用防护栅栏对桥墩进行防护，防护栅栏距桥墩中心距不小于2.5m，锥坡采用钢板桩支护，大型机械施工时，安排专人防护，严禁施工机械侵限，确保施工安全。
该段受高速公路桥梁，高速公路桥梁底距原地面高度为3.5
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米，无法采用大型挖掘机施工，故采用推土机配合人工进行路堑开挖施工，推土机(高度2.8m)，满足桥梁高度要求，靠近栅栏侧的开挖线须距离栅栏0.5m以上，施工时须有专职防护员防护，无人防护时不得施工；推土机分层开挖土方时，每次开挖深度不得大于20cm，以免扰动桥墩附近土体，影响桥墩安全。推土机将土推离距高速公路桥不小于25m处后，由装载机装车，自卸车运出施工场地弃土，弃土场位于k3+350处，距离施工现场约600m。
非机车道挡土墙采用放坡开挖，进行非机动车道的挡土墙施工，人行道及附属工程施工开挖时占用部分高速公路桥的锥坡，为防止开挖对高速公路桥锥坡造成坍塌，施工时采用钢板桩支护，然后进行开挖。
三、碎石回填
高速公路桥下回填，有专职防护员防护，采用推土机进行填筑，在高速公路桥西侧，准备好填筑碎石材料，然后用推土机进行分层填，压路机碾压夯实。
四、二灰碎石基层
过高速公路桥时，采取摊铺机摊铺（高度3m），装载机（工作高度3.3m）上料，保证桥梁的安全。本标段基层采用中心站集中拌和（厂拌）、摊铺机摊铺法施工。为减少在摊铺时的离析现象，机动车道单幅分两层用两台摊铺机梯队摊铺作业，非机动车道用一台摊铺机摊铺作业。同时考虑到高速公路桥，将采用以下施工机械和质量检测仪器。
强制式粒料拌和机;基层混合料摊铺机（3m）、18-21t三轮压路机、重型轮胎压路机和振动压路机（高度3m）、自卸车;装载机(3.3m)、洒水车（2.8m）、重型击实仪、石灰剂量测定设备、石灰有效钙和镁
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含量测定设备、二灰碎石试件制备及抗压强度测定设备、标准筛（方孔）、基层压实度检测设备。
五、沥青混凝土面层施工
过高速公路桥时，采取摊铺机摊铺（高度3m），装载机（工作高度3.3m）上料，保证桥梁的安全。
六、主要施工机械设备 序号 1 2 3 4 5 6 7 机具或 设备名称 挖掘机 发电机 自卸汽车 空压机 装载机 推土机 型号规数格 CAT32SX32512m3 ZL-50 T120 国别 制造 年份 额定功生产 率KW 能力 备注 量 产地 2台 徐州 4台 陕汽 GF-150 1台 泰安 20102009 150K 振动压路 4台 无锡 2台 徐州 2台 移山 200820062007154 105 3.0m 3.3.3 安全应急救援预案概述
一、工程风险分析
本工程需下穿京福高速高架桥，路堑开挖深度较深，需用钢板桩进行防护，原地面距高架桥梁底仅3.5m，使用大型机械进行施工有一定的分险。经过对施工项目的分析，工程的主要风险因素如下： 序号 风险因素 项目部位 风险类型 风险程度 1 路堑开挖 路基 组织风险、环境风险 组织风险、技术风险 中度风险 2 路基填筑 路基 中度风险 23 / 51
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路堑边坡防护 3 路堑 管理风险 可容许风险 通过风险分析，可以看出，本工程的主要风险和危险源分布在路堑开挖、路基填筑施工。
二、应急处理组织机构
安全事故应急救援小组成员如下： 组 长：刘万军 副组长：徐少纯
成 员：王李刚、顾十斤、邹巧珍、周根春三、应急处理工作流程 应急处理工作流程框图
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出现突发事件 应急处理领导小组 报告有关单位及部门 报告设备管理单位 报告设计单位 报告业主 报告监理 加强监测 分析原因 制定应急处理方案、措施 实施应急方案 NO 观察处理效果 YES 完成应急处理 调整应急处理方案、措施 恢复正常施工
四、应急处理措施
