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摘要：对于市政交叉道路而言，下穿地道虽然属于地下构筑物的其中之一，然而其工程设计中所包含的专业相对较多，具有一定的繁杂性与系统性。基于此，本文以下主要通过实例，对市政交叉道路下穿地道设计展开分析与探讨，希望可以为市政工程相关设计工作提供思路与帮助，为促进市政工程建设做出贡献。
关键词：市政工程；交叉道路；下穿地道；设计；分析
在我国社会经济综合水平不断提升的影响下，城市化建设进程日渐提升，在此形势下，市政交通建设也随之不断发展与进步，为了可以全面优化交通出行情况，改善交通出行压力，优化城市空间布局，全面提升空间应用率，积极将到道路平面交叉转变成立体交叉极为重要。而下穿地道作为极具特殊性与优质的地下空间系统，不但能够建立更为良好的交通结构，同时浪费地上空间，对城市街道景观造成的不利影响相对较少，因此下穿地道建设及其发展愈发受到各界人士的高度重视。
一、工程概况
X联络线L路的西主线为快速路，L路的东侧为主路辅路相结合的主干路，L路东段主要借助已有水渡河路对展线进行扩宽处理。按照交通流量的最终检测结果来看，L路东段的目标年最终的交通流量便能够与快速路服务标准相一致。
X联络线把S路和M路之间存在的机电市场划分成两个部分，也就是南北两个部分。原有的B路和S路属于平面交叉道路，也就是S路是城市核心主干道之一，道路双向均为两车道，总幅宽度为22m，车行道宽度为14m。
二、方案设计
即使L路东段是城市之内的主干道，然而X联络线施工完成以后，沿线开发建设速度不断提升，交通流量将以迅速的状态增长，无论是其交通需求、必要性，又或者是功能都能够与快速路的内涵相一致。为了能够促使来往车辆能够迅速畅通行驶，X联络线和L路以分离式立体交叉的形式进行进行建设最为适宜。
基于此，本文主要对S路下穿地道与上跨立交桥两个方案展开对比与决策。
方案比选主要围绕功能性与景观性两方面展开，选取下穿地道的形式进行建设较为适用。下穿地道一方面可以解决S路直行交通的快速疏解，另外地道方案无需在交叉口前后设置桥墩，不会对地面交通造成视线干扰。此外，在对城市景观的影响上，地道更具备跨线桥不具备的优点。地道除两端敞开段可见外，大部分结构均埋于地下，不改变原有城市风貌，不对道路形成视觉分割，是城市中心区域、人口密集区域的首选道路改造方案。
三、整体设计
根据工程地质勘查报告表明，其地表1.5m~14.8m厚度均为粉质粘土以及素填土，下伏基岩是白垩系上统廖田墟组，其中还存有一定的砾粉砂岩，并且其全风化层面厚度已超过19m，没有揭露中风化层。并且，素填土承载性能基础容许值为115kPa~155kPa，而粉质粘土承载性能基础容许值为125kPa。施工现场范畴之中的人工填土层之内的水层滞水发育，没有标准水位线，在进行实地勘察的过程中，其水位线深度为0.6m~2.3m，无论是水量，还是水位，都具有较强的动态性与波动性，主要会受到施工现场环境波动与大气降水不同程度影响，基于此，基坑抗浮所设定的防水位的标高应该与地表大致相似。
该下穿地道总长度为350m，其中，U型槽长度为280.3m，暗埋框架长度为79.7m，将两侧以重力式护肩墙作为接路基。在此过程中，下穿地道核心体系能够分成许多独立块件，并且块件间之中设有3.5cm止水变形缝，而针对变形缝位置的核心体系沿底板已有的变形缝设施一定的转立杆，在此过程中，转立杆为φ40mm，并且每个转立杆之间的距离应该以30cm为宜。而暗埋框架应该借助单孔箱式截面进行建设，其净空应该为8.6m×5.7m，而单孔箱高度为7.2m，立墙与顶板的厚度为0.75m，底板厚度为0.85m。与此同时，U型槽应该借助倒“П”型截面进行建设，总体宽度为11.8m，而宽度为8.7m，底板厚度为0.78m~4.2m，并且应该按照立墙整体高度H的差异予以适当的调整。除此之外，立墙顶端1.1m的竖直位置厚度应该为0.5m，而底部位置的厚度应该随着立墙高度的改变而改变，而对于其外坡率应该以12：1最为适宜。
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四、结构计算与配筋
（1）计算图示
