金学锋
(广东省建筑设计研究院,广东广州 510010)
根据规划文件,江门市南山路是滨江快线的一部分。滨江快线北接佛开高速,南至南环路,纵贯江门市主城区,与中江高速、江珠高速北延线、广中江高速、江门大道、五邑路、金瓯路等多条现状和规划高等级公路、市政交通干线联通,是未来江门南北方向快速交通的重要通道(见图1)。
图1 江门市快速路网规划示意图
南山路(江海路—五邑路)是滨江快速在江海区的路段,规划调整后为主线双向6车道+辅道双向4车道的城市主干路,主设计时速60 km/h,控制红线宽度60 m,线路总长约为3 km。项目包括两座暗挖隧道、一座跨线桥及一座服务型互通立交(见图 2)。
图2 南山路(江海路—五邑路)规划线位图
该项目线路长度仅有3 km,但所经路段地形复杂,周边企业、居民较多。受历史用地、上层规划等因素限制,两座暗挖隧道均为双联拱浅埋隧道,洞口局部有偏压。线路规划与广中江高速南山收费站设置互通立交,因用地及规划原因,立交匝道距离隧道口较近,需解决交通安全问题。
项目主要有以下几个设计控制点。
方案设计在可研线位基础上进行调整,主要在南山路隧道路段进行了优化。优化后南山路隧道北洞口比可研线位向西偏移约46 m,隧道长度由可研报告中的420 m调整为449 m,有所增加,但隧道主洞向山脊一侧平移,围岩情况相比原线位好。隧道基本避开偏压严重且岩体挤压破碎的坳口区域,并使隧道北入口避开汇水垭口,减少施工期间施工风险,降低山水冲刷对隧道运营期间的安全隐患。线路调整后避开了北洞口外的现状玻璃厂及商品混凝土厂,减少了拆迁量。见图3、图4。
图3 南山路(江海路—五邑路)平纵缩图
图4 南山路隧道段线位比选示意图
受用地限制,隧道采用双连拱暗挖隧道形式,复合式衬砌,隧道洞门采用削竹式,全长449 m,设计时速60 km/h,隧道纵坡为0.3%。
根据隧道围岩分级标准《公路工程地质勘察规范》(JTG C20-2011)附录F及《市政工程勘察规范》(CJJ 56-2012)附录 C,综合地调、钻探、工程物探及试验成果,该隧道围岩可划分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三个级别。隧道按新奥法原理进行洞身结构设计,以系统锚杆、喷射混凝土、钢筋网、工字(格栅)钢架组成初期支护与二次模筑(钢筋)混凝土相结合的复合式衬砌形式,其中Ⅲ级围岩段洞身开挖不需超前支护,Ⅲ+及Ⅳ级围岩段超前支护采用超前锚杆,洞口段均为Ⅴ级围岩,采用长管棚+超前锚杆。洞内Ⅴ级采用小导管。见图5~图7。
图5 南山路隧道平面图
图6 南山路隧道纵断面图
图7 南山路隧道衬砌示意图
K0+700~K0+860段现状地形为山丘,原设计采用深挖路堑方式,涉及到的现状3座电塔均需要进行迁改。根据协调结果,电塔暂无法拆迁,根据业主及市规划局意见,采用双6隧道方案。
隧道采用双连拱暗挖隧道形式,隧道呈南北走向,为双向6车道,设计范围K0+675.0~K0+850.0,全长 175 m,设计时速60 km/h,隧道纵坡为-0.37%。
隧道全长范围内围岩均较差,所经围岩均为Ⅴ级。隧道衬砌与南山路隧道保持一致,但该隧道西侧进洞口地质较差(上部位于全风化岩中)且存在偏压,考虑将其明暗分界处(K0+700)以东的隧道先采用水泥土混合物进行反压回填,而后采用正常的方法进洞。明洞段K0+680~K0+700南侧因山体较高且离2号电塔较近,采用直径1.6 m冲孔灌注桩+预应力锚索对边坡进行临时支挡。电塔一侧设计双排小型树根桩进行加固并加强观测,靠近电塔的后行洞范围采用加强型超前支护措施。见图8~图10。
图8 K0+780隧道平面图
图9 K0+780隧道纵断面图
图10 K0+780隧道衬砌设计示意图
该项目前期研究报告广中江高速南山进出口与南山路设置服务型立交,立交规划为A型单喇叭形式。由于此立交与南山路隧道距离较近,南山路出主线匝道口分流鼻距隧道南出口仅为145 m,考虑在分流鼻前需设置渐变段、减速车道,且要保证出隧道口3 s行程的平纵线形,立交交通安全隐患较大。
方案设计期间拟对立交型式进行调整,采用B型喇叭立交,虽然出主线匝道线形标准稍低,但安全性能大大提高,立交可实施性增强。由于历史用地及区域规划原因,立交修改后用地无法解决,因此只能在原A型喇叭立交基础上进行深化,通过限速、限道、加强指引等措施对车辆行车安全性进行提升。见图11~图13。
图11 A型单喇叭立交方案
图12 B型单喇叭立交方案
图13 南山路立交总体关系图
(1)市政道路受用地、规划等因素影响较大,一般无法实现较大幅度的线路调整,这要求规划编制、前期研究阶段对线路环境进行充分调查,详细摸查及研究线路周边影响,对可能出现的问题进行合理及适度超前预测,为后期设计、实施预留适当的空间,以确保项目的顺利实施。
(2)市政道路暗挖隧道较少,一旦采用暗挖方案,往往是项目投资、技术、工期等过程控制的关键节点。如果规划用地许可,应尽可能将隧道布置在远离山谷的位置,调整在较好围岩区间,以降低实施风险。隧道洞口应尽量避开汇水垭口,避免运营阶段山体雨水对洞口结构的冲刷。
(3)市政道路与高速公路衔接,建议设置互通立交,避免交叉口成为交通瓶颈。规划控制及前期设计阶段,立交方案应充分考虑与周边规划、建筑物、构筑物的相互关系,选用合理方案,以避免给后期设计或运营阶段带来较多的难题,应予以重视。