青州市衡王府路上跨越胶济铁路立交桥工程可行性研究报告

青州市衡王府路上跨越胶济铁路立交桥工程可行性研究报告PAGE1PAGE4目录第一章概述 1一、项目地理位置及背景 1（一）项目地理位置 1（二）项目背景 1二、编制依据 1三、研究过程、研究范围及主要内容 2（一）研究过程概述 2（二）研究范围 2（三）研究内容 2四、研究主要结论 2（一）项目建设的必要性 2（二）交通量预测 2（三）技术标准 2（四）建设规模 3（五）投资估算 3（六）建设工期 3（七）问题及建议 3第二章现状评价及建设必要性 4一、拟建项目地区概况 4（一）地理位置 4（二）行政区划及人口 4（三）资源及开发情况 4（四）经济社会现状及发展 4（五）城市产业布局 4（六）青州市城市布局及发展概况 5（七）交通运输概况 6二、交通量预测 7（一）项目功能定位 7（二）预测特征年 7（三）出行分析 7（四）交通量预测 8（五）机动车道数拟定 10三、建桥的必要性 10第三章自然条件及建设条件 10一、自然条件 10（一）自然地理条件 10（二）区域地质、水文概况 11（三）土的腐蚀性评价 12（四）工程地质条件 12（五）场地稳定、适宜性综合评价 13（六）结论及建议 13二、建桥材料来源 13（一）碎石、砂料和石灰 13（二）沥青 13（三）钢材、木材 13（四）水泥 13（五）水、电 13三、交通运输条件 13第四章采用规范及主要技术标准 13一、设计采用的规范标准 13（一）国家规范 13（二）行业标准 14二、技术标准 14第五章工程方案论证 15一、工程总体设计 15（一）建设条件综合分析 15（二）总体设计理念 15（三）总体设计原则 15二、道路工程方案设计 15（一）平面线形 15（二）桥梁立面布置 16（三）道路横断面布置 16（四）路基设计 16（五）路面设计 17（六）路面排水设计 17第六章桥型方案 18一、桥型方案选择的基本原则 18二、桥型方案选择的控制条件 18（一）桥梁高度 18（二）桥梁跨径 18（三）桥梁结构型式 18（四）桥梁横断面布置 18（五）桥型方案一 19（六）桥型方案二 19第七章主要材料 20一、混凝土及圬工材料 20二、普通钢筋 20三、预应力钢筋 20四、其他材料 20五、防水层 20六、支座及减震垫块 20七、伸缩缝 20第八章抗震及耐久性设计 20一、抗震设计 20二、耐久性设计 20第九章相关工程 21一、通信 21（一）既有概况 21（二）方案说明 21二、信号 21（一）既有概况 21（二）设计说明 21三、电力 21（一）既有概况 21（二）设计说明 21四、电气化 22（一）既有概况 22（二）设计说明 22第十章路桥照明 23一、总设计原则 23二、设计范围 23三、设计内容 23四、电气节能措施 24第十一章环境保护措施 24一、环境影响初步分析 24（一）生态环境 24（二）声环境 24（三）振动环境 24（四）水环境 25（五）环境空气 25（六）固体废物 25（七）综合评价 25二、环境影响减缓措施初步方案 25（一）生态保护设计原则 25（二）生态保护初步方案 25（三）临时工程区 25（四）绿化防护 25三、振动环境保护设计原则及设计方案 25第十二章指导性施工组织设计 25一、场内运输及场外运输 25二、施工中水电供应 26三、施工场地布置 26四、主要施工工艺 26第十三章投资估算 26一、主要工程数量 26（一）桥涵及路基专业 27（二）通信专业 27（三）信号专业 27（四）电力专业 27（五）电气化专业 27二、投资估算编制说明 28（一）编制单元 28（二）编制依据 28（三）定额 28（四）人工单价 28（五）材料价格 28（六）水电单价 28（七）工程建设其他费 29（八）可研费及勘察设计费 29（九）基本预备费 29（十）建设期贷款利息 29三、估算总额 30第十四章方案比选及研究结论 30第十五章问题与建议 30附件：1、青州市规划局《委托书》。2、投资估算表3、图纸目录附图：设计图纸PAGE34青州市衡王府路上跨越胶济铁路立交桥工程可行性研究总说明第一章概述一、项目地理位置及背景（一）项目地理位置本工程位于青州市市区，胶济铁路青州市站以西，道路基本呈正南北走向，桥梁设计方案一和方案二道路中心线在胶济铁路上行线里程K237+437.69，道路中心线切线与铁路中心线法线夹角27.1°。本工程项目南连尧王山西路（省道S102）、北城公园，北接明祖山西路，通国道G309、胶济客运专线铁路、济青高速公路。跨胶济铁路立交桥为衡王府路贯通的重要节点工程。图1：项目位置示意图（二）项目背景随着青州市城市建设的发展，城市化步伐的快速推进，城区人口的不断增加和机动车辆的快速增长，城区道路、立交桥梁通行宽度不足等问题，造成交通拥堵状况日益突出。衡王府路总体走向基本呈正南北向，是青州市总体规划的城市主干道路，南连南环路（省道S325），尧王山西路（省道S102），与北城大街十字交叉，途经菜园村、青州火车站西咽喉区、北三里东村、北接规划的北海路、明祖山西路，接驼山路，向北通国道G309、济青高速，此道路与多条东西向城市主、次干道、支路相交，在全市路网中的位置十分重要。目前，铁路南侧北城大街以南衡王府路已建成通车，与东西向北城大街形式丁字路口，跨铁路立交桥的修建将成为此条道路贯通的重要节点，该项目建成将彻底克服本区域制约交通的瓶颈难题，对降低运输成本、缩短旅客和物资在途时间等具有重大意义。