劉福平

（上海市政交通設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海市200030）

商都路下穿鐵路及107輔道地道工程總體設(shè)計(jì)

劉福平

（上海市政交通設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海市200030）

結(jié)合鄭州市商都路下穿鐵路及107輔道地道工程的工程實(shí)例，對(duì)工程控制條件、平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)以及橫斷面設(shè)計(jì)方案等方面進(jìn)行了闡述，并著重強(qiáng)調(diào)在城市下穿地道設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注重對(duì)工程周邊控制條件的細(xì)致分析，為類似城市下穿地道設(shè)計(jì)提供參考實(shí)例。

城市下穿地道；總體設(shè)計(jì)；控制條件

1 項(xiàng)目背景

商都路為鄭州新區(qū)東西向城市主干路，西接西南繞城高速，東到京港澳高速，連接沿線多處交通產(chǎn)生地和吸引地，承擔(dān)公共交通客運(yùn)走廊及對(duì)外交通集散雙重服務(wù)功能。

107 輔道為鄭州市規(guī)劃東三環(huán)，北接黃河公鐵兩用橋，向南延伸至新鄭市，是鄭州市南北向客運(yùn)大通道。鄭州東站通車以來，107輔道承擔(dān)的交通量迅速增長(zhǎng)。

商都路下穿鐵路及107輔道地道工程的建設(shè)，將極大提升兩條道路的通行能力，對(duì)消除城市內(nèi)部的交通瓶頸，加強(qiáng)鄭東新區(qū)與城市中心的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系，帶動(dòng)城市土地開發(fā)都有重要的意義。

2 項(xiàng)目概況

鄭州市商都路下穿107輔道地道工程位于鄭州市鄭東新區(qū)東部，規(guī)劃為城市主干路。路線呈東西走向，西起站南路，東至博學(xué)路。工程全長(zhǎng)約2.65km。

因鐵路承臺(tái)、橋墩防護(hù)需要及地道敞開段寬度需要，站南路—107輔道道路紅線寬為76 m，紅線外南北側(cè)各控制12 m寬綠化帶，107輔道以東紅線寬度為100 m。

該工程采用“主線地道+地面輔道”的主輔型式，其中主線地道布置在地面中央綠化分隔帶下，下穿地道起點(diǎn)與站南路平交，連續(xù)下穿107輔道、圃田西路后繼續(xù)向東延伸，與現(xiàn)狀博學(xué)路平交，地道全長(zhǎng)約980 m。道路主線設(shè)計(jì)速度50 km/h，輔道設(shè)計(jì)速度40 km/h。圖1為商都路下穿地道總體方案效果圖。

圖1 商都路下穿地道總體方案效果圖

3 地道建設(shè)規(guī)模的確定

3.1 交通流量預(yù)測(cè)層面

根據(jù)交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，主線地道采用雙向6車道時(shí)，遠(yuǎn)景年（2037年）（站南路—博學(xué)路）主線飽和度為0.82～0.84，服務(wù)水平為D級(jí)（見表1～表3）?？紤]到工程經(jīng)濟(jì)性、紅線寬度以及交通適應(yīng)性等因素，推薦主線采用雙向6車道的建設(shè)規(guī)模。

表1 路段高峰小時(shí)流量預(yù)測(cè)pcu/h

表2 主線單向設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算

表3 2037年主線各路段通行能力適應(yīng)性分析表

3.2 功能定位層面

商都路是城市主干路系統(tǒng)主骨架中的重要組成部分，從功能上講是一條東西向城市重要主干路，承擔(dān)公共交通客運(yùn)走廊及對(duì)外交通集散雙重服務(wù)功能。

從道路網(wǎng)布局的角度出發(fā)，商都路西接西南繞城高速，東到京港澳高速，連接沿線多處交通產(chǎn)生地和吸引地，要盡可能地發(fā)揮其在道路網(wǎng)中的作用。確定建設(shè)規(guī)模時(shí)，應(yīng)考慮其在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)對(duì)交通和城鎮(zhèn)發(fā)展的適應(yīng)性，為遠(yuǎn)期發(fā)展留有余地，故地道推薦采用雙向6車道。

