福建福安（溪北洋）至賽岐快速通道工程設(shè)計

王建平,徐云飛

（無錫市政設(shè)計研究院有限公司，江蘇 無錫 214072）

福建福安（溪北洋）至賽岐快速通道工程設(shè)計

王建平,徐云飛

（無錫市政設(shè)計研究院有限公司，江蘇 無錫 214072）

介紹了福安至賽岐快速通道工程的設(shè)計。該工程為城市主干路兼一級公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，闡述了道路路線比選、路基路面、橋梁、隧道等方面的設(shè)計理念及思路。希望對類似項目的設(shè)計提供一般思路參考和工作經(jīng)驗。

工程設(shè)計；路線比選；路基路面；特大橋；隧道

0 引言

福安城市總體布局結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)帶狀組團(tuán)式布局，按照“南展、西拓”的發(fā)展思路，以產(chǎn)業(yè)發(fā)展為動力，以賽江為軸線，以老城區(qū)——溪北洋、賽江、灣下三大城市組團(tuán)為核心?！拔魍亍本褪前l(fā)展溪北洋城市組團(tuán)，打通老城區(qū)至溪北洋的隧道，以隧道為紐帶，充分利用西部的用地優(yōu)勢，拓展老城區(qū)用地空間，形成副中心城區(qū)。在此背景下，福安（溪北洋）至賽岐快速通道工程的建設(shè)被提上日程。

1 工程概況

福安（溪北洋）至賽岐快速通道工程定位為城市主干路（兼公路一級）標(biāo)準(zhǔn)，道路全長約7.992 km。道路下布設(shè)的管線有雨水、污水、上水、電力、信息、路燈等管線。

1.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.1.1 道路部分[1]

道路等級：城市主干路（兼公路一級）。

設(shè)計速度：主線60 km/h；廉首大橋連接線50 km/h。

交通量飽和設(shè)計年限：20年。

路面結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限：15年。

路面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)軸載：雙輪組單軸100 kN。坐標(biāo)：1954西安坐標(biāo)系統(tǒng)。高程：1985國家高程基準(zhǔn)。

1.1.2 橋梁部分[3]

設(shè)計荷載：汽車荷載為城-A級（公路一級驗算），人群荷載按《城市橋梁設(shè)計規(guī)范》（CJJ 11—2011）取用。設(shè)計洪水頻率：賽江特大橋1/300，其余1/100。通航要求：按《通航海輪橋梁通航標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ 311—1997）相關(guān)條款執(zhí)行，具體如下。

賽江特大橋：通航寬度B=98.3 m（雙向通航），B=53.8 m，通航孔高度13.9 m。

廉首大橋：通航寬度B=56 m（雙向通航），B= 29 m，通航孔高度8 m。

抗震要求：橋梁抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震動加速度峰值為0.05 g（g為重力加速度），抗震設(shè)防類別為丙類，E1地震作用抗震重要性系數(shù)取0.46。

結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期：100年。

設(shè)計使用年限：特大橋、大橋設(shè)計使用年限100年。

結(jié)構(gòu)安全等級：特大橋、大橋設(shè)計安全等級為一級。

橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計環(huán)境條件：Ⅱ類。

耐久性設(shè)計：按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTG D62—2004）第1.0.7條執(zhí)行。

1.1.3 排水標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計降雨的重現(xiàn)期：雨水管設(shè)計重現(xiàn)期采用5年；路面和路肩表面排水為5年；路界內(nèi)坡面排水為15年。

區(qū)域的綜合徑流系數(shù)取0.6，其中道路路面徑流系數(shù)取0.9，綠地徑流系數(shù)取0.15。

1.2 沿線主要控制點(diǎn)及河道情況

1.2.1 現(xiàn)狀用地及控制建筑

道路起點(diǎn)接現(xiàn)狀令之大道（在建），終點(diǎn)為賽岐大道（規(guī)劃）。道路兩側(cè)現(xiàn)狀用地主要為農(nóng)田、山地、村落、河漫灘等，尚未進(jìn)行城市建設(shè)開發(fā)。沿線主要控制物為薛氏宗祠、南北宮、大葉村附近墓群等，路線應(yīng)考慮避讓。

