东莞市鸿福西路—银龙路跨江通道总体方案设计

摘要：为确定东莞市鸿福西路—银龙路跨江通道的最优过江方案，文章开展了总体方案设计研究。通过前期现场勘察与对相关规划资料进行综合分析，明确了跨江通道的功能定位及主要技术标准。以交通预测分析为依据，确定跨江通道主线及其匝道的建设规模，同时充分考虑项目区域的工程地质条件、水文条件以及环境保护要求等因素，采用对比分析法，筛选并评估了3种隧道工法。最终形成的鸿福西路—银龙路跨江通道总体设计方案，不仅有效加强了各片区之间的联系，而且提升了沿线区域的土地价值。该研究针对具体工程特点，详述了所选隧道工法的优点和缺点，可为类似跨江通道的建设提供参考。

关键词：跨江通道；隧道工法；城市交通；方案设计

中图分类号：U1；U45" " " "文献标识码：A" " " 文章编号：1674-0688（2024）08-0098-05

0 引言

根据东莞市总体规划，东莞未来将形成“一中心、四组团”的城市空间格局，实现资源的分区统筹与有效配置。随着东莞市“三江六岸”工作的逐步实施，东江两岸的联系更加紧密。为进一步实现两岸深度融合，完善城市中心体系，满足跨江出行需求，亟需规划建设一条新的交通性主干道跨江通道，以提升近江片区的整体交通效能。针对跨江通道工程路线的总体设计，多位学者从不同的角度进行了深入研究。王洪刚等［1］以建设区内的控制因素为切入点，研究跨江通道的路线位置及穿越方式；肖明清等［2］针对公轨合建隧道横断面布置、内部结构施工方案及应急疏散救援等关键技术进行了系统分析；徐国平等［3］结合跨江通道工程的特性，提出并实践了一系列设计理念，阐述了工程总体设计方案，并强调了设计施工中关键技术的创新点。这些研究的设计理论和配套工程经验虽然为后续工程提供了参考，但是每个工程项目的具体条件各异，因此设计方案和隧道工法也不尽相同。本文根据项目所在区域的工程地质条件、水文条件及环境保护要求等，采用对比分析法，对多种隧道工法进行比选，因地制宜地评估这些工法的优势和劣势，并形成东莞市鸿福西路—银龙路跨江通道的最优过江方案，旨在为其他地区跨江通道的建设提供借鉴。

1 工程背景

1.1 工程概况

本项目地处主城区与万江交界处，鸿福西路—银龙路跨江通道规划线北起万江大道以南，沿银龙路向南敷设，依次穿越车站南路、规划住宅地块、东莞水道、曲海大桥、滨江体育公园、东江大道，最终向南与鸿福西路衔接。通道全长约1.8 km，其中隧道占据约1.5 km。道路等级为城市主干路，设计车速为50 km/h，采用双向六车道设置；匝道设计车速为30 km/h，净高为5.0 m。

1.2 建设的必要性

根据上位规划，鸿福西路—银龙路跨江通道定位为南北向过江交通性主干道，属于城市主干路，主要服务于客运交通需求，兼顾服务“三江六岸”片区的到发交通。其建设的必要性主要体现在以下几个方面。

