穿城镇段公路下穿隧道大纵坡案例分析

摘  要：现行公路选线为综合利用走廊带，带动沿线经济发展，会部分落穿城镇公路。本文对浙江省东阳市G351东阳马宅至江北段公路工程高铁新城段城市下穿高铁隧道的较大纵坡进行经济技术论证，结合现状控制点及相关规范要求，在保证行车安全的前提现，论证本项目下穿隧道段较大纵坡经济合理，技术可行，并结合本项目的设计经验对类似穿城镇公路提出合理化建议。

关键词：穿城镇段公路，下穿隧道，高铁，纵断面

0概况

依据G351东阳马宅至江北段项目总体方案，位于高铁新城段（金义东线-博士路隧道）利用东一路走廊带，与规划东一路共线。在保证本项目的快速通行的前提下，同时结合高铁新城总体规划方案，本项目采用下穿隧道形式同步穿越站南路、站北路及杭温高铁，地面层设置辅路分别于站南路、站北路进行平交设计。

高铁新城段（金义东线-博士路隧道）轴线与规划东一路轴线基本一致。

交叉方案结合前阶段研究成果，本项目高铁新城段（金义东线-博士路隧道）主线与金义东线分离立交，主线上跨金义东线；以隧道形式连续下穿站南路、杭温高铁、站北路；与北二路、南二路通过辅路设置右进右出交口。

纵断面主要结合交叉方案进行设计，主要控制点存在如下：

1）规划被交路交口竖向高程（规划北二路H=128.6、站北路H=114.76、站南路H=113.32、南二路H=110.26及金义东线H=108.2）；

2）目前正在施工的博士路隧道高程（H左=142.766、H右= 143.723；杭温高铁高程3#桥墩，H：117.5m）；

3）主要节点立交方案（主线上跨金义东线、隧道下穿站南路、杭温高铁、站北路；北二路、南二路辅路设置右进右）。

1 经济技术论证

结合前阶段研究成果，本项目主线与杭温高铁的交叉方案有且仅能采用主线隧道下穿、辅路平交的节点方案，因此该节点纵断面设计主要控制点见图1-1 纵断面设计图（横店高铁隧道段）。

杭温高铁下穿为两层结构，地面层为东一路，分别站南路、站北路及G351国道辅路为灯控平交；负一层为G351主线，以隧道形式连续下穿站南路和站北路。

结合杭温高铁设计已完工施工图，本项目与杭温高铁交叉节点主要标高控制如下：

本项目下穿段涉及桥梁3#墩，桥梁高程为117.5m，地面层净高按5.5m进行控制（5m规范值+0.5m预留值），负一层隧道内净空按5.5m进行控制（5m规范值+0.5m预留值），隧道顶板壁厚为1.1m。

隧道顶覆土深度结合路面结构（0.74m路面结构层厚度+0.8m路床厚度），同步考虑市政管线埋设需要（埋设深度大于0.5m，不可置于路面结构层中）。

综上，辅路路面层理论最高高程=117.5m-5.5m=112m，隧道路面理论最高高程=112m-0.74m-0.8m-1.1m-5.5m=103.86m，为该路段理论最低点（实际最终的纵断面会结合竖曲线的增设偏移），按最小凹形竖曲线半径3000m进行设计，最低点的高程因为102.488m

凤凰山隧道洞口高程为142.766（按最小高程考虑，本次按左线计取，左洞口桩号为K26+416.292），根据规范，隧道洞口内外侧各3s平、纵面形式应一致，因此根据凤凰山隧道已完成设计，洞口纵坡为0.478%，按路线走向洞口外、内3s处的高程为分别为142.527、143.005（142.766± 50 x

0.478%）。

结合上述理论高程控制点，下穿商行高铁隧道至凤凰山隧道的平均纵坡坡度经过计算约为3.12%>3%（计算过程（142.527-102.488）÷（26416.29

-50-25083.282）=3.12%）。

在该段平均纵坡3.12%前提下，对沿线的隧道长度、U槽长度及辅路的纵坡衔接三个要素进行统筹考虑对纵断面进行优化。

结合总体方案，该处位于高铁新城东一路走廊带，地面辅路需要对区域的城市路网进行连接，因此根据相关规范，辅路的纵坡应宜小于2.5%（如超过2.5%，应进行坡长控制），该段主要辅路衔接位于站北路与北二路的之前的辅路衔接，纵坡按小于等于3%进行控制。其中主、辅路高差分离点为该段U槽设计起点，隧道、U槽整体造价偏高，从经济安全的角度出发，本次设计在满足规范要求的前提下尽可能缩短其长度。因此该段主要设计要点如下：

1、辅路纵坡按小于3%进行控制（主要位于主辅路纵断面相同段落）；

2、隧道、U槽设计长度尽量缩短。

结论：因此本项目下穿杭温高铁隧道纵断面坡度设计为3.75%，经济合理，技术可行。

2 结语

（1）穿城镇段公路重要节点纵断面设计过程中主路可适当提高纵断面坡度设计值，减小项目规模，节约造价，辅路纵断面坡度设计值应结合沿线地块及城市慢行系统需求，尽可能采用平缓坡度。

（2）穿城镇段公路为公路及市政道路综合体，道路设计中可结合道路横断面的功能分区因地制宜。

参考文献

[1]《公路工程技术标准》（JTG B01—2014）

[2]《公路路线设计规范》（JTG D20-2017）

[3] 《城镇化地区公路工程技术标准》（JTG 2112—2021）

[4] 《城市道路路线设计规范》（CJJ 193-2012）

[5]《城市地下道路工程设计规范》（CJJ221-2015）