成立应急处理领导小组、应急处理工作小组、应急处理突击队和应急指挥体系，对突发事件进行预测、分析、并储备相应的应急处理机具、物资，加强工程监测、监控，实行信息化施工。遇到事故时应急领导小组立即组织工作小组分析原因，制定应急处理方案及对策措施，同时向有关单位和部门汇报，组织应急突击队进行应急处理。
五、安全事故应急救援流程 1、事故报告：
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2、事故发生后，在第一时间里抢救受伤人员，
3、启动施工现场应急救援预案，实施现场抢险，防止事故的扩大。
4、应急救援小组立即投入运作，组长及各成员应迅速到位履行职责。
5、当有重伤人员出现时利用现有医疗设施抢救伤员。同时拨打急救电话120呼叫医疗援助。
6、事故现场保护。 六、现场配备救援物资
手动式灭火器、手持式切割机、铁锹、小药箱（内配备常用药物）、止血带、绑带、夹板等、汽车、尼龙绳（50m/条）、氧气袋、水泵、挖掘机。重要单位（人员）联系表。
七、应急救援预案详见施工单位报告
3.3.4 昆仑大道下穿（京福高速路）段施工方案安全性评估意见
本次昆仑大道施工方案基本合理，具体评估意见如下：
（1）本工程施工计划，采用半幅施工，有利于对现有交通进行组织。
（2） 本工程施工人员、器械配置齐全，责任明确，施工中各阶段器械进场均满足桥下净空界限。
施工器械净空一览表
施工净机动车道高 2.8m 2.8m 净高 3.5m 6.16m 非机动车道净高 3.5m 4.13m 备注 施工阶段 路堑开挖 碎石回填 施工机械 推土机 推土机 26 / 51
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压路机 打夯机 摊铺机 二灰碎石基层 装载机 压路机 洒水车 自卸车 沥青洒布车 摊铺机 路面面层 装载机 压路机 洒水车 2.8m 3m 3.3m 3m 2.8m 3.3m 5.62m 3.59m 3m 3.3m 3m 2.8m 5.5m 3.5m （3）本工程施工方案中路堑开挖对桥梁结构影响较大，施工方案对路堑开挖描述较为详细。但对于非机车道挡土墙采用放坡开挖，钢板桩支护时，未考虑到打入钢板桩作业面的作业高度。
（4）本工程安全应急救援预案中未提及基坑围护结构变形观测和对桥梁锥坡沉降观测。以及对超出允许范围时采用的相应措施。
（5）施工单位必须对所有参加跨越施工人员进行全面安全交底。施工单位项目负责人、安全技术负责人应全程跟踪监护，确保安全施工。
3.4 昆仑大道对京福高速公路将来拓宽改造的影响分析
根据《关于构造物跨（穿）越已建高速公路有关事宜的意见》（苏
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交控工〔2007〕100号）和《江苏省高速公路网规划》。京福高速徐州至淮安段在该昆仑大道处将来按六车道预留，路基宽度为34.5m，即拓宽改造应该在原高速公路外侧边缘双侧拓宽3.25m。根据高速拓宽改造的要求，选取京福高速将来拓宽改造对昆仑大道影响最不利方案进行分析。
（1）目前昆仑大道路面设计标高距高速桥梁梁底距5.5m，满足京福高速远期改造时桥下净空要求。
（2）高速桥梁及昆仑大道的交叉角度为90°，且桥梁在高速上正桥，满足京福高速远期改造时桥梁布墩的需要。
（3）高速桥梁远期改造需加设桥墩，加设的桥墩位于机动车道及非机动车道分离处，桩基础施工时紧贴昆仑大道挡土墙，施工间距0m，且挡墙墙趾、挡墙基础未考虑为高速桥梁扩建的桥墩预留开口。设计单位应充分考虑京福高速改造方案，为将来京福高速扩建提供可行的依据。
3.5 昆仑大道下穿京福高速公路相关验算 3.5.1 重力式挡土墙
一、概述
昆仑大道下穿京福高速时，由于机动车道、非机动车道按照不同净空标准控制，因此机动车道高于非机动车道，拟在侧分带内非机动车道边缘设置重力式挡土墙进行非机动车道收坡。挡墙采用M7.5 浆砌片石砌筑，墙体地面以下部
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分采用M7.5 浆砌片石砌筑，片石抗压强度不小于30Mpa。
二、重力式挡土墙验算
