滕州市平安路隧道工程總體方案設(shè)計

李萬百，楊 陽，劉恩廣

（中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司，天津市 300381）

1 項目概況

滕州市平安路（以下簡稱平安路）位于滕州市中心區(qū)域，規(guī)劃為東西向的主干路，連接滕州市老火車站和高鐵東站，是連接滕州市老城區(qū)與新城區(qū)的重要通道和景觀大道，如圖1所示。平安路分為平安路西段、中段和東段。此次設(shè)計范圍為平安路西段，為新建道路，起于龍泉路，終于呈祥大道，設(shè)計車速50 km/h，全長4 152.636 m。道路紅線寬度42 m，兩側(cè)規(guī)劃有寬度不等的綠地。

圖1 滕州市平安路區(qū)位圖

規(guī)劃平安路西段依次與龍泉路、吉山路、來鳳大道、京臺高速、鳳凰湖、湖東路、臨湖大道和呈祥大道存在相交點，如圖2所示。其中京臺高速為現(xiàn)狀高速道路，其余道路均為規(guī)劃道路，鳳凰湖為規(guī)劃湖泊。其中平安路與龍泉路、吉山路、臨湖大道和呈祥大道均采用平交方式。

圖2 滕州市平安路西段相交道路

京臺高速是現(xiàn)狀南北向高速道路，將滕州市區(qū)分為兩部分，京臺高速西側(cè)為滕州市老城區(qū)，東側(cè)為滕州市高鐵新區(qū)。此次平安路設(shè)計采用下穿形式跨越京臺高速。

平安路跨越鳳凰湖可考慮采用橋梁或隧道兩種方式之一。由于隧道和橋梁相比具有以下優(yōu)點：不受自然氣候影響，行車安全性較高；不影響湖面以上空間的使用和通航；占地較小，附加價值較高；戰(zhàn)備時可作為人防避難場所；噪音小，對居民影響小，同時解決市政管線過湖；對景觀湖的景觀影響小等，因而確定采用隧道形式下穿鳳凰湖。由此平安路下穿京臺高速、來鳳大道、鳳凰湖和湖東路，實現(xiàn)東西城區(qū)的貫通。

2 現(xiàn)狀道路概況

京臺高速縱穿滕州市區(qū)，連接新老城區(qū)之間的道路均需穿越京臺高速。京臺高速現(xiàn)狀為雙向四車道，寬約28 m，路基段高出兩側(cè)地面3 m左右。

滕州市高鐵新區(qū)現(xiàn)狀有若干條道路穿越京臺高速，分別為S241省道、北辛路（S343省道）、荊河?xùn)|路以及若干條村莊道路，均采用橋梁或箱涵的形式下穿京臺高速。

滕州市高鐵新區(qū)現(xiàn)狀道路概況見圖3。

圖3 滕州市高鐵新區(qū)現(xiàn)狀道路概況

3 線位調(diào)整

平安路規(guī)劃線位與下穿京臺高速現(xiàn)狀橋梁沖突，由于平安路下穿京臺高速需頂進(jìn)施工，現(xiàn)狀橋梁會導(dǎo)致無法頂進(jìn)施工。而京臺高速斷交施工沒有可行性。因此，為了避免與現(xiàn)狀橋梁沖突，本次設(shè)計提出了平安路改線方案：將平安路下穿高速處線位北移38.4 m，采用S型曲線連接到規(guī)劃線位。

平安路規(guī)劃線位與現(xiàn)狀橋梁關(guān)系見圖4。平安路改線線位與規(guī)劃線位關(guān)系見圖5。

圖4 平安路規(guī)劃線位與現(xiàn)狀橋梁關(guān)系

圖5 平安路改線線位與規(guī)劃線位關(guān)系

改線后的平安路可避開現(xiàn)狀橋梁，并具備頂進(jìn)施工開挖基坑的空間，京臺高速亦可正常通行，現(xiàn)狀通道橋則可作為滕州市老城區(qū)和高鐵新區(qū)行人和非機動車的連接通道。

