荊門市羅漢山隧道方案設(shè)計要點分析

劉海濤，王 濤，雷 云

（武漢市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430023）

荊門市羅漢山隧道方案設(shè)計要點分析

劉海濤，王 濤，雷 云

（武漢市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430023）

通過對荊門市羅漢山隧道工程隧道出口位置、縱斷面以及隧道排水方式的分析，提出多種解決問題的方法并分析采用推薦方案的原因。

城市長隧道；出入口比選；隧道排水

1　工程概述

根據(jù)《荊門市城市綜合交通規(guī)劃（2013—2030）》，荊門城區(qū)骨架路網(wǎng)由“三環(huán)八射”道路組成。其中，二環(huán)線由荊東大道、迎春大道、鳳袁路、荊山大道、象山一路和月亮湖大道組成。

荊門市羅漢山隧道是荊山大道的組成部分，是二環(huán)線重要的節(jié)點工程。工程南起漳河新區(qū)?；勐?，北至東寶區(qū)象山大道，是荊門城區(qū)南北向交通的主要通道。它的建成，將東寶區(qū)和漳河新區(qū)緊密連成一體，對漳河新區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、緩解東寶區(qū)交通壓力，完善路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、提升區(qū)域城市功能，起到極其重要的作用。羅漢山隧道具體走向及地理位置如圖1所示。

圖1　羅漢山隧道地理位置

2　主要設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）道路等級：城市主干路。

（2）設(shè)計速度：50 km/h。

3　工程總體設(shè)計

荊山大道南起荊南大道，北至現(xiàn)狀象山大道，全長22.45 km。本次設(shè)計范圍為?；勐分料笊酱蟮溃L4.77 km。道路沿規(guī)劃線位采用互通式立交形式與?；勐废嘟?，主線高架橋長約0.6 km。通過立交后，進(jìn)入羅漢山隧道。隧道由一段短隧道和一段長隧道組成，兩個隧道之間有長約0.4 km的路堤，隧道全長約3.2 km。隧道在穿過西山林語小區(qū)和漳河水庫四干渠后出洞。隧道出口距象山大道約0.2 km，線路止點與現(xiàn)狀象山大道平交。

羅漢山隧道采用小凈距分離式隧道，單孔斷面尺寸為9.5 m（0.75 m檢修道+0.5 m路緣帶+7 m機(jī)動車道+0.5 m路緣帶+0.75 m檢修道）。隧道出入口效果如圖2所示。

圖2　羅漢山隧道出入口效果圖

本段工程主要由荊山大道-?；勐妨⒔?、羅漢山隧道以及出入口接線道路等部分組成。

4　道路平面設(shè)計

起點位于?；勐?，道路沿規(guī)劃線位采用互通式立交形式與?；勐废嘟?，主線高架橋長約0.6 km。通過立交后，進(jìn)入羅漢山隧道。隧道出口附近有西山林語小區(qū)和漳河水庫四干渠。隧道出口現(xiàn)狀分布如圖3所示。

圖3　隧道出口現(xiàn)狀分布

隧道出口的位置受西山林語小區(qū)和漳河水庫四干渠影響，三者必須整體考慮。根據(jù)隧道出口位置不同，可分為短隧、中隧和長隧三個方案。

4.1短隧方案

隧道穿過羅漢山后出洞，道路以路基的形式前行。在漳河水庫四干渠上新建一座橋梁，最終與象山大道相交，即隧道出口設(shè)置在西山林語小區(qū)西側(cè)。短隧方案示意如圖4所示。

圖4　短隧方案示意

方案優(yōu)點：

（1）與象山大道平交，交織段足夠長，各個方向轉(zhuǎn)向都能在道口完成。

（2）隧道相對較短。

（3）與象山大道相交處，短隧方案可預(yù)留出象山大道下穿荊山大道的空間，遠(yuǎn)期改造象山大道，以保證二環(huán)線交通出行暢通。

方案缺點：

（1）西山林語小區(qū)被分隔成南北兩個小區(qū)，小區(qū)交通受限，小區(qū)中心廣場被占用，對小區(qū)的交通與景觀影響都很大。需對原小區(qū)道路進(jìn)行改造，要修建一座地下通道，保障小區(qū)內(nèi)車輛及行人的通行。

（2）漳河水庫四干渠堤頂路被分隔，需利用小區(qū)道路繞行。

4.2中隧方案

隧道穿過羅漢山后，以隧道的形式穿越西山林語小區(qū)和漳河水庫四干渠出洞，然后返回地面與象山大道平交，即隧道出口設(shè)置在漳河水庫四干渠東側(cè)。中隧方案示意如圖5所示。

方案優(yōu)點：

（1）西山林語小區(qū)內(nèi)建筑雖也需拆遷，但小區(qū)內(nèi)交通不受影響，可維持現(xiàn)狀路網(wǎng)進(jìn)出。隧道上方可作為綠化用地或小區(qū)廣場。

圖5　中隧方案示意

（2）隧道上方暗埋段可利用土地面積較短隧方案多1.37萬m2。

（3）漳河水庫四干渠堤頂路不受影響，保持原有交通功能。

（4）與象山大道相交處，中隧方案可預(yù)留出象山大道上跨穿荊山大道的空間，遠(yuǎn)期改造象山大道，以保證二環(huán)線交通出行暢通。

方案缺點：

（1）隧道較短隧方案長約0.21 km，造價稍高。

（2）隧道敞口段終點距離象山大道道口較近，匯流段長約70 m，交通功能較短隧略差。象山大道道口示意如圖6所示。

圖6　象山大道道口示意

（3）由于漳河水庫四干渠高程相對較低，隧道從渠底穿過時，高程較低。道路縱坡上存在反坡，需增設(shè)排水措施方能保持排水通暢。

（4）隧道施工時，需對漳河水庫四干渠進(jìn)行導(dǎo)流。

4.3長隧方案

隧道依次穿過羅漢山、西山林語小區(qū)、漳河水庫四干渠后，下穿象山大道后出洞，即隧道出口設(shè)置在象山大道東側(cè)。長隧方案示意如圖7所示。

方案優(yōu)點：

（1）西山林語小區(qū)內(nèi)建筑雖也需拆遷，但小區(qū)內(nèi)交通不受影響，可維持現(xiàn)狀路網(wǎng)進(jìn)出。隧道上方可作為綠化用地或小區(qū)廣場。