1.2.2 沿線河道

道路右側(cè)為穆陽溪，全線伴行。穆陽溪為通航河道，根據(jù)福建省交通廳《關(guān)于福建省地方一、二、三級內(nèi)河通航技術(shù)等級的批復(fù)》，橋區(qū)河段規(guī)劃為一級航道，通航30 t級貨船。據(jù)實地調(diào)查，橋區(qū)河段目前通航的船舶基本為300 t級砂駁船及以下貨船。主線跨越賽江，為通航河道，橋區(qū)河段規(guī)劃為一級航道，通航30 t級貨船。據(jù)實地調(diào)查，橋區(qū)河段目前通航的船型主要為500 t級的海輪、500 t級的砂駁船及以下船舶。

2 路線設(shè)計

2.1 路線布設(shè)原則

（1）路線布設(shè)要根據(jù)沿線地形、地質(zhì)、水文等特點(diǎn)，充分研究，妥善處理與本項目的相關(guān)關(guān)系，合理進(jìn)行布線。

（2）合理利用地形，準(zhǔn)確運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)，在選用線形要素和技術(shù)指標(biāo)時，進(jìn)行全面的綜合分析，在造價增加不多的情況下，盡量選用較高的技術(shù)指標(biāo)，以提高道路的通行能力和使用質(zhì)量。

（3）注重環(huán)境保護(hù)，路線布設(shè)時盡可能與沿線自然環(huán)境相協(xié)調(diào)，盡量減少高填深挖路基。

（4）注重空間線形的連續(xù)，使線形順適，技術(shù)指標(biāo)均衡，平、縱、橫相互配合協(xié)調(diào)，保證行車安全、舒適，并能滿足駕駛員視覺以及心理方面的要求。

（5）路線布線時盡可能與沿線城鎮(zhèn)及路網(wǎng)規(guī)劃相配合，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2.2 路線方案布置及比選論證

線路起點(diǎn)北接溪北洋片區(qū)令之大道已實施段落，南行接橫一線（規(guī)劃濂溪路）后，線路東折從南北宮和薛氏祠堂中間穿過，新建仙山頂隧道（約1 890 m）到達(dá)大葉村墓區(qū)，沿墓區(qū)南側(cè)山體展線過后太橋，經(jīng)錦埔村、陳沃村、廉首村后，新建賽江大橋到達(dá)賽歧片區(qū)，線路上跨規(guī)劃江濱路、賽平路，與賽岐路平交，線路近期沿賽岐路、宅里路與104國道平交。遠(yuǎn)期通過新建獅子山隧道（約760 m）與104國道銜接。

廉首大橋連接線起點(diǎn)S302，終點(diǎn)接本次福安至賽岐快速通道，遠(yuǎn)期與規(guī)劃縱二線相連。

本工程路線基本沿賽江布設(shè)，路線走向較明確。設(shè)計主要針對廉首村處路線方案進(jìn)行比選。

2.2.1 平面線形方案比選

正線：從廉首村后經(jīng)過，沿天鵝山山腳展線（見圖1）。

比較線：方案二從廉首村前經(jīng)過，沿賽江布線（見圖1～圖3）。

圖1 路線方案平面比選示意圖

圖2 正線方案縱斷面圖

圖3 比較線方案縱斷面圖

2.2.2 各方案主要指標(biāo)比較

2.2.2.1 路線平縱線形比較

正線方案最小平曲線半徑為650 m，最大縱坡為1.6%；比較線方案最小平曲線半徑為1 000 m，最大縱坡為1.64%[2]。正線方案圓曲線半徑較小，指標(biāo)較低。

2.2.2.2 征地比較

征地比較見表1。正線方案從村后經(jīng)過存在大量拆遷，共計拆遷12 600 m2，墳3座，拆遷量見表2。比較線方案不存在拆遷。

表1 征地比較表 畝

2.2.2.3 工程量比較

正線方案從村后經(jīng)過，天鵝山山高林密，山勢陡峭，道路建設(shè)存在高邊坡及高擋墻，邊坡最大分為4階，挖方較大，布設(shè)擋墻兩座共340 m。比較線方案以橋梁的形式從村前經(jīng)過，布設(shè)擋墻115 m，不存在高邊坡。兩方案工程數(shù)量詳細(xì)比較見表3。

