新建铁路施工组织设计

新建铁路施工组织设计
新建铁路施工组织设计
1 编制依据、范围及设计概况
1.1 编制依据
⑴国家相关法律、法规，国家有关部门、铁道行业及中国铁路总公司相关技术标准、规范、指南，中国铁路总公司相关规章制度。

⑵国家发展和改革委员会《关于新建铁路可行性研究报告的批复》（发改基础〔2016〕2076号）。

⑶中国铁路总公司《关于新建铁路初步设计的批复》
⑷中国铁路总公司《铁路工程施工组织设计规范》（Q/CR 9004-2015）。

⑸中国铁路总公司《中国铁路总公司铁路建设管理办法》（铁总建设〔2015〕78号）。

⑹原铁道部《铁路大型临时工程和过渡工程设计暂行规定》（铁建设〔2008〕189号）。

⑺中国铁路总公司《铁路工程设计措施优化指导意见》（铁总建设〔2013〕103号）。

⑻原铁道部《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》（铁建设〔2010〕120号）。

⑼原铁道部《关于进一步加强铁路建设项目临时用地复垦工作的通知》（铁建设〔2008〕104号）。

⑽中国铁路总公司《铁路隧道施工机械配置技术规程》（Q/CR9226-2015）。

⑾中国铁路总公司《铁路桥梁工程施工机械配置技术规程》（Q/CR9225-2015）。

⑿中国铁路总公司《铁路路基工程施工机械配置技术规程》（Q/CR9224-2015）。

⒀原铁道部工程管理中心关于印发《铁路工地混凝土拌和站标准化管理实施意见》的通知（工管办函〔2013〕283号）。

⒁原铁道部工程管理中心关于印发《铁路工地试验室标准化管理实施意见》的通知（工管办函〔2013〕284号）。

⒂中国铁路总公司工程管理中心关于印发《铁路隧道监控量测标准化管理实施意见》的通知（工管办函〔2014〕92号）。

⒃《中国铁路总公司关于进一步加强铁路隧道工程质量检测工作的通知》铁总建
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设函[2014]637号。

⒄铁路公司与地方政府的有关纪要、协议等。

⒅勘察设计合同以及合同的有效组成文件、设计施工图。

⒆当前铁路建设的技术水平、管理水平和施工装备水平。

⒇施工组织调查报告。

1.2 编制范围
新建正线长度243.265公里，联络线11.739单线公里，新建及扩建动车存车场2处，动车走行线3.618单线公里。

1.3 设计概况
⑴本项目由中铁第四勘察设计院集团有限公司负责勘察设计。

⑵2016年9月，国家发展和改革委员会《关于新建铁路可行性研究报告的批复》（发改基础〔2016〕2076号），批复了项目可研报告。

⑶2017年6月，中国铁路总公司、湖南省人民政府《关于新建铁路初步设计的批复》(铁总鉴函〔2017〕500号)，联合批复了初步设计。

⑷《中国铁路总公司关于新建铁路隧道段站前工程初步设计的批复》（铁总鉴函［2016］779号）。

⑸《中国铁路总公司工程管理中心关于新建铁路先期开工段站前工程施工图审核报告审查意见的函》（工管施审函［2016］207号）。

⑹《中国铁路总公司工程管理中心关于新建铁路站前工程施工图审核报告审查意见的函》（工管施审函［2017］125号）。

2 工程概况
2.1 线路概况
线路全长247.481km。

全线设7座车站，其中2坐既有车站，其他5座为新建车站。

2.2 主要技术标准
设计线路主要技术标准如下：
⑴铁路等级：高速铁路
⑵正线数目：双线
⑶设计行车速度：350km/h
⑷线间距：5.0m
⑸最小曲线半径：7000m，困难条件下5500m
⑹最大坡度：20‰，困难条件下30‰
⑺牵引种类：电力
⑻机车类型：动车组
⑼到发线有效长度：650m
⑽行车指挥方式：调度集中
⑾建筑限界：按《高速铁路设计规范》（TB 10621-2014）执行
2.3 主要工程内容和数量
2.3.1. 征地拆迁工程
全线红线内征地8330亩,临时用地11505亩；拆迁建筑物39.31万㎡，其中区间拆迁18.69万m2，站场拆迁20.62万m2；改移道路19.709公里。

