透析公路隧道平面线形设计.docx

透析公路隧道平面线形设计一、前言近年来随着国家公路网建设的逐渐推进高速公路通车里程快速增长并不断向山区延伸。由于山岭区地形、地质条件复杂公路隧道的平面线形采用曲线已不可避免但因老的设计规范的局限公路隧道常常因线形组合的不合理而出现行车安全事故。针对以往在隧道线形设计中存在的问题2004年交通部实施的新的《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）和《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）中对老的规范中一些模糊性较大的规定进行了补充和明确如隧道洞口的平纵线形以及洞口与洞外的路线线形连接等都进行了较详细的说明使得隧道的线形设计更趋于合理性但对于隧道平曲线的一些规定仍然不能满足实际的需要尤其是对于山区高速公路在展线存在很大困难的条件下为了克服地形高差带来的大纵坡设置半径较小的隧道平曲线往往很难避免以至于在特殊路段不得不做出突破现行规范的一些设计。这些在设计工作中不断凸显出来的问题表明山岭区隧道的线形设计还存在着许多值得商榷的地方。二、山岭区隧道平面线形设计的原则及现状1．一般原则一般而言隧道线形设计除了服从路线走向外还要着重考虑地形、地质及水文条件而后者往往对隧道平面线形的设计起着决定性作用。如在选线时隧道通常选择在垭口或“竹笋”形稳定的山体中尽量避免穿越不良地质带同时还要顾及到隧道的进出口位置尽量使路线走向与地形等高线垂直且左右两侧山体基本对称等这些都是由地形、地质条件所决定。其实在以往的隧道线形设计中这些也是一贯遵循的原则。为了更好的贯彻执行这些原则在很多情况下就须将隧道的平面线形设计成曲线。尽管在隧道平面线形设计中不提倡使用曲线但在很多情况下它的设置确实能使一些选线原则得到更好的贯彻。2．设计现状目前在隧道线形的设计上多数设计人员偏重于服从路线的总体布置和走向即在平面线形设计上多采用直线形致使隧道进出口位置不理想常出现严重的偏压现象洞口的失稳破坏时有发生；除此之外在路线高差较大时直线形也不易缓和路线纵坡常导致长大纵坡出现对行车尤其是重车非常不利。很多行车安全事故之所以发生在隧道进出口处除了因为在隧道进出口处存在的视觉和心理的不适应外在下坡段长大纵坡导致的车速过快也是一个重要原因。随着我国公路隧道建设尤其是山岭区隧道建设的发展隧道施工技术水平有了很大的提高。对于曲线隧道方案而言在隧道施工方面存在的困难已不再难以克服。因此在隧道平面线形设计中为了避开不良地质地段、克服路线高差、改善线形指标消除更多的安全隐患曲线隧道方案已越来越多的被采用。就国外来讲如美国及欧洲国家修建公路隧道时隧道平面线形大多数设计为平曲线特别是在洞口段尽量设置为曲线以利于光线的过渡解决隧道进出口处视力和心理的不适应问题同时避免因出口“白洞”影响而导致的驾驶人员加速出洞的现象从而预防进出口处事故的发生。三、隧道内设置平曲线的可行性和必要性1．设置平曲线的可行性在隧道内设置平曲线的不利因素主要有三个一是通风问题二是能否满足停车视距的问题三是施工技术问题。（1）通风问题曲线隧道对通风的影响已经有很多人进行过探讨得出的结论大都一致：因曲线而增加的通风阻力很小。通常我们所说的通风阻力是由沿程阻力和局部阻力组成对于曲线半径百米以上的隧道其沿程阻力增加是很小的而局部阻力又主要由隧道急转弯或断面变化所引起曲线是不产生局部阻力的故因曲线而增加的阻力不会造成通风设备和费用的显著增加。这说明对于采用机械通风的隧道来说通风问题对隧道的平面线形设计方案影响不大。（2）视距问题停车视距是目前影响曲线隧道方案的一个最重要的因素相对于隧道外隧道内的停车视距受到了较大的限制。现行规范已对各等级公路隧道的停车视距作了明确规定。《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）对隧道设平曲线及超高进行了规定：“当设为曲线时不宜采用设超高的平曲线并不应采用设加宽的平曲线。当由于特殊条件限制隧道平面线形设计为需设超高的曲线时其超高值不宜大于4%”。除规范的规定外近年来在隧道线形设计上也已基本形成了一个共识即位于平曲线上的中、短隧道可采用较小的半径值但从安全角度考虑最小不宜小于500~600m一般不要出现为确保视距而增加隧道宽度的情况。因此就高速公路项目而言在施工图阶段只要隧道设计平曲线半径不小于500m就能满足现行规范的规定这在实施上也有着很大的可行性。当然隧道平曲线线形的设计是要与隧道纵断面、横断面设计一并进行综合考虑的。尽管如此由于各工程中地形、地质条件的千差万别根据具体情况做出的一些突破规范的设计也是不可避免的前提是必须进行科学的技术论证在认为可行后方可实施。（3）施工技术问题在施工技术方面随着科技的发展和我国隧道工程建设的快速进步施工设备越来越先进测量定位精度越来越高施工上