同时，衡王府路跨铁路立交桥工程的实施，将极大提升城市的整体品质，改善铁路南北两侧人民群众生活环境，完善城市服务功能，推动经济和各项社会事业的蓬勃发展，创造良好的城市公共空间和城市景观，形成更加和谐宜人的城市生态环境。青州市站范围现有玲珑山中路（铁路里程K236+4751-12.0m钢筋混凝土框架桥）和海岱北路（铁路里程K235+3045.0+9.0+5.0m钢筋混凝土框架桥），两条道路下穿铁路立交桥。西咽喉区铁路里程K237+199.4处建有1-6.0m盖板涵一座，通行净高4.0m；铁路里程K237+465处建有1-4.0m盖板涵一座，通行净高3.4m。由于此两座交通涵洞修建年代已久，桥孔的净宽窄、净高小，引道坡度大，已明显不能适应城市交通发展需求，与规划道路标准不协调，严重制约了城市发展。为完善青州市的路网结构，优化城市功能，促进铁路北侧城区开发建设，改善城市交通状况，缓解玲珑山中路，海岱北路等南北向穿铁路的立交桥下道路交通压力，保障出行顺畅，青州市委、市政府和规划部门决定将现有道路贯通，打造成为青州城区南北向主干道。二、编制依据1.青州市衡王府路上跨胶济铁路立交桥工程可行性研究委托书；2.青州市规划局提供的项目位置部分地形图（电子版）；3.本院2011年2月补测的地形图；4.国家、交通行业现行的有关设计标准、规范和规程。三、研究过程、研究范围及主要内容（一）研究过程概述2010年10月份，青州市规划局委托中铁咨询济南设计院进行该立交桥方案设计，并提供了桥址附近地形图。此后由我院完成了桥址地形补充、铁路轨面、纵坡及相关设施的补测调查工作。在此基础上进行了立交桥桥梁型式和孔跨方案的选择研究工作，并编制完成了《方案设计》文件，以供建设单位向各相关方面协调工作及征求意见使用，后因其他原因，本项目暂停开展。2013年3月，青州市规划局委托我院开展本立交桥工程的可行性研究工作，经多桥位方案、桥型方案的比选论证，并征求建设单位的意见，最终确定了桥位方案和建设规模，编制完成了本工程可行性研究报告文件。（二）研究范围本工程主要针对衡王府路北接驼山路，南接北城大街段（道路里程K0+000.00～K2+402.77）道路，跨铁路立交桥，桥梁两侧辅道和衡王府路主线道路照明、道路路面排水设计，含新建立交桥引起的铁路通信、信号、电力、电气化等相关设施迁改防护。不含道路绿化，与衡王府路相交的东西向规划道路的设计。不含地方通信、广电、电力线路及军用光电缆等铁路以外管线的迁改防护设计，不含桥梁及道路范围的征地、拆迁等内容。（三）研究内容本报告的主要研究内容为：1.现状评价及建设必要性分析2.设计技术标准及建设规模3.工程方案论证（1）道路平面线形方案（2）立交桥梁方案4.投资估算及经济评价5.环境影响评价6.节能评价7.方案实施四、研究主要结论（一）项目建设的必要性1.是青州市城区铁路以北片区开发，推动青州市经济又好又快发展的需要。2.是拓展城市发展空间的需要。3.是贯通衡王府路，完善区域路网的需要。4.是优化区域路网，便于居民出行的需要。5.是缓解玲珑山路，海岱北路等穿铁路立交桥交通压力的需要。（二）交通量预测本次研究主要关注衡王府路跨铁路立交桥段，特征年最大断面流量预测结果如下表所示。表1—1：特征年日交通流量预测表（pcu/d）项目2015年2025年2035年交通量234783927351429（三）技术标准1.道路等级：城市主干路。2.设计车速：50公里/小时3.荷载标准：汽车荷载：城—A级4.桥下净高：胶济铁路线H≥8.85m（电力牵引、双层集装箱运输，导线距轨面6.45m，接触网悬挂高度1.4m，承力索距轨面7.85m，绝缘间隙0.50m，非工作支抬高0.50m）。站场以外专用线桥下净高H≥6.85m（按预留电气化条件考虑）5.结构设计使用年限为100年，安全等级为一级。6.抗震设防标准：根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）及《城市桥梁抗震设计规范》（CJJ166-2011），桥位区域的抗震设防基本烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g。7.桥梁横断面布置：0.5m(防撞墙)+11.75m（机动车道）+0.5m（防撞墙）+11.75m（机动车道）+0.5m（防撞墙），总宽25.0m。8.路面横坡：2.0%（四）建设规模本工程为衡王府路上跨胶济铁路立交桥工程，位于青州市西北片区，胶济铁路青州市站西咽喉区，设计道路中心线与胶济铁路上行线交点里程为K237+437.69。本工程主线设计范围为K0+000～K2+402.77，道路全长2402.77m。道路等级规划为城市主干道，主路面按双向六车道设计，设计速度50km/h。非机动车辆及行人在桥梁两侧设辅道利用既有铁路涵洞穿铁路通行。主线道路规划红线宽36.0m，立交桥段道路宽度随两侧辅道宽度略有变化。本工程桥梁设计共2个方案：方案一：新建8×30+4×40+10×30m预应力混凝土连续梁桥，含桥台桥全长707m，桥梁断面宽度25.0m，桥梁建筑面积17675.0m2；引道长196m，建筑面积4900m2。方案二：新建20×35m预应力混凝土连续梁桥，含桥台桥全长707m，桥梁断面宽度25.0m，桥梁建筑面积17675.0m2；引道长196m，建筑面积4900m2。