（1）优化城市空间布局结构，促进区域内各要素之间的联动与深度融合，完善城市中心体系。

（2）进一步完善城区骨干路网，提升跨江通道的通行能力，满足跨江出行需求。

（3）加密东莞水道区域的越江设施布局，增强过江通行能力，缓解既有通道的交通压力，为区域过江通道的高效利用及骨干路网的可靠性提供支撑。

（4）提升土地使用效率与功能价值，促进地区及周边的发展。

1.3 交通预测分析

工程范围内涉及的相交市政道路主要包括万江大道、金曲路、塘溪路、东江大道、港口大道等。横向相交道路情况一览表见表1。

表2为跨江通道主线流量和饱和度，根据交通模型预测，跨江通道主线远期高峰小时流量分别为北向南2 364 pcu/h和南向北2 285 pcu/h。如果按双向四车道规模建设，主线饱和度约为0.97，基本满足交通需求。但鉴于越江通道的建设时序及实施难度，考虑采用双向六车道规模，此时主线饱和度可降至约0.70。同时预测显示，北向南进口匝道和南向北出口匝道的高峰小时流量分别为804 pcu/h 和762 pcu/h。按一车道规模建设，两匝道的饱和度分别为0.72和0.69，均能满足需求。综上所述，建议跨江通道主线按双向六车道规模进行建设，进出匝道则按单向一车道规模建设。

2 控制因素

本项目位于东莞市中心城区，北起银龙路，南接鸿福西路，沿线均为已建区域，现状控制因素较多，工程设计需考虑施工期及运营期对周边构筑物的影响，主要控制因素见图1。

（1）工程两侧连接线均位于建成区域，沿线以住宅区为主，北侧临近汽车总站、高压铁塔、中信银行、阳光海岸居住区及现状防汛墙；跨河段存在现状曲海大桥；南侧临近防汛墙、体育公园雕塑、滨江体育馆、市民艺术中心、上东国际小区及金地外滩小区。

（2）工程下穿东莞水道，水道宽度约为140 m，规划为Ⅲ级航道，目前按IV级航道标准进行维护与管理。航道维护的尺度为2.5 m×40 m×275 m（水深×宽度×弯曲半径），通航保证率为90%。

（3）工程跨东莞水道处的河面宽度约为124 m，根据防洪评价意见，施工期阻水比不宜大于20%，运营期阻水比不宜大于5%。

（4）曲海大桥全长770 m，是一座多跨预应力混凝土结构桥梁，现状为三类桥。工程从曲海大桥的边跨中间穿过，并且隧道结构与桥墩及引桥桥桩之间的距离均较小，为确保施工期间曲海大桥的安全运行，需采取相应的保护措施。

（5）东莞市轨道交通1号线线路沿曲海大桥至鸿福西路方向布置，并与鸿福西路跨江通道共享通道空间。目前，轨道1号线的滨江体育馆站主体结构已完成，汽车总站至滨江体育馆站区间段也在建设中。预计至本工程施工阶段，轨道交通1号线工程将基本完成。因此，在项目实施过程中，需确保与地铁线路保持适当的平面间距，并对地铁区间段采取必要的保护措施。

3 总体方案设计

3.1 隧道平面设计

鸿福西路—银龙路跨江通道北起万江大道以南区域，沿银龙路向南依次穿越车站南路及规划地块后，采用沉管法穿越东莞水道和曲海大桥的边跨结构。随后，通道沿规划轨道交通1号线的平行线位穿越滨江体育公园，最终接入鸿福西路，并在港口大道以北完成与地面的连接。隧道主线全长约1.54 km。

南侧鸿福西路地面道路设计为双向八车道，隧道主线越江交通采用双向六车道，地面道路则以双向四车道衔接东江大道，服务近江交通。为确保银龙路交通顺畅及近江区域出行便利，北侧出入口采用两级疏解的方式，在银龙路和车站南路交汇处设置一对出入口匝道，而南侧于曲海大桥东侧辅道设置一条出口匝道。

3.2 隧道纵断面设计

本工程越江段施工采用沉管法，其纵断面主要受现状河床线、预测河床冲刷线及航道通行控制线的控制。隧址所在的东莞水道河床底部标高约-6.8 m。根据防洪影响评价与航道影响评价的初步测算结果，该区域的最大河床冲刷深度约为2.4 m，应急抛锚时入土深度约为2.0 m。因此，为减少隧道埋深，越江段纵断面隧道结构顶部与预测冲刷线之间的距离设定为2.0 m，同时沉管段采用单坡设计。陆域段主要受地面道路条件的控制，因此隧道主线在陆域部分采用了4.98%的纵坡与地面衔接。隧道纵断面设计图见图2。