4 控制條件分析

4.1 鐵路

商都路自西向東依次下穿西北聯(lián)絡(luò)線、京廣客專正線、北下行聯(lián)絡(luò)線、鄭州至機(jī)場(chǎng)城際鐵路、鄭西貫通線及在建鄭萬鐵路。此6條鐵路均為電氣化鐵路。表4為與商都路交叉處鐵路跨徑及交叉角度。

鐵路上跨商都路采用32 m標(biāo)準(zhǔn)跨徑，鐵路橋跨布置未預(yù)留商都路下穿及拓寬的前期條件。商都路下穿地道后期實(shí)施過程中需考慮對(duì)高鐵橋墩、承臺(tái)的防護(hù)及防撞設(shè)施。

4.2 107輔道高架橋

商都路下穿107輔道地道工程與107輔道路中線夾角為73.36°，交叉里程為K0+710.847。107輔道高架橋上跨商都路部分為單跨100 m長(zhǎng)變截面箱梁結(jié)構(gòu)，橋墩布置在商都路南北兩側(cè)，南北兩側(cè)承臺(tái)距地道主體結(jié)構(gòu)最近的距離分別為15.6 m、22.01 m，基坑開挖對(duì)承臺(tái)基本無影響。

表4 與商都路交叉處鐵路跨徑及交叉角度

4.3 軌道交通3號(hào)線及8號(hào)線

地道暗埋段下臥有平行走向的軌道交通3號(hào)線及8號(hào)線，全部為盾構(gòu)區(qū)間。

3號(hào)線與商都路同線位敷設(shè)，重疊范圍長(zhǎng)約1.45km。地鐵盾構(gòu)為雙洞斷面，單洞外徑為6.2 m，左右線平行布置，線間距為13 m，左線在北側(cè)，右線在南側(cè)，其中左線位于新建地道正下方。

根據(jù)3號(hào)線相關(guān)資料，該段盾構(gòu)地道襯砌頂埋深為18.59～22.86 m，與商都路地道基坑底部最小距離為9 m。

8號(hào)線總體方案尚未確定，左線、右線線位初步確認(rèn)在商都路地道北側(cè)，左線中線與地道中線最小距離約為24.7 m。

鑒于2條軌道交通線路與該工程共線長(zhǎng)度較長(zhǎng)，為降低工程施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)，與軌道交通管理部門溝通后采取如下措施。

（1）施工工序選擇

地道基坑的開挖會(huì)對(duì)下臥土體形成卸載作用，進(jìn)而引起土體回彈隆起；基坑施工期間，若需基坑降水，則施工后地下水位的回升會(huì)造成坑底及周邊土體的回彈。這些均可能造成盾構(gòu)區(qū)間上浮，若處理不得當(dāng)，會(huì)對(duì)運(yùn)營(yíng)的軌道交通造成嚴(yán)重影響。根據(jù)過往的施工經(jīng)驗(yàn)及文獻(xiàn)資料，地道與盾構(gòu)區(qū)間平面交叉的情況下，先施工盾構(gòu)時(shí)，只要采取的加固及施工措施得當(dāng)，可以將盾構(gòu)區(qū)間上浮量控制在15 mm以內(nèi)，滿足盾構(gòu)的運(yùn)營(yíng)使用要求。但目前國(guó)內(nèi)還沒有平行下臥的盾構(gòu)區(qū)間先期施工、后期卸載地表土體修建地道的成功案例。本次考慮在建設(shè)時(shí)序上選擇先施工地道、后施工下臥盾構(gòu)區(qū)間。

（2）線位調(diào)整

適當(dāng)調(diào)整地鐵3號(hào)線、8號(hào)線的線路走向，地鐵區(qū)間盡量避開地道側(cè)墻及圍護(hù)區(qū)域，便于后續(xù)地鐵盾構(gòu)的實(shí)施。

