摘要:结合重庆快速路三纵线红岩村隧道段选线及工程技术的研究,分析路线控制性因素,了解项目背景、掌握现场第一手资料、找到并解决关键技术问题、多与相关部门沟通设计工作才能做到事半功倍的效果。
一、项目概况
1、项目位置
项目位于重庆市江北区、渝中区、九龙坡区境内,全长约5km。项目起于红岩村嘉陵江特大桥北桥头,向南跨越嘉陵江,在红岩村附近设隧道穿越城区,止于既有石杨路的在建五台山立交。主要工程为红岩村嘉陵江特大桥和红岩村特长隧道。
2、主要技术标准
道路等级:城市快速路,计算行车速度:80km/h
3、主要工程地质条件评价:
红岩村大桥,未见不良地质。适宜大桥建设。
红岩隧道:洞口无滑坡、泥石流等不良地质现象,进洞口存在不稳定弃填土体,但范围不大,清除处理容易,出洞口岩土体现状稳定。洞身围岩较稳定,但隧道洞顶建筑物密集,总体适宜于隧道的建设。
二、研究思路
1、选出最佳路线方案。
2、研究并解决复杂城市条件下浅埋大跨特长隧道工程技术。
三、路线方案研究
本次路线方案研究的重点在红岩村隧道部分。拟定了两个有价值的方案,在强调保护自然山体环境、保护好城区高层建筑物及特殊构造物、综合利用好地下空间资源的理念基础上,进行深化设计。
1、路线方案拟定
西线方案:隧道进口设于“协信云栖谷”与红岩村纪念馆之间,经六店子、南方花园B区、经科园四路下方至在建五台山立交顺接陈庹路。路线在进出口及隧道中间各设一曲线,为两个连续S型曲线。
东线方案:隧道进出口位置与西线方案基本一致,在隧道进出口分别设曲线;洞身段为直线,在隧道中间选择适当位置尽量避开高层建筑后与两端曲线衔接。
2、方案优缺点比较
3、推荐意见
综合考虑隧道施工及运营的安全、通风及投资等因素,推荐东线方案。
四、红岩村特长隧道工程技术研究
1、本项目位于城市中心区,隧道长,埋深浅、跨度大,对城市地下空间的布局、顶部构筑物的影响控制要求较高。如何在保障工期、相关构筑物安全及满足营运通风及防灾救援的前提下,提高道路的服务运输能力、降低事故率、为运营提供可靠保障。
(1)统筹兼顾、优化方案
统筹兼顾城市规划、道路功能、用地、地下空间利用、邻近建(构)物保护、降低施工风险、节省投资等问题,优化总体方案。
(2)贯彻安全性、功能性并重的设计原则
1)为提高本项目在系统运输上的可靠性和效率,降低运营期间的事故发生率的风险,设置了四车道特大跨度紧急停车带及车、人行、竖井等逃生通道。
(3)合理施工组织,优化施工方案、妥善处理弃碴、保障构筑物安全
2、三纵线隧道穿行于中心城区市,地表构筑物密布。如何选择合适的隧道平纵线型指标及隧道设计方案,确保不发生过量、差异沉降、开裂及塌方。
(1)进行风险评估、优化总体方案、规避高风险隧道
通过对沿线的房屋建筑的调查、分析,可以看出隧道下穿时对建筑安全的影响,已经在线路平、纵设计时规避了。
(2)选择适当的隧道施工方案
1)施工方案的选择
下穿城市建筑物隧道施工方案一般有钻爆法、非爆破法(静态破碎法、液压冲击锤法、单臂掘进机法),经研究建议采用钻爆法。
2)隧道施工方法:钻爆法
A 埋深30~50m控制爆破方案
每步爆破进尺为0.5m,最大一段药量为2.43kg,段间延时间隔5~7ms,被保护点爆破质点振动速度小于2.0cm/s。
B 埋深50m以上控制爆破方案:
上部为土坯房时,每步爆破进尺为1m,最大一段药量为2.83kg,段间延时间隔大于50ms,被保护点爆破质点振动速度小于0.5cm/s。
上部为砖房及框架房屋时,最大一段药量15kg,段间延时间隔大于50ms,被保护点爆破质点振动速度小于2.0cm/s。
3、项目穿越地段与各类城市轨道交通、管线相互干扰大,如何确定一个合理的隧道埋置深度及净距,减小对道路、城市轨道交通的影响,保证结构安全、降低施工风险及投资,是本工程的关键技术。
(1)纵断面设计时,通过数值模拟结合实际情况,将本项目隧道的埋置深度控制在30m以上,减小了对地表构筑物的影响,提高了结构的受力特性;同时还使各种地下交通分层设置,减少相互干扰,保证地下空间的利用率,降低施工风险和工程投资。
(2)平面线型设计时将主线设置为30m经济间距,保证了结构受力的合理性,减少了洞口相关工程,并采取与之对应的施工措施、初期支护和二次衬砌的合理施作时机,降低施工风险及投资,保证结构安全。
(3)采取合理的施工方案及措施,进行可靠度设计。
五、结束语
通过本项目的设计进行的选线及工程技术研究,有以下几点体会:
1、路线的平面、纵断面决定了工程90%左右的投资,因此应该在路线方案研究方面多花一些精力。
2、加深对项目背景情况的掌握,了解业主及各主管部门的意图,有的放矢地开展工作,才能达到事半功倍的效果。
3、加强现场踏勘,掌握第一手资料。通过数次现场踏勘,对工程地质情况、隧道顶端建筑物情况、高压走廊情况等情况等都做了详细的调查和分析,做到心中有数,只有这样才能选出最佳线路。
4、只有研究并解决关键性技术问题,才能设计出优秀的工程,做到技术可行、安全可靠、经济合理。
5、设计过程中,多与业主及行业主管部门沟通协调、交换意见。
论文作者:韩继公
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/5
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