3.3 隧道横断面设计

3.3.1 主线

隧道越江主线采用双向六车道设计，道路单向断面布置为0.25 m（路缘带）+3.5 m×3（车道）+0.25 m（路缘带）=11.0 m。因为结构空间受曲海大桥桥墩限制，所以沉管结构采用双仓设计，管线布置在沉管两侧。隧道主线横断面设计图见图3。

3.3.2 出入口匝道

根据交通量预测结果，虽然出入口匝道单车道设计的通行能力已能满足特征年的交通需求，但是考虑到单车道匝道需额外配置紧急停车带及转弯需要的加宽设计，为便于统一设计和管理，所有匝道均采用双车道宽度进行规划，而实际运营中则实施单车道管理模式。匝道断面布置为0.25 m（路缘带）+3.5 m×2（车道）+0.25 m（路缘带）=7.5 m。匝道横断面设计图见图4。

3.3.3 鸿福西路

鸿福西路断面设置为3.0 m（人行道）+2.5 m（非机动车道）+7.5 m（机动车道）+26.0 m（主线敞开段）+7.5 m（机动车道）+2.5 m（非机动车道）+3.0 m（人行道）+8.0 m（绿化带）=60.0 m。鸿福西路横断面设计图见图5。

3.3.4 银龙路

为优化近江区域的交通流通，主线出入口采用双向六车道规模，下穿车站南路后与地面连接。银龙路敞开段处横断面布置为3.0 m（人行道）+2.5 m（非机动车道）+7.5 m（机动车道）+26.0 m（主线敞开段）+7.5 m（机动车道）+2.5 m（非机动车道）+3.0 m（人行道）=52.0 m，并向两侧各拓宽8 m。银龙路横断面设计图见图6。

3.3.5 出入口匝道敞开段

道路北侧于银龙路设置一处进出口匝道，在车站南路设置一组进出口匝道，出入口匝道敞开段处横断面布置为2.75 m（人行道）+3.5 m（非机动车道）+1.5 m（绿化带）+7.5 m（机动车道）+9.5 m（匝道敞开段）+7.5 m（机动车道）+1.5 m（绿化带）+3.5 m（非机动车道）+2.75 m（人行道）=40.0 m，需向地块未开发侧拓宽规划红线4 m。出入口匝道敞开横断面布置图见图7。

3.4 越江段工法比选

水下隧道建设常用的施工工艺有围堰明挖法、沉管法及矿山法等［4］。科学合理地选择隧道施工方法至关重要，需综合考虑隧址的工程地质和水文地质条件、水域的水文特征、防洪要求、两岸的接线状况、施工过程中的风险控制以及环境保护要求等多重因素［5-6］。根据本工程的特点，对上述几种施工方法的适用性进行比选分析（结果见表3）。

3.4.1 围堰明挖法

围堰明挖法是在河流中通过构筑围堰形成封闭施工环境，进而实施降水、基坑开挖、隧道主体结构施工及土方回填工程，最终恢复水域的施工方案。该工法工艺相对成熟，但通常适用于水深较浅或防洪要求不高的水域。

针对本隧道工程所处的东莞水道，其水深较深，并且现状为IV级航道，加之作为东江水系的重要支流，承载着莞城及南城的泄洪功能，如果采用围堰明挖法，不仅会影响航运，降低航道通行能力，而且全封闭或半封闭河道进行围堰施工还需实施断流或临时引流措施，这将对东莞水道的泄洪能力及防洪安全带来不利影响。因此，围堰明挖法在本工程中的适用性较低。

3.4.2 沉管法

沉管法修建隧道涉及的步骤如下：①在河床或海床区域开挖基槽；②利用驳船将预制好的钢筋混凝土管段或全钢管段浮运至指定水域；③将这些管段沉放至设计指定位置并加以稳固；④将新沉放的管节与既有管段接合，并且同时进行接头和基础的处理；⑤完成回填作业。通过以上步骤，最终实现在水域下方构建隧道的目标。