4 隧道橫斷面方案比選

科學(xué)合理地確定道路橫斷面是項目設(shè)計的重點。平安路道路紅線寬度42 m，兩側(cè)有寬度不等的綠地。本次標(biāo)準(zhǔn)段道路斷面形式為：3.5 m（非機動車道）+2 m（側(cè)分帶）+10.5 m（機動車道）+2 m（中分帶）+10.5 m（機動車道）+2 m（側(cè)分帶）+3.5 m（非機動車道）=34 m（本次道路實施范圍），人行道與兩側(cè)綠地景觀設(shè)計綜合考慮。

其中10.5 m（機動車道）=0.25 m（路緣帶）+3.5 m（車行道）+3.25 m（車行道）+3.25 m（車行道）+0.25 m（路緣帶）。

結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)段的斷面形式、相關(guān)規(guī)范[1]、業(yè)主要求、路段特點等，通過研究與論證，提出3種隧道斷面方案進(jìn)行比較。

4.1 方案一

單室的斷面形式為：0.75 m（檢修帶）+0.25 m（路緣帶）+（3.5+3.25×2）m（車行道）+0.25 m（路緣帶）+0.25 m（檢修帶）=11.5 m，見圖 6。

圖6 隧道斷面方案一（單位：m）

本方案設(shè)計為雙向六車道，行車道、路緣帶、檢修道等均選取《城市地下道路工程設(shè)計規(guī)范》[1]一般值寬度，在滿足規(guī)范的前提下斷面寬度最合理，投資最低。

本方案依據(jù)《城市地下道路工程設(shè)計規(guī)范》[1]，機動車洞內(nèi)未設(shè)置人行道及非機動車道，行人和非機動車可利用現(xiàn)狀通道前往新老城區(qū)，不在隧道內(nèi)通行，避免與隧道內(nèi)機動車相互干擾，也避免了隧道內(nèi)火災(zāi)、煙塵等有害氣體以及社會治安等因素對行人的不利影響。

本方案中，行人和非機動車可利用現(xiàn)狀荊河?xùn)|路前往老城區(qū)和高鐵新區(qū)，如圖7所示。

圖7 行人和非機動車通行路線

本方案隧道斷面面積最小，投資最低，總投資52 143萬元人民幣，其中隧道段約為42 561萬元人民幣。

4.2 方案二

單室的斷面形式為：1 m（檢修帶）+0.5 m（路緣帶）+3×3.75 m（車行道）+0.5 m（路緣帶）+1 m（檢修帶）=14.25 m，見圖 8。

圖8 隧道斷面方案二（單位：m）

方案二與方案一相比，車行道、檢修帶、路緣帶的寬度加大，后期可通過交通管理，將機動車道、路緣帶及檢修帶的寬度調(diào)整至一般值，從而壓縮出非機動車道及人行道，但長隧道中行人、機動車、非機動車同洞設(shè)置違反規(guī)范。由于隧道較長，火災(zāi)、煙塵、汽車尾氣等有害氣體等會危及行人安全，并存在治安隱患，行人易產(chǎn)生恐懼心理，且行人及非機動車會與隧道內(nèi)機動車相互干擾，不利于行車和行人安全。國內(nèi)行人、機動車、非機動車同洞設(shè)置的長隧道案例極少。

從交通角度看，平安路非機動車及行人的交通量較小，隧道內(nèi)無需設(shè)置人行道及非機動車道，近期行人和非機動車可利用現(xiàn)狀荊河?xùn)|路前往新老城區(qū)，遠(yuǎn)期通過解放大道和臨湖大道也可以通行。

本方案投資較高，較方案一增加斷面面積約26%，增加鋼筋混凝土數(shù)量和投資約30%，總投資66 895萬元人民幣，隧道段造價約為55 458萬元人民幣。

4.3 方案三

方案三為單箱4室斷面，包括2個機動車道箱室和2個非機動車道箱室。機動車道箱室單室的斷面形式為：0.75 m（檢修帶）+0.25 m（路緣帶）+（3.5+3.25×2）m（車行道）+0.25 m（路緣帶）+0.25 m（安全帶）=11.5 m；非機動車道箱室單室的斷面形式為：3.5 m（非機動車道）+4 m（人行道）=7.5 m，見圖9。