（3）地道基坑支護(hù)型式的選擇及布置

鑒于地道范圍下方有擬建軌道交通的存在，且盾構(gòu)與地道結(jié)構(gòu)間最小距離僅9 m，因此該工程擬采用安全性較好且對(duì)軌道交通盾構(gòu)區(qū)間影響小的SM W工法樁+內(nèi)支撐的圍護(hù)方案，且在基坑圍護(hù)平面布置時(shí)應(yīng)注意對(duì)地鐵盾構(gòu)區(qū)間的避讓，并預(yù)留安全距離。

5 總體方案設(shè)計(jì)

5.1 平面設(shè)計(jì)

（1）鐵路段規(guī)劃中心線調(diào)整

路線下穿高鐵段線位在規(guī)劃線位的基礎(chǔ)上進(jìn)行微調(diào)。下穿高鐵路線線位盡量居中布置，盡量保證防撞墻、結(jié)構(gòu)物邊線與高鐵橋墩的安全距離，同時(shí)減小施工期間對(duì)高鐵營(yíng)運(yùn)的影響。調(diào)整線位在下穿高鐵處為避讓高鐵承臺(tái)向北側(cè)偏移，規(guī)劃線位與調(diào)整線位對(duì)比如圖2所示。

圖2 道路中心線局部調(diào)整圖

（2）規(guī)劃紅線調(diào)整

站南路—107輔道段原規(guī)劃紅線寬度為60 m。因高鐵下部結(jié)構(gòu)防護(hù)需要、中心線調(diào)整以及公交站臺(tái)設(shè)置等原因，本段紅線寬度需拓寬至76 m。

（3）平面設(shè)計(jì)方案

商都路下穿107輔道地道工程西起站南路，東至博學(xué)路，工程全長(zhǎng)約2.65km。

地道主線采用雙向6車道，沿線下穿6條鐵路、107輔道以及圃田西路，地道全長(zhǎng)約980 m，其中暗埋段全長(zhǎng)495 m，西側(cè)敞開段全長(zhǎng)235 m，東側(cè)敞開段全長(zhǎng)250 m。因該工程地下道路上方的地面道路布置了較寬的中央綠化帶，本次設(shè)計(jì)考慮在暗埋段設(shè)置局部敞開段，提高地下道路通風(fēng)換氣面積，改善地下道路內(nèi)通風(fēng)環(huán)境，降低地下道路內(nèi)及洞口處污染空氣濃度。

地面輔道采用雙向6車道，可以滿足周邊地塊車流出行及圃田西路、107輔道轉(zhuǎn)向交通的需要。圖3為商都路下穿地道平面布置圖。

圖3 商都路下穿地道平面布置圖

5.2 縱斷面設(shè)計(jì)

縱斷面主要控制條件包括：

（1）工程起終點(diǎn)兩端現(xiàn)狀道路、各相交道路；

（2）鐵路橋承臺(tái)標(biāo)高、梁底標(biāo)高；

（3）107輔道地面標(biāo)高及高架梁底標(biāo)高；

（4）所有橫向過路管線。

受鐵路承臺(tái)、橫向雨水連通管覆土深度以及107輔道橫向燃?xì)夤軜?biāo)高限制，地道西側(cè)敞開段設(shè)計(jì)縱坡為3.7%，地道內(nèi)道路縱坡坡度取0.5%，地道東敞開段縱斷面坡度主要受圃田西路橫向燃?xì)夤芤约爸緦W(xué)路交叉口控制，設(shè)計(jì)縱坡取為3.5%。為防止周邊地面雨水匯入地道，敞開段兩端接地口處設(shè)置0.5%的反坡。圖4為地道段縱斷面設(shè)計(jì)圖。

5.3 橫斷面設(shè)計(jì)

（1）車道寬度確定

圖4 地道段縱斷面設(shè)計(jì)圖

該工程處于物流園區(qū)，大型運(yùn)輸車輛占比較高，經(jīng)與當(dāng)?shù)毓芾聿块T及交警溝通后，地道車道寬度采用3.75 m+3.5 m+3.25 m的布置型式。地面輔道車道寬度取值遵循規(guī)范要求。

