隧道立交交通工程設(shè)施設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討

李洪萍

（大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，遼寧大連 116011）

0 引言

隨著我國(guó)城市化與機(jī)動(dòng)化進(jìn)程的推進(jìn)、城市開發(fā)強(qiáng)度的增加，交通供應(yīng)與交通需求之間的矛盾、交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾日益突出。越來(lái)越多的視線投向地下，向地下尋找空間來(lái)解決交通問(wèn)題。隨著地下交通空間資源的陸續(xù)開發(fā)，為使地下交通設(shè)施與地面交通設(shè)施形成高效的交通網(wǎng)絡(luò)，地下立交也陸續(xù)出現(xiàn)，如廈門東坪山隧道立交和萬(wàn)石山隧道立交、長(zhǎng)沙營(yíng)盤路湘江隧道立交、南京雙龍街立交隧道等[1][2]。

隧道由于其封閉性的特點(diǎn)，具有特殊的交通視覺(jué)環(huán)境；并且與在一般道路或橋梁上發(fā)生的相似的交通事故相比，在隧道內(nèi)發(fā)生的，危害程度更大，交通疏散難度大，引發(fā)二次事故的可能性高。因此，隧道對(duì)于交通運(yùn)行的安全性要求更高，對(duì)于隧道立交，更是如此。

交通工程設(shè)施作為交通管理與控制措施的“硬件”，需要及時(shí)、準(zhǔn)確地向交通參與者提供道路條件信息、交通管控信息，使車輛能夠平穩(wěn)、有序地行、停，進(jìn)而保證行車安全。本文以大連市南部濱海大道東端隧道立交工程為例，分析隧道立交的交通環(huán)境特性、交通安全特性，借鑒國(guó)內(nèi)外隧道交通管理的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，提出隧道立交交通工程設(shè)施的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，希望能對(duì)業(yè)界進(jìn)行隧道及隧道立交的交通工程設(shè)施設(shè)計(jì)有所助益。

1 地下立交交通特性

隧道是側(cè)向封閉交通構(gòu)筑物，與開放式道路相比，隧道環(huán)境給駕駛員帶來(lái)特殊的視覺(jué)影響和心理影響，從而導(dǎo)致在隧道內(nèi)，特別是在長(zhǎng)大隧道內(nèi)的駕駛行為、交通特性與開放式道路相比存在較大的差異，具體有以下幾個(gè)特性。

1.1 “黑洞、白洞效應(yīng)”

由于隧道內(nèi)外存在亮度差，白天駕駛員從明亮的環(huán)境接近、進(jìn)入和通過(guò)隧道的過(guò)程中，與行駛在一般道路上不一樣，將會(huì)發(fā)生種種特殊的視覺(jué)問(wèn)題。白天進(jìn)入隧道前，由于隧道內(nèi)外亮度差別極大，從隧道外部去看照明很不充分的隧道入口，會(huì)看到黑洞（長(zhǎng)隧道）或黑框（短隧道）現(xiàn)象。進(jìn)入隧道后，因急劇的亮度變化，人的視覺(jué)不能迅速適應(yīng)，要過(guò)一段時(shí)間才能看清隧道內(nèi)部情況，因此，隧道入口事故率較高。白天在隧道出口因外部亮度極高，出口看上去是個(gè)亮洞，即“白洞現(xiàn)象”，出現(xiàn)極強(qiáng)的眩光。

1.2 “端墻效應(yīng)”

“端墻效應(yīng)”是指隧道端墻給駕駛員帶來(lái)的唯恐與之沖撞的心理影響，這種影響會(huì)使駕駛員產(chǎn)生緊張心理，反應(yīng)遲鈍，甚至難以沉著、準(zhǔn)確地操縱車輛。這種效應(yīng)會(huì)引起駕駛員操作失誤，發(fā)生制動(dòng)不當(dāng)和轉(zhuǎn)向不當(dāng)，引起追尾和撞壁事故。

1.3 “慢進(jìn)洞、快出洞”心理影響

隧道只有兩端有一入口和出口，駕駛員很容易產(chǎn)生“慢進(jìn)洞、快出洞”的心理，這樣，在隧道內(nèi)車速就會(huì)增加，隧道越長(zhǎng)，加速效應(yīng)越明顯。

1.4 洞內(nèi)噪聲和空氣污染物的不利影響

由于在隧道內(nèi)部汽車排出的廢氣無(wú)法迅速消散，會(huì)形成煙霧，可以將汽車前照燈和隧道內(nèi)照明燈具發(fā)出的光吸收和散射，降低了隧道內(nèi)的能見度。

1.5 分、合流影響

在隧道立交的分、合流段，車輛需要在上述隧道的特殊交通環(huán)境下，進(jìn)行加速、減速、變換車道、分流、合流等復(fù)雜的駕駛行為，要求在線形、視距、交通管控設(shè)施等方面為行車安全提供更全面、更可靠的保障。