圖7　長隧方案示意

（2）隧道上方暗埋段可利用土地面積較短隧方案多2.13萬m2。

（3）漳河水庫四干渠堤頂路不受影響，保持原有交通功能。

方案缺點：

（1）隧道較短隧方案長約0.68 km，造價在三個方案中最高。

（2）與象山大道相交轉(zhuǎn)向受限。遠(yuǎn)期隧道與象山大道相交需增加兩個右轉(zhuǎn)隧道匝道。象山大道左轉(zhuǎn)進(jìn)入隧道需通過路網(wǎng)繞行；隧道左轉(zhuǎn)進(jìn)入象山大道需通過路網(wǎng)繞行；周邊道路進(jìn)入隧道均需通過二環(huán)線地面交織段來實現(xiàn)。具體交通組織如圖8所示。

圖8　長隧方案交通組織

（3）需對象山大道東側(cè)的象山一路進(jìn)行改造，征地拆遷多。

4.4方案比選

考慮到對西山林語小區(qū)影響、工程造價以及道路的交通功能，隧道出口位置建議采用中隧方案，即隧道出口設(shè)置在漳河水庫四干渠東側(cè)。

5　道路縱斷面設(shè)計

在確定隧道出口位置的方案后，再對道路縱斷面進(jìn)行論證。羅漢山隧道沿線大部分為現(xiàn)狀山體，地勢起伏較大，現(xiàn)狀地面高程為97～292 m。隧道進(jìn)口處兩座山峰之間存在埡口。羅漢山北側(cè)為西山林語小區(qū)，小區(qū)緊靠漳河水庫四干渠。

5.1道路縱斷面設(shè)計控制因素

（1）工程起點處高程及縱坡與前一子項分界處高程及縱坡保持一致。

（2）與?；勐废嘟惶幍目v斷面，受荊山大道-海慧路立交影響，需與立交縱斷面保持一致。

（3）隧道凈空不小于5 m，隧道出入口位置、坡度及埋深要滿足隧道結(jié)構(gòu)及交通安全的需要。

（4）隧道從漳河水庫四干渠渠底穿過時，要考慮渠道的影響。

（5）止點與象山大道順接，在滿足交通安全的前提下，盡量減少對象山大道現(xiàn)狀道路改造。

（6）盡可能與排水方向保持一致，盡量不使雨水回流至隧道內(nèi)，并滿足排水管線覆土深度要求。

5.2道路縱斷面設(shè)計

道路縱斷面設(shè)計，共提出以下兩個方案：

（1）方案一。道路縱斷面線形簡單連貫，隧道部分主要由兩個大長坡組成，行車較順暢。具體如圖9所示。

圖9　方案一縱斷面圖

（2）方案二。道路縱斷面由幾個小短坡組成，隧道部分主要由兩段隧道和一段路基組成。具體如圖10所示。

圖10　方案二縱斷面圖

（3）方案比選。方案二隧道長度相對較短，造價相對較低；隧道排水為雙面坡，匯水面積較分散，有利于隧道排水；單個隧道長度短，若出現(xiàn)意外，逃生距離短。方案一對現(xiàn)狀山體破壞較小，景觀效果好；縱斷面線形較順暢；隧道長度長，造價較高；匯水面積集中，隧道排水量大；通風(fēng)與逃生條件較方案一略差。綜合考慮造價、排水以及通風(fēng)等技術(shù)要求后，推薦采用方案二。

6　隧道出口排水比選

由于中隧方案下穿漳河水庫四干渠，在隧道出口處形成反坡，需增設(shè)排水措施方能保障排水通暢。針對這個問題，有以下兩個方案：

（1）方案一。增設(shè)泵站，提高防水等級，保持排水通暢。將隧道內(nèi)的滲水和回流至隧道的雨水等，通過泵站抽排至現(xiàn)狀市政管網(wǎng)中。具體如圖11所示。

圖11　排水方案一示意

（2）方案二。增加兩處排水小隧道。一處排至現(xiàn)狀漳河水庫四干渠中，另一處排至現(xiàn)狀象山一路市政管網(wǎng)中。具體如圖12所示。

圖12　排水方案二示意

（3）方案比選。因隧道較長、存在地下水以及瞬時暴雨等不確定因素，若采用方案一，不排除隧道嚴(yán)重滯水的可能性。方案二雖施工較復(fù)雜，但排水更穩(wěn)定，受其他因素影響較少。因此，隧道出口排水方案推薦方案二。

7　結(jié)語

本工程實施難度大，投資規(guī)模大，影響因素多。在進(jìn)行工程設(shè)計時，需考慮各方面的需求，力求使設(shè)計做到盡量滿足各方面要求，解決工程實際遇到的主要矛盾。

本文針對不同問題提出解決方法并分析原因，希望對今后類似工程的設(shè)計能有借鑒意義。

U452.2

B

1009-7716（2016）04-0043-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.04.015

2015-12-23

劉海濤（1973-），男，吉林汪清縣人，碩士，高級工程師，從事道路設(shè)計工作。