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江苏省市政科技信息网 2007 年参评论文
苏州市区首个临河隧道设计体会
钱劭彦
苏州市市政工程设计院有限责任公司
苏州市区首个临河隧道设计体会
提要:本文介绍了一种城市隧道的设计的新的思路,及其在实践中的运用
一、概述
苏州市快速内环线作为苏州古城区的交通保护壳,现已建成东环、南环、西环
及环路上四个节点的互通枢纽,除东南环立交的匝道尚未形成外,余均已建成通车。
北环快速路隧道位于北环快速路中段,是最艰巨的工程地段之一。与之相交的
主要道路有广济路、人民路,现状均为T形交叉。该隧道进口位于火车站以西约800
米处,出口位于火车站以东约600米处。由于隧道北侧现状有平行的沪宁铁路,最近
处只有20多米,还有即将实施的紧挨着的辅路隧道和火车站地下建筑群;南侧为护
城河,最近处只有4米;在其上有即将实施的火车站站前景观广场;在其西侧和中部
的下方7米分别有一条规划中的轻轨线。在火车站东侧,快速路隧道和辅路隧道还将
形成一个立体交叉。可以说它是被河流、铁路、道路紧紧包围、互相交叉的一条隧
道。所以,本隧道的设计和施工难度极大。
北环快速路隧道为长1510米的长隧道,其中暗埋段长1155米、敞开段长355米。
。
二、主体设计原则和标准
1、主要原则
①、满足施工、运营、城市规划、防排水等要求;结构使用寿命为100年,结构
设计应保证具有足够的强度和耐久性。
②、结合工程地质、水文地质条件及城市总体规划要求,结合周围地面既有建筑
物、管线及道路交通状况,通过对技术、经济、环保及使用功能等方面的综
合比较,合理选择施工方法和结构型式。
③、结构须具有战时防护能力,结构设计按人防Ⅵ级的抗力标准进行验算。
④、结合地铁二、四号线布置,隧道地基做相应处理。
⑤、基坑安全保护等级一级。
2、主要标准
①、环境作用等级为 C 级,结构设计使用年限为 100 年。
②、结构的安全等级为一级。
③、结构的抗震设防烈度为 6 度。
④、结构耐火等级为一级。
⑤、结构防水等级及标准:隧道防水等级为二级,结构不允许渗漏水,可有少
量、偶见的湿渍。
⑥、结构裂缝宽度:防水混凝土结构的裂缝宽度控制在 以内。
⑦、活荷载:汽车荷载采用城市 A 级车道荷载;人群荷载采用 计算。
⑧、浮力及静水压力:按设防水位和实际水位设计,并考虑水位变化的不利影
响。
⑨、地面超载:一般可按 20kPa 计算,并考虑扩散后作用在地下结构上。对于
覆土厚度特别小的地下结构,按城市 A 级车道荷载计算,并考虑冲击系数。
⑩、人防荷载:Ⅵ级抗力地面空气冲击波超压ΔPm=。
三、建筑
(一)、平面
快速路主线道路等级为城市快速路,设计车速为 60Km/h,工程建设规模为双向
六车道。
(三)、纵断面
隧道顶面场地标高按火车站南广场的景观广场及配套地面道路的布置来确定,
既兼顾场地的防洪标高,又减少隧道埋深。施工图设计快速路隧道最大纵坡为 4%,
最小纵坡为 %。
(三)、横断面
拟定隧道建筑限界单孔净宽- 米,净空限界高度 米。衬砌断面轮廓采用
矩形断面。设置成竖直面防撞侧石。为道路排水需要,路面需设置单面横坡,横向
坡度 %。隧道需设置射流风机,采用壁龛式局部加高矩形隧道内净空高度解决。
人行横洞间距为 250 米左右。人行横洞采用净宽 ,净高 直墙式断面。
车行横洞采用净宽 ,净高 直墙式断面。
(四)、路面结构
隧道路面采用沥青混凝土路面柔性路面结构。路面结构中上面层采用 4 厘米厚
隧道阻燃型改性沥青混凝土(掺入沥青用量 15%TCEP 阻燃剂), 中面层采用 6 厘
米厚中粒式沥青混凝土。
四、基坑围护设计
1、基坑特点
1)、基坑为条状基坑,宽度比较规则(30米),。
2)、工程范围内,杂填土深度在1~10米,分布广、起伏大,其它土层较均匀,隧
道结构基本位于杂填土、亚砂土(微承压水含水层)、亚粘土中。
3)、有两条规划地铁线(2号线、4号线)下穿拟建隧道
4)、南临护城河。
5)、北临辅路隧道和沪宁铁路。
6)、基坑工期紧张(7个月)
7)、拆迁任务重,直接导致计划工期无法正常完成。
2、设计方案
根据以上特点分析要求本基坑工程围护结构体系控制变形好、止水性好、施工
速度快,同时要考虑下穿拟建隧道的地铁盾构隧道区间的可通过性。根据工程类比
与计算,对于不同深度的基坑分段采用不同的围护结构。
入口段基坑深度不大于3米采用