摘要：本文结合实际工程案例，对于城市下穿隧道项目建设中受到的干扰因素以及解决对策加以阐述，提出采用设计阶段、施工阶段的技术手段和管理控制措施，能够将影响城市交叉口下穿隧道施工的影响因素加以解决的观点。
关键词：城市交叉口；下穿隧道；影响因素
伴随着城市及社会经济高速发展，城市交通面对着前所未有的压力，需要在原有的道路的设施与通行能力及服务水平基础上进行改造与升级，特别是对交叉口立体化改造，可以对于城市路网的交通压力起到立竿见影的效果。而在交叉口立体化改造的重要措施中，下穿隧道的施工是发挥作用较大的环节，此类改造项目的施工中也存在难点和重点，如城市发展中的电力、地铁，如原有的道路资源，以及老城区的用地紧张等，这些因素都制约了下穿隧道的建设，应加以研究并提出应对措施。
1 工程案例
工程为郑州市经三路、城东路下穿金水路隧道工程，工程起点位于纬二路，终点为顺河路，工程全长888.47米，其中机动车道隧道全长620米（暗埋段长380米，敞开段长240米）。主体下穿隧道基坑开挖平均宽度28-32米，城东路开挖长度204米、经三路343米。开挖深度敞开段处2.8米，隧道暗埋段最深处10m左右，泵房处14.3米。两个人非通道主通道开挖宽度7.2米，开挖平均深度7.35米。
该路为城市主干道，为进出城市的重要道路，采用双向8车道城市道路设计，设计车速为80公里每小时。由于属于进出城的要道，因此面临的交通压力十分巨大。而且节点处为平交路口，尤其是在交通高峰期，容易出现拥堵，因此给道路交通组织运营带来很大的难题，在路口的四周的路段，经常又大量拥塞车辆的现象，给城市带来很大的困扰。因此必须要进行下穿隧道的改造建设，通畅东西向交通，减弱道路截留的功能，使得交通能够达到便于组织的状态。
2 项目影响因素的分析
由于该路段的施工，要受到影响的包括周边的居民小区、学校等等。因此，在下穿隧道建设开始前期，要对地面的一些控制和限制条件进行勘测。包括设计阶段的现场勘测工作等。经过现场勘测，下穿隧道受到的影响因素中，主要包含了电力、地铁等等的空间限制。
2.1 临近建筑物
隧道在开挖过程中，周边及拱顶不可避免要受到影响，同时周边的建筑物也会对隧道造成影响。通过数值分析可知，在隧道上方存在建筑物并受其荷载的条件下，隧道开挖施工过
程中随着开挖步骤的进行，出现拱顶的下沉等情况，地表下沉由距离隧道中心线向两侧逐渐减小，对隧道结构产生影响。
2.2 电力隧道
由于电力隧道的主线就是沿着道路进行铺设，因此在隧道的主线和支线的设置的时候，采用了十字井的方法，从市政隧道下方穿越后，达到了现有的电力隧道。
2.3 地铁
根据当地政府的规划。地铁是沿着道路的交叉方向进行布设的，因此与隧道呈现的是交叉平面铺设的关系。节点的北侧为道路现有的路段，也是地铁准备建设的换乘站的位置，因此受到地铁纵坡的限制，因此在高程的调整上余地不大。
使用下穿隧道和地铁模型进行工况计算，既有运营地铁竖向位移呈现类似于概率论中正态分布的图形， 数值计算结果反映了地铁竖向位移趋势，与实测值较为吻合。实测值总体比计算值大，影响范围亦更广，这是因为数值计算未考虑运营环境及长期循环荷载的影响。数值计算所得既有地铁竖向位移由下穿隧道轴线向两侧逐渐衰减。说明下方隧道开挖，应力释放，引起开挖隧道拱顶向临空面移动，进而带动上覆土层与既有地铁隧道向下移动。
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2.4 交通组织
根据中环路的布设，该路段采用的环状路网的建设方式，交通压力是较大的。因此在进行施工的时候，设计中考虑了工期、难度和项目建设引发的社会影响，制订了施工的交通组织方案，早期的规划设定在下穿隧道的交通信号的光缆等管线的不舍上，包含雨污水管、电力浅沟等等，并且在工程范围内铺设了连接管线，位置在道路的两侧。
3 施工方案
3.1 在进行横断面的设计的时候，采用了矩形的设计的方法，将车辆的形式安全摆在首位，防止出现灾害等，通过对设备进行布设，加强检修的方式，使得隧道的横断面的侧墙、中墙等进行修建和布置。
根据该下穿隧道的功能定位和交通量的预测分析。在8车道的断面的形式的设计上，改造为4车道的侧面设置了地面的辅道。敞口段的断面形式包含了4米的人行道，7米的辅道，19米的主线。
框架的断面形式包括了1米的侧墙，0.15米的装饰层，0.75米的检修带，8米的机动车道。
3.2 在纵断面的设计中，采用隧道埋深的方法，采用结构和车道管线结合的方法，保证覆土的厚度，项目的下方考虑到电力隧道和地铁穿越，结合城市道路路线设计规范，对纵坡进行了设计，隧道的道路的坡度不应大于3%。针对城市交叉口的下穿隧道，考虑行车舒适度和工程造价，应在纵坡上进行地块的开发，与原中环路的纵坡保持一致。
在机动车道的净高上采取限高的方法，结合实际建设和建设经验，保持隧道内的净高不断适合条件的要求，还要考虑道路的远期的预留高度，并且考虑隧道的通风、照明、交通设施等空间。例如本项目中隧道车道的净空采用了5米，净高采用了5.5米的设计。
3.5 在结构设计上，考虑隧道为双向4车道，双室结构，隧道总长为400米，采用纵向箱室纵向划分的方法，设置了剪力筋的方法，减小构造的不均匀沉降，暗埋段采用钢筋混凝土箱型框架的结构，敞开段采用U形断面钢筋混凝土结构。
3.6 在支护设计上，采用基坑开挖的方法，根据周边的环境的情况，事项的基坑施工方法对建设场地的实际情况进行了勘察，采用了放坡开挖、钻孔灌注桩的围护方案进行围护方案的施工。基坑一般采用狭长形进行施工，保证基坑地下水位于坑底0.5米到1米之下。隧道两侧设置隔离桩保护既有立交桥桩基,隔离桩采用密排直径为1.2 m的钢筋混凝土隔离桩,采用C30钢筋混凝土,桩打入基岩下3m。隔离桩顶部加C30钢筋混凝土冠梁。初期支护完成后，应尽快施作仰拱及二次衬砌，使得支护快速成环，减少收敛。
3.7 在排水设计上，对隧道内的两侧部位设置排水沟，边沟、雨水手机口等。通过雨水专用管道将雨水送入隧道雨水泵站。
3.8 在设计过程中，考虑到电力隧道主线紧贴市政隧道，与电力隧道设计单位协调，实施十字井平面位置向西偏移约30m的方法。
结语：
当今城市的交叉口的改造和优化采用立体交通形式居多，主要是应对城市景观噪声等干扰，通过设计阶段、施工阶段对影响因素的分析以及对控制条件的论证，争取做到面面俱到，充分考虑隧道的结构以及排水等，保证隧道的安全，在受限的条件下做到经济合理、安全可控。
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论文作者:朱勇
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/2
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