2.3.2. 路基工程
路基正线长20.976km，占正线长度的8.62%。

全线区间路基土石方554.539万m3，其中填方42.704万m3，挖方511.835万m3。

站场路基站场总土石方1052.48万m3，其中填方336.163万m3，挖方716.317万m3。

全线支挡及防护主要工程数量（不含排水设施）：总圬工49.7万m3，每路基延米圬工19.16m3；路堤边坡土工格栅78.2万m2；
2.3.3. 桥梁工程
工程范围内梁式大中桥共计184座—67.204km，其中正线梁式大
中桥共计165
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座—58.867km，左线梁式大中桥共计160座—56.743km，占线路总长度的23.3%。

其中正线双线桥梁55193m，单线桥梁3674.5m，涵洞64座2157.4延横延米；全线共有双线简支箱梁1308孔，单线箱梁52孔，T梁234单线孔。

2.3.4. 隧道工程
正线隧道共118座，总长165.697km，占正线长度的68.15%。

其中小于1km的隧道30.667km/73座，1～3km的隧道50.178km/30座，3～5km的隧道36.467km/9座，5～10km的隧道24.139km/4座,大于10km的隧道24.245km/2座；正线隧道Ⅱ级围岩仅占0.43%，Ⅲ级围岩占28.57%，Ⅳ级围岩占43.98%，Ⅴ级围岩占27.02%。

2.3.5. 轨道工程
正线铺设无砟轨道479.3铺轨公里，有砟轨道16.0铺轨公里；站线铺设无砟轨道5.55铺轨公里，站线及联络线铺设有砟轨道33.45铺轨公里，铺道岔118组；正站线共计铺设道砟14.9万m3。

2.3.6. 站后工程
新建牵引变电所5处，改建牵引变电所1处，生产及生活房屋119554㎡（站房34836m2），钢筋混凝土雨棚71325㎡。

2.3.7. 主要大型临时工程
全线共设简支箱梁制（存）梁场5处(其中怀化制梁场含101孔双线箱梁和234孔单线T梁)，铺轨基地1处，双块式轨枕预制场1处。

主要工程数量见表2.1。

2.4 征地拆迁数量、类别、特殊拆迁项目情况
本项目征地拆迁主要内容及数量如下：
（1）用地：永久用地8330亩，临时用地11505亩，共计19835亩。

（2）拆迁：拆迁39.31万m2。

2.5 工程特点
本铁路位于湖南省西北部，线路穿过武陵山、雪峰山两个次级隆起带和沅麻盆地、大庸盆地两个次级沉降带等地貌单元的部分和全部。

沿线地质构造复杂，地形地貌多变，可溶岩广布，岩溶强烈发育，溶洞、落水洞等广泛分布，线路桥隧比重大，是典型的复杂山区铁路。

工程特点主要表现以下四个方面：
2.5.1地形地质条件复杂,施工安全风险大
线路穿越武陵山区，所经区域地形复杂，区域地质作用剧烈，可溶岩与砂页岩交相出露，不良地质特别发育，类型众多，沿线分布的主要断裂构造有42条。

沿线发现有大量的岩溶、岩堆、顺层、不整合接触带和页岩气等不良地质地段，其中可溶岩总长度70.3km，占线路总长的28.9%，各种岩溶形态发育强烈，岩溶水富集。

已查明与线路关系较大的暗河3条，隧道施工中遇到溶洞、暗河、溶腔及突泥涌水的风险大，此外，全线还穿过小型岩堆、危岩落石及不整合接触带等不良地质地段若干处,对工程实施将造成较大影响。

经过隧道、桥梁、路基风险评估，确定17座隧道、7座桥梁、8处路基共32个工点为高风险管理工点。

2.5.2重点控制工程多,工期控制难度大
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张吉怀全线共有正线桥梁58.86km/165座、正线隧道165.697km/118座，正线桥隧比例92.3%。

本线隧道工程最为显著的特点是地质条件复杂，高风险隧道多。

有23座隧道位于岩溶发育区，其中7座为高风险复杂岩溶隧道；6座深埋隧道存在高地应力产生岩爆的风险；18座隧道含炭质页岩；39座隧道存在危岩落石。

隧道工程实施难度大、风险高。

本线桥梁工程较为复杂，高桥、特殊结构大跨度桥、车站内多线桥等桥梁工程多。

墩高50 m以上高桥及站内多线桥有28座，上跨高速公路、国省道和铁路桥梁35处，本线路基比重不大，但受地形地质条件限制，陡坡路基、深路堑、顺层切坡路基及岩溶路基等复杂路基工点分布多，约占路基总长的84%。