同步实施道路排水、照明设施（不含道路绿化，市政管线工程）。（五）投资估算建设内容：衡王府路跨铁路立交桥工程，桥梁两侧与驼山路及北城大街连接道路工程，桥梁两侧非机动车及行人穿铁路辅道衔接工程，道路照明、排水工程；铁路“四电”迁改防护工程。方案一工程总投资18269.54万元，其中：工程费用14640.22万元，工程建设其他费用1968.44万元，预备费1660.87万元。方案二工程总投资17860.44万元，其中：工程费用14304.8万元，工程建设其他费用1931.96万元，预备费1623.68万元。（六）建设工期针对本项目特点，为保证工程质量，需合理安排工期，因此，综合各种因素，预计本项目方案一建设工期为18个月，方案二建设工期为15个月。（七）问题及建议1.本工程可行性研究报告文件需报济南铁路局审查批准。2.立交桥坡度由于受两端规划道路平面交叉口控制，桥上纵坡最大采用3.9％，坡度大，坡长长，非机动上桥非常困难，故本次设计新建立交桥上未考虑非机动车及行人上桥。按照建设单位要求，非机动车辆及行人仍在胶济线K237+199.4处既有1-6.0m钢筋混凝土盖板涵和胶济线K237+465处既有1-4.0m钢筋混凝土盖板涵下通行；此处原有涵洞均下挖，引道坡度较大，且无配套的排水设施，是否需改善道路坡度并设置配套的排水设备需进一步研究明确，同时，确定好排水径路。3．凡属地方或军用资产的架空及地埋通信、广播、电视、网络光（电）缆、地方电力线路、各种市政管道（线）等，建设期凡需加固或迁改的，均由建设单位直接委托有关管辖单位进行处理。4．本工程照明部分由建设单位负责提供低压电源及低压电源接引点，路灯控制柜设置位置由公路市政统一考虑。5.本工程初期按照城市主干路实施，本报告研究范围为衡王府路与驼山中路交点至北城大街交点，其间东西向规划道路不在本次研究范围内。6.设计范围内衡王府路下是否预留布设各种城市综合管线，需建设单位进一步明确，以便下阶段设计协调进行，避免反复作业，减少浪费。7.设计范围内征地，拆迁，道路两侧绿化均不含在本工程估算中，需由建设单位负责。8.道路交通标志、标线仅为示意，本阶段设计未包括此部分投资。9.施工营地、制梁场地、取土场、弃渣场等需进一步落实。10.桥梁距居民区较近，是否需设置声屏障，需征求环保部门意见落实确定。第二章现状评价及建设必要性一、拟建项目地区概况（一）地理位置青州位于山东半岛中部，为温带气候。西接淄博市临淄区，东临昌乐县，北靠寿光市和东营广饶县，南接临朐县。青州其南为沂蒙山区，其北为鲁北平原及渤海，青州正当此咽喉地带，历来为兵家必争之地。青州境内河网密布。（二）行政区划及人口辖区总面积1569平方公里，属半山区半平原地形结构。辖4个街道、8个镇。总面积为1569km2，总人口为91.7万，平均每户家庭人口为3.26人。（三）资源及开发情况1.自然资源青州市地处鲁中山区和鲁北平原结合部，地理环境优越，地处暖温带，气候适宜，土地肥沃，自然资源丰富。矿产主要有铁矿石、石灰石、红粘土、玄武岩等，其中铁矿石和石灰石的保有量很大，开发前景极为广阔。果品资源丰富，主要有核桃、山楂、柿子、蜜桃等，其中青州蜜桃久负盛名，为历代贡品；敞口山楂质优价廉，畅销全国；青州柿干肉甜霜厚，驰名中外。2.旅游资源

青州是“中国优秀旅游城市”，境内自然景观、历史人物等旅游资源十分丰富，拥有国家AAAA级景区2处，国家级风景名胜区1处，国家森林公园1处，国家地质公园1处，国家级文物保护单位2处，省级文物保护单位11处。通过整合区内旅游资源，新建龙兴寺、宋城、花卉博览园等大型旅游项目，形成了古城文化、佛寿文化、山地森林、东方花都、齐文化五大旅游片区。2011年全年共接待中外游客970万人次，旅游总收入43亿元。（四）经济社会现状及发展青州市2011年实现地区生产总值402.3亿元，比上年增长12.8%。其中，第一产业增加值36.2亿元，增长4.1%；第二产业增加值222.4亿元，增长14.3%；其中：工业实现增加值207.7亿元，增长14.8%;第三产业增加值143.6亿元，增长12.9%。三次产业结构由上年的9.7:55.4:34.9调整为9.0:55.3:35.7。人均地区生产总值43926元，比上年增长12.3%。青州市近几年主要经济指标及变化情况见下表。表2—1：青州市主要经济指标情况一览表年份2008年2009年2010年2011年总人口（万人）90.390.991.491.8GDP（亿元）265.4300.2346.4402.3三产比例第一9.7%第二59.257.555.455.3%第三31.132.334.935.7%人均GDP（元）29166331333800843926社会固定资产投资（万元）154.5191.7235.5272.1社会消费品零售总额（万元）89.4106.6111.4120.6人民生活水平（元）城镇居民人均可支配收入12813138641555618061农民人均纯收入70217695881110484（五）城市产业布局青州市以服务业为先导，工业为主体，农业为基础。以机械加工、石油化工、冶炼建材为三大支柱产业，以现代物流、花卉苗木、旅游休闲为三大优势产业，进一步发展房地产、信息服务、农业生物工程、新型建材、文化创意产业等新的经济增长点。1.农业布局青州市拥有著名的花卉产业和瓜果农业。