劉翔宇

（北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司，北京 100082）

1 工程概況

春風(fēng)隧道工程跨越深圳市福田區(qū)和羅湖區(qū)，隧道段西起濱河大道上步立交東側(cè)，起點(diǎn)為鹿丹村段，沿現(xiàn)狀濱河大道地下通行，陸續(xù)下穿、側(cè)穿城市主城區(qū)繁華地段，終于新秀立交西側(cè)（見圖1）。隧道全線為雙向四車道，采用上下疊層結(jié)構(gòu)布置形式，主要采用明挖暗埋法和盾構(gòu)法施工。隧道東西側(cè)各設(shè)1 處工作井。自西向東，隧道分別由西側(cè)隧道敞開引道段、西側(cè)明挖暗埋段、西側(cè)工作井、盾構(gòu)段、東側(cè)工作井、東側(cè)明挖暗埋段、東側(cè)隧道敞開引道段組成。線路全長(zhǎng)5.078 km，其中，隧道長(zhǎng)4.82 km，工程采用1 臺(tái)直徑為15.8 m 的泥水平衡盾構(gòu)機(jī)。工程地質(zhì)條件復(fù)雜，巖性多樣，完整性差，呈現(xiàn)軟硬不均特性[1]。

圖1 春風(fēng)隧道總平面圖

2 工程建設(shè)必要性

現(xiàn)狀濱海大道、濱河大道主路為雙向八車道，沿河南路主路僅為雙向六車道，而連接濱河大道與沿河南路的春風(fēng)高架段為雙向四車道，成為整個(gè)南環(huán)快速路系統(tǒng)的交通瓶頸。目前，道路已不能滿足現(xiàn)有的交通量需求，成為整個(gè)快速系統(tǒng)最主要的交通擁堵點(diǎn)，對(duì)路網(wǎng)的運(yùn)行造成極為不利的影響。在新的城市發(fā)展形勢(shì)下，羅湖片區(qū)過境交通需求也隨之增長(zhǎng)，進(jìn)一步增加了快速路系統(tǒng)的交通壓力。同時(shí)，過境交通長(zhǎng)時(shí)間占用城市道路，帶來了嚴(yán)重的車輛尾氣和噪聲污染等城市環(huán)境問題。排隊(duì)車流及噪聲污染成為市民不斷投訴的熱點(diǎn)。春風(fēng)隧道的建設(shè)將有效緩解項(xiàng)目所在區(qū)域的交通擁擠狀況，提升城市總體環(huán)境質(zhì)量，保障和促進(jìn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

3 總體設(shè)計(jì)方案

3.1 隧道起、終點(diǎn)布設(shè)

根據(jù)現(xiàn)狀道路的條件，可作為隧道起點(diǎn)設(shè)置有上步南立交與紅嶺南立交之間或者華強(qiáng)南立交與上步南立交之間。華強(qiáng)南立交與紅嶺南立交距離上步南立交均在1 km 以內(nèi)，3 座立交間的路段交通組織及周邊條件基本相同，隧道起點(diǎn)設(shè)置在華強(qiáng)南立交與上步南立交之間，既增大了工程規(guī)模，又需遷改2 條現(xiàn)狀雨水箱涵，且與沿一線規(guī)劃的進(jìn)出口沖突。從節(jié)省工程造價(jià)、降低工程難度出發(fā)，將隧道起點(diǎn)設(shè)置在上步南立交與紅嶺南立交之間。由于新秀立交以北段為東部過境高速公路市政連接線配套工程的范圍，目前該工程正在實(shí)施，并且新秀立交地下為地鐵2 號(hào)線及5 號(hào)線不具備隧道下穿的條件。隧道終點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在沿河高架以東至新秀立交以南路段，與沿河南路銜接。

3.2 隧道進(jìn)出口與現(xiàn)狀道路銜接的位置關(guān)系

春風(fēng)隧道與現(xiàn)狀道路系統(tǒng)共同構(gòu)成羅湖區(qū)南部東西向復(fù)合通道后，主要承擔(dān)過境交通功能，不與地面道路輔道轉(zhuǎn)換，地面道路除了承擔(dān)過境交通，更多的是服務(wù)于周邊交通出行，與輔路交通轉(zhuǎn)換。為減少路面道路與輔路交通轉(zhuǎn)換的影響，將春風(fēng)隧道進(jìn)出口設(shè)置在地面道路主線的內(nèi)側(cè)，較少對(duì)地面道路外緣現(xiàn)狀管線的改遷。

