摘要：出入口匝道布置方案的选择是城市快速路工程总体方案的设计关键，将直接影响快速路的交通功能和总体效益的发挥。红线宽度满足要求的情况下，出入口应尽量布置在隧道两侧，进出便捷，同时施工难度较小。在阳澄西湖南隧道工程设计过程中，受到现状建筑物及规划红线的限制，创新性地提出了上下叠层隧道展线设计，有效解决了匝道展线宽度与长度不足的难题，并集约布置了隧道地下设备用房等，对类似工程的设计和施工有所借鉴意义。
关键词：叠层隧道；分离式隧道；出入口匝道；工程设计
0引言
目前，大多数城市新建地下快速道路目的在于满足过境交通的需求，服务沿线市民出行，缓解城市交通压力；然而城市隧道不可避免地可能会穿越城区的狭窄路段，设置匝道出入口条件受限[1]。双向六车道城市隧道一般将出入口匝道布置于主线隧道两侧，线形顺畅、受力简单、基坑较浅，但是占用红线较宽，主线、匝道及地面辅路总宽度60~80m。对于某些建设场地狭窄的项目，地下道路的平纵线形和结构方案往往受到道路红线宽度及周边建（构）筑物的影响，叠层隧道的上下结构形式为此类项目提供了一种很好的解决方案[2-3]。
1国内外案例
目前，双层隧道已普遍用于城市道路、道路和轨道交通双层隧道、高速公路双层隧道等方面（如图1所示），基本都以盾构法为主。借鉴法国巴黎A86公路西线隧道工程的成功经验，上海复兴东路双层越江隧道、武汉三阳路长江隧道、南京扬子江隧道均采用双管双层圆断面。扬州瘦西湖隧道、深圳春风隧道、武汉两湖隧道采用单管双层圆断面，隧道内设计为上、下两层，分别行驶不同方向车辆[4-6]。重庆快速路红岩村隧道采用公路与轨道交通上下近接小净距大断面叠层隧道洞室群，南京红山南路浅埋立体三洞隧道群，形成了连拱隧道、小净距隧道和上下重叠隧道的立体多洞群关系[7-9]。深圳地铁一期工程老（街）大（剧院）区间东段隧道受广深铁路桥桩基影响，采用单洞双层结构。广州临江大道隧道、成都市IT大道综合管廊采用双层分舱矩形型式，节约用地。以上工程应用案例中，已涌现出不少上下双层合建隧道、交叉立体式隧道群工程（见表1），而苏州市春申湖路快速化改造工程主线、匝道隧道分离式展线、结构互叠分建，与以上工程项目有着较大差别。
2工程概况
苏州市春申湖路快速化改造工程——阳澄西湖南隧道工程，项目规模大、控制因素多、周边环境复杂、技术难度大、土方开挖量大，涉及到异型隧道结构设计、深基坑支护设计、敏感环境保护等问题。阳澄西湖南隧道是我国首条穿湖叠层特长隧道，主线全长4.47km，其中暗埋段4.13km；主线隧道为设计速度80km/h的双向六车道城市快速路。隧道自西向东依次穿越相城区的河道、道路、阳澄西湖至工业园区，湖域段根据湖床特点，采用多个W型的组合纵坡，最小纵坡为0.3%，以满足排水要求。项目在教育组团设置一对匝道，方便地面辅道进出主线隧道。现状道路等级较低，林家路宽度仅为9m，若匝道置于主线两侧，则占地约72m宽，而林家路两侧学校间距仅48~56m，空间严重受限，对工程展线不利，路线方案难度大，使得匝道无法按常规做法布置在主线两侧。根据现状条件及建设要求，为解决教育组团与隧道的有效衔接，对隧道线形进行比较优化，布置形式上采用先出后进的分离式匝道型式，选择兼顾上下层隧道线形与结构的叠层隧道方案（如图2、3所示）。
3叠层隧道设计重难点
3.1由左右向上下展线的分离式叠层隧道
根据建筑方案，主线隧道标准暗埋段为两孔一管廊矩形结构（如图4、5所示），单孔净宽13.1m，净高6.0m，中间管廊净宽1.8m。匝道隧道净宽9.1m，净高6.0m。分合流鼻端折板拱结构单孔净宽22.85m，净高8.15~9.30m。隧道在林家路段分两层，地下一层为匝道隧道，地下二层为主线隧道，上下叠层隧道线位由左右并列共建过渡到上下叠层分离式的立体形式，匝道完成由地下隧道段接入地面辅道的立体转化。
3.2超深超宽叠层隧道基坑围护设计
主线隧道基坑深最大24.6m，基坑安全等级为一级。围护结构型式采用地下连续墙，设置6道水平撑，南北侧地下连续墙厚1.2m，分幅宽度平均为6m。第1道撑选用钢筋混凝土支撑，水平间距9.0m，断面尺寸1000mm×1200mm。第2道钢筋混凝土支撑布置在第4层，水平间距4.5m，圈梁尺寸1600mm×1200mm。其他4道内支撑采用钢支撑，钢管直径为Φ609、Φ800，壁厚16mm，水平间距3.0m。
3.3叠层隧道基坑回填设计
深大基坑设计、控制匝道不均匀沉降是该项目的关键。隧道主线与匝道结构相对位置复杂，基坑回填断面变化多，并且匝道对沉降控制要求高，主线隧道顶板上方及匝道之间，支撑密集，回填操作空间受限。现场施工应分层回筑，采用28d无侧限抗压强度0.4~0.5MPa的自密实水泥土，流动性按180~220mm的施工塌落度控制，可将狭窄空间和异形结构空间的所有空隙填实。自密实水泥土具有与泡沫混凝土类似的优点，但是经济性和抗浮效果较泡沫混凝土好，可解决上层结构基础刚度不均的问题；同时，原材料为基坑开挖土方，可就地取材，减少土方外运。
3.4集约布置设备用房
叠形结构方案充分考虑主线隧道、匝道隧道之间的有限空间，将设备用房与出入口隧道集约化统筹起来，与主线隧道合建，与展线的匝道隧道分建。湖西设备用房分为负二层、夹层及负一层。负二层为隧道风机房，夹层为电缆夹层，负一层包括隧道送风井、排风井、降压变电所、电容器室、弱电间、通风空调机房、气瓶间及值班室等，如图6所示。
4结语
（1）工程受制于周边河网密布、老路现状线形及用地空间有限等因素，主线快速路隧道与匝道隧道采用叠层上下布置，展线合理。（2）分离式叠层隧道设计过程中解决了主线匝道纵坡协调、隧道结构分合建、基坑断面宽大深、土方开挖回填沉降等技术难点，结构设计合理、支护有效、回填稳定。（3）上、下层车道在平面上逐步展线错开，利用狭窄的地下空间将设备用房与主线隧道合设共构，方案合理。（4）作为国内首条穿湖特长城市隧道，创新性地提出了分离式叠层隧道，展线复杂、方案独特、技术领先，其设计经验具有推广价值。
作者：杜伟 单位：华设设计集团股份有限公司