农业布局较为集中，主要包括：黄楼镇的花卉苗木种植交易基地；东夏、黄楼镇的优质小麦生产基地；谭坊、东夏、何官、王坟镇的瓜果蔬菜加工基地；弥河、东夏镇的食用菌基地；何官、高柳镇的蛋鸡生产基地等。2.工业布局工业企业主要分布在城北经济开发区和城西峱山经济发展区。图2—1：青州市城市布局图2—1：青州市城市布局峱山经济发展区总控制面积60km2，一期规划占地2300公顷，主导产业涉及机械加工、建材、化工、纺织等领域，已入驻项目11个，其中过亿元项目2个。峱山经济发展区是青州市承接国内外产业转移、加快经济发展的重要载体。3.第三产业布局城区是以中百大厦、银座商城、人民商场、大利群、王府商场、王府购物广场等为主的中央商务区，城西是以汽车、摩托车配件、农机配件为主的物流组团，城南是以农产品、海鲜干货批发为主的市场物流组团，城东是以钢材、家具、建材批发为主的综合性物流园区。在城区北部正在规划建设占地20k旅游业分为以城区为中心的古城文化片区、以云驼玲风景区为主的佛寿文化片区、西南山区山地森林休闲旅游片区以及弥河生态旅游区等四大特色旅游片区。（六）青州市城市布局及发展概况1.城市布局概况青州市现状建设用地36.5km2，建成区主要集中在东南西北四条环路以内，以及南环以南和东环以东部分区域，呈现为“三山二水映古城，四轴五片画青州”的整体环境风貌。其中，三山：西南近邻城区的云门山、驼山和尧王山。二水：穿城而过的南阳河和北阳河。四轴：范公亭路行政办公轴线、玲珑山北路-云门山路商业轴线、尧王山路商业轴线和东方路城市综合发展推进轴线。五片：一是以西环路、南环路、青州路和南阳河围合而成的古城片区；二是以南阳河、铁路和西外环路之间的北城片区。三是铁路以北的铁北片区；四是青州南路以东，铁路以南，南环路以北，东环路以西的现代片区；五是南环路以南的云门片区。2.城市发展格局青州市的城市发展格局，是推进“一城四区”建设，目前已经初步形成了南部文化产业园区、北部经济开发区、东部黄楼花卉园区和西部峱山经济发展区，并逐步实现新老城区的功能置换。城区主要是行政、商贸、金融中心，北部、西部主要功能是发展工业，东部主要功能是发展生活功能区以及花卉产业区，南部主要功能是发展文化服务业。图2—2：青州市城市发展格局（七）交通运输概况图2—2：青州市城市发展格局1.青州市交通系统概述青州市地处山东半岛交通枢纽位置，交通发达，铁路、公路纵横成网。铁路方面，胶济客专、胶济铁路横贯东西，益羊铁路、青临铁路贯穿南北。公路方面发展迅速，2011年末，全市公路通车里程达2303.8km，高速公路有青银高速、东青高速等，国道、省道有G309、S102、S226、S227、S233、S320、S321、S325。2.青州市公路运输现状概况2011年全青州市境内通车里程达2303.8km，公路货运量为11553×104t，货运周转量157.8×108t·km，同比分别增长9.1%和10.5%；客运量6087万人，客运周转量46.6×108人·km，同比分别增长13.9%和8.6%。年内更新环保型公交车300辆，城市公交网络覆盖率、出行分担率分别达到61.6%、19.9%。3.青州市城市道路概况青州市城区范围内道路众多，大致形成了棋盘状的城市交通骨架。东西方向的城市骨干道有：北环路、北城大街、尧王山路、范公亭路、南环路等。南北方向的城市骨干道有：西环路、驼山路、玲珑山路、衡王府路、云门山路、青州路、东方路、东环路。衡王府路总体走向基本呈正南北向，是青州市总体规划的城市主干道路，南连南环路、尧王山西路，与北城大街十字交叉，途经菜园村、青州火车站西咽喉区、北三里东村，北接规划的北海路、明祖山西路，通国道G309、济青高速，与多条东西向城市主、次干道、支路相交，在全市路网中的位置十分突出。二、交通量预测图2—3：青州市城市道路规划图（一）项目功能定位图2—3：青州市城市道路规划图本项目为青州市衡王府路上跨胶济铁路立交桥工程项目，项目位于青州市城区西北部。青州市北部地区被胶济铁路分为南北两部分，目前有西外环路、驼山北路、玲珑山北路、青州北路（原名海岱北路）、东方中路、东环路可穿越铁路，但连接人流量较大的主城区内只有玲珑山北路和青州北路2条道路穿越铁路，对青州市北部地区城市交通运输以及城市的发展造成了很大的阻碍，项目建成后衡王府路将与铁路北侧的驼山北路相连，成为青州市胶济铁路南北区域交流的城市干线。（二）预测特征年根据《城市道路设计规范》的规定，城市主干道预测年限为20年。本项目预计2014年底建成，15年正式通车，故预测特征年定为2015年、2025年和2035年。（三）出行分析交通建设对土地利用有导向作用，交通设施沿线的土地开发利用通常异常活跃。伴随交通设施建设，土地逐渐开发，工厂、学校、机关、住宅小区、商业中心等都是重要的发生源，导致交通量的迅速增加。因此，用地性质的变化，更可能成为交通量长期诱发的原因。根据出行对象的不同，可以将出行分为两大类：生活类出行和生产类出行。生活类出行主要指人们为满足一定的生活需求而在不同地点之间的移动，主要发生在城市范围内，活动对象是人，按不同的出行目的可分为上学、购物娱乐、旅游等；生产类出行主要指人们为满足一定的生产需求而在不同地点之间的移动，发生范围更广，活动对象是人，按不同的出行目的可分为工作、商务办公、物流等。本项目位于青州市北部，建成后将成为该区域铁路两侧交流的重要干线，道路所承载交通出行将以青州市组团内部交通为主，出行目的主要为生活类和城市内部生产类出行。（四）交通量预测1.