表2 拆遷比較表

表3 工程數(shù)量比較表

2.2.2.4 施工方案

正線方案從村后經(jīng)過存在高邊坡及高擋墻，路邊即為廉首村，對山體高邊坡施工需要開挖、爆破等特殊處理方式，擋墻基礎(chǔ)開挖會出現(xiàn)基坑，兩者均存在安全隱患，需制定詳細(xì)的施工組織方案保證施工安全，施工干擾因素多，施工速度將受到限制。

比較線方案從村前以橋梁形式通過，梁體預(yù)制安裝，施工速度快，施工干擾因素小，較安全。

2.2.2.5 景觀效果

正線方案大開挖，破壞天鵝山山體，雖可通過人工方式進(jìn)行綠化，人工處理工程量大。

比較線方案以橋代路，橋梁高度普遍高于廉首村房屋高度，即保證廉首村視野通透，又猶如一條玉帶纏繞廉首村。

2.2.2.6 方案優(yōu)缺點(diǎn)

（1）正線。優(yōu)點(diǎn)：平縱線形好，技術(shù)指標(biāo)高。缺點(diǎn)：涉及廉首村拆遷比較多，工程需大開挖，破壞天鵝山山體，路基存在高邊坡及高擋墻，施工較困難需爆破，存在安全隱患。但經(jīng)當(dāng)?shù)劓?zhèn)政府組織的村民大會溝通，村民愿意選擇此方案。

（2）比較線。優(yōu)點(diǎn)：不需拆遷，不存在正線高邊坡及高擋墻路段，施工較安全。缺點(diǎn)：造價較高，橋梁工程量增加較多。

綜上所述，從尊重當(dāng)?shù)卣按迕竦囊庠赋霭l(fā)，降低工程社會風(fēng)險，綜合比較，推薦正線方案。

3 路基路面設(shè)計

3.1 路基換填

本次道路濱水，路基材料當(dāng)換填透水性材料時，宜采用砂、礫石、卵石、片石、碎石、隧道洞渣等透水性材料或強(qiáng)度較高的砂性土。具體物性指標(biāo)見表4。

表4 換填透水性材料物理性質(zhì)指標(biāo)表

地下水較豐富，路基強(qiáng)度不高，且土基E0值達(dá)不到設(shè)計要求或遇到高液限土?xí)r，需超挖換填處理，換填厚度為不小于80 cm的透水性材料，具體物理性質(zhì)指標(biāo)見表4。

減少橋頭路車現(xiàn)象，橋頭路基回填采用透水性材料。橋頭路基壓實度要求比一般路段高，要求從填方基底至路床部分壓實度為96%,增強(qiáng)路基整體性，減少不均勻沉降。

3.2 路基防護(hù)工程方案

（1）填方路基邊坡防護(hù)。當(dāng)路基填土高度不大于4 m時，路基邊坡采用噴播植草灌防護(hù)；填土高度大于4 m邊坡設(shè)漿砌片石拱形骨架防護(hù)，拱圈內(nèi)植草灌防護(hù)；沿河、塘及受洪水影響地段，設(shè)漿砌片石或混凝土等護(hù)坡、填石路堤表層碼砌等防護(hù)，局部受地形地物限制，設(shè)置漿砌片石護(hù)肩、護(hù)腳、漿砌片石擋土墻（或混凝土擋土墻）等。

護(hù)坡道根據(jù)不同情況種植喬木、灌木、植草形成綠色防護(hù)，使其與地形地貌相協(xié)調(diào)。

（2）挖方路塹邊坡則根據(jù)土質(zhì)、巖性、開挖深度和邊坡坡率等分別采用CF網(wǎng)液壓客土噴播植草灌、液壓客土噴播植草灌、鍍鋅網(wǎng)植草灌、CS混合纖維植灌、拱形骨架（內(nèi)植草灌）、護(hù)面墻、路塹擋土墻、錨桿或錨索框架等防護(hù)措施，以確保路塹邊坡的穩(wěn)定，盡量少設(shè)圬工砌體支擋結(jié)構(gòu)物，在設(shè)置護(hù)面墻、路塹擋土墻段落的碎落臺處種植爬墻虎等綠色植物以達(dá)到美化環(huán)境的目的。