2 隧道交通安全特性

國(guó)內(nèi)對(duì)高速公路隧道的相關(guān)研究表明：我國(guó)隧道路段事故率略高于開放性道路，而且隧道洞門附近的事故率遠(yuǎn)高于洞內(nèi)，隧道交通事故形態(tài)以撞壁、刮擦、追尾為主，側(cè)翻事故少，火災(zāi)事故率極低，交通事故車型以小客車和大貨車為主[3]。

3 隧道立交交通管控措施及交通工程設(shè)施

針對(duì)隧道交通環(huán)境及交通事故的特點(diǎn)，提出相應(yīng)的交通管控措施，并提出有效實(shí)現(xiàn)這些交通管控措施“硬件”——交通工程設(shè)施的設(shè)置方法，詳見表1所列。這些設(shè)施協(xié)調(diào)設(shè)置，可以有效地約束、指導(dǎo)駕駛行為，提高行車的安全性。

4 南部濱海大道東端隧道工程簡(jiǎn)介（見圖1）

南部濱海大道西起小平島濱海路與旅順南路交叉口；向東連接河口灣、七賢嶺、凌水灣，進(jìn)入海面，經(jīng)過(guò)黑石礁、星海公園、星海廣場(chǎng)，在森林動(dòng)物園二期位置登陸，穿過(guò)迎客山、白云山后與東北路、長(zhǎng)春路相連。南部濱海大道是大連中心城區(qū)“七縱七橫”快速路系統(tǒng)中最南面的“一橫”的重要組成部分，向北與河周路、東北路、大連灣跨海通道等現(xiàn)狀或規(guī)劃快速路相連。南部濱海大道平行于中山路、五一路，能夠增加大連南部城區(qū)的東西向通道，實(shí)現(xiàn)老城區(qū)與高新園區(qū)、旅順口區(qū)之間的快速交通聯(lián)系，緩解中山路、五一路等道路的交通壓力。

工程全線可劃分成三個(gè)段落，即西端陸地部分、中段海上部分和東端陸地部分。其中，東端陸地部分主要為隧道工程，其線路東南起點(diǎn)處與南部濱海大道中段的跨海大橋相連，終點(diǎn)分別向北和向東銜接地面路網(wǎng)實(shí)現(xiàn)交通集散。其中，向北銜接?xùn)|北路（快速路）、向東銜接長(zhǎng)春路及規(guī)劃的南部快速路。東端隧道路線經(jīng)過(guò)迎客山和白云山，在山體內(nèi)有一次分岔、合流，分別銜接?xùn)|北路、長(zhǎng)春路。該工程新建的隧道、橋梁（北線隧洞入口處新建橋梁跨越現(xiàn)狀道路）與現(xiàn)狀東北路及白云隧道構(gòu)成全定向Y型立交。

在分岔點(diǎn)以南，隧道為分離式雙洞雙向6車道，長(zhǎng)度為1.5 km，分岔后東北路、長(zhǎng)春路方向均為分離式雙洞雙向4車道，接?xùn)|北路方向隧道長(zhǎng)度為1.5 km，接長(zhǎng)春路方向隧道長(zhǎng)度為0.9 km。新建隧道西線、北線高，東線、南線低，東線隧洞下穿北線隧洞和現(xiàn)有的白云山南行隧洞。

5 南部濱海大道東端隧道立交交通工程設(shè)施設(shè)計(jì)概要

表1 隧道立交交通工程措施及相應(yīng)的交通工程設(shè)施一覽表

根據(jù)對(duì)隧道交通工程設(shè)施的分析及南部濱海大道東端隧道的線形特點(diǎn)，提出該工程交通設(shè)施設(shè)置的類型及要點(diǎn)，圖2為該工程3車道隧道和2車道隧道洞口段的效果圖。

5.1 交通標(biāo)志

隧道內(nèi)交通標(biāo)志全部采用電子標(biāo)志，包括車道指示標(biāo)志、安全駕駛提示標(biāo)志、分合流警告標(biāo)志、限速標(biāo)志、指路標(biāo)志、隧道信息指示標(biāo)志、橫洞指示標(biāo)志、緊急停車道指示標(biāo)志等；注意隧道入口(特別是隧道西北入口)及隧道分流處指路標(biāo)志版面能夠清晰表達(dá)行車方向，使駕駛員能夠及時(shí)選擇行車方向，指路信息需重復(fù)提示、多級(jí)預(yù)告。

5.2 交通標(biāo)線

隧道內(nèi)設(shè)置的交通標(biāo)線主要包括車行道邊緣線、車行道分界線、分合流三角區(qū)標(biāo)線、導(dǎo)向箭頭、隧道內(nèi)緣石立面標(biāo)線、減速標(biāo)線等。其中，除分合流區(qū)外的車道分界線采用實(shí)線，車行道邊緣線采用振動(dòng)標(biāo)線；隧道分岔點(diǎn)