青城街隧道为排污隧道,隧道下穿石安高速公路石黄连接线,与高速夹角90°。隧道全长144m,位于青城街规划道路中心线西侧35m处,最大埋深为12m,最小埋深为6m。隧道通过地层岩性主要为粉土地层和中粗砂地层,地下水位埋深较大。青城街隧道下穿既有高速公路,控制高速路面的沉降是本次工程的关键问题。在以往工程中,新建隧道下穿既有高速公路的沉降控制标准研究都是建立在某个具体的工程上研究的,缺乏统一的对既有高速公路沉降的控制基准。本文以青城街隧道下穿既有高速公路为工程背景,通过对高速公路纵坡度、横坡度、平整度,找到最为严格的控制指标,提出以平整度为要求的控制下穿既有高速公路的路面沉降标准。本文结合隧道通过软弱围岩地质的开挖、支护的特点,以支护结构和围岩相互作用为基础,综合分析开挖方法和管棚、注浆等预支护对沉降的控制,应用FLAC3D对青城街隧道下穿既有高速公路工程进行数值模拟,得出隧道开挖过程中位移的分布和沉降槽宽度系数与最大沉降量的模型,为隧道施工提供科学的依据。对比台阶法和CRD法施工,找到隧道下穿既有高速公路施工的合理施工方法。根据本工程地质情况和对地表沉降控制要求,采用交叉中隔壁法(CRD)对隧道开挖,辅助工法采用注浆对路基加固,管棚和超前小导管预支护,同时对高速路面沉降动态监测。为缩短施工工期,隧道两侧施做竖井。隧道开挖后对初期支护和二次衬砌进行施工方法设计。最后再对青城街隧道的防排水工艺进行设计。