4 橋梁設(shè)計

本項目推薦線位方案共有特大橋2 792.16 m/2座(大葉村特大橋、賽江特大橋)、大橋623.20 m/2座（廉首大橋、大葉村匝道橋）。

比較線位共有特大橋3 362.20 m/2座(大葉村特大橋、賽江特大橋)、大橋623.20 m/2座（廉首大橋、大葉村匝道橋），見表5。

表5 線位比較橋梁表

橋梁的設(shè)計基準(zhǔn)期為100年，特大橋、大橋設(shè)計安全等級為一級，適用環(huán)境類別為濱海環(huán)境，為Ⅱ類[3]。本文篇幅所限，本次僅對特大橋進(jìn)行比較論證。

4.1 橋型方案的選擇

本工程橋梁長度較長，引橋較高，橋型的設(shè)計和施工方案擬定應(yīng)充分重視控制造價和工期相統(tǒng)一，提出合理的工程方案。

考慮到本工程跨越河道處水深相對較淺，工期要求緊及工程數(shù)量多，為減小施工難度，對沒有通航要求的橋梁以及要通航要求橋梁的引橋部分?jǐn)M采用等高度的上部結(jié)構(gòu)。

大橋的施工要同時考慮國內(nèi)施工能力、技術(shù)水平，選擇較成熟的施工工藝。下面對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行對比分析。

4.1.1 預(yù)制T梁和現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁對比分析

對預(yù)制T梁和現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁進(jìn)行對比分析，如采用同跨徑的布跨形式，橋梁的下部工程量幾乎相當(dāng)，而預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆方式，其施工工期長，工藝復(fù)雜，造價較高，因此本工程不宜采用。40 m以上跨徑T梁吊裝重量較大，施工吊裝設(shè)備較少，而且其梁高較高，本工程引橋橋梁高度有限，較高的梁高將會大大影響橋梁的整體效果，并且經(jīng)濟(jì)性也較30 m及以下跨徑差，因此對于沒有通航要求的大葉村特大橋擬采用25 m和30 m連續(xù)T梁作為備選方案，對于通航要求不高的廉首大橋，主橋擬采用40 m的T梁作為備選方案，對于有通航要求的橋梁引橋擬采用30 m連續(xù)T梁作為備選方案，選用理由如下：

（1）國內(nèi)、省內(nèi)對于50 m及以下跨徑橋梁預(yù)制結(jié)構(gòu)多采用T梁形式，因其工藝成熟，利于施工控制。

（2）工程造價比同等跨徑的箱梁低，故經(jīng)濟(jì)性較好。

（3）T梁在預(yù)制場完成，可采用整片吊裝和梁上運(yùn)梁的施工方式，施工周期比同等跨徑箱梁現(xiàn)澆短，安裝一孔T梁時間為2～3 d，按照相對充裕的時間3 d考慮。

（4）相對于采用實體墩配群樁加大承臺的箱梁，采用雙柱式墩及小承臺，下部施工速度快。

其缺點(diǎn)包括：結(jié)構(gòu)整體性沒有箱梁好；單幅橋墩需做成雙柱式，橋下墩柱林立，景觀效果較差。

4.1.2 變截面連續(xù)箱梁及連續(xù)剛構(gòu)

對于有通航要求的主橋，為滿足通航要求，主橋采用大跨度變截面連續(xù)箱梁或連續(xù)剛構(gòu)作為備選方案，并根據(jù)不同的通航方式選擇合理的跨徑，理由如下：

（1）主橋采用大跨度連續(xù)箱梁或連續(xù)剛構(gòu)，其跨度大，跨越能力強(qiáng)，故能很好地滿足該橋的通航要求。

（2）大跨度連續(xù)箱梁或連續(xù)剛構(gòu)整體性好，橋墩采用薄壁墩或空心墩配群樁加大承臺，防撞性能好。

（3）變截面連續(xù)箱梁外觀線形流暢，景觀效果較好。

（4）與斜拉橋、懸索橋等特殊橋形相比，連續(xù)箱梁或連續(xù)剛構(gòu)施工工藝相對較簡單，工期相對較短，造價相對較低。

綜上所述，本次設(shè)計，對于有通航要求的橋梁，主橋采用大跨度變截面連續(xù)箱梁或連續(xù)剛構(gòu)作為備選方案，并根據(jù)不同的通航方式選擇合理的跨徑。

