深港西部通道深圳側接線工程下沉式道路結構總體設計

丁興國

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

深港西部通道深圳側接線工程下沉式道路結構總體設計

丁興國

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

深港西部通道深圳側接線工程是通過一線口岸深港過境車輛的專用通道，設計行車速度80 km/h，按雙向6車道高速公路標準建設。主線全長約4.48 km，其中下沉式道路長約3.08 km。下沉式道路為淺埋箱式隧道結構，由全暗埋箱型結構、半敞開箱型結構和全敞開塢式結構組成。通過介紹城市下沉式道路總體布置、基坑區(qū)段劃分、圍護結構有效運用和隧道結構總體設計，使節(jié)能環(huán)保、布局新穎的設計理念得以推廣。

下沉式道路；淺埋箱式隧道結構；結構設計

1　工程概述

深港西部通道工程由深圳灣大橋、深圳灣口岸和深圳側接線工程（以下簡稱“接線工程”）組成，整個工程是國家“十五”重點建設項目，是內地與香港大型基礎設施協(xié)作中第一個重大項目。接線工程是通過一線口岸深港過境車輛的專用通道，設計行車速度80 km/h，按雙向6車道高速公路標準建設。接線工程起于月亮灣大道（設置路塹式匝道與西部通道聯(lián)系），沿線經過大南山北麓、東濱路和后海灣，與工業(yè)大道、后海大道、規(guī)劃后海濱路、科苑大道等相交，終點位于西部通道一線口岸出口，主線下沉式道路（以下簡稱“淺埋箱式隧道”）長3.08 km，設置照明、供配電、通信、監(jiān)控、消防及多功能應急救援通道等設施。接線工程沿線地塊可分為三類，一是大南山風景區(qū)，二是城市建成區(qū)，三是規(guī)劃區(qū)（見圖1）。

圖1　路線走向示意圖

2　工程地質

沿線地質、地貌多樣復雜，擬建場地所處環(huán)境條件苛刻，既穿越山地巖土和城市商業(yè)建成區(qū)，又經過填海拋石和淤泥軟土區(qū)。位于填海區(qū)，地貌單元為海漫灘、海成一級階地。填海區(qū)主線范圍內（暗埋段）經人工堆積填高整平，已形成20～32 m寬路堤。堤身是以拋石擠淤法形成的，以大塊填石充填黏性土為主，填石主要為微風化花崗巖塊石，塊石直徑一般在30～80 cm，最大超過100 cm，為已圍堰區(qū)域。路堤兩側有厚度較大的淤泥層，有機質含量為3.67%～9.91%。東端口岸區(qū)（匝道部分）已填海造陸，經插板堆載預壓軟基處理而成。填海區(qū)隧道底部不連續(xù)分布有厚度變化較大的淤泥質亞黏土層，有機質含量較高，為3.92%～16.03%。

3　工程環(huán)境特點

接線工程部分路段通過城市建成區(qū)，有約一半以上的路段與現(xiàn)有東濱路和規(guī)劃的東濱路延伸線重合，其余路段位于規(guī)劃的大南山風景區(qū)。接線工程與多條城市道路交叉，城市交通量大，地下管道復雜，且沿線居民住房密集，大南山北麓有大片的荔枝林及正在籌建的大南山公園。

4　主要技術標準

（1）主線車輛荷載：汽車—超20級、掛車—120，貨柜車按汽車—超20級的重車（前后軸距10 m）布置進行驗算。

（2）地面車輛荷載：城—A級。

（3）公路等級：高速公路。

（4）計算行車速度：80 km/h。

（5）車道數(shù)：雙向6車道。

（6）隧道建筑限界：

限寬：按公路橫斷面布置；

限高：不小于5.0 m（建筑限界頂角寬度0.75 m以外），照明、風機等設備空間另加1.0 m、1.5 m。

（7）支護工程安全等級劃分：從東濱水廠以東至后海濱路段（建成區(qū)域）為一級，其余為二至三級，其中填海區(qū)為三級。

（8）地下結構抗?jié)B等級：S8級。

（9）抗震：地震基本烈度7度。

5　隧道結構總體設計

5.1下沉式道路總體布置

在總體布置上，根據(jù)不同區(qū)域的特點，分別采用下沉式道路、高架橋和路塹式道路，有效解決了該工程建設對區(qū)域環(huán)境的影響。

下沉式道路為淺埋箱式隧道結構（以下簡稱“地下結構”），按地形和環(huán)境特點，地下結構由全暗埋箱型結構、半敞開箱型結構和全敞開塢式結構組成，并為采取經濟可靠的通風方式創(chuàng)造條件（見圖3）。