（2）檢修道的設(shè)置考慮

該工程不考慮設(shè)置檢修道，主要原因?yàn)椋海?）該工程為矩形斷面，設(shè)置檢修道勢(shì)必增大橫斷面尺寸，增加工程造價(jià)；（2）暗埋段較短，且地道內(nèi)交通流量大，可通過夜間封閉交通對(duì)地道進(jìn)行集中養(yǎng)護(hù)檢修[1]。

（3）橫斷面設(shè)計(jì)方案

道路標(biāo)準(zhǔn)段斷面為：5.5m（人行道）+7m（非機(jī)動(dòng)車道）+7m（綠化帶）+12m（輔道）+7m（綠化帶）+23m（機(jī)動(dòng)車道）+7m（綠化帶）+12m（輔道）+7m（綠化帶）+7m（非機(jī)動(dòng)車道）+5.5m（人行道）=100m（見圖5）。

圖5 道路標(biāo)準(zhǔn)段橫斷面設(shè)計(jì)圖（單位：m）

道路暗埋段斷面為：5.5m（人行道）+7m（非機(jī)動(dòng)車道）+7m（綠化帶）+12m（輔道）+37m（中央分隔帶）+12m（輔道）+7m（綠化帶）+7m（非機(jī)動(dòng)車道）+4.5m（人行道）=100m（見圖6）。

圖6 道路暗埋段橫斷面設(shè)計(jì)圖（單位：m）

道路敞開段標(biāo)準(zhǔn)橫斷面為：1m（綠化帶）+4.5m（人行道）+11m（輔道）+43m（綠化帶+地道結(jié)構(gòu)+綠化帶）+11m（輔道）+4.5m（人行道）+1m（綠化帶）=76m（見圖7）。紅線外南北側(cè)各控制12m寬綠化帶。

圖7 道路敞開段橫斷面設(shè)計(jì)圖（單位：m）

6 結(jié)語

隨著城市交通的擁堵、土地資源的稀缺以及人們對(duì)環(huán)境問題的重視，城市地下道路的合理選用已經(jīng)成為解決干道交叉問題的重要途徑。

近年來，隨著城市地下空間的開發(fā)利用，地下空間也變得日漸擁擠。在城市地下道路的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)注意對(duì)現(xiàn)狀構(gòu)筑物、地下管線以及規(guī)劃或在建的地下工程的調(diào)查，在工程前期籌備的過程中就協(xié)調(diào)好各構(gòu)筑物的相互空間關(guān)系、建設(shè)時(shí)序，并采取必要措施來消除構(gòu)筑物之間在建設(shè)、運(yùn)營(yíng)過程中的相互影響。

該工程在前期方案設(shè)計(jì)過程中，對(duì)工程沿線各控制條件進(jìn)行了細(xì)致的分析，并與相關(guān)單位進(jìn)行充分溝通，保障了工程的順利實(shí)施，可為類似的城市地下道路設(shè)計(jì)提供思路。

[1]CJJ 221-2015,城市地下道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

廈門地鐵1號(hào)線列車展開正線調(diào)試

近日，廈門地鐵1號(hào)線列車正式展開正線調(diào)試。

作為廈門市軌道交通線網(wǎng)中的骨干線路，地鐵1號(hào)線沿城市重要的南北向發(fā)展軸建設(shè)，起點(diǎn)在鎮(zhèn)海路，途經(jīng)文園路、嘉禾路出島，在高集海堤、集杏海堤探出地面，以高架和地面方式跨海，過海后又重新鉆入地下，沿杏錦路、集美大道，最終到達(dá)終點(diǎn)巖內(nèi)站。

目前，地鐵1號(hào)線全線24個(gè)車站主體結(jié)構(gòu)全部完成，25個(gè)區(qū)間已全線洞通。完成鋪軌61.2km，占鋪軌總量95%，列車抵達(dá)13列，已完成7列車輛靜動(dòng)態(tài)調(diào)試。24個(gè)車站正在進(jìn)行機(jī)電安裝和裝修?？梢哉f，廈門離地鐵時(shí)代真的已經(jīng)很近了。

U412.37+3.1

B

1009-7716（2017）06-0020-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.06.005

2017-03-21

劉福平（1982-），男，江西上饒人，工程師，從事道路工程設(shè)計(jì)工作。