长株潭城际跃进湖段桥改隧方案评价与施工安全控制研究

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1、万方数据硕士学位论文1绪论1．1研究背景和意义随着国民经济的快速发展，城市化水平逐渐提高，城市群区域经济建设呈现蓬勃的生机，相应的人员的出行、货物的流通对快速交通需求和依赖也越来越大，城际铁路作为连接城市群的重要交通方式，以其快速、安全，可公交化的特点正迅速的发展起来。目前，已开通和在建的有京津城际铁路、昌九城际铁路、长株潭城际铁路、成绵乐城际铁路等十几条线路。当城际铁路线路通过城市中心区域时，常常会遇到江河湖泊等水域的阻拦，或与已有的交通线路、建构筑物发生交叉重叠，这时通常是采用桥梁或者隧道作为穿越障碍的方式。桥梁方

2、案由于设计和建造技术相对较为成熟，可借鉴的工程实践较多，设计风险相对较小，工程造价低，施工工期短，对地质勘察和施工条件要求比较低以及兼具美学特点等优点一直以来备受青喇，1。然而随着我国城市化水平加快发展，城市人口数量激增、土地资源紧张、环境污染、交通拥堵等问题日益突出，合理开发和利用城市空间资源，建设城市立体化交通，解决交通与住房、商业争土地的矛盾，使得交通与生活、环境和社会协调发展就显得十分重要，隧道方案由于修建在地下，具有不占地面土地资源，不影响其他交通，对环境影响小，结构稳定的特点，因而越来越受到人们的重视，渐渐

3、成为城市新建交通首选的趋势[2】，甚至一些已建或规划的桥梁方案改成隧道工程案例也时有发生，如：美国西雅图的阿拉斯加高架改隧项目【3】、美国波士顿的BigDig高架桥改隧道项目pJ，南京城西干道的高架桥改隧道项引51，隧道已然成为城市中心区主流的道路连接方式的趋势，因而是选择桥梁方案还是隧道方案，则有必要在项目的建设之前行认真研究和详细的比选论证。长株潭城际铁路位于长沙、株洲和湘潭城市群中心地带，是推动长株潭城市群经济一体化建设，完善区域综合运输网络的一项重要工程。长株潭城际铁路长沙段南起长沙站北至雷锋大道站，沿线属于长

4、沙市商业地和居民区，人口密集，交通繁忙，主要工程包括路基、桥涵、隧道、车站四部分，其中原设计方案中的跃进湖特大桥段起于远大路南侧，跨越风景区跃进湖，到达车站北路东侧后与原湘江隧道对接。随着城际铁路工程建设的进行，受经济、环境、社会等多方面的影响，拟考虑将桥梁方案变更为隧道方案。由于城区桥梁和隧道方案的选择和修建涉及多个部门，受众多因素的影响，目前，有关城市中心区域过水通道的桥隧方案比选仍缺少系统的比选方法和成熟的评价模型，许多关键性技术还有待进一步研究，因而有必要通过综合考虑各方面的因素，对桥梁万方数据硕士学位论文1绪

5、论和隧道方案进行科学系统的比较和评价，为本项目及今后同类项目方案优选提供一定的指导意义。1．2国内外研究现状有关桥改隧方案的评价和论证主要涉及到桥梁与隧道各自方案的特点，中心思想就是桥隧方案的优选决策，一般来说这属于建设项目的可研性阶段要解决的问题，然而由于一般大型工程项目的建设周期长，潜在的变化因素多，随着经济的快速发展和社会的不断进步，一些原本被忽略的或次要的影响因素变得重要起来，因而对于一些己建成的或正在建设项目已不再满足社会发展的需要，或存在的更为优越的建设方案可以代替原有的项目，因而有必要进行认真细致的研究。

6、有关桥隧方案的优选的主体对象是桥梁工程与隧道工程，影响因素则涉及到经济、技术、安全、环境等各个方面。1．2．1桥梁工程研究现状桥梁工程的发展已有两千多的历史，早期的桥梁的建设材料主要是以石桥和木桥为主，结构形式上多为梁桥、拱桥和索桥，许多著名的桥梁至今仍保留下来并发挥它的作用，如：日本岩岛的锦带桥、意大利佛罗伦萨维琪奥桥等[61。受技术、工艺及运输需要的影响，当时的桥梁的承载能力一般较低，跨度和长度也都较小。在相当长的时间里，人们通过不断的实践积累了丰富的建桥经验。19世纪20年代以后，随着铁路运输的出现和发展，混凝土

7、和钢结构技术不断取得突破和发展，世界各国相继开展了大跨度悬索桥梁的研究，实现了大跨度桥梁的设计和建造，如：1931年美国建成了跨度1067m的纽约华盛顿桥，首先突破了桥梁千米跨度的记录；随后在1937年建成了旧金山金门大桥，跨度长达1280m，彰显了其在桥梁领域的垄断实力；1981年英国亨伯大桥的建成，跨度1410m，又创造了新的记录。二战后，欧洲、日本经济开始复苏促进了桥梁工程的发展，斜拉桥开始出现并迅速发展。19世纪60年代，日本首先向海洋进军，开始了跨海桥梁的探索和研究，1998年建成了连接日本神户市和淡路岛的明

8、石海峡大桥，该桥全长391lm，主桥墩跨度达1991m，首创了悬索桥主缆，是第一次采用顶推法施工的跨谷悬索桥，同时也是目前世界上最长的吊桥【71。随着桥梁结构抗风、抗震等理论研究的不断发展，新型材料的出现、计算机技术的应用以及先进的施工工艺、建造加固技术地不断创新，世界桥梁已发展成为较为成熟的系统性学科嘲。我国桥梁发展历史悠久，许