圖9 隧道斷面方案三（單位：m）

本方案中行人、非機動車與機動車分洞設(shè)置，互不干擾，交通安全性較高。但由于隧道較長，存在治安隱患，行人易產(chǎn)生恐懼心理。國內(nèi)跨城區(qū)的長距離隧道，例如青島至黃島隧道，均不設(shè)置人行道和非機動車道。

從交通角度看，平安路非機動車及行人的交通量較小，隧道內(nèi)無需設(shè)置人行道及非機動車道，行人和非機動車可利用現(xiàn)狀荊河?xùn)|路前往新老城區(qū)。

本方案投資最高，總投資79 876萬元人民幣，較方案一增加斷面面積約65%，增加鋼筋混凝土數(shù)量和投資約60%，隧道段造價約為68 439萬元人民幣。

綜合考慮行車及行人安全、火災(zāi)、通風(fēng)、排煙、社會治安、行人心理、交通需求、國內(nèi)同類型案例以及工程造價等各方面因素，本次設(shè)計推薦方案一為實施方案。

5 關(guān)鍵節(jié)點設(shè)計

本次方案設(shè)計的關(guān)鍵節(jié)點為來鳳大道與平安路交叉節(jié)點。本相交節(jié)點設(shè)計了3個方案。

5.1 方案一

平安路與吉山路平交，與來鳳大道通過輔路實現(xiàn)連通，老城區(qū)的車輛可從來鳳大道進(jìn)入平安路輔路，掉頭后進(jìn)入平安路隧道，進(jìn)而到達(dá)高鐵新區(qū)；高鐵新區(qū)的車輛駛出平安路隧道后，掉頭通過輔路進(jìn)入來鳳大道，進(jìn)而前往老城區(qū)，見圖10。

本方案隧道入口的縱坡為2.4%，坡度適中，行車安全性較高。本方案在地下敞開段之前設(shè)置了駝峰，防止隧道范圍外的雨水進(jìn)入隧道。荊河?xùn)|路近期可在規(guī)劃吉山路路口處順接到平安路西段，其后即與平安路共線，車輛可通過此平交口進(jìn)出平安路和荊河?xùn)|路。

圖10 來鳳大道節(jié)點方案一

5.2 方案二

本方案在方案一的基礎(chǔ)上增設(shè)了2條右轉(zhuǎn)匝道，以箱涵形式下沉至地下連接平安路隧道，實現(xiàn)右進(jìn)右出，見圖11。

圖11 來鳳大道節(jié)點方案二

本方案互通性較高，但增加了匝道，主線箱體也局部加寬，造價較方案一增加了約7 500萬人民幣，且增加了京臺高速下方箱涵頂進(jìn)的難度，施工對京臺高速的影響最大。

5.3 方案三

本方案中，平安路與來鳳大道在地下敞開段平交，為信號控制交叉口。車輛可通過平交口前往老城區(qū)和高鐵新區(qū)。行人與非機動車通行組織困難，見圖12。

圖12 來鳳大道節(jié)點方案三

本方案隧道入口縱坡達(dá)到4%，縱坡較大，且來鳳大道需下挖約2.8 m與本項目平交，路口四周均為擋墻，視距較差，行車安全性較差。且來鳳大道需設(shè)置地下敞開段，對兩側(cè)地塊影響較大，3個方向的雨水均匯入隧道內(nèi)，行人與非機動車的交通組織也存在很大的困難。

綜合考慮行車安全、道路縱坡、行車視距、排水、施工難度、對高速的影響、對周邊地塊的影響、行人與非機動車的交通組織、工程造價等各方面因素，本次設(shè)計推薦方案一為實施方案。

6 結(jié)語

本文詳細(xì)介紹了滕州市平安路隧道的總體設(shè)計方案，包括規(guī)劃概況、現(xiàn)狀概況、線位調(diào)整、橫斷面比選以及關(guān)鍵節(jié)點方案比選等，可為類似的城市水底淺埋長隧道設(shè)計提供一定程度的參考。