蘭州白塔山隧道方案探析

吳延輝

（蘭州市城市建設(shè)設(shè)計院，甘肅 蘭州 730030）

1 概述

蘭州市區(qū)南北群山環(huán)抱，東西黃河穿城而過，具有帶狀盆地城市的特征，市區(qū)依山傍水，山靜水動，形成了獨特而美麗的城市景觀。位于黃河兩岸的南北濱河路，因路面寬闊筆直，兩旁花壇苗圃，星羅棋布，被譽為綠色長廊，經(jīng)蘭州市城建工作者的努力，現(xiàn)被全力打造成黃河風情線，是蘭州市的一張靚麗的名片。黃河風情線的核心景區(qū)為白塔山公園，人流如織，是游客的必經(jīng)之地。近年來，隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，交通需求日益增加，目前，北濱河路白塔山段人車爭道，車輛通行緩慢，游人安全受到極大威脅，該段的交通問題已成為城市交通發(fā)展的關(guān)鍵，并制約著中山橋—白塔山景區(qū)的開發(fā)。白塔山隧道的建設(shè)將徹底解決北濱河路白塔山段交通和景區(qū)發(fā)展問題。

白塔山隧道建成后，金城關(guān)至市二院濱河路段將改造為白塔山廣場，東西車輛交通可直接從隧道通過，游客及行人可從金城關(guān)、中山橋、市二院3個方向進出白塔山景區(qū)。廣場將中山橋、金城關(guān)、白云觀、碑林、龍園、白塔山連為一體，增強了山、水、橋相映的景觀效果，開辟了一條新的旅游線路，大大豐富了蘭州旅游資源。

2 設(shè)計原則

（1）修建白塔山隧道，將東西向交通全部引入隧道通行。徹底解決白塔山段大型車輛多、行人多，人車搶道導(dǎo)致交通擁堵的問題。

（2）充分考慮金城路、靖遠路與北濱河交通的銜接。利用現(xiàn)有周邊銜接道路合理引導(dǎo)交通流量，利用原公交車站和既有市政公交工程,節(jié)省投資,并能最大限度地解決進出景區(qū)客流,方便游客乘坐。

（3）改造白塔山橋頭廣場,將市二院至金城關(guān)濱河路段改造為白塔山廣場，納入中山橋—白塔山景區(qū)內(nèi)，以擴大景區(qū)范圍，達到整個景區(qū)的統(tǒng)一。

（4）優(yōu)化隧道線形及出入口位置，減少拆遷量，節(jié)約投資。

（5）依據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（JTGD70-2004）、工程地質(zhì)情況和既有建筑的位置，選擇合適的結(jié)構(gòu)形式和施工方法。

3 工程設(shè)計方案

白塔山隧道位于蘭州市的中部，起于金城關(guān)，穿過蘭州市標志性景區(qū)——白塔山公園，止于蘭州市二院，工程總長1.99 km，其中隧道970 m長，采用連拱隧道，每洞單向3車道，東西接線雙向6車道，為城市Ⅰ級主干路。白塔山隧道建成后將解決北濱河路白塔山景區(qū)段交通不暢的問題，并成為蘭州市中部地區(qū)東西向通道的重要組成部分，也是濱河路白塔山旅游風景區(qū)通往市區(qū)的一條重要交通要道，因此將白塔山隧道定位為城市隧道。作為城市隧道，在滿足交通功能的同時，要注重其景觀工程建設(shè)，使之建成后不僅是一條安全、便捷的道路，而且是城市的一個景觀。

3.1 平面設(shè)計

白塔山隧道西起金城關(guān)回民中學，東至市二院，整體路線平順，設(shè)計總長1.99 km，其中隧道長度為970 m，西側(cè)接線道路400 m，東側(cè)接線道路620 m。路線設(shè)置4處平曲線，隧道內(nèi)最小平曲線半徑為3 000m，接線道路最小平曲線半徑為600m。本次平面線形設(shè)計綜合考慮了既有建筑物的影響和市政設(shè)施及公交工程的利用,最大限度吸引客流,方便旅客乘降。圖1為白塔山隧道地理位置圖。