本项目下穿京福高速时，由于机动车道、非机动车道按照不同净空标准控制，因此机动车道高于非机动车道，拟在侧分带内非机动车道边缘设置重力式挡土墙进行非机动车道收坡。挡墙设置段落为K2+9～K2+952 段，对应非机动车道桩号为K0+258.76～K0+294.76，左右侧桩号一致。挡墙采用M7.5 浆砌片石砌筑，墙体地面以下部分采用M7.5 浆砌片石砌筑，片石抗压强度不小于30MPa，地面以上部分（高h）采用C25砼现浇。因天然地基承载力较小，墙高大于3.0m时，墙底设置扩大钢筋混凝土基础。挡土墙施工时，应保证墙底及墙后路基压实，墙底承载力不小于设计值。
设计参数：圬工砌体容重23kN/m，圬工摩擦系数0.4，地基土摩擦系数0.5，墙后填土摩擦角35°。下穿京福高速公路处的挡土墙的墙顶地面活荷载q=10kPa,墙身高3.0米，墙顶宽0.7m，墙趾宽0.3m，墙趾高0.6m，墙踵宽0.3m。
计算过程
（一）：主动土压力
土压力计算采用库仑理式 1、荷载换算土柱h0=q/γ=0.56m 总计算高度H1=H+h0=3.77米 2、破裂角 A=-tgα=-0.35
Ψ=α+δ+φ=1.2966rad
tgθ=(ctgtg)(tgA)tg=0.4413 θ=0.4156rad
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破裂棱体上部宽度=2.54m 3、主动土压力系数K K==0.4139 4、主动土压力E K1=1+
2h0=1.348 H E= =0.5×18×3.214×3.214×0.4139×1.348=51.87kN Ex=Ecos(α+δ)=51.87cos(20+19.29)=40.14kN Ey=Esin(α+δ)=51.87sin(20+19.29)=32.85kN 5.土压力作用位置Z Z==+ =1.21m
（二）：滑动稳定性验算
滑动稳定安全系数Kc===1.61≥1.30 结构满足要求 (三):倾覆稳定计算
倾覆稳定系数K0====1.78≥1.60
其中Zw=0.92m；Zy=1.0m；Zx=1.7m。
结构满足要求 (四):地基承载力计算
轴心荷载作用 Pk== =75.7kPa 修正后的地基承载力特征值fa=315kPa Pk≤fa满足要求 (五):合力偏心距验算 e=
M1.296.60.09811.440.141.11.432.850.6314==0.25m满足要求
3.5.2 路基施工对高速公路桥墩的影响
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一、概述
为保证道路施工不影响高速公路桥墩安全，应周全考虑道路路基施工时的不利情况，并且计算分析在不利情况下的作用在桥墩上效应，判断其在施工荷载作用下桥墩的各项指标能否满足规范规定的要求，若出现不符合规范要求的，则采取相应措施，以确保施工阶段桥墩安全。
根据收集的高速公路桥梁资料，考虑汽车制动力、温度力等水平力对边墩影响较小，根据本次安全评价的范围，对桥墩进行墩顶位移、桩基竖向承载力、桩基强度计算分析。
1）设计荷载：公路-Ⅰ级； 2）桥梁宽度：2×净12m； 3）桥梁跨径： 4×13m； 4）结构形式：空心板； 二、地质资料 土层名称 土侧阻力标准值qik （kPa） 亚砂土 粘土 强风化灰岩 三、水平力计算
1、桥墩墩顶的抗推刚度 墩顶抗推刚度按下式计算：
饱和单轴抗压强度标准值frk（kPa） 0 32 126 31 / 51
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式中：
—i号墩墩顶刚度
li—桥墩墩柱高
Ki本桥桥墩采用支座为GYZΦ200×35mm，桥台采用GYZF4Φ200×37mm。横桥向每个桥墩上共布置双排支座，共计52个；桥台上设置单排支座，共计26个。
(1)计算每个桥墩的抗推刚度
每座桥墩的截面抗弯惯矩(双柱式)I为：
I===0.098175m2
3EI30.83.01040.098175103K墩i=3=(kN/m)
lili3(1)计算板式橡胶支座的抗推刚度k支 每个桥墩上的支座总面积： A
桥墩
=52×=52×=1.6336m2
支座的刚度按下式计算：
k支=
式中：
G—橡胶材料的剪切模量，取1000kN/m2 ∑A支—支座承压面积的总和 ∑t—橡胶片的总厚度 代入得到：