3.3 隧道上下層進(jìn)出地面的方式

隧道起點(diǎn)現(xiàn)狀道路為濱河大道，北側(cè)為濱河新村，南側(cè)為濱河污水處理廠，兩側(cè)建筑較密集。隧道進(jìn)出口設(shè)置在路面道路主線內(nèi)側(cè)，濱河大道需向兩側(cè)偏移，道路兩側(cè)擴(kuò)寬的空間十分緊張。因此，起點(diǎn)段采用上下層進(jìn)出地面的方式。首先考慮西往東方向道路設(shè)置在下層隧道，其隧道洞口比東西方向早入地，上層隧道U 形槽段則頂?shù)缴喜搅⒛狭⒔辉训莱隹谖恢?，濱河大道向外偏移將占用原上步南立交匝道位置。因此，設(shè)計(jì)方案將東西向設(shè)置在下層，濱河大道在紅嶺南立交前完成偏移，上層隧道敞開段距離上步南立交匝道約170 m，無(wú)須對(duì)上步南立交進(jìn)行改造。

隧道終點(diǎn)為現(xiàn)狀沿河南路，南側(cè)為沿河路高架橋，北側(cè)為新秀立交，東側(cè)為綠化帶及海關(guān)宿舍的建筑，西側(cè)主要為行知職業(yè)技術(shù)學(xué)校、三九酒店等建筑。兩側(cè)建筑較密集，道路用地較緊張。首先，考慮上下層隧道先后出地面，由于起點(diǎn)段隧道上層為西向東，終點(diǎn)段隧道上層也為西到東方向，西東方向的隧道敞開段距離新秀立交沿河路不到5 m，不利于兩項(xiàng)目銜接及交通組織，需要拆除加油站及三九酒店地下停車場(chǎng)進(jìn)口道。因此，隧道終點(diǎn)段出地面方式為上下層同時(shí)出地面，隧道通過東側(cè)盾構(gòu)工作井后，上下層逐漸水平分離，上下層同時(shí)進(jìn)出地面與新秀立交銜接。隧道敞開段與新秀立交距離有200 m。由于隧道上下層同時(shí)出地面，需要將現(xiàn)狀沿河路同時(shí)往道路兩側(cè)偏移，并縣拆除行知職業(yè)技術(shù)學(xué)校2 棟宿舍樓、加油站及三九酒店地下停車場(chǎng)進(jìn)口道。此方案雖然占地較前者多，多了行知職業(yè)技術(shù)學(xué)校1 棟宿舍樓的拆遷，但敞開段距新秀立交較遠(yuǎn)，有利于地下道路與地面道路以及兩項(xiàng)目的交通組織，保障交通安全。

3.4 隧道中間段設(shè)置進(jìn)出口的論證

春風(fēng)隧道建成后將與春風(fēng)高架、沿河高架共同構(gòu)成羅湖區(qū)南部東西向復(fù)合通道，沿線區(qū)域交通出行主要依靠春風(fēng)高架、沿河高架實(shí)現(xiàn)，春風(fēng)隧道主要承擔(dān)過境交通功能。將來沿一線在羅湖火車站附近設(shè)有進(jìn)出口，羅湖南片區(qū)交通出行可由春風(fēng)高架、沿河高架以及沿一線實(shí)現(xiàn)，隧道中間段無(wú)設(shè)置進(jìn)出口必要性。此外，春風(fēng)隧道中間段下穿地鐵，建筑物等受控因素較多，隧道埋深大，多位于地面以下30～40 m，隧道中間地面建筑物密集，已沒有設(shè)置隧道進(jìn)出口的條件。綜合上述原因，設(shè)計(jì)方案未在隧道中間段設(shè)置進(jìn)出口。

3.5 豎向設(shè)計(jì)

春風(fēng)隧道工程豎向設(shè)計(jì)起于濱河大道上步立交東側(cè)與濱河大道銜接，先后下穿紅嶺立交、地鐵9 號(hào)線鹿丹村站人行通道、布吉河、深圳海關(guān)辦公及宿舍樓、羅湖火車站、地鐵1 號(hào)線、深圳邊檢辦公及宿舍樓、文錦渡口岸停車場(chǎng)等，終點(diǎn)接新秀立交。路線全長(zhǎng)約5.08 km。隧道內(nèi)最大縱坡為4.9%。為保證隧道與建筑基礎(chǔ)底的安全間距，隧道平均埋深為35.50 m，最深處為45.65 m。地面道路豎向設(shè)計(jì)主要以現(xiàn)狀道路銜接標(biāo)高為依據(jù)，同時(shí)，考慮道路防洪和排水的要求，最小縱坡不小于0.3%。

