主城区复杂环境下隧道出入口方案研究

2020-10-23邱志博

工程建设与设计 2020年18期

邱志博

（中铁上海设计院集团有限公司长沙设计院，长沙410000）

1 引言

主城区隧道工程出入口方案是否合理，对隧道施工安全、隧道的运营及道路交通组织影响重大，是目前急需研究和解决的问题。本文通过对主城区复杂环境下隧道出入口方案进行选型，系统地论述了城市隧道出入口方案选择需要考虑的各种因素，然后合理确定推荐方案，并对推荐方案优化思路进行分析，为类似城市隧道设计提供参考。

2 工程概况

某隧道位于主城区，隧道两端为主城区2条重要道路，受铁路的阻断，2条道路目前均为断头路。根据当地近年的交通年报，隧道两侧运营的铁路通道高峰饱和交通服务水平均接近饱和，服务水平低，急需通过新增过铁路通道连通两条断头路，以缓解交通压力。该隧道呈东西走向，规划为城市主干路，道路红线标准段宽30m，交叉口展宽段宽37m，设计时速为40km/h，设计采用双洞双线隧道方案。其中，下穿铁路范围隧道采用盾构法施工，长约700m（见图1）；两端既有市政道路段采用明挖法施工，路线全长约3 390m。盾构隧道段需下穿铁路路基段、城际铁路隧道和加油站，明挖隧道段现状交通繁忙，两厢周边房屋建筑密集，地下市政管线密布，建设条件十分复杂。

图1 隧道位置示意图

3 建设条件分析

地形：西侧既有市政道路近铁路端纵坡约为4.0%，CJJ 37—2016《城市道路工程设计规范》[1]规定：隧道最大纵坡≤5%，按此极限纵坡设计，隧道爬坡长度变长，出入口位置向西延伸。

地下管线：现状地下市政管线敷设有给排水、燃气、电力、弱电、军用光缆和路灯的地下管线，管线布置如表1所示。

房屋建筑：隧道出入口沿线建构筑物繁多，多层住宅密集分布，超高层住宅和公建林立，影响较大的建筑物有市戒毒中心、市城建档案馆、市妇幼保健院、保险公司大厦。

交通影响：现有道路周边分布有医院、学校等人流密集单位，如何处理与交叉口及周边重要单位交通组织为，是隧道出入口布置需重点解决的问题[2]。

表1 地下管线位置表

4 隧道出入口方案分析

根据与次干路交叉口的位置关系，提出以下3个方案进行研究。

4.1 方案一：隧道出入口平行设于交叉口东侧

本方案出入口平行设于次干路的东侧，与交叉口距离约180m，由东往西各方向车流可顺畅进入隧道，驶离主城区；同时从隧道驶出的车流距离停止线和变换车道的距离均满足规范要求。主线和地面辅道均为双向4车道，隧道出入口敞开段横断面宽度约40m，超出规划30m的红线宽度，需进行规划调整。同时因隧道出入口布置展宽，对两侧道路产生的拆迁量约28 900m2。

4.2 方案二：隧道出入口分离同设于交叉口东侧

本方案为分离式出入口方案，出入口同时设于次干路的东侧，入口与交叉口距离约60m，由东向西方向车流可顺畅进入隧道，但南北方向往西的车流将受到干扰；出口与交叉口距离约150m，同时从隧道驶出的车流距离停止线和变换车道的距离均满足规范要求。主线和地面辅道均为双向4车道，隧道出入口敞开段横断面宽度约37m，满足展宽段规划红线宽度，局部需调整规划红线宽度。同时因隧道出入口布置，对两侧道路产生的拆迁量达18 300m2。

4.3 方案三：隧道出分离入口分设于交叉口西侧

本方案为分离式出入口方案，出入口分别设于次干路的两侧。其中入口位于交叉口东侧，与交叉口进口道停车线距离约160m，由东向西各方向车流可顺畅进入隧道；出口位于交叉口西侧，与交叉口距离约200m，从隧道驶出的车流距离下一交叉停止线距离约300m，满足车流出隧道后信号灯停车及变换车道的距离均满足规范要求。主线和地面辅道均为双向4车道，隧道出入口敞开段横断面宽度约37m，满足展宽段规划红线宽度，不需调整规划红线宽度。同时因隧道出入口布置，对两侧道路产生的拆迁量达6 300m2。

4.4 隧道出入口方案比选

方案一、方案二隧道出入口均位于次干路交叉口东侧，主线交通功能服务面积大，但出入口敞开段占现状道路横断面较多，对现有道路交通影响较大，在施工征地拆迁、管线迁改及交通疏解方面实施难度大，且因征拆迁工程造价高。方案三将出入口分别设置在次干路的两侧，既满足了主线的交通功能，又降低了对既有道路交通的影响，同时因为占据现状道路宽度小，征拆少、管线迁改及交通疏解实施难度较小，工程造价控制合理。

经上分析，采用两侧分离式出入口，既满足地面辅路双向4车道的交通预测需求，征地拆迁小，同时为增大隧道交通服务范围，推荐将隧道出入口分设于交叉口两侧。

5 隧道出入口推荐方案优化

考虑推荐方案出口设置在次干路交叉口西侧，为缓解出隧道车流对西侧主干路的交通压力，提出下列交通优化措施：（1）增设北向出口匝道。考虑在隧道出入口中间的次干路北侧增设出口定向匝道进行分流，缓解出隧道车流集中绕行，减缓西侧交叉口的交通压力。（2）增设人行过街地道。考虑周边学校医院等单位较多，为减少行人对曙光中路口车辆通行的干扰，有条件情况下可增设人行过街地道[3]。