桥墩k支i===46675.09kN/m
各桥墩刚度计算表 表
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5-1
墩号 墩高h (m) 墩径d (m) Eh1 Ih1 n k墩i(kN/m) k支i(kN/m) k组= k 1 4.0 1.0 2.40E+04 2 2 4.0 1.0 2.40E+04 2 3 3.0 1.0 2.40E+04 2 0.098175 0.098175 0.098175 110446.62 110446.62 261799.39 46675.09 46675.09 46675.09 32809.63 32809.63 39612.71 105231.98 0.3118 0.3118 0.37 2、混凝土收缩、徐变及温度影响力
混凝土收缩、徐变及温度变化三者可考虑属于同一性质，三者共考虑降温
10C+20C+25C=55C
线膨胀系数：0.00001 不动点距0号台的距离： x=
C=0.00001×55=0.00055
两桥台采用同型号活动支座，在0、6号台产生的摩阻力相同，故±R=0。
x=m
0.00055(001332809.632632809.633939612.7100)=26.84
0.00055105231.9833 / 51
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由上部结构收缩、徐变及温降在各墩顶的支座顶产生的水平力P： P=桥墩距x点距离×支座集成刚度×C
混凝土收缩、徐变及温度影响力在各墩上的分配如下：
混凝土收缩、徐变及温度影响力表5-2
墩号 k组= 温度长度xi(m) 位移(m) Pi 1 32809.63 13.84 0.00761224 249.75 2 32809.63 0.84 0.00046224 15.17 3 39612.71 -12.16 -0.0066878 -2.92 3、汽车制动力在各墩上的分配
制动力按一个桥墩的抗推刚度及总抗推刚度的比值分配，联端上为活动支座，不考虑承受制动力。
1、汽车制动力
（1）车道荷载标准值的10%；
桥梁4跨按4×13m计算，一个车道产生制动力=75.8kN。 （2）公路Ⅰ级汽车荷载制动力标准值限值： 一个车道产生制动力＝165kN。
所以，一联汽车荷载制动力F=165×2=330kN，汽车制动力在各墩分配情况见下表所示：
制动力分配 表5-3
墩号 Fi(kN) 1 102. 2 102. 3 124.21 34 / 51
道路下穿高速公路安全评价
4、单根墩柱墩顶水平力汇总 各墩分配如下表所示：
单根墩柱墩顶水平力汇总表
表5-5
墩号 混凝土收缩、徐变及 温度影响力 制动力 1 124.875 51.445 2 7.585 51.445 3 -132.46 62.105 注：纵向水平力对墩柱底偏心矩计入支承总厚度15cm。
四、竖直力计算 1、恒载
1）上部结构恒载为：153.11（边梁）×2+124.56（中梁）×2=1676.38kN。
2）下部结构恒载为：P盖=29.268×26=760.968N。
3）单根墩柱自重：P柱=πD2/4×（H墩）×26（kN），各墩柱自重详见下表：
单根墩柱自重
表5-6
墩号 P柱 1 81.68 2 81.68 3 61.26 对单根墩柱恒载汇总，竖向力P恒= （P上恒/2×2+ P盖）/n+ P柱，各墩桩顶恒载合计如下表所示：
单根桩桩顶竖向力合计
表5-7
墩号 P恒 1 1300.36 35 / 51
2 1300.36 3 1279.94 道路下穿高速公路安全评价
2、汽车活载 1）活载合力计算
上构传来一列汽车活载反力为（4×13×10.5+212×1.2）×1.3=1040.52kN，根据规范，2个车道不折减，则2个车道活载共2081.04kN。
2）墩柱反力横向分布计算 对称布置时：η1=η2=0.5；
不对称布置时：η1=0.7868，η2=0.2132。 3）单根墩柱活载
对称布置：P左=P右=1040.52kN；
不对称布置：P左=1637.36kN，P右=443.68kN。 五、荷载组合 1、基本组合