至今为止，香港、台湾、广州等地已建成多条沉管隧道，尤其是在珠三角地区，在浅埋跨江通道的建设中，沉管法得到广泛应用。而本工程坐落于东江流域的东莞水道，其水文与地质条件等与这些地区相类似，因此可借鉴这些成功案例。

本工程采用沉管法施工，具备的优势及需考虑的影响因素如下。

（1）沉管隧道设计顶部覆土较薄，整体埋深较浅，有利于实现较好的纵断面线形。

（2）工程线位穿越曲海大桥，隧道与桥墩距离近，基槽开挖对曲海大桥造成影响，但通过围堰、格构式地墙及地基加固等预加固措施，可以保障施工期间曲海大桥的结构安全，确保大桥在施工期间的正常使用，维持周边交通顺畅。

（3）沉管施工的核心步骤，如基槽开挖、管节浮运沉放及回填等，均为水上作业，对河流自然行洪基本无影响。针对桥下围堰占部分河道可能引发的汛期行洪影响，已通过防洪论证，确保施工活动均在允许的阻水比范围内进行。

（4）基槽开挖、管节浮运及回填等水上作业不可避免地对通航造成一定的影响。为此，通过结合沉管隧道的施工工序，合理规划航道导改方案，以确保施工期间满足通航要求。

3.4.3 矿山法

矿山法施工适用于地质条件相对较好的地层，该方法采用喷射混凝土、锚杆支护、钢筋网加固、钢拱架支撑等初期支护手段，以及超前注浆、超前加固等辅助性施工措施，同时辅以二次衬砌，共同构成隧道的承载结构，以实施隧道的暗挖施工。

本工程若采用矿山法施工，将面临以下不利因素。

（1）东莞水道河床以下1～3 m的范围内为淤泥层，若采用矿山法，隧道顶部将直接位于沙土层，而洞身则需穿越泥岩层，水下段施工风险极大。

（2）为确保隧道与曲海大桥桥墩保持安全距离，矿山法隧道与已开工的轨道交通1号线之间的最小间距仅约1 m，并且轨道交通盾构已经开始推进，线路调整极为困难，几乎不具备实施性。

（3）鉴于水域下隧道对覆土厚度的严格要求，以及开挖宽度达到约16 m的实际情况，所需的最小覆土厚度将超过15 m，这不仅导致道路纵坡较大，还会使道路线形变得复杂。

（4）受曲海大桥桥墩布局限制，矿山法隧道需斜向穿越大桥桥墩的主跨和边跨，与桥墩的结构净距离仅为6～8 m。由于隧道埋深较大，所以其施工区域可能深入桥桩基的持力层以下，位于隧道施工破裂角范围内，这将对施工期间曲海大桥的变形控制构成挑战，安全风险较大。矿山法施工中隧道与曲海大桥桩基关系图见图8。

4 结语

本文通过对东莞市总体规划、三江六岸片区规划以及项目周边相关控制因素进行梳理，对建设鸿福西路—银龙路跨江通道的必要性进行了综合分析。项目建设不仅考虑了城市发展的宏观需求，还细致考察了区域的工程地质条件、水文条件及环境保护要求等。本文采用对比分析法，对多种隧道工法进行比选，并因地制宜地评估这些工法的优势和劣势，确保设计方案的科学性和可行性。鸿福西路—银龙路跨江通道的实施，不仅契合了规划中构建城区“内外双环”功能布局的目标，而且串联了行政中心区、龙湾片区、汽车总站片区、万江新中心区及北部副中心片区，形成完整的山水城市风貌。跨江通道的建设不仅可以极大地提升中心城区的互联互通、城市的运行效率和居民的生活便利性，还可以促进沿线区域的经济发展。通过改善交通条件，吸引更多的投资和商业活动，进一步提升土地价值和城市吸引力。总之，鸿福西路—银龙路跨江通道的建设是实现城市可持续发展战略的关键步骤，对提升城市综合竞争力具有重要意义。

5 参考文献

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