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曾家岩大桥北侧主线出口段各类洞室空间交错,且大跨公路隧道与轨道隧道发生重叠,其空间受力极其复杂,类似工程案例少。介绍了隧址区地质、周边环境及其相互关系等情况,分别按暗挖段、明挖段阐述了公轨重叠大跨隧道的设计关键点、结构设计、施工方案,并采用数值计算方法进行了验证。计算结果表明,公轨结构安全、变形可控。工程建设中,通过落实公轨共建理念、优化平纵面、合理确定明暗挖位置、注重施工措施等,确保大跨公轨重叠隧道的建设安全,为今后类似工程提供借鉴。