大于30m的超深路
堑30处/2185m；大于50m的超深路堑6处/708m；最高边坡为吉首东站，边坡高大于80m。

根据对全线施组的研究，全线重难点工程58处，其中控制性工程1桥9隧共10处，工期敏感点6路14桥5隧共25处。

由于重难点控制工程多且分布广泛，形成大量的工期关键节点，给工期控制造成很大难度。

2.5.3引入地区和枢纽控制因素多，实施难度大
本铁路需从张家界接入黔张常铁路，在怀化地区接入沪昆客专和怀邵衡铁路。

铁路总图布局复杂，既有、在建、规划铁路项目并存，控制因素多，既要满足运输需求，又要尽量减少对运营铁路的影响，还需最大程度减少在建工程变更。

特别是引入怀化枢纽怀化南站，该站为沪昆客专的无砟轨道高架站，沪昆场未预留本线接入条件，且位于岩溶强发育地段，张吉怀联络线接入沪昆场需兼顾运输需求、运营影响和施工难度三大因素，实施难度之大堪称目前全路既有站改建工程之最。

2.5.4环境敏感目标多,环水保要求高
沿线所经地区风景秀丽，旅游资源丰富，沿线各等级的自然保护区（包括张家界大鲵保护区、小溪国家级自然保护区等）、森林公园、水源保护地、风景名胜区等环境敏感目标分布有16处；新华山、邓家坡、边岩、天桥山、己戎村等18座隧道、6段路基处于炭质岩地层，环境污染风险大。

如何做好项目建设过程中的环境保护、水土保持工作，是项目建设过程中面临的一个重要课题。

必须在项目建设各阶段的组织策划、方案制订、资源配置以及协调管理各方面进行谋划，重点研处场地平整、边坡开挖、弃（土）渣处理及涉地下水施工等工作，尽量减少对自然生态环境的影响，以确保环境保护目标的实现。

2.6 控制工程及重难点工程
本铁路为山区铁路，地形、地质条件复杂。

路基有岩溶、高陡深路堑、顺层高边坡、软基类型的工点；桥梁大跨度的连续梁、刚构、T 构、钢桁拱及钢桁梁等特殊结构多，并有多处跨越高速公路、既有铁路、公路、河流，桥位处有岩溶、高陡边坡基坑开挖等多种不良地质的工点；高风险复杂岩溶隧道、存在高地应力产生岩爆的风险、含炭
质页岩、存在危岩落石隧道工点较多。

根据对全线施组的研究，确定重难点工程共计58处,其中控制性工程10处。

详见表2.2重难点工程汇总表。

表2.2 重难点工程汇总表（8段路基、13座桥梁、37座隧道）
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3 建设项目所在地地区特征
3.1 自然特征
3.1.1 地形、地貌
本铁路沿线地形地貌主要受控于雪峰山脉、武陵山脉两个次级隆起带和沅麻盆地、大庸盆地两个次级沉降带，地貌类型主要为构造侵蚀、溶蚀中低山和构造剥蚀丘陵。

沿线地形地貌可分为河流冲洪积阶地、剥蚀中低山区、剥蚀低山丘陵区和剥蚀丘陵区。

⑴河流冲洪积阶地
主要分布于张家界澧水河沿岸，地势略有起伏，地面标高160～200m，高出河床20～50m，多被切割成土丘状，大多已辟为旱地，为民房分布密集区。

依据距离河流的远近和高差，可分为河漫滩、一级阶地和高阶地垄岗。

⑵构造剥蚀中低山区
分布于张家界至朝阳坪一带，受武陵山隆起带影响，山势陡峻，峡谷深切，地面标高300~1251m，相对高差200~1000m，最高点位于澧水和酉水的分水岭地带，地面坡度25~40°，多陡崖断壁，“V”形谷发育，溪沟下切强烈，属中等切割地形，主要为峡谷及高山台地，
坡降大，多瀑布、跌水。