按规范JTG D60-2004第4.1.6条规定计算：
1.0×［1.2×恒载+1.0×混凝土收缩、徐变影响力+1.4×汽车（含冲击力）+0.7×（1.4×制动力+1.4×温降影响力）］。
基本组合
表5-8
墩号 1 2 3 竖向力P(KN) 3017.15 3017.15 2992.65 对称纵向水平力H 左右柱 175.29 58.00 193.32 布(KN) 置 弯矩M(KN•m) 727.46 240.70 608.97 36 / 51
道路下穿高速公路安全评价
竖向力P(KN) 3852.73 3852.73 3828.23 175.29 58.00 193.32 608.97 不对称布置 左柱 纵向水平力H (KN) 弯矩M(KN•m) 竖向力P(KN) 纵向水平力H (KN) 弯矩M(KN•m) 727.46 240.70 2181.58 2181.58 2157.07 175.29 58.00 193.32 608.97 右柱 727.46 240.70 2、短期效应组合
按规范JTG D63-2007第1.0.规定计算：
1.0×恒载+1.0×混凝土收缩、徐变影响力+1.0×汽车(含冲击力）+1.0×制动力+1.0×温降影响力。
短期效应组合
表5-9
墩号 1 2 3 竖向力P(KN) 2340.88 2340.88 2320.46 对称纵向水平力H 左右柱 176.32 59.03 194.57 布(KN) 置 弯矩M(KN•m) 731.73 244.97 612.88 竖向力P(KN) 2937.72 2937.72 2917.30 176.32 59.03 194.57 612.88 纵向水平力H (KN) 弯矩M(KN•m) 竖向力P(KN) 右柱 纵向水平力H(KN) 弯矩M(KN•m) 不对称布置 左柱 731.73 244.97 1744.03 1744.03 1723.61 176.32 59.03 194.57 612.88 731.73 244.97 六、路基施工对高速公路桥墩影响 1、对桩基承载力影响计算
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道路下穿高速公路安全评价
在一般情况下，桩受轴向荷载作用后，桩相对于桩侧土体作向下位移，使土对桩产生向上作用的摩阻力，称正摩阻力。但当路基施工时进行整平场地、清理地表及压实施工，以便于施工机械稳定运行时，引起高速公路桥桩基周围地面沉降，而使土对桩产生向下作用的摩阻力，该作用为负摩阻力。
桩的负摩阻力的发生将使桩侧土的部分重力传递给桩，因此，产生负摩阻力将变成施加在桩上的外荷载，在这种情况下，需要对桩基竖向承载力进行验算。
1）负摩阻深度
h1=0.77h2～1.0h2
h1—产生负摩阻力的深度；
h2—软弱压缩层或自重压缩黄土层厚度。
本桩为端承桩，因此取h1=1.0h2=3.5m。 2）负摩阻力计算
负摩阻强度f=0.5×qik； 负摩阻力Nf=f×Ahf。 Ahf=2πrh1=14.14m2 3）验算单桩承载力
验算单桩承载力时，负摩阻力Nf作为荷载计，因此，应满足下式： P+Nf≤[Ra]
已知距昆仑大道路基施工区域最近的桥墩为第1、2、3号桥墩，1号桥墩桩基长度为34.0m，桩底标高为3.162m，桩顶荷载为3852.73 kN；2号桥墩桩基长度为34.0m，桩底标高为3.272m，桩顶荷载为3852.73kN；3号桥墩桩基长度为35.0m，桩底标高为3.375m，桩顶
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荷载为3828.23kN；根据《公路桥涵地基及基础设计规范》（JTG D63-2007）第5.3.4条，选取桩顶荷载较大的1、2号墩桩基进行竖向承载力验算：
[Ra]=
qrm0[[fa0]k22(h3)]
计算得[Ra]=8375.86kN
查第4.5节计算数据，得P=3852.73kN，Nf=0.5×32×14.14=226.2kN，则：
P+Nf=3852.73+226.2=4078.93kN<[Ra]=8375.86kN，