5.2基坑區(qū)段劃分、圍護結構工程

（1）建成區(qū)四海路以西至K2+278北側、四海路（約K2+440附近）至后海大道路段構筑物較密集，紅線寬度較小的路段采用鉆孔灌注咬合樁方案。

（2）后海大道至后海濱路為新近填海區(qū)段，由于北側北師大附中等構筑物和南側排洪渠的存在，仍采用鉆孔灌注咬合樁方案。

（3）規(guī)劃后海濱路以東的海堤區(qū)域，結合地基處理方案采用鉆孔灌注咬合樁圍護。

（4）一線口岸匝道基坑支護形式，其基坑深度不大于5 m時，采用放坡開挖，基坑深度大于5 m時，采用與主線一致的鉆孔灌注咬合樁支護。

（5）在剝蝕臺地區(qū)段（K1+396～K2+440）內以土釘墻支護形式為主，當大于12 m深度或該工程擬建場地可能出現(xiàn)的斷裂裂隙等危害性地質時，采用鋼板樁或鉆孔排樁加預應力錨桿支護方案，并結合土釘墻支護采用綜合支護方案。

5.3結構設計

圖2　建成區(qū)道路典型橫斷面圖（單位：m）

圖3　地下結構總體布置圖

地下結構縱向節(jié)段長度按國內有關規(guī)范、基地土層情況、結構受力、施工規(guī)模、接縫構造技術要求及其總體布置情況而定。該工程結構節(jié)段長度選取20～25 m。

關于地下主體結構與圍護結構之間的關系處理，該工程考慮到兩者結構形式、規(guī)模與服務對象的不同及其混凝土澆筑齡期相差懸殊等綜合因素，經權衡利弊分析認為，采取地下主體結構與圍護結構隔離方式，圍護結構僅作為施工臨時結構。

地下結構標準斷面選用單箱三室的矩形箱室斷面，能有效顧及交通功能、市政管線、與之相交的市政工程、經濟性和施工安全便利等方面綜合需求。標準斷面單向箱室凈寬13.2 m，中間1.2 m的逃生道兼作管廊，總寬30.1 m，每隔200～250 m設置與地面聯(lián)絡通道。

（1）暗埋段

單箱三室箱型結構，兩側箱室凈寬13.2 m，中間箱室凈寬為1.2 m，箱室標準凈高6.0 m。頂板厚采用1.0 m，底板頂面設2%的雙向橫坡，墻厚0.4～0.85 m。圖4為暗埋段標準橫斷面圖。

（2）半敞開段

單箱三室箱型結構，兩側箱室凈寬為13.2 m，中間箱室凈寬為1.2 m，箱室凈高大于6.0 m（由地面道路設計高程而定）。頂板厚采用1.0 m，底板頂面設2%的雙向橫坡，墻厚0.4～0.85 m，天窗尺寸2.5 m× 6.5 m。圖5為半敞開段橫斷面圖。

（3）敞開段

單槽三單元結構，兩側槽凈寬為13.2 m，中間箱室凈寬為1.2 m，底板頂面設2%的雙向橫坡，墻厚0.4～0.85 m，橫撐中距為5.0 m。圖6為敞開段橫斷面圖。

6　結　語

深港西部通道深圳側接線工程是國內首條位于城市主干路的特大型現(xiàn)澆箱形隧道，是一條典型的下沉式道路。隧道結構布置充分依托線路走向的地形和環(huán)境特點構成一種合理經濟、節(jié)能環(huán)保、靈活多變的結構形式，達到更具安全性、經濟性、美觀性、實用性的綜合需求與目標。

圖4　暗埋段標準橫斷面圖（單位：cm）

圖5　半敞開段橫斷面圖（單位：cm）

圖6　敞開段橫斷面圖（單位：cm）

U412.37

B

1009-7716（2016）03-0009-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.03.003

2015-10-10

丁興國（1965-），男，上海人，高級工程師，從事橋梁設計工作。