摘要：本文主要介绍了城市交叉口下穿隧道设计要点，并对目前设计存在“重结构、轻交通”的误区提出了“结构.、交通、功能”并重的设计思路，结合近年来城市道路下穿隧道设计、建设情况，提出需着重考虑的设计内容，希望能给相关设计人员一些参考。
关键词：交叉口；下穿隧道；城市道路；交通组织；排水
随社会经济和城乡化的迅速发展，机动车保有量急剧增长，交通状况日益拥堵，城市交通面临巨大的压力。道路节点是城市交通网络重要的组成部分，也是道路交通的瓶颈，其设置是否合理直接关系到整个路网交通功能的发挥。为了疏解交通拥堵，在城市干道的节点上越来越多地采用立体交通，因下穿隧道具有对城市景观和噪音干扰小的优点，近年来在城市道路建设中使用广泛。
城市交叉口下穿隧道一般由两侧敞口段和隧道枢架段组成，敞口段两侧设置辅道及慢行系统，与道路平面交叉。一般设计工作包括总体、平纵横、结构、基坑、排水、交通、装饰、机电等。
1前期调查工作
城市下穿隧道多为既有道路改建，受现状道路、红线、管线、景观等因素限制。设计开始前，需收集现状交通流量及路网规划，以支撑断面设计和制定临时交通组织方案。除此之外，还要进行地质勘察、测量，对现状管线作充分调迁。通过现场物探等措施，保证调研成果的可靠性，并拟定妥当的避让、改迁方案，保证设计的合理性。
2交叉口下穿隧道设计要点
2.1横断面设计
城市交叉口下穿隧道一般采用矩形横断面，由边墙、中墙、车行道、检修道、路缘带、余宽、排水边沟、装修层等组成。隧道内横断面布置不仅要满足道路建筑限界要求，还应满足车道的行驶安全、舒适等要求。
2.1.1车行道、路缘带宽度
车行道数应根据上位规划、功能定位、交通量预测、道路红线等多方面的因素综合考虑。车行道及路缘带宽度应结合《城市道路工程设计规范》进行速度、标淮的选取。
2.1.2检修道
仅布置机动车道的隧道，应在其右侧设置检修道，宽度宜为0.5〜0.75m。当单孔机动车道小于4条时，左侧可不设置检修道，但应设罝0.25m余宽（护轮带），否则设检修道。一般短隧道的检修道可取0.5m，对于特长、长中隧道，在保证安全通行的同时，还要考虑消除或减少隧道边墙给驾驶员带来 “侧墙效成”的心理影响，检修道宽度应取 0.75m。检修道及余宽高度按速度、隧道长短等因素选取。
2.1.3隧道净高
规范要求机动车道最小净髙为4.5m，但根据实际建设经验，快速路、主干路以及重要的次干路隧道车行净空宜取5m，次干路及支路宜取4.5m。此外，还应考虑远期隧道路面加铺罩面预留的余髙，根据隧道设计标准考虑照明、通风、消防、交通设施等空间。
2.2平面线形设计
平面设计主要包括主线隧道和辅道，实际设计中往往重视主线隧道的平面线形而忽视辅道的平面交通组织。其实，后者更为重要。
通常辅道与被交道路平面交叉，交通组织方案关系整个璲道功能，是隧道框架段长度控制性因素之一。设计时，要重点考虑辅道调头车道、慢行系统、左转车道、安全距离等。同时须考虑下穿隧道建设后，地面层信号灯由4相位调整为3相位，即减少了原隧道直行方向交通，辅道需同时左转，要满足转弯半径、车道数和安全距离。
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2.3纵断面线形设计
隧道纵断面设计主要涉及到隧道埋深、结构尺寸、行车净空、横穿管线、覆土厚度等几个因素。在满足功能要求、规范及舒适性情况下，控制纵坡坡度，尽可能缩短隧道长度，节约成本。隧道竖向设计则应考虑在道路与隧道敞口段相接处设置“驼峰”反坡形式，减少隧道汇水面积，不能设置时，考虑加强道路排水措施。