可知高速公路桥竖向承载力满足规范规定要求。 2、对桩基截面强度影响计算 1) 桩基内力计算
取桩顶荷载较大的1号桥墩桩基验算，按照施工阶段最不利状况第1层亚砂土滑坡时考虑，滑坡土厚度为3.0m，则该桥墩桩基地面以下桩长h=31.0m。
桩的计算宽度b1=kKf（d+1）=1×0.9×（1.2+1）=1.98m； 桩的变形系数α= =0.511m-1；
D4其中I= =0.1018m4，EI=0.8EcI； m=γm1+(1-γ)m2=43000kN/m4 其中γ=1-1.25(1-h1/hm)2=0.26
m1=80000kN/m4,m2=30000kN/m4 h1=1.0m,hm=2(d+1)=4.4m。
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所以，αh=0.511×31.0=15.84＞2.5，按弹性桩计算。
根据前文荷载计算结果，桩顶轴力N=P=3852.73kN，水平力H=175.29kN，弯矩M=727.46kN•m。
2）桩变位χ0、ψ0计算
-=α已知α=0.0.511m-1，EI=0.8EcI=2442.9×103kN•m2，因hh=15.84≥4，查表得：A3=-1.61428，B3=-11.73066，C3=-17.91860，D3=-15.07550，A4=9.24368，B4=-0.35762，C4= -15.61050，D4= -23.14040；
H0=1作用时： BD(0)HH3=7.48626×10m；
(0)MHB4D3134AEI-63B4A4B3A3D4A4D31A3B4A4B33EI=2.540×10-6rad；
M0=1作用时： 1(0)(0)HMMH =2.54097×10-6m；
(0)MM2EIB3C4B4C3A3B4A4B3
ACA4C31343 EI A 3B 4 A 4 B
=1.40226×10-6rad；
=175.29×7.48626×10-6+727.46×2.54097×10-6=3.16mm<10mm
符合规范要求；
(0)(0)M0MMψ0=-(H0MH)=-(175.29×2.540×10-6+727.46×
(0)(0)0H0HHM0MH1.40226×10-6)=-0.00147rad
I1E1==0.482; EIH1M320[(nh13h2)nh1h2(h1h2)][h2nh1(2h2h1)]
E1I132E1I1h1+h2=4.0+3.0=7.0m;n=
墩顶位移
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00(h2h1)00.316+1.03=1.34cm<[Δ]=0.513=1.8cm满足
规范要求
3 对桩截面强度影响验算
桩基重要性系数为1.1，，采用C30砼，fcd=13.8MPa,HRB335钢筋，fsd=280MPa,混凝土保护层厚度为60mm，桩基设24根φ22mm(外径25.1mm)直径钢筋，配筋率ρ为0.008。桩顶初始弯矩M0=1036.63kN•m，N0=3940.9kN。则：
rs=1200/2-(60+25.1/2)=527.5mm； g=rs/r=527.5/600=0.879； 桩计算长度l0=0.7×31=21.7m；
桩的长细比l0/D=21.7/1.2=18.1>17.5,应考虑构件在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏心距的影响。应将轴向力对截面中心轴的偏心距e0乘以偏心距增大系数η。
e0=Md/Nd=1036.63/3940.9=0.263m； h0=r+rs=0.6+0.5275=1.1275m； ζ1=0.2+2.7
e0=0.2+2.7×0.263/1.1275=0.83<1； h0ζ2=1.15-0.010=1.15-0.01×21.7/1.2=0.97<1； 则：η==1.81
e=ηe0=1.81×0.263=0.476m。
根据迭代计算，取相对受压区高度ζ=0.478，得计算系数A=1.1048，B=0.6121，C=-0.1041,D=1.9238，根据《公路桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.3.9条规定，将各数据代入计算公式可得：
