成都市機(jī)場(chǎng)路東延線下穿隧道工程簡(jiǎn)析

付 濤

（中國(guó)市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院，四川 成都 610081）

1 概述

成都東客站綜合交通樞紐是集鐵路客運(yùn)、道路長(zhǎng)途及旅游客運(yùn)、城市軌道交通、城市公交、出租及社會(huì)停車等功能于一體的現(xiàn)代化綜合型交通樞紐。機(jī)場(chǎng)路東延線下穿隧道工程作為東客站片區(qū)道路交通站場(chǎng)中的一個(gè)重要組成部分，是形成以東客站為核心的快速交通網(wǎng)的重要組成部分，見圖1。

圖1 隧道位置圖

該工程作為成都市2.5環(huán)的一個(gè)組成部分，在首先滿足2.5環(huán)交通功能定位——快速、通過性交通的同時(shí)，兼顧與新客站片區(qū)的到達(dá)性交通功能需求。

2 工程概況

該項(xiàng)目隧道主線框架段長(zhǎng)1 600 m，南側(cè)引道長(zhǎng)135 m，北側(cè)引道段長(zhǎng)125 m，隧道全長(zhǎng)1.86 km；按雙向4車道設(shè)計(jì)。隧道結(jié)構(gòu)分為6種類型：標(biāo)準(zhǔn)段、加寬段（加減速車道）、射流風(fēng)機(jī)段、異形段（與東客站連接）、地鐵段及漸變段。項(xiàng)目所處位置位于膨脹土分布區(qū)域，主體結(jié)構(gòu)需要大范圍地基處理。與廣場(chǎng)連接部分主體結(jié)構(gòu)由于是分岔口，主線排水溝順接問題是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一。

3 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 主體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

標(biāo)準(zhǔn)段單孔隧道橫向凈寬為9 m，框架結(jié)構(gòu)高7.6 m，底板局部加厚段高7.87 m，全寬20.2 m，每個(gè)箱室內(nèi)部?jī)舾?.6 m，單室凈寬9.0 m，側(cè)墻厚度0.8 m，中隔墻厚度0.6 m，頂板厚度0.9 m，底板厚度1.1 m。在排水溝槽處底板加厚為1.5 m，主體結(jié)構(gòu)采用C40防水混凝土，底板下鋪設(shè)20 cm厚C15混凝土墊層。均采用現(xiàn)澆施工[3，5]。圖2為隧道標(biāo)準(zhǔn)段斷面。

3.2 交叉口設(shè)計(jì)

由主線隧道進(jìn)入客站地下層交叉口平面布置，見圖3。

由客站地下層進(jìn)入主線隧道交叉口平面布置，見圖4。

隧道經(jīng)由A、B、C、D四個(gè)匝道與東客站地下層連接，通過此連接，車輛可隨時(shí)與主線隧道進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換，大大節(jié)約了社會(huì)車輛及公共運(yùn)營(yíng)交通進(jìn)出車站的時(shí)間和行程。

從而構(gòu)成了地面、地下的互通立交群，更加完善了東客站的交通運(yùn)輸功能，增強(qiáng)了車站的交通吐納能力。

4 特殊節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

4.1 地鐵段主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

主線隧道K0+745 m處與正在施工的地鐵2號(hào)線相交，地鐵線軌頂高程為492.005 m，區(qū)間盾構(gòu)頂高程為497.00 m。隧道與地鐵2號(hào)線相交處設(shè)計(jì)線高程為507.665 m，框架底板底高程為505.965 m，主體結(jié)構(gòu)位于地鐵盾構(gòu)上方，與盾構(gòu)頂凈距大約6 m。

圖2 隧道標(biāo)準(zhǔn)段斷面（單位：cm）

圖3 由主線隧道進(jìn)入客站地下層交叉口平面示意圖

圖4 由客站地下層進(jìn)入主線隧道交叉口平面示意圖

此節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)需考慮地鐵盾構(gòu)施工對(duì)隧道產(chǎn)生的擾動(dòng)以及不均勻沉降等不利因素。對(duì)于此類問題，本設(shè)計(jì)采用隧道直接置于地鐵線上方通過，加大結(jié)構(gòu)自身重量，結(jié)構(gòu)配筋經(jīng)計(jì)算復(fù)核予以加強(qiáng)等措施保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全性。

處理措施詳見圖5。

4.2 主線隧道交叉口（與客站連接）排水溝設(shè)計(jì)