3.6 盾構(gòu)井始發(fā)位置比選

本工程隧道盾構(gòu)工作井設(shè)置在東西兩側(cè)。西側(cè)工作井位于濱河污水處理廠北側(cè)，東側(cè)工作井位于沿河路與北斗路交叉口東側(cè)，本工程預(yù)計(jì)每天約產(chǎn)生6 000～7 000 m3廢棄方，一般始發(fā)井盾構(gòu)施工場(chǎng)地含集土坑、棄漿池、泥水處理系統(tǒng)、干料堆場(chǎng)、泥水儲(chǔ)存池、管片堆場(chǎng)等。采用陸路運(yùn)輸渣土，需1.7×104m2以上的施工場(chǎng)地。

3.6.1 方案1：西側(cè)工作井為始發(fā)井

西側(cè)工作井位于濱河污水處理廠北側(cè)，目前，濱河污水處理廠及鹿丹村舊改項(xiàng)目用地之間現(xiàn)有空地面積約1.3×104m2，施工場(chǎng)地除占用該空地外，另需臨時(shí)占用其他用地約4 000 m2?，F(xiàn)狀空地西側(cè)為濱河處理廠廣場(chǎng)及籃球場(chǎng)，空地東側(cè)為鹿丹村舊改項(xiàng)目用地，可協(xié)調(diào)此處約4 000 m2作為隧道盾構(gòu)始發(fā)井施工場(chǎng)地的部分用地。

3.6.2 方案2：東側(cè)工作井為始發(fā)井

東側(cè)工作井位于沿河路與北斗路交叉口東側(cè)，始發(fā)井工作場(chǎng)地需要臨時(shí)占用車管所、交管大樓、運(yùn)通大廈、龍園苑、鴻錦閣的用地，且需拆遷建筑，拆遷總面積為41 180 m2。

3.6.3 方案比選

東、西工作井施工場(chǎng)地均處交通繁忙路段，廢棄泥漿及渣土通過陸運(yùn)方式將對(duì)該地區(qū)交通產(chǎn)生較大影響。方案1（見圖2）始發(fā)井與渣土堆場(chǎng)及辦公區(qū)被濱河大道西向東車道隔開，施工與現(xiàn)狀交通存在矛盾。為了避免對(duì)交通的影響，建設(shè)聯(lián)絡(luò)通道及管線跨越濱河大道將施工泥漿運(yùn)至施工場(chǎng)地堆料場(chǎng)。此外，深圳河西往東可通至布吉河匯流處，可通航300 t 運(yùn)輸船，本方案可以通過河道運(yùn)輸施工泥漿，對(duì)沿線道路交通影響較小。方案2（見圖3）無(wú)利用航道條件，泥漿僅能通過車輛進(jìn)行運(yùn)輸，泥漿運(yùn)輸壓力較大，陸運(yùn)對(duì)道路交通影響極大，并且此方案存在大量征地、還建，會(huì)對(duì)工期產(chǎn)生不利影響。通過綜合比較，設(shè)計(jì)方案將西側(cè)工作井作為始發(fā)井。

圖2 方案1 始發(fā)井場(chǎng)地布置

圖3 方案2 作始發(fā)井場(chǎng)地布置

4 結(jié)語(yǔ)

春風(fēng)隧道是深圳市第一條采用單洞雙層形式的超大直徑盾構(gòu)隧道，地處老城區(qū)，交通流量大、周邊環(huán)境復(fù)雜、施工場(chǎng)地狹窄，建構(gòu)筑物、管線多，對(duì)工程的勘察、設(shè)計(jì)、施工帶來極大挑戰(zhàn)。本文就工程初步設(shè)計(jì)階段對(duì)工程隧道起終點(diǎn)布設(shè)、進(jìn)出口與現(xiàn)狀道路銜接、隧道上下層進(jìn)出地面方式、隧道中間段進(jìn)出口設(shè)置、豎向設(shè)計(jì)、盾構(gòu)始發(fā)井位置比選進(jìn)行梳理分析，確定了隧道工程總體設(shè)計(jì)方案，為后續(xù)道路、隧道等設(shè)計(jì)細(xì)化提供支持，也為今后類似城市繁華地段大斷面地下公路隧道工程設(shè)計(jì)提供經(jīng)驗(yàn)和思路。