'=5410.91kN; NduAr2fcdCr2fsdlh41 / 51
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'MduBr3fcdDgr3fsd=2580.99kN·m
比较得：Ndu=5410.91>1.1×3940.9=4334.99kN Mdu=2580.99>1.1×1036.63=1140.29kN·m 桩基截面强度满足规范要求 3.5.3 边坡稳定性验算
该段受高速公路桥梁，高速公路桥梁底距原地面高度为3.5米，无法采用大型挖掘机施工，故采用推土机配合人工进行路堑开挖施工。
开挖断面如下图所示：
昆仑大道下穿京福高速公路路堑开挖断面图人行道非机动车道侧分带路缘带行车道路缘带分隔带路缘带行车道路缘带侧分带非机动车道人行道北京福州开挖线钢板桩开挖线钢板桩原地面设计路面开挖底面注： 1.本图尺寸均以厘米计 2.阴影部分为需处理部分 3.立柱两侧挡土墙采取放坡开挖
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边坡计算模型
本项目边坡稳定性分析的理正计算模型如上图所示。边坡由4层土构成，各层土的物理指标由快剪试验得出数据。主要数据如下：①土层厚2.62m，重度γ=18.0kN/m3,粘聚力c=0kPa，内摩擦角φ=35°；②土层厚4.542m，重度γ=19.0kN/m3,粘聚力c=10.8kPa，内摩擦角φ=29.5°；③土层厚2.7m，重度γ=19.1kN/m3,粘聚力c=9.8kPa，内摩擦角φ=30.5°④土层厚7.8m，重度γ=19.1kN/m3,粘聚力c=9.8kPa，内摩擦角φ=30.5°。
由软件分析得出边坡的最危险滑动面如图所示。以坡角为坐标原点，最危险滑动面圆弧的圆心坐标为(0.753, 11.850)，半径 R = 11.874。
由简化毕肖普(Bishop) 法将滑坡体分成22个竖直土条。各个土条的计算结果如下表：
i x l α c φ W N T Er Px Py 1 -0.00.5-2.29.8 30.3.45 3.69 6.04 6.18 0.00 0.00 0 9 1 5 2 0.59 0.50. 9.8 30.10.110.08.90 14.90.00 0.00 9 5 9 9 7 3 1.18 0.32.85 9.8 30.8.43 8.14 6.07 20.60.00 0.00 3 5 3 43 / 51
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4 1.51 0.75.45 9.8 30.26.224.716.634.80.00 0.00 5 5 5 8 6 7 5 2.25 0.79.08 9.8 30.35.432.720.249.70.00 0.00 6 5 9 0 5 0 6 3.00 0.712.69.8 30.40.336.521.562.70.00 0.00 1 1 5 4 1 8 9 7 3.69 0.816.410.25.57.852.825.372.10.00 0.00 7 2 0 0 7 7 3 4 8 4.52 0.820.610.25.66.760.628.277.10.00 0.00 9 7 0 0 5 8 6 5 9 5.36 0.423.710.25.31.428.513.177.60.00 0.00 0 8 0 0 3 7 2 4 15.72 0.024.710.25.0.71 0.65 0.30 77.60.00 0.00 0 1 6 0 0 3 15.73 0.225.410.25.20.718.98.65 77.30.00 0.00 1 6 0 0 0 9 0 4 15.96 0.026.110.25.3.31 3.01 1.38 77.20.00 0.00 2 4 2 0 0 5 16.00 0.627.710.25.51.6.921.574.40.00 0.00 3 5 9 0 0 0 7 4 2 16.57 