設(shè)計優(yōu)點：

（1）隧道總體線形順直，行車視距較好，有利于隧道通風。

（2）隧道洞口位置選擇合理，避免大量居民區(qū)、企事業(yè)單位和新建成的金城關(guān)仿古建筑群的拆遷。

（3）將濱河路、金城路車流進行平面交通組織，節(jié)省了修建大型立交的投資。

（4）公共交通利用原有北濱河路公交設(shè)施及線路，在景區(qū)兩端均設(shè)有方便游客乘降的公交車站，很大程度上避免了景區(qū)出入口地段人車搶道引起的交通擁堵。金城關(guān)利用原有公交車站，市二院道路南側(cè)公交車站移至白塔山景區(qū)出入口。

（5）隧道發(fā)生事故時，可利用原有北濱河路作為臨時通道疏散車輛。

3.1.1 西側(cè)接線道路控制性因素分析

（1）濱河路、金城路：隧道主線在入口處與金城路、濱河路平交。

（2）金城關(guān)仿古建筑群：隧道南側(cè)為金城關(guān)仿古建筑群，在方案經(jīng)濟、技術(shù)允許的前提下最大程度地合理避繞，并考慮隧道開挖施工時對建筑群的影響。

3.1.2 隧道控制性因素分析

金城關(guān)仿古建筑群、白塔山古建筑群：隧道暗挖工法施工可能引起上部及周邊建筑的沉降。

3.1.3 東側(cè)接線道路控制性因素分析

（1）濱河路、靖遠路、燒鹽溝：隧道出口平接燒鹽溝，并與濱河路、靖遠路平交。

（2）既有建筑：隧道出口處對海事局家屬院、蘭東小區(qū)部分住宅樓進行拆遷，保留伊斯蘭教協(xié)會等特色建筑。

3.2 縱斷面設(shè)計

道路控制標高按兩端銜接道路標高進行控制，主要高程控制點有濱河路、金城路、靖遠路、燒鹽溝現(xiàn)狀標高及設(shè)計起、終點路口規(guī)劃標高。在進行縱斷面設(shè)計時，不僅滿足規(guī)范要求，而且以盡量減少填挖方數(shù)量，滿足道路、隧道排水要求為原則。隧道設(shè)計縱坡為0.3%，豎曲線最大半徑6 000 m。

3.3 橫斷面設(shè)計

（1）濱河路：3 m（人行道）+12 m（車行道）+3 m（分隔帶）+12 m（車行道）+3 m（人行道）=33(m)

（2）隧道：0.75 m（檢修道）+12 m（車行道）+0.75 m（檢修道）+3 m（分隔帶）+0.75 m（檢修道）+12 m（車行道）+0.75 m（檢修道）=30(m)

3.4 隧道接線交通方案設(shè)計

由于北濱河路白塔山段地形復(fù)雜，周圍建筑物多，對工程布置影響的因素很多，不可能組織大型的立交來解決交通問題，只有通過隧道與平面交叉口交通區(qū)劃來解決，這樣既降低了工程投資，又不破壞白塔山和濱河路的景觀。交通組織連接具體如下：

（1）主線。白塔山隧道將主線北濱河路順暢連接。隧道內(nèi)最小平曲線半徑為3 000 m，隧道外引道最小平曲線半徑為600 m。

（2）隧道東側(cè)設(shè)平面交叉口解決靖遠路與濱河路交叉問題，此交叉口也滿足了市二院車輛的出行。管制通過燒鹽溝上白塔山的車輛右進右出。交叉口西口限行，僅作為消防和應(yīng)急通道口。

（3）隧道西側(cè)設(shè)平面交叉口解決金城路、濱河路的交通交叉問題，交叉口進行了交通渠劃。

（4）原北濱河路平交口東側(cè)進行交通管制，僅設(shè)消防、應(yīng)急和部分旅游車通行通道。

圖2、圖3為隧道入口和出口效果圖。

3.5 隧道設(shè)計

白塔山隧道起至樁號為：K0+400～K1+370，全長 970 m；設(shè)計斷面為：0.75 m（檢修道）+12 m（車行道）+0.75 m（檢修道）+3 m（分隔帶）+0.75 m（檢修道）+12 m（車行道）+0.75 m（檢修道）=30(m)。

