丁興國
(上海市政工程設(shè)計研究總院(集團)有限公司,上海市 200092)
深港西部通道深圳側(cè)接線工程下沉式道路結(jié)構(gòu)總體設(shè)計
丁興國
(上海市政工程設(shè)計研究總院(集團)有限公司,上海市 200092)
深港西部通道深圳側(cè)接線工程是通過一線口岸深港過境車輛的專用通道,設(shè)計行車速度80 km/h,按雙向6車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。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(jié)構(gòu),由全暗埋箱型結(jié)構(gòu)、半敞開箱型結(jié)構(gòu)和全敞開塢式結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)有效運用和隧道結(jié)構(gòu)總體設(shè)計,使節(jié)能環(huán)保、布局新穎的設(shè)計理念得以推廣。
下沉式道路;淺埋箱式隧道結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計
深港西部通道工程由深圳灣大橋、深圳灣口岸和深圳側(cè)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(shè)項目,是內(nèi)地與香港大型基礎(chǔ)設(shè)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(shè)計行車速度80 km/h,按雙向6車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。接線工程起于月亮灣大道(設(shè)置路塹式匝道與西部通道聯(lián)系),沿線經(jīng)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(shè)置照明、供配電、通信、監(jiān)控、消防及多功能應(yīng)急救援通道等設(shè)施。接線工程沿線地塊可分為三類,一是大南山風(fēng)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
沿線地質(zhì)、地貌多樣復(fù)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(jīng)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(nèi)(暗埋段)經(jīng)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(fēng)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(cè)有厚度較大的淤泥層,有機質(zhì)含量為3.67%~9.91%。東端口岸區(qū)(匝道部分)已填海造陸,經(jīng)插板堆載預(yù)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(zhì)亞黏土層,有機質(zhì)含量較高,為3.92%~16.03%。
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(fēng)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(fù)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。
(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(fēng)機等設(shè)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(jié)構(gòu)抗?jié)B等級:S8級。
(9)抗震:地震基本烈度7度。
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(shè)對區(qū)域環(huán)境的影響。
下沉式道路為淺埋箱式隧道結(jié)構(gòu)(以下簡稱“地下結(jié)構(gòu)”),按地形和環(huán)境特點,地下結(jié)構(gòu)由全暗埋箱型結(jié)構(gòu)、半敞開箱型結(jié)構(gòu)和全敞開塢式結(jié)構(gòu)組成,并為采取經(jīng)濟可靠的通風(fēng)方式創(chuàng)造條件(見圖3)。
5.2基坑區(qū)段劃分、圍護結(jié)構(gòu)工程
(1)建成區(qū)四海路以西至K2+278北側(cè)、四海路(約K2+440附近)至后海大道路段構(gòu)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(cè)北師大附中等構(gòu)筑物和南側(cè)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(jié)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(nèi)以土釘墻支護形式為主,當(dāng)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(zhì)時,采用鋼板樁或鉆孔排樁加預(yù)應(yīng)力錨桿支護方案,并結(jié)合土釘墻支護采用綜合支護方案。
5.3結(jié)構(gòu)設(shè)計
圖2 建成區(qū)道路典型橫斷面圖(單位:m)
圖3 地下結(jié)構(gòu)總體布置圖
地下結(jié)構(gòu)縱向節(jié)段長度按國內(nèi)有關(guān)規(guī)范、基地土層情況、結(jié)構(gòu)受力、施工規(guī)模、接縫構(gòu)造技術(shù)要求及其總體布置情況而定。該工程結(jié)構(gòu)節(jié)段長度選取20~25 m。
關(guān)于地下主體結(jié)構(gòu)與圍護結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系處理,該工程考慮到兩者結(jié)構(gòu)形式、規(guī)模與服務(wù)對象的不同及其混凝土澆筑齡期相差懸殊等綜合因素,經(jīng)權(quán)衡利弊分析認(rèn)為,采取地下主體結(jié)構(gòu)與圍護結(jié)構(gòu)隔離方式,圍護結(jié)構(gòu)僅作為施工臨時結(jié)構(gòu)。
地下結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)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(jīng)濟性和施工安全便利等方面綜合需求。標(biāo)準(zhǔn)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(shè)置與地面聯(lián)絡(luò)通道。
(1)暗埋段
單箱三室箱型結(jié)構(gòu),兩側(cè)箱室凈寬13.2 m,中間箱室凈寬為1.2 m,箱室標(biāo)準(zhǔn)凈高6.0 m。頂板厚采用1.0 m,底板頂面設(shè)2%的雙向橫坡,墻厚0.4~0.85 m。圖4為暗埋段標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖。
(2)半敞開段
單箱三室箱型結(jié)構(gòu),兩側(cè)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(shè)計高程而定)。頂板厚采用1.0 m,底板頂面設(shè)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(jié)構(gòu),兩側(cè)槽凈寬為13.2 m,中間箱室凈寬為1.2 m,底板頂面設(shè)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。
深港西部通道深圳側(cè)接線工程是國內(nèi)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(jié)構(gòu)布置充分依托線路走向的地形和環(huán)境特點構(gòu)成一種合理經(jīng)濟、節(jié)能環(huán)保、靈活多變的結(jié)構(gòu)形式,達到更具安全性、經(jīng)濟性、美觀性、實用性的綜合需求與目標(biāo)。
圖4 暗埋段標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計工作。