交通量预测思路本次交通量预测充分考虑青州市特别是青州市北部片区社会经济、人口和交通发展特点，采用经典城市交通需求预测方法“四阶段法”对本项目未来年交通流量进行预测。该方法考虑了各种交通方式协调发展及其他相关因素的影响，有利于整个交通系统的内部平衡以及交通系统与外部系统的协调发展。2.小区划分图2-4：图2-4：项目交通小区划分示意图3.模型建立根据现状道路系统及规划道路系统，建立数字化路网模型。数字化路网模型依据规划确定的道路等级确定，对每条道路进行赋值，赋值内容包括：行车速度、长度以及道路容量等。4.交通生成预测出行发生量和吸引量的预测一般考虑到交通发生源的空间布局关系和土地利用状况，按区域进行需求预测。其预测方法可分为增长率法、原单位法、函数法三类。本次预测采用面积原单位法进行区域交通量预测，以不同用途的土地面积或工作面积的单位面积平均发生的交通量来进行预测的面积原单位法。首先分别计算发生原单位和吸引原单位，然后根据发生原单位和吸引原单位与人口、面积等属性的乘积预测得到发生与吸引交通量的值，分别可用下式表示：式中：，为交通小区编号；为常住人口、从业人口、土地利用类别、面积等属性变量；为某出行目的的原单位出行发生次数，次/(日·人)；为某出行目的的原单位出行吸引次数，次/(日·人)；为小区的发生交通量；分解原OD表为k个分解原OD表为k个OD表确定路权确定网络最短路径按多路径模型分配每一OD点对是计算路段交通量输出路段、交叉口分配交通量是否否转入下一OD点对转入下一OD分表图2-5：多路径—容量限制交通分配流程图5.出行分布预测出行分布交通量的预测方法中，常用的有Detroit法、Frator法、重力模型法和机会模型法等。本次研究采用重力模型法，该模型考虑了两个小区的吸引强度和吸引阻抗因素，其函数形式为：式中：为区到区的交通分布量；为区经济活动质量，本次研究为区交通发生量；为区经济活动质量，本次研究为区交通吸引量；为区至区的出行阻抗，本次研究为区域间连接的城市道路数量；、、为回归参数。6.方式划分出行方式划分是将交通量分配给各交通方式，从而进一步在道路上进行交通量的分配。本次研究为城市内部组团交通量预测，城市居民出行方式一般可分为公交车、自行车、步行、小汽车和货车，根据相关调查分析，预测青州市各出行方式预测情况见下表。表2—2：青州市出行方式预测表出行方式公交车步行自行车小汽车货车合计出行比例20%30%25%20%5%100%平均人/车10111.51.5--换算系数2.512.5--7.交通分配交通分配是采用一定的方法将交通生成与交通分布预测的居民出行量转换为交通流量分配到道路网络上。本项目采用多路径-容量限制交通分配方法对交通量OD矩阵进行分配。8.交通量预测结果根据交通分配结果，本项目特征年最大断面流量预测情况如下表所示。表2—3：特征年日交通流量预测表（pcu/d）项目2015年2025年2035年交通量234783927351429（五）机动车道数拟定1.主要计算参数（1）高峰小时流量比高峰小时流量比为高峰小时交通量与24小时（或12小时）交通量之比。调查数据显示24小时交通流量高峰小时流量比为10％左右。根据国内外经验，随着社会经济的发展，交通出行在时间分布上会更趋平衡，高峰小时流量比也会逐渐降低。本项目预测特征年高峰小时流量比如下表所示。表2—4：特征年高峰小时流量比预测表特征年2015年2020年2035年高峰小时系数11.50%11.00%10.50%（2）方向不均匀系数方向不均匀系数为车流主方向流量与道路断面总流量之比。本项目方向不均匀系数取0.6。（3）单车道设计通行能力道路设计通行能力指一般道路和交通条件下，在一定的时限期间合理地期望通过一条车道或道路某一指定路段达到的最大车辆数。按照《城市道路工程设计规范》，城市非快速路路段单车道的设计通行能力应符合下表规定。表2—5：城市非快速路路段单向单车道通行能力设计速度（km/h）6050403020基本通行能力（pcu/h/ln）18001700165016001400设计通行能力（pcu/h/ln）14001350130013001100本项目设计速度为50km/h，单车道设计通行能力为1350pcu/h。2.机动车道数计算本研究所取参数参照《城市道路设计规范》有关规定。车道数n按如下公式计算。n=Nh/NpNh=Nda·k·δ式中：Nh为单向设计小时交通量（pcu/h）；Np为单向车道设计通行能力（pcu/h）；Nda为设计年限年平均日交通量（pcu/d）。k为高峰小时流量比；δ为方向不均匀系数；n为单向规划车道数。根据上述方法计算，Nh=3241，n=2.32，故本项目设计宜采用单向3车道，即双向6车道。三、建桥的必要性随着青州市城市建设的快速发展，城区规模的不断拓展，城市人口不断增加和机动车辆的快速增长，城区道路、桥梁等配套基础设施也需建设并完善。衡王府路北连驼山路，南连国道S102，已建成路段构成纵贯青州市区南北的主干道路，在全市路网中的位置十分突出。该工程的实施对于完善青州市的路网，促进胶济铁路以北城区开发建设起到极大的促进作用，引导城市空间的有序扩展和布局结构的合理调整，提升城市的整体品质，创造良好的城市空间和城市景观，形成更加和谐宜人的城市生态环境，进一步优化完善城市功能。所以该立交桥的修建是必要的。第三章自然条件及建设条件一、自然条件（一）自然地理条件1.地理位置青州位于山东半岛中部，为温带气候。