0.831.310.29.63.355.530.571.60.00 0.00 4 2 2 8 5 4 5 7 5 17.27 0.835.310.29.63.055.430.8.70.00 0.00 5 6 6 8 5 9 6 5 1 17.97 0.939.610.29.61.854.630.953.60.00 0.00 6 1 2 8 5 1 5 2 7 18.67 1.445.210.29.82.873.943.231.70.00 0.00 7 1 1 8 5 0 2 8 1 19.66 1.051.010.29.45.950.930.111.00.00 9.57 8 0 2 8 5 1 6 3 4 110.21.156.110.29.35.541.126.9-8.10.00 9.72 44 / 51
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9 9 4 9 8 5 5 0 7 0 210.91.161.60.0 35.20.630.616.3-27.0.00 8.28 0 2 3 7 0 2 6 0 35 211.41.467.80.0 35.9.39 20.310.8-42.0.00 8.28 1 6 3 5 0 2 0 10 212.00.372.00.0 35.0.28 2.23 1.18 -43.0.00 1.53 2 0 2 8 0 85
表中符号意义:
I——土条编号 X——起始x(m) L——土条底长(m) α——土条底部倾角(度) c——土条底部粘聚力(kPa) φ——土条底部内摩擦角(度) W——土条重(kN)
N——土条底部法向力(kN) T——土条底部切向力(kN) Er——土条右侧法向力(kN) Px——水平超载(kN) Py——竖向超载(kN)
计算得到Fs=1.317
《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)表3.6.8中，对地基土采用快剪指标，路堤和地基的整体稳定性的安全系数取1.35。本项目的稳定性安全系数1.317小于1.35，安全系数偏低，建议采取其他边坡稳定措施。
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第四章 综合结论
本次评估根据法律法规，规范标准和相关的道路交通安全技术，对设计方案、施工方案进行了安全性评估工作。昆仑大道下穿京福高速公路桥的设计方案符合法律、法规规定，满足标准规范要求，平纵线形等技术指标基本符合行业规范要求，施工方案基本可行。
针对设计方案的安全评价提出以下建议：
（1）依据《公路路线设计规范》第11.7.4条对于保障跨线桥桥墩的要求，建议补充并说明护栏防撞等级及采用的标准，若为特殊设计，应有验算内容。
（2）依据《公路路线设计规范》第11.7.4条、《公路交通安全设施设计规范》第8.2.2条对于跨线桥防撞护栏及防落网的要求，应补充高速桥梁防落网设计。
（3）依据《公路桥涵设计通用规范》第3.6.7条对于跨线桥桥面排水的要求，建议对排水系统进行局部改造，改为收集式排水，将桥面水收集后沿桥梁墩台设置竖向排水管，排入地面排水设施中。
（4）施工人行道外侧灌渠时需拆除部分高速公路台前溜坡，容易造成溜坡土体及浆砌片石滑动，建议将灌渠改为倒虹吸。
（5）京福高速将来按六车道预留，昆仑大道设计应考虑京福的改造方案，为将来京福高速扩建提供可行的依据。
针对施工方案的安全评价提出以下建议：
（1）本工程施工方案中路堑开挖对桥梁结构影响较大，施工方案对路堑开挖描述较为详细。但对于非机车道挡土墙采用放坡开挖，钢板桩支护时，未考虑到打入钢板桩作业面的作业高度。
（2）本工程安全应急救援预案中未提及基坑围护结构变形观测
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和对桥梁锥坡沉降观测。以及对超出允许范围时采用的相应措施。
（3）施工单位必须对所有参加跨越施工人员进行全面安全交底。施工单位项目负责人、安全技术负责人应全程跟踪监护，确保安全施工。
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