4.2 大葉村特大橋

大葉村特大橋起于仙山頂隧道南側(cè)出口處（穆陽溪大葉村支流附近），終于張坑村南側(cè)山頭（后太大橋附近），左幅橋分一號、二號橋，兩橋全長977 m，右幅橋橋梁全長1 479 m。該橋橋位南側(cè)緊鄰穆陽溪，順河而行，北側(cè)緊貼山體，橋梁沿線跨越兩條穆陽溪支流，沿線地形略有起伏。

總體布置：推薦方案橋位位于大葉村西南側(cè)，橋梁緊鄰穆陽溪北側(cè)，沿線跨越兩條穆陽溪支流。左幅1#橋梁起點(diǎn)樁號為K3+725.500，終點(diǎn)樁號K4+ 484.500，橋長759 m，橋型布置為5×（5×30 m）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁,橋梁平面曲線與道路一致；左幅2#橋梁起點(diǎn)樁號為K4+980.500，終點(diǎn)樁號ZK5+198.500，橋長218.0 m，橋型布置為（4×30 m+ 3×30 m）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁,橋梁平面曲線與道路一致；右幅橋梁起點(diǎn)樁號為K3+720.500，終點(diǎn)樁號K5+199.500，橋長1 479 m,橋型布置為2×30 m箱梁+30 m T梁+30 m箱梁+30 m T梁+30 m箱梁+3×30 m T梁+2×30 m箱梁+6×（5×30 m）T梁+2×（4×30 m）T梁，橋梁平面曲線與道路一致。橋墩、橋臺橫橋向均沿設(shè)計線的法線方向布置，平面線形通過T梁翼緣板調(diào)整。橋墩采用柱式墩，樁基采用灌注樁基礎(chǔ)；除左幅2#橋大樁號側(cè)橋臺采用樁柱式橋臺外，其余橋臺均采用肋式臺。

4.3 賽江特大橋

賽江特大橋起于廉首村附近，終于獅子頭村南側(cè)山頭附近，橋梁跨越賽江。推薦線位橋位從廉首村穿越，依山而行，跨越賽江；比較線位橋位從廉首村南側(cè)繞行，跨越賽江。推薦線橋長1 320 m左右，比較線位橋長1 890 m左右。沿線地形較為平坦，橋臺處略有起伏。橋梁主橋跨越賽江，賽江為通航河道，根據(jù)福建省交通廳《關(guān)于福建省地方一、二、三級內(nèi)河通航技術(shù)等級的批復(fù)》，橋區(qū)河段規(guī)劃為一級航道，通航30 t級貨船。根據(jù)現(xiàn)場實地調(diào)查，橋區(qū)河段目前通航的船型主要為500 t級的海輪、500 t級的砂駁船及以下船舶，考慮到賽江通航現(xiàn)狀和河道水深的實際情況，擬建賽江特大橋通航標(biāo)準(zhǔn)按照500 t級海輪和500 t級砂駁船。根據(jù)船型尺寸等參數(shù)，計算出最高通航水位為6.28 m，通航孔高度13.9 m，雙向通航，通航凈寬要求不小于98.3 m；單向通航，通航凈寬要求不小于53.8 m。

總體布置：本橋推薦線位推薦方案橋梁起點(diǎn)樁號為K7+159.420，終點(diǎn)樁號K8+472.580，橋跨布置為[4×30+2×（5×30）]m（引橋）+（75+135+75）m（主橋）+4×（5×30）m（引橋），橋梁全長1 313.16m。西側(cè)引橋及大部分主橋位于平曲線上，東側(cè)引橋及局部主橋邊跨位于R=1 500 m的圓曲線上。主橋形式為雙幅分離式變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，單幅截面形式為直腹板單箱單室，引橋為雙幅分離式等截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁。橋梁平面曲線與道路一致。橋墩、橋臺分孔線橫橋向均沿設(shè)計線的法線方向布置，平面線形通過箱梁、T梁翼緣板調(diào)整。