西接淄博市临淄区，东临昌乐县，北靠寿光市和东营广饶县，南接临朐县。2.地形地貌该区宏观地貌单元为山前冲洪积平原，地形平坦开阔，地势南高北低，桥址处多为居民区。3.气象测区属于暖温带半湿润季风性气候，四季分明，春旱多风，夏热多雨，秋高气爽，冬季寒冷。各气象要素如下：气温：年平均气温12.4℃，年最低气温-23.8℃（1985年12月9日），年最高气温40.5℃降水量：年平均降水量为665mm，年最大降水量1215.5mm（1964年），年最小降水量306.4mm（1981年），日最大降水量151.1mm（1963年7月19日）。风向和风速：年平均风速2.7m/s，主导风向为南风，年最大风速18m/s，最大风速风向西北。（二）区域地质、水文概况1.地质构造该区处于鲁中南台隆以北山前平原区，东、南、西山区不断抬升，盆地逐年下降，各种构造行迹被厚层第四系堆积物所覆盖。据山东省地质构造图表明：该区位于沂沭大断裂带的西侧,沂沭断裂自西向东有鄌郚～葛沟、沂水～汤头、安丘～莒县、昌邑～大店四条断裂，但上述断裂离场地较远，对拟建场地不起决定作用。近场区断裂主要有益都断裂、上五井断裂，均隐伏于第四系地层之下，为非活动断裂，场区相对较为稳定。2.地震青州地处青临地震带，据历史记载：历史上曾发生过5～6级地震多次，近期小震活动频繁，1975年以来曾发生有感地震多次。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001）及《城市桥梁抗震设计规范》（CJJ166-2011），该区建筑抗震设防烈度为７度，设计基本地震加速度值为0.15g。3.工程地质概况桥址区地表分布第四系全新统（Q4ml）人工填土，包括杂填土和素填土，第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）黄土状粉质黏土，第四系上更新统冲洪积（Q3al+pl）粉质黏土、黏土、碎石类土。描述如下：=1\*GB3①1、素填土（Q4ml）：以粉质黏土为主，灰色、灰褐色、褐黄色、黄褐色等，可塑，含有少量碎石、砖块、灰渣等，厚约0～4.00米。=1\*GB3①2、杂填土（Q4ml）：以碎砖块、煤渣及生活垃圾为主，黄褐色，灰色，稍密～中密，潮湿，厚约0～3.20米。=2\*GB3②、黄土状粉质黏土（Q4al+pl）：褐黄色、黄褐色、褐灰色，可塑，局软塑，厚约6.00～8.00米。该层土具湿陷性。=3\*GB3③、黄土状粉质黏土（Q4al+pl）：褐黄色，软塑～可塑，局部硬塑，粉粒含量高，厚约7.00米。=4\*GB3④、粉质黏土（Q3al+pl）：褐黄色、黄褐色、褐红色、褐灰色等，可塑为主，厚约10.00米。局部夹薄层碎石土。=5\*GB3⑤、粉质黏土（Q3al+pl）：棕红色、棕黄色、褐黄色等，可塑～硬塑，黏性较大，厚约6.00米。局部夹薄层碎石土。=6\*GB3⑥、粉质黏土（Q3al+pl）：棕黄色、褐黄色、棕红色等，可塑，局部软塑或硬塑，厚约13.00米。=7\*GB3⑦、粉质黏土（Q3al+pl）：褐黄色、褐红色、棕红色等，可塑～硬塑，局部软塑，局部夹有角砾、碎石及姜石，局部夹有薄层碎石土，厚约16.30米。=8\*GB3⑧、粉质黏土（Q3al+pl）：褐红色、棕红色等，可塑～硬塑，黏性较大，局部夹有碎石，厚约10.00米。=9\*GB3⑨、黏土（Q3al+pl）：棕红色，硬塑～坚硬，夹少量角砾，角砾含量局部达30%，夹有薄层粉质黏土及碎石土，最大揭示厚度5.00米。表3—1：岩土物理力学参数见下表：地层编号岩土名称岩土状态土石工程分级岩土力学参数的建议取值cφ压缩模量Ｅs桩侧土摩阻力标准值(qik)承载力基本容许值[fa0](kPa)(°)（MPa)(kPa)(kPa)=1\*GB3①1素填土可塑Ⅱ80=1\*GB3①2杂填土稍密Ⅱ=2\*GB3②黄土状粉质黏土可塑、局部软塑Ⅱ17.817.86.0150=3\*GB3③黄土状粉质黏土软塑～可塑Ⅱ16.419.17.7350160=4\*GB3④粉质黏土可塑Ⅱ18176.9460170=5\*GB3⑤粉质黏土可塑～硬塑Ⅱ570200=6\*GB3⑥粉质黏土软塑～可塑Ⅱ14.916.77.550180=7\*GB3⑦粉质黏土可塑～硬塑Ⅱ470200=8\*GB3⑧粉质黏土可塑～硬塑Ⅱ24.618.69.1570220=9\*GB3⑨黏土硬塑～坚硬Ⅲ4018.314.0580250其中c、φ值为快剪指标，压缩模量Ｅs为压力100～200kPa下的压缩模量，桩侧土摩阻力标准值qik为钻孔灌注桩的桩侧土摩阻力标准值，根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）5.3.3-1表插值求得并考虑各土层的实际状态及包含物等特征进行了修正。eq\o\ac(○,2)层黄土状粉质黏土桩侧土负摩阻力标准值为15kPa。4.水文概况（1）地表水该区无地表水。（2）地下水的类型、埋藏情况及其变化特征该区地下水类型为第四系壤中潜水，地下水埋深8.0～10.00m。地下水主要受大气降水的补给，水位随季节变化而变化。（3）地表水、地下水对混凝土等建筑材料的腐蚀性根据附近工程地下水水质分析资料，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）场地环境类型为Ⅱ类，地下水有干湿交替和无干湿交替均对混凝土结构具微硫酸盐腐蚀，当地下水有干湿交替时对混凝土结构中的钢筋具弱氯盐腐蚀，当地下水无干湿交替时对混凝土结构中的钢筋具微氯盐腐蚀。