对于地道结构而言，应该根据钢筋混凝土整体构件展开设计，针对框架裂缝宽度而言，应该将其控制在0.18mm，而针对U型槽而言，应该将其宽度控制在0.20mm。借助与之相应的桥梁体系分析系统，根据平面杆系展开计算的过程中，便能够借助简化图形建立模型，替代实体结构。按照结构以及U型槽结构的主要特性，在下穿地道纵向结构的位置选择一个车道，并且以加载宽度为3.3m、U型槽宽度为12m的位置当做计量单位。无论是顶板、底板，还是立墙，均应该通过简化形成梁单元，而弹性地基应该借助紧密的弹性压杆进行全面的模型，再借助温克尔机床系数对弹性压杆刚度进行转换。
（2）荷载分析
下穿地道结构受力往往涉及到：下穿地道结构自重、地基承载性能、立墙土压力、汽车荷载以及地下水压力五个方面。顶板汽车荷载主要根据城市一级车道荷载予以计入，底板与立墙的荷载根据换算为均布土层予以计入。立墙土压力根据静态土压力予以分析。而地下水压力应该根据静态压力进行全面的考量。
上述外力荷载往往并不需要在地道结构上一起产生作用，在计算的全过程之中，需要按照结构的主要特性对荷载配置的一系列可能性进行充分的考量与分析。
（3）结构配筋计算
暗埋结构骨架每个钢筋之间的距离应该为12.6cm，而钢筋直径应该为2.3cm，无论是顶板，还是底板处理常规钢筋以外，还应该对上下弯起钢筋进行布设。
通过对工程实际情况不利影响的配置计算，构件承载性能设计的数值都超出作用效应配置设计数值，同时截面最小，剩余较多，承载性能足以达到工程建设标准需求。在短时间效应配置，同时对长时间效应影响作用的考量的基础上，最大裂缝的实际宽度应该处于0.146mm~0.151mm之间，必须达到工程钢筋混凝土对每个构件裂缝宽度的标准需求。
（4）U型槽配筋计算
对于U型槽结构而言，每个骨架钢筋之间的距离应该为12.6cm，按照立墙的差异，整体高度的钢筋配置数量必须更具合理性。
通过对工程实际情况不利影响的配置计算，每个构件承载性能的设计数值都应该超出作用效应配置设计数值，同时截面最小，剩余较多，承载性能足以达到工程建设的标准需求。在短时间效应配置，同时对长时间效应影响作用的考量的基础上，其立墙高度H应该被设定为4.1m、6.1m、8.1m的U型槽最大裂缝的宽度应该为0.11mm、0.115mm与0.179mm~0.181mm，必须达到工程钢筋混凝土对每个构件裂缝宽度的标准需求。
五、防排水设计
地下结构防水设计确立以混凝土自防水为核心，外包防水卷材为辅的原则，注重节点防水、缝隙防水和预埋管防水。地道采用C40防水混凝土，抗渗级别必须超过P8。框架结构和U型槽每个节点区段之间的变形缝应该借助止水带或者是可卸式止水带复合方式进行防水，而纵向施工缝而应该借助钢板止水带进行防水。任何下穿地道砼面和土质的衔接面，都应该借助与之相应的沥青以及防水卷材，并采取有效的施工技术进行防水。
地道排水，在下穿地道双侧建设两条纵向排水沟，在排水结构进口、出口与最低点的三个方面建设三条截水沟，而雨水则借助集水井集水以及泵房强排等多种形式与核心管线系统进行有机的结合的形式进行设计。
结束语：总而言之，市政交叉道路下穿地道的相关设计是一项更具综合性与专业性的项目，其包含的专业知识相对较多，所以，在对市政交叉道路下穿地道进行设计的过程中，必须根据工程的实际情况，以及设计者的自身经验积累，对工程进行设计，由此才可以确保工程设计的科学性与有效性，进而才可以为市政交叉道路下穿地道建设奠定良好的基础。
参考文献：
[1]谭志成，邓璐.市政交叉道路下穿地道的设计与分析[J].长沙大学学报，2018，32（5）：17-21.
[2]李国英，尚书侠.城市下穿地道工程设计[J].山西建筑，2007，33（22）：283-284.
[3]李国英，尚书侠，张刚卫，等.城市下穿地道工程设计[C].//第九次全国城市道路与交通工程学术会议论文集.山西省太原市市政工程设计研究院，2007：120-125.
[4]张春梅.市政道路下穿地道管线改迁分析[J].山西建筑，2018，44（24）：118-119.
[5]邓娟，廖安，李卓恒，等.城市道路车行下穿地道排水设计探讨[J].西南给排水，2013，35（4）：36-40.
论文作者:冯闰梁
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第27期
论文发表时间:2019/8/1
标签：地道论文; 结构论文; 宽度论文; 道路论文; 荷载论文; 交通论文; 市政论文; 《建筑细部》2018年第27期论文;