根据《城市道路路线设计规范》隧道内最大纵坡不宜大于3 %，困难时不应大于5 %。根据实际经验，针对交叉口下穿隧道，需考虑行车舒适性、造价等方面因素，纵坡宜取4.5 %左右，如受到限制条件，可取5%。
2.4结构设计
挡墙结构是一种采用普遍的形式，通过在基坑两侧设置挡土墙形成隧道敞口段，该种形式结构简单、造价低、施工快、易维护，因此应用广泛。但降雨量大，地下水位高、地质情况复杂的地区需慎重考虑，易出现墙侧漏水，路基路面病害多等问题。
U型槽结构也是普遍应用的形式，常采用防水钢筋混凝土浇筑U型槽，底部及侧面均放置防水材料。该结构常应用于地下水丰富、地质较差的地区，能完全阻隔地下水的侵入，经久耐用、结构可靠，但该结构投资较大，施工业相对复杂，须考虑抗浮问题。敞口段结构对用地、投资、地质、水文、景观等情况综合考虑，通常采用挡墙和U 型槽组合结构形式，在常水位以上采用普通挡墙并加强排水，以下采用U型槽结构。条件允许，起点段可结合绿化采用基坑放坡形式，例如中山市博爱路与兴中路交叉口下穿隧道。
道路下穿隧道枢架段一般采用箱体结构，结构设计过程中，须考虑抗浮问题。
隧道枢架段和U型槽段结构宜结合道路横坡、超高设置，减少调平层混凝土量。U型槽与挡墙路基衔接处应进行加固设计，设置搭板和过渡板，各层沥青混凝土中铺设玻纤格栅，缓解反射裂缝。隧道坡道沥青混凝土中面层混合料应添加抗车辙剂。对于中、长及特长隧道，铺装采用沥青混凝土时应添加阻燃剂。
2.5排水系统
下穿隧道排水系统一般由雨水收集系统、集水系统、泵站、出水管道等组成。近年常发生城市下穿隧道淹水情况，造成生命、财产损失，可见排水设计是隧道工程成功与否的关键。
由于城市下穿隧道用地紧张，常将泵房布置于地下，日常维护通过隧道检修道进出，表面上缓解了用地问题，但遇到特大暴雨及突发事件时，隧道一旦被淹势必造成泵站机房进水，存在极大安全隐患。
因此，根据近年来的建设经验，下穿隧道雨水重现期按P≥30年计取，通常采用地下设置集水池、地面设置泵房的形式，泵站出水需建设独立的雨水系统进人市政雨水干管、沟渠，保证出水通畅。
2.6附属设施设计
城市下穿隧道在满足交通功能的同时，还应考虑其内外建筑装饰与周边环境协调，敞口段常采用花岗石贴面、浮雕贴面、油漆刷面等；枢架段可采用防火漆顶、秀壁板内墙装饰等。另外，隧道内照明、通风、监控、消防可根据相关规范要求进行设置，建议机电设备与排水泵房结合设置，便于维护管理。
3结束语
目前城市道路交叉口建设中，下穿隧道应用日益广泛，也是城市交通的良好选择之一。下穿隧道是城市交通的重要节点，在设计过程中应考虑全面，前期调查要详细，在重视“结构”设计的同时，认真分析功能需求，做好“平、纵、横”交通组织和排水设计的同时，注重细节处理，进行充分的方案比较，避免因设计考虑不周带來交通功能不足以及隧道相关病害出现。
参考文献：
[1]刘新民.城市汽车地下通道设计的几点体会[J].城市道桥与防洪，2010，（2）
[2]亦功军.浅析城市下穿地道排水系统设计[J].城市道桥与防洪，2010，（3）
[3]JTG D70-2004公路隧道设计规范[S]
论文作者:虞天球
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/8
标签：隧道论文; 结构论文; 交通论文; 交叉口论文; 城市论文; 道路论文; 挡墙论文; 《基层建设》2017年第25期论文;