按《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011），场地环境类型为Ⅱ类，地下水有干湿交替和无干湿交替均对混凝土结构具微硫酸盐腐蚀，当地下水有干湿交替时对混凝土结构中的钢筋具弱氯盐腐蚀，当地下水无干湿交替时对混凝土结构中的钢筋具微氯盐腐蚀。（三）土的腐蚀性评价根据附近工程土腐蚀性分析资料，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）场地环境类型为Ⅱ类，土对混凝土结构具微硫酸盐腐蚀，对混凝土结构中的钢筋具微氯盐腐蚀。按《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011），场地环境类型为Ⅱ类，土对混凝土结构具微硫酸盐腐蚀，土对混凝土结构中的钢筋具微氯盐腐蚀。（四）工程地质条件1.场地不良地质、特殊地质评价该区无不良地质现象。特殊地质主要为人工填土及黄土状土。1）人工填土包括素填土和杂填土，素填土以粉质黏土为主，灰色、灰褐色、褐黄色、黄褐色等，可塑，含有少量碎石、砖块、灰渣等，厚约0～4.80米。杂填土以碎砖块、煤渣及生活垃圾为主，黄褐色，灰色，稍密～中密，潮湿，厚约0～3.20米。素填土密实度不均，不宜作为天然地基，基础置于其中应对其采取换填、夯实等方法处理。杂填土成分复杂，密实度不均，不宜作为天然地基，基础置于其中应对其采取换填等方法处理。2）黄土状土：经钻探揭示，第=2\*GB3②、=3\*GB3③层为黄土状土，根据附近工程黄土状土湿陷性资料，第=2\*GB3②层具有湿陷性，综合分析该区黄土状土为Ⅰ级（轻微）非自重湿陷性黄土。2.土壤标准冻结深度据调查，区内土壤最大冻结深度0.49m。（五）场地稳定、适宜性综合评价桥址处地形较为平坦，地貌单元单一，岩性较为简单，除有湿陷性黄土状土外，无不良地质作用，无活动断裂通过，拟建场区场地稳定，适宜建筑。根据附近工程的剪切波速测试，计算深度为20米以上地层的综合剪切波速为184.9～228.89m/s，按《城市桥梁抗震设计规范》（CJJ166-2011），综合评价场地土类型为中软土，场地类别为Ⅲ类，地震动反应谱特征周期为0.45s。（六）结论及建议1.桥址处地形较为平坦，地貌单元单一，岩性较为简单，除有湿陷性黄土状土外，无不良地质作用，无活动断裂通过，拟建场区场地稳定，适宜建筑。2.按《城市桥梁抗震设计规范》（CJJ166-2011），综合场地土类型为中软土，场地类别为Ⅲ类，该区建筑抗震设防烈度为７度，设计基本地震加速度值为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s。3.建议桥基采用钻孔灌注桩，=2\*GB3②层黄土状土具湿陷性，桩基设计时扣除该土的负摩阻力。4.桥址区黄土状土为Ⅰ级（轻微）非自重湿陷性黄土。5.按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）、《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011），场地环境类型为Ⅱ类，地下水有干湿交替和无干湿交替均对混凝土结构具微硫酸盐腐蚀，当地下水有干湿交替时对混凝土结构中的钢筋具弱氯盐腐蚀，当地下水无干湿交替时对混凝土结构中的钢筋具微氯盐腐蚀。土对混凝土结构具微硫酸盐腐蚀，土对混凝土结构中的钢筋具微氯盐腐蚀。6.挡墙基础置于第=2\*GB3②层黄土状粉质黏土中时应按Ⅰ级（轻微）非自重湿陷性黄土进行设计和地基处理，基坑开挖后防止大气降水和施工用水浸泡地基土，并做好周围的防水工作。二、建桥材料来源（一）碎石、砂料和石灰青州市及周边县市，砂石料储量较丰富，质量较好可就近购买。各种砂石料储备充足且运输便利，运程短，可就近购买。（二）沥青山东省内盛产石油，现有多家生产沥青的厂家，可就近购买。国产沥青的性能和质量不够稳定，建议路面沥青上面层可采用优质进口沥青，下面层采用国产优质重交通道路石油沥青。（三）钢材、木材本市建材较丰富，钢材、木材可从市场购进其质量可满足公路工程建设的需要。（四）水泥青州市有多家水泥厂，生产量大，质量可靠，可满足工程设施的需要。（五）水、电桥址附近水资源较丰富，水质能够满足工程要求，生产生活用水可采用地下水，也可接入市区管网。沿线电力供应情况良好，工程用电可与当地电力部门协解决。三、交通运输条件青州交通发达，有胶济铁路和新建的胶济客运专线横贯东西，在胶济客运专线上新建的青州北站有旅客列车29对之多，其中济南到青岛的动车组有8对，是全国动车经停最多的县级车站之一。西距济南150km,东距青岛240km。另有地方铁路益羊铁路和青临铁路连接渤海与鲁中山区。公路方面，有济青高速公路、东青高速公路和正青临高速（青州到临沭）。另有309国道，济青公路和羊临公路等。是潍坊西部的交通枢纽，交通运输十分便利。第四章采用规范及主要技术标准一、设计采用的规范标准（一）国家规范1.《混凝土结构设计规范》GB50010-20102.《建筑抗震设计规范》GB50011-20103.《中国地震动参数区划图》GB18306-20014.《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T50238-19995.