余姚東旱門過江隧道線路設計

舒曉建，郭 英，陳 力

（杭州市城建設計研究院有限公司，浙江杭州310001）

1 概述

擬建的余姚市東旱門過江隧道，由北向南沿東旱門路、橫穿最良江下方布置，隧道道路性質(zhì)定位為城市次干路，設計時速30 km/h。最良江兩岸地面標高3.0～5.5 m，規(guī)劃河底標高-2.20 m，河道寬度40 m；根據(jù)市政規(guī)劃，隧道U型槽沿東旱門道路中心布設，該道路寬度約26 m。隧道總平面示意見圖1。

2 設計要點分析

2.1 地面道路寬度限制

根據(jù)市政規(guī)劃要求，隧道建成后，其兩側(cè)地面道路必須保持雙向兩車道+兩條非機動車道通行條件，這就限制：（1）隧道內(nèi)機動車道不得超過兩條，以確保地面道路通行寬度；（2）隧道U型槽段結(jié)構(gòu)中心線應與東旱門路中心線一致，以保持兩側(cè)地面道路寬度均衡；

2.2 隧道洞門位置要求

受規(guī)劃條件限制，隧道南北兩端車輛必須在萬年橋東路路口以北、世南東路路口以南進出隧道，即：隧道U型槽敞口段不得跨越萬年橋東路與世南東路。在實際設計中，這一要求的達成受以下客觀因素控制：（1）萬年橋東路與世南東路距離約600 m，最良江兩岸地面標高3.0～5.5 m，規(guī)劃河底標高-2.20 m；（2）根據(jù)已建成同類工程經(jīng)驗，隧道U型槽縱坡不宜超過4.5%。（3）規(guī)劃江底40 m范圍內(nèi)，隧道頂板上部覆土不得小于1 m。受上述因素控制，隧道拉縱坡條件局促，實際設計中應特殊處理。

2.3 非機動車通行要求

規(guī)劃部門要求隧道內(nèi)在考慮行人通過前提下，應具備非機動車道通行能力。根據(jù)《城市道路設計規(guī)范》要求，取機動車道與非機動車道相關設計參數(shù)，見表1。

表1 機動車與非機動車設計參數(shù)

根據(jù)表1，機動車與非機動車在凈空、最大縱坡坡度等方面均有不同要求，設計中應靈活處理該矛盾，以使得兩者達到一定程度統(tǒng)一。

3 方案比較分析

經(jīng)多方比選，本隧道線型設計存在兩個方案。

方案一：隧道內(nèi)機動車與非機動車始終以并行方式在同一斷面內(nèi)出入隧道，見圖2、圖3。

方案二：隧道內(nèi)機動車與非機動車在江底段并行，在隧道進入岸邊地塊后，機動車與非機動車分離，非機動車與行人以斜坡推行+臺階踏步方式出地面，見圖4、圖5。

3.1 線路縱斷面設計方案比較

隧道內(nèi)機動車縱坡要素受以下因素控制：（1）地面道路高程與江底高程相差約5.3 m；（2）隧道頂板上部必須保持厚度不小于1 m的覆土；（3）機動車隧道內(nèi)凈空要求不小于4.0 m；（4）隧道兩端道路交叉口距離江邊約240～300 m。經(jīng)綜合考慮，將全隧道機動車縱坡設計為“V”字型，最低點設置于江中心下方。

方案一非機動車道縱坡采用與機動車道相同的“V”字型，其路面最低點距離隧道頂板內(nèi)沿2.6 m，為確保非機動車與機動車同步進出地面，非機動車最低點兩側(cè)縱坡端點順接機動車道縱坡端點，順接后的非機動車坡度分別為3.54%、4.42%，根據(jù)規(guī)范要求，非機動車極限騎行坡度為3.5%，極限坡長為150 m。因此，非機動車在通過本隧道時，其出地面主要靠人力推行，對使用者體力要求較高。

方案二非機動車道坡度為3%，平面長度約90m，均滿足規(guī)范要求。在隧道平面進入岸邊地面后，非機動車通過斜坡轉(zhuǎn)出地面。

圖1 隧道平面示意圖（單位： m）

圖2 方案一隧道平面圖（單位： m）

圖3 方案一隧道縱斷面圖 （單位： m）

圖4 方案二隧道平面圖（單位： m）

3.2 線路平面設計方案比較

兩個方案的機動車道均采用相同的平面線型，區(qū)間在于非機動車道的平面布設方式截然不同。

方案一：非機動車與機動車平面長度相同，非機動車道長度550 m。在U型槽段，隧道19 m寬度范圍內(nèi)保留雙向兩條機動車道(8 m)+兩條非機動車道(5 m)，由于東旱門路南北兩側(cè)地面道路寬度僅為6.0 m，在隧道建成后其周邊地面交通條件局促。U型槽段斷面示意見圖6。

圖5 方案二隧道縱斷面圖（單位： m）

方案二：在隧道進入岸邊后，非機動車道與機動車道分離，前者通過“U”型斜坡與臺階通道爬升至地面，非機動車與行人過江所需的通過長度僅為220 m，遠低于方案一；U型槽區(qū)段僅保留雙向兩條機動車道，隧道寬度約9.2 m，隧道建成后，東旱門路東西兩側(cè)地面道路寬度約9 m，其地面交通條件優(yōu)于方案一。

3 經(jīng)濟分析

方案一隧道總長度550 m，建筑面積10 700 m2；方案二隧道長度與方案一相同，建筑面積8 200 m2。經(jīng)估算，方案二工程造價比方案一低約500萬元。

4 結(jié)論

（1）工程建設階段，方案二工程造價顯著低于方案一。

（2）工程使用階段，對于非機動車與行人而言，在通行便利性與快捷性方面，方案二優(yōu)于方案一。

（3）方案二非機動車在岸邊即與機動車道分離，其U型槽寬度小于方案一，對隧道周邊區(qū)塊的交通影響更小。

綜上所述，本次過江隧道線路設計采用方案二。

圖6 方案一U型槽斷面示意圖（單位：m）