結(jié)合賽江通航凈空要求，橋梁縱斷面以主橋跨中為中心，向兩側(cè)引橋方向均采用1.60%的縱坡，豎曲線半徑為4 450 m的凸曲線。

主橋為（75＋135+75）m變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，采用掛籃懸臂施工。

4.3.1 箱梁主要尺寸

主橋箱梁為變截面單箱單室箱梁，跨中梁高3.2 m，墩頂梁高8.2 m，端支點(diǎn)梁高3.2 m。單幅箱梁頂板寬17.50 m，頂板厚度35 cm；翼緣板采用大挑臂折線形翼緣板，翼緣板端頭厚20 cm，根部厚70 cm；底板寬8.5 m，厚度30～120 cm；腹板為直腹板，腹板厚度50～100 cm。

箱梁在支點(diǎn)處均設(shè)置橫梁，端支點(diǎn)處橫梁厚2 m，中墩支點(diǎn)處橫梁厚（1.4+1.4）m，墩梁固接,中墩處橫梁每道布置一個高1.8 m、寬1.0 m的進(jìn)人孔，底板設(shè)置永久性檢修孔。

4.3.2 混凝土標(biāo)號及節(jié)段劃分

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁采用C55混凝土。0號節(jié)段考慮到掛籃的拼裝要求定為12 m。根據(jù)施工中合攏段的澆筑時間要求短、結(jié)合施工中操作方便等因素，合攏段取2 m長。剩下的梁長分段，除考慮節(jié)段的重量不宜差別太大外，還考慮節(jié)段類型不宜太復(fù)雜，故1～4節(jié)段長3.0 m，5～11節(jié)段長3.5 m,12～17節(jié)段長4.0 m。懸臂施工最大節(jié)段重222 t，設(shè)計計算考慮掛籃重90 t（包含模板重），施工過程中掛籃實際重量應(yīng)及時反饋，以便計算復(fù)核。

5 隧道設(shè)計

仙山頂隧道進(jìn)口位于溪潭鎮(zhèn)瀨尾村北面山體中，出口位于大葉村西南面山體中，隧道全長1 890 m。

5.1 隧道主體工程設(shè)計

5.1.1 隧道建筑限界

隧道建筑限界的擬定依據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（JTG D70—2004），并綜合考慮本隧道道路性質(zhì)、功能定位、服務(wù)車型、設(shè)計車速、通行能力和交通安全等因素，并滿足近、遠(yuǎn)期使用功能要求，隧道建筑限界尺寸擬定如下[5]。

車行道寬度：2×3.75 m=7.5 m。

隧道凈高度：5.0 m。

檢修道及人行道寬度：2×0.75 m=1.5 m。側(cè)向?qū)挾龋?.75 m+0.5 m=1.25 m。

隧道總凈寬：3.75 m×2+0.75 m×2+0.5 m+ 0.75 m=10.25 m（每座隧道）。

隧道緊急停車帶地段總凈寬：3.75 m×2+0.75 m× 2+0.5 m+3.50 m（緊急停車帶寬）=13.0 m。

行人橫洞建筑限界：凈寬2 m；凈高2.5 m。

行車橫洞建筑限界：凈寬4.5 m；凈高5.0 m。

5.1.2 隧道內(nèi)輪廓

隧道內(nèi)輪廓是依據(jù)隧道建筑限界加上設(shè)備安裝空間及必要的安全間距設(shè)置[5]，隧道洞內(nèi)通風(fēng)設(shè)施、照明、監(jiān)控等放在上部建筑限界以外，各種管線、電纜設(shè)在下部溝槽之中，另外預(yù)留約10 cm的裝修空間。

5.1.3 襯砌形式及支護(hù)參數(shù)

根據(jù)隧道所處的工程地質(zhì)條件，按新奧法原理進(jìn)行設(shè)計，采用復(fù)合式襯砌，其支護(hù)襯砌參數(shù)根據(jù)隧道的埋置深度、圍巖級別、跨度及受力特征，按工程類比，結(jié)合有限元分析確定。

初期支護(hù)以噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)為主要支護(hù)手段；洞口加強(qiáng)段、Ⅴ級圍巖、Ⅳ級圍巖等洞身軟弱帶以型鋼拱或格柵鋼架作為初期支護(hù)加勁措施，并輔以長管棚或超前小導(dǎo)管作為超前支護(hù)措施；二次襯砌采用整體式模板臺車澆筑。