《道路工程制图标准》GB50162-92（二）行业标准1.《城市道路工程设计规范》CJJ37-20122.《城市桥梁设计规范》CJJ11-20113.《城市道路交叉口设计规程》CJJ152-20104.《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-20045.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-20046.《公路沥青路面设计规范》JTGD50-20067.《公路圬工桥涵设计规范》JTGD61-20058.《公路工程抗震设计细则》JTJ/TB02-01-20089.《城市桥梁抗震设计规范》GJJ166-201110.《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-200711.《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-201112.《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1-200513.《铁路技术管理规程》中华人民共和国铁道部令第29号14.《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）15.《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）16.《铁路工程地质勘察规范》TB10012-2007及局部修订条文（铁建设[2010]138号）17.《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB10005-201018.《铁路工程抗震设计规范》GB50111-2006（2009年版）19.《铁路工程不良地质勘察规程》TB10027-201220.《铁路通信设计规范》TB10006-200521.《铁路信号设计规范》TB10007-200622.《铁路信号站内联锁设计规范》TB10071-200023.《铁路电力设计规范》TB10008-2006；24.《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008。25.《铁路电力牵引供电设计规范》TB10009-2005二、技术标准1.道路等级：城市主干路。本工程采用双向六车道城市主干道标准设计，设计速度为50km/h，路基全宽度25.0m，桥梁设计汽车荷载等级为城—A级，其余技术指标均符合部颁《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012)的规定。表4—1：主要技术指标表指标名称单位规范指标采用指标备注道路等级城市主干路城市主干路设计速度km/h5050桥梁横断面宽度m25.0平曲线一般最小半径m200390.276平曲线极限最小半径m100390.276不设超高的平曲线最小半径m400390.276平曲线最小长度一般值m130305.00最小值m85114.39停车视距m6060最大纵坡/最大坡长%7/2503.9/420最小坡长m130180竖曲线一般最小半径凸型m13502000凹型m10501300竖曲线最小长度一般值m10050最小值m40设计荷载汽车荷载城—A级城—A级2.桥下净高：胶济铁路线H≥8.85m（电力牵引、双层集装箱运输，导线距轨面6.45m，接触网悬挂高度1.4m，承力索距轨面7.85m，绝缘间隙0.50m，非工作支抬高0.50m）。站场以外专用线桥下净高H≥6.55m（按预留电气化条件考虑）2.抗震设防标准：根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），桥位区域的抗震设防基本烈度为Ⅶ度，地震动峰值加速度为0.15g。3.设计安全等级：一级4.设计基准期100年5.桥梁横断面布置：0.5m(防撞墙)+11.75m（机动车道）+0.5m（防撞墙）+11.75m（机动车道）+0.5m（防撞墙），总宽25.0m。第五章工程方案论证一、工程总体设计（一）建设条件综合分析本工程所在地地势平坦开阔，区内工程地质、水文地质条件良好，对工程建设较为有利。图5—图5—1：道路局部平面线形示意图工程所在地社会环境条件好，对于项目建设政府支持，群众关心，地方积极性高。（二）总体设计理念安全舒适：坚持“用户第一，行者为本”，公路设计人性化，注重营造舒适、愉悦的行车环境。环境融合：坚持自然性设计理念，减少路桥建设对社会及周边环境的不良影响，使建成后的路桥融入自然之中。资源节约：节约土地资源；合理利用路线走廊资源；充分利用材料资源；控制工程规模，减少资源利用。经济耐久：坚持全寿命周期成本的设计理念，加强设计的可靠性，提高工程的耐久性，减少管理运营成本。（三）总体设计原则安全性原则：设计方案综合考虑工程安全、施工安全、行车安全、交通参与者安全，消除安全隐患。服务社会原则：设计功能满足现状需要，服务于社会发展和人民的生产、生活。自然性原则：崇尚自然美观，减少人工雕琢痕迹，使路桥与周边环境相融合。尊重地区性原则：根据工程沿线自然地理环境、民俗风情、社会特征，打造有地域特色的文化路桥。灵活性原则：用心进行设计创造，对强制标准严格执