設(shè)計行車速度60 km/h，隧道凈寬13.5m，隧道凈高7.8m。隧道最大埋深80.6m，隧道縱坡為0.3%。

3.5.1 隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計

（1）洞口設(shè)計

根據(jù)該隧道的特點，并結(jié)合路基及進出口地形地貌、工程地質(zhì)、水文條件，在充分考慮隧道進出口綜合排水的情況下，盡量減少洞口的開挖并考慮施工開挖邊仰坡的穩(wěn)定性。洞門型式的選擇力求結(jié)構(gòu)簡潔，并與洞口的地形、地貌協(xié)調(diào)一致，結(jié)合兩端洞口處地勢和地質(zhì)情況，洞門均采用削竹式洞門，并進行防護。進出口洞門均采用削竹式洞門。

（2）洞身結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)圍巖類別、地形、埋深成洞條件等進行設(shè)計。為了施工中便于進洞及保持原有自然環(huán)境、維護高邊坡及仰坡的穩(wěn)定，設(shè)計時隧道進出口端均采用明洞襯砌，隧道暗洞洞口段為淺埋區(qū)，故采用加強襯砌，隧道進出口端暗洞段均采用復(fù)合襯砌。均采用5 m小導(dǎo)管鎖口進洞。

（3）路面、橫洞及洞設(shè)計

由于隧道路面維修困難，使用年限要適當增長。采用的瀝青面層應(yīng)具有與混凝土面板粘結(jié)牢固、防滲、抗滑耐磨、低溫抗開裂、高溫抗車轍、抗剝離的良好性能；必要時可采用阻燃性良好、有利光電照明、反光特性良好的瀝青路面。

白塔山隧道內(nèi)路面設(shè)計采用瀝青混凝土路面，其上面層為4 cm瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA-16），底面層為5 cm中粒式瀝青混凝土（AC-20），下設(shè)20 cm厚鋼纖維混凝土調(diào)平層，調(diào)平層與仰拱之間填筑片石。

施工中應(yīng)注意所有路面材料的物理力學指標必須達到規(guī)范要求。

隧道長為970 m，根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（JTG D70-2004）規(guī)定，隧道可設(shè)置行人橫洞兩處。

（4）隧道裝飾

為了隧道內(nèi)部的安全和美觀，對該隧道洞內(nèi)進行裝飾設(shè)計，在墻腳部用瓷磚貼面，其余部分噴涂隧道專用防火涂料，其耐火要求不小于4 h，施工中應(yīng)按設(shè)計要求進行施工。施工中應(yīng)選擇同一系列的瓷磚。

3.5.2 隧道景觀設(shè)計

白塔山隧道橫穿白塔山景區(qū)，在隧道建設(shè)中尤其是兩端洞口的建設(shè)要注重保護原有的自然生態(tài)環(huán)境，盡量減少破壞景觀。洞口的景觀設(shè)計與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)一致，使洞口的景觀與山景融為一體。本著“生態(tài)、美觀、特色、經(jīng)濟”的設(shè)計原則，景觀設(shè)計著重處理了兩點“東西洞口”、一線“隧道”，同時對兩端接線的綠化和路燈造型，進行統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的景觀設(shè)計，使接線與隧道成為統(tǒng)一的整體。

白塔山隧道東西兩洞口接近市區(qū)，周圍有居民生活小區(qū)，有一定的人流，因此景觀設(shè)計除考慮車行的動視點外，要考慮一定的人行靜視點。本設(shè)計利用地形高差設(shè)計將洞口邊坡設(shè)置為石雕壁畫，將現(xiàn)代因素與城市景觀、白塔山古建筑群融為一體。

洞內(nèi)景觀由洞頂涂裝、洞壁裝飾、照明、檢修道鋪裝等構(gòu)成，由于隧道內(nèi)不設(shè)人行道，故主要考慮動視點景觀效果。

考慮到隧道兩側(cè)壁消除噪音、美觀及便于今后保潔維護，設(shè)計了便于清洗的消音板或裝飾鋁塑板，顏色為淺色，美觀實用；檢修道鋪裝為淺灰色花崗巖；洞內(nèi)照明考慮到便于今后維護，設(shè)計在兩側(cè)條狀布置。整個隧道色彩明快、和諧、統(tǒng)一，造型簡潔、美觀，獨具特色。

4 結(jié)語

隧道是城市交通的一種重要形式，隧道的設(shè)計不僅僅考慮其交通構(gòu)造功能，而且應(yīng)當注重周邊建筑與項目景觀相互融合。本文以白塔山隧道設(shè)計為例，闡述了城市隧道構(gòu)造及景觀設(shè)計的相關(guān)理念。目前該項目仍處于方案論證階段，希望本文能對該項目的建設(shè)提供有益的參考。