该区局部分布的岩溶盆地地貌，岩溶发育，多暗河，如芙蓉镇汇水岩溶盆地，发育科必洞暗河管网系统和芙蓉河地下水系统。

⑶剥蚀低山丘陵区
主要分布于朝阳坪~凤凰一带，位于沅麻盆地边缘，主要为受沅麻盆地和武陵山脉控制的由山区向丘陵区递变的地貌特征，地势起伏，海拔240-650m，高差100-300m，坡度15~30°,局部60~70°，山顶多圆和平缓，坡度一般20~40°，洼地零星分布在溶峰之间，为低山丘陵峰丛洼地类型。

山坡植被发育，多为灌木乔木，台地处开辟为橘园，洼地处多开辟为农田，苗寨多分布于开阔的洼地处。

洼地村落处多有村道通过，大多为水泥硬化路面，少数土路通行仍较困难。

⑷剥蚀丘陵区
分布于凤凰~怀化一带，受沅麻盆地控制，大部为沅麻红层丘陵区，地面高程150~560m，相对高差50~400m，山坡坡度10~25°，植被茂密，多为乔木、灌木及杂草，部分辟为果园，种植桔子、柚子及甜橙。

谷地地势稍起伏，地面高程130~270m，相对高差8~30m。

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3.1.2 工程地质
⑴地层岩性
沿线岀露地层较多，从震旦系至第四系均有岀露。

张家界地区主要分布志留系砂质页岩，局部分布奥陶系灰岩；张家界后坪至凤凰一带广泛分布元古界浅变质砂岩、板岩、震旦系含砾砂岩、白云岩、寒武系下统炭质页岩、页岩、薄层灰岩夹页岩及中上统灰岩、泥质灰岩、白云岩；朝阳坪至吉首、凤凰至怀化段分布一定厚度的以泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主的白垩系红层；怀化地区分布有岩溶强发育的石炭系灰岩。

⑵地质构造
项目区地处湖南省西北部，为华夏系、新华夏系构造一级隆起带的南西段，主要包括雪峰山、武陵山两个次级隆起带和沅麻盆地、大庸盆地两个次级沉降带的部分和全部，主要构造线呈北北东至北东向
展布，由一系列褶皱和断裂带组成。

华夏系构造是湖南省重要的构造体系，为北东向展布的大型隆起、拗陷、褶皱和断裂。

断裂规模巨大，某些断裂晚期被新华夏系构造所利用。

新华夏系构造遍布全省，具有发育广泛、规模巨大，成生时代新、晚近期局部地区仍有活动的特点，多为大型隆起、拗陷及断裂，他们相互平行、断裂集中成带，雁行斜列呈多字型。

张家界至凤凰段，线路走向为北东至南西，与区域北东向、北北东向构造大致平行，主要受武陵山隆起带影响，褶皱发育，断裂构造主要为张家界—古丈—吉首断裂带，由川岩坪——青鱼潭逆断层、贺喜坪——长官砦逆断层、古丈压性断裂、石家寨——铜钱坡压扭性断裂等一系列压性、压扭性断层构成，线路沿该构造带展布，受构造影响较大。

凤凰至怀化段，线路走向为北西至南东向，与区域北东向、北北东向构造近垂直，主要受雪峰山隆起带影响，褶皱、构造发育，如桐木槿压性断层、柑子溪压性断层、竹林坪断层等，多具压性特征，线路大角度穿越，受构造影响相对较小。