5.1.4 隧道洞口設(shè)計

根據(jù)本隧道的地形、地質(zhì)條件，結(jié)合環(huán)境保護(hù)理念，同時遵循“早進(jìn)洞、晚出洞”的原則，隧道進(jìn)、出口端均采用削竹式明洞洞門。采用“零開挖”方式確定暗洞口的位置，并借助超前大管棚等輔助措施完成進(jìn)洞，以保證隧道洞口的自然環(huán)境和自然條件不被破壞或把破環(huán)的程度降到最小值。洞口邊坡及洞頂以上仰坡坡比不小于1∶1，視現(xiàn)場仰坡開挖實際情況，若土體穩(wěn)定則邊仰坡防護(hù)盡量采用掛三維網(wǎng)的綠化護(hù)坡，若土體不穩(wěn)定則采用噴錨網(wǎng)等工程防護(hù)措施。

5.2 隧道防排水設(shè)計

隧道防排水按“防排堵相結(jié)合、因地制宜、綜合治理”的原則進(jìn)行設(shè)計。

5.2.1 洞口防排水

結(jié)合洞口的地形情況，于洞口邊仰坡坡口外5 m左右設(shè)截水天溝，防止雨水對坡面、洞口的危害；洞口雨水不得進(jìn)入隧道，經(jīng)截、排水溝匯入鄰近路基涵洞或自然溝渠中。

5.2.2 洞身防排水

隧道洞身防水是在二次襯砌與初期支護(hù)之間鋪設(shè)1.2 mm EVA復(fù)合防水卷板+300 g/m2無紡布。在施工縫和沉降縫位置二次襯砌背面設(shè)置背貼式止水帶進(jìn)行分區(qū)防水。在沉降縫、施工縫二次襯砌中央設(shè)置中埋式橡膠止水帶、止水條加強(qiáng)防水，二次襯砌混凝土抗?jié)B標(biāo)號不小于P8。

隧道襯砌排水是在襯砌拱背、防水層與噴射混凝土層之間設(shè)縱、環(huán)向盲溝?？v向盲溝設(shè)在邊墻腳部，沿隧道兩側(cè)，全隧道貫通，環(huán)向盲溝沿隧道拱背環(huán)向布設(shè)，每10 m一道。并下伸到邊墻腳與縱向盲溝相連，在遇有地下水較大的地段或有集中滲水地段應(yīng)加設(shè)環(huán)向排水盲溝，在大面積淋水地段在應(yīng)加設(shè)EVA防排水板，襯砌背后的地下水通過環(huán)向排水盲溝（防排水板）匯集到縱向盲溝以后，通過橫向排水管，將地下水引入排水邊溝排出洞外。洞內(nèi)路緣邊溝主要排放消防及清洗水。

隧道圍巖較差地段采用超前小導(dǎo)管注漿，在隧道洞室周邊形成注漿堵水圈，可封閉大部分基巖中輸水裂隙和涌水空間。在初期支護(hù)滲漏水較大地段，及時進(jìn)行背后注漿填充，減少地下水的排放。做防水板前對初期支護(hù)滲漏處進(jìn)行補(bǔ)充注漿處理，施工期間尤其要重視該項工程措施。

6 結(jié)語

本工程為山區(qū)城市快速通道同時兼一級公路，地形復(fù)雜，設(shè)計內(nèi)容包含道路、特大橋、長隧道等，道路總體設(shè)計需考慮的方面較多，通過對路線方案的比選、橋型方案的比選、隧道主體方案的分析，希望能對類似其他項目的設(shè)計提供一般思路、參考和工作經(jīng)驗。

[1]CJJ 37—2012，城市道路工程設(shè)計規(guī)范[S].

[2]JTG D20—2006，公路路線設(shè)計規(guī)范[S].

[3]JTG D60—2015，公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范[S].

[4]CJJ 11—2011，城市橋梁設(shè)計規(guī)范[S].

[5]JTG D70—2004，公路隧道設(shè)計規(guī)范[S].

U412.37

B

1009-7716（2017）09-0023-06

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.09.008

2017-04-10

王建平（1982-），男，江蘇丹陽人，工程師，從事路橋設(shè)計工作。