圖5 地鐵段結(jié)構(gòu)處理措施布置圖（單位：cm）

主線隧道排水溝及電纜槽設(shè)置于框架內(nèi)壁兩側(cè)，其中排水溝通過橫坡將雨污水排入排水溝內(nèi)，再引至排水管道或泵房?jī)?nèi)實(shí)現(xiàn)排水功能。由于交叉口位置連接通道將主線隧道一分為二，主線排水溝及電纜槽在此斷開。因此如何將排水溝及電纜槽進(jìn)行順接，不阻斷連接通道行車，并且保證通道內(nèi)水體能進(jìn)入主線排水溝等問題是設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)，同時(shí)也是容易被忽視的問題。

對(duì)于此部分處理及布置參見圖6、圖7。

圖6 異形段排水溝及電纜槽平面布置

圖7 異形段排水溝及電纜槽斷面布置

在結(jié)構(gòu)異形段框架內(nèi)預(yù)埋鋼制溝槽，槽頂為型鋼伸縮縫，主線及通道路面層水通過型鋼伸縮縫進(jìn)入鋼制排水槽內(nèi)，既滿足了排水功能，也不影響路面交通。并且伸縮縫的設(shè)置有利于主線異形框架與通道框架之間的連接。電力管線在異形段框架底板內(nèi)預(yù)埋，走向與鋼制排水溝一致，一并接入主線隧道溝槽內(nèi)。

5 地基處理

項(xiàng)目所在位置位于膨脹土廣泛分布區(qū)域，此種土類對(duì)大體積結(jié)構(gòu)的承載力及不均勻沉降都存在極大的隱患和不利因素，根據(jù)設(shè)計(jì)原則，須對(duì)此類地基土質(zhì)進(jìn)行如下處理，見圖8。

圖8 隧道下膨脹土的處理措施

基底下膨脹土層全部清除，底層換填砂礫石至持力層，面層為40 cm厚C15卵石混凝土，換填應(yīng)分層碾壓密實(shí)，每層厚度不得大于30 cm，壓實(shí)度不小于95%；基底承載力均不得小于200 kPa[6]?；悠矫嫖灰谱冃伪O(jiān)測(cè)及沉降監(jiān)測(cè)見圖9及表1。

圖9 隧道基坑平面位移變形監(jiān)測(cè)及基坑沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖

表1 基坑沉降觀測(cè)成果匯總表

通過表1可以看出，該設(shè)計(jì)的地基處理方式是合理得當(dāng)?shù)?，滿足規(guī)范及結(jié)構(gòu)安全性的要求。

6 防水及防火設(shè)計(jì)

6.1 防水設(shè)計(jì)

防水設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“以防為主、剛?cè)峤Y(jié)合、多道設(shè)防、因地制宜、綜合治理”的原則。本次設(shè)計(jì)采用混凝土結(jié)構(gòu)自防水設(shè)計(jì)，采用防水混凝土及加入膨脹劑等外加劑措施加強(qiáng)結(jié)構(gòu)自身防水功能。根據(jù)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（GB 50108—2008）相關(guān)規(guī)定并考慮該項(xiàng)目重要性，隧道設(shè)置三道止水帶，一道卷材，一道防水涂料的外防水措施。結(jié)構(gòu)抗?jié)B等級(jí)為P10[7]。防水檢測(cè)結(jié)果見表2、表3。

通過檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出，本次隧道防水設(shè)計(jì)能夠滿足結(jié)構(gòu)使用的耐久性和安全性要求。

表2 防水混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)值

表3 防水混凝土抗?jié)B檢測(cè)值

6.2 防火設(shè)計(jì)

防火設(shè)計(jì)對(duì)長(zhǎng)隧道的功能齊備及使用安全性尤為重要，本設(shè)計(jì)采用隧道內(nèi)中墻多點(diǎn)位開孔，加強(qiáng)通風(fēng)以及涂刷高質(zhì)量防火涂料等措施實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)防火功能。其中防火涂料由內(nèi)到外分為膩?zhàn)诱移綄?、底基?12 mm)、基層(5 mm)和面層(3 mm)?！督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016-2006）。

7 結(jié)語(yǔ)

成都市機(jī)場(chǎng)路東延線下穿隧道已經(jīng)通過竣工驗(yàn)收，隧道通車1年至今使用情況良好，未見任何滲水、沉降、開裂等病害發(fā)生。

通過本次設(shè)計(jì)，對(duì)于此類地下工程與地面層及周圍路網(wǎng)或樞紐的交通連接和轉(zhuǎn)換以及一些重、難點(diǎn)的設(shè)計(jì)，本文提供的做法可供同行借鑒參考。

[1]DG/TJ08-2033—2008，道路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]CJJ 11—1993，城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則[S].

[3]JTG D70—2004，公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4]JTG D60—2004，公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5]JTG D62—2004，公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[6]JTJD63—2007，公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[7]GB50108—2008，地下工程防水技術(shù)規(guī)范[S].

[8]GB 50016—2006，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].