⑶不良地质
不良地质主要为岩溶、采空区、危岩落石、堆积体、滑坡、顺层、页岩气、高地应力、塌岸，特殊岩土主要为软土、松软土。

3.1.3 水文地质特征
沿线地下水类型可划分为松散岩类孔隙水、红层裂隙—溶洞水、基岩裂隙水及碳酸盐岩类岩溶水。

松散岩类孔隙水主要赋存于沿线河流及其河漫滩、沿岸阶地以及山间谷地砂、卵砾石地层中，潜水，局部略具承压性，大气降水补给为主，水量中等，以向河流径流排泄为主；红层裂隙—溶洞水主要分布于红层与下伏可溶岩地层不整合接触带附近，分布于吉首、凤凰至怀化一带，主要以溶洞水、裂隙水的形式存在，水量随季节变化较大；基岩裂隙水主要赋存于基岩风化裂隙以及构造裂隙中，本段构造发育，在断层带附近水量较为丰富，大气降水补给，向最近侵蚀基准面径流排泄；碳酸盐岩类岩溶水主要分布于沿线可溶岩区，水量丰富，受大
气降水、第四系孔隙潜水垂向补给及基岩裂隙、岩溶管道水侧向补给为主，向当地侵蚀基准面径流排泄，局部发育大型岩溶暗河，线路附近的暗河主要有竹园坡、曲家庄暗河管网区的玉皇洞暗河，芙蓉镇岩溶发育区的呆业洞暗河、补朝暗河、兰花洞暗河、上马路暗河、下马路暗河、沙土湖暗河，吉首岩溶发育区北部管网区发育的毛坪暗河、马颈坳暗河，鸭宝洞——樱桃坳暗河管网区发育的奇梁洞暗河。

根据化验资料，本段张家界至凤凰一带地表水、地下水无化学侵蚀性，凤凰至怀化段地表水、地下水局部具二氧化碳侵蚀性，化学侵蚀作用等级为H1。

3.1.4 地震动参数
根据2015年5月颁布的《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2015图A.1）及《中国地震动加速度反应谱特征周期区划图》(GB18306-2015图B.1)，线路(包括贯通方案、所有比较方案和联络线等)所在区域地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特周期为0.35s。

3.1.5 气象特征
沿线地处中亚热带山地季风湿润气候区。

沿线气候温和，光热充足，雨量充沛，无霜期长，严寒期短，四季变化明显。

冬季干燥寒冷，夏季则多阴雨暑热，多年平均降雨量在1347～1623mm之间，年均气温17℃，年最高气温41.6℃，最低气温-15.5℃，平均风速1.7m/s,最大风速33m/s。

受地形、地貌等因素的影响，沿线气候复杂多变，干旱洪涝、大风冰雹等自然灾害也比较频繁。

气象特征统计如下表3.1沿线地方气象资料。

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3.1.6 水文、河流
本线位于湘、鄂、渝、黔四省市交界地带, 地处武陵山区。

沿线水系发育，山间坡陡多为急流，盆地多为曲流。

张家界西站至怀化南站，线路依次跨越澧水、沅江支流酉水、锦江、舞水等河流，均属于长江
洞庭湖水系。

3.1.7 重要环境敏感区
本工程沿线环境敏感区数目多、等级高、分布广，在铁路选线中已贯彻“环保选线”的理念，绕避了大量环境敏感区。

但受地质条件、技术标准等限制，本工程不能够完全避让研究范围内的环境敏感目标，工程穿越生态环境和水环境敏感目标还有16处。

见表3.2。

表3.2 工程沿线涉及的主要环境敏感区一览表
3.2 交通运输情况
沿线交通以铁路、公路为主，水运、航空为辅。

3.2.1 铁路
本线两端分别接张家界西站和怀化南站，张家界西站与在建黔张常铁路相接，怀化南站与在建怀邵衡铁路、沪昆高铁相接，区间正线与焦柳铁路基本并行，怀化地区有沪昆铁路横穿东西、渝怀铁路从西北方向引入。

本工程施工时，通过上述铁路可将主要材料运至既有邻近的车站，再转运到工地。

3.2.2 公路
本线所经地区公路主要有包茂、杭瑞等高速公路，G209、G319等国道，S228、S229、S230、S306等省道，以及与国省道相联的县乡公路组成公路交通网。

公路部分路段与本线基本平行，可以作为工程施工时的主要运输干道。

永顺、古丈等山区地带，公路运输较为困难，部份地段县道通行宽度不能满足施工大型设备（车辆）会车要求，需增设会车道；部分地段乡村道路（水泥混凝土路面）路面较窄，设计负荷标准低，大型施工机械通过后可能会导致路面破损，需考虑在本工程完工后对村村通道路进行恢复。

材料主要利用既有省道和整修、拟修乡村道路运输。

3.2.3 水运
线路所经地段地表水系发达，江河网纵横，主要有澧水、酉水、峒河、锦江、舞水等水系，部分江河有通航要求。

根据本建设项目的
工程分布情况，结合材料的来源地及供应点以及公路交通运输情况，用船运距离较短，水运效率不高，且还需汽车二
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