邱志博
(中鐵上海設(shè)計院集團有限公司長沙設(shè)計院,長沙410000)
主城區(qū)隧道工程出入口方案是否合理,對隧道施工安全、隧道的運營及道路交通組織影響重大,是目前急需研究和解決的問題。本文通過對主城區(qū)復(fù)雜環(huán)境下隧道出入口方案進行選型,系統(tǒng)地論述了城市隧道出入口方案選擇需要考慮的各種因素,然后合理確定推薦方案,并對推薦方案優(yōu)化思路進行分析,為類似城市隧道設(shè)計提供參考。
某隧道位于主城區(qū),隧道兩端為主城區(qū)2條重要道路,受鐵路的阻斷,2條道路目前均為斷頭路。根據(jù)當?shù)亟甑慕煌陥螅淼纼蓚?cè)運營的鐵路通道高峰飽和交通服務(wù)水平均接近飽和,服務(wù)水平低,急需通過新增過鐵路通道連通兩條斷頭路,以緩解交通壓力。該隧道呈東西走向,規(guī)劃為城市主干路,道路紅線標準段寬30m,交叉口展寬段寬37m,設(shè)計時速為40km/h,設(shè)計采用雙洞雙線隧道方案。其中,下穿鐵路范圍隧道采用盾構(gòu)法施工,長約700m(見圖1);兩端既有市政道路段采用明挖法施工,路線全長約3 390m。盾構(gòu)隧道段需下穿鐵路路基段、城際鐵路隧道和加油站,明挖隧道段現(xiàn)狀交通繁忙,兩廂周邊房屋建筑密集,地下市政管線密布,建設(shè)條件十分復(fù)雜。
圖1 隧道位置示意圖
地形:西側(cè)既有市政道路近鐵路端縱坡約為4.0%,CJJ 37—2016《城市道路工程設(shè)計規(guī)范》[1]規(guī)定:隧道最大縱坡≤5%,按此極限縱坡設(shè)計,隧道爬坡長度變長,出入口位置向西延伸。
地下管線:現(xiàn)狀地下市政管線敷設(shè)有給排水、燃氣、電力、弱電、軍用光纜和路燈的地下管線,管線布置如表1所示。
房屋建筑:隧道出入口沿線建構(gòu)筑物繁多,多層住宅密集分布,超高層住宅和公建林立,影響較大的建筑物有市戒毒中心、市城建檔案館、市婦幼保健院、保險公司大廈。
交通影響:現(xiàn)有道路周邊分布有醫(yī)院、學校等人流密集單位,如何處理與交叉口及周邊重要單位交通組織為,是隧道出入口布置需重點解決的問題[2]。
表1 地下管線位置表
根據(jù)與次干路交叉口的位置關(guān)系,提出以下3個方案進行研究。
本方案出入口平行設(shè)于次干路的東側(cè),與交叉口距離約180m,由東往西各方向車流可順暢進入隧道,駛離主城區(qū);同時從隧道駛出的車流距離停止線和變換車道的距離均滿足規(guī)范要求。主線和地面輔道均為雙向4車道,隧道出入口敞開段橫斷面寬度約40m,超出規(guī)劃30m的紅線寬度,需進行規(guī)劃調(diào)整。同時因隧道出入口布置展寬,對兩側(cè)道路產(chǎn)生的拆遷量約28 900m2。
本方案為分離式出入口方案,出入口同時設(shè)于次干路的東側(cè),入口與交叉口距離約60m,由東向西方向車流可順暢進入隧道,但南北方向往西的車流將受到干擾;出口與交叉口距離約150m,同時從隧道駛出的車流距離停止線和變換車道的距離均滿足規(guī)范要求。主線和地面輔道均為雙向4車道,隧道出入口敞開段橫斷面寬度約37m,滿足展寬段規(guī)劃紅線寬度,局部需調(diào)整規(guī)劃紅線寬度。同時因隧道出入口布置,對兩側(cè)道路產(chǎn)生的拆遷量達18 300m2。
本方案為分離式出入口方案,出入口分別設(shè)于次干路的兩側(cè)。其中入口位于交叉口東側(cè),與交叉口進口道停車線距離約160m,由東向西各方向車流可順暢進入隧道;出口位于交叉口西側(cè),與交叉口距離約200m,從隧道駛出的車流距離下一交叉停止線距離約300m,滿足車流出隧道后信號燈停車及變換車道的距離均滿足規(guī)范要求。主線和地面輔道均為雙向4車道,隧道出入口敞開段橫斷面寬度約37m,滿足展寬段規(guī)劃紅線寬度,不需調(diào)整規(guī)劃紅線寬度。同時因隧道出入口布置,對兩側(cè)道路產(chǎn)生的拆遷量達6 300m2。
方案一、方案二隧道出入口均位于次干路交叉口東側(cè),主線交通功能服務(wù)面積大,但出入口敞開段占現(xiàn)狀道路橫斷面較多,對現(xiàn)有道路交通影響較大,在施工征地拆遷、管線遷改及交通疏解方面實施難度大,且因征拆遷工程造價高。方案三將出入口分別設(shè)置在次干路的兩側(cè),既滿足了主線的交通功能,又降低了對既有道路交通的影響,同時因為占據(jù)現(xiàn)狀道路寬度小,征拆少、管線遷改及交通疏解實施難度較小,工程造價控制合理。
經(jīng)上分析,采用兩側(cè)分離式出入口,既滿足地面輔路雙向4車道的交通預(yù)測需求,征地拆遷小,同時為增大隧道交通服務(wù)范圍,推薦將隧道出入口分設(shè)于交叉口兩側(cè)。
考慮推薦方案出口設(shè)置在次干路交叉口西側(cè),為緩解出隧道車流對西側(cè)主干路的交通壓力,提出下列交通優(yōu)化措施:(1)增設(shè)北向出口匝道??紤]在隧道出入口中間的次干路北側(cè)增設(shè)出口定向匝道進行分流,緩解出隧道車流集中繞行,減緩西側(cè)交叉口的交通壓力。(2)增設(shè)人行過街地道??紤]周邊學校醫(yī)院等單位較多,為減少行人對曙光中路口車輛通行的干擾,有條件情況下可增設(shè)人行過街地道[3]。
通過本文的分析,得出以下結(jié)論:
1)城市繁華區(qū)域隧道的修建,受周邊重要建筑物、市政管線的影響,其出入口方案必須合理避讓重要建筑物,確保其安全可靠。
2)城市隧道出入口方案的選擇,涉及區(qū)域道路的交通組織、管線遷改、交通疏解、征地拆遷、方案實施難度等問題,需要綜合考慮各方面因素,選擇好隧道出入口方案。
3)在城市隧道出入口主線方案確定后,為減小出入口布置后對既有道路交通的影響,可根據(jù)交通需要合理布置定向出口匝道及人行立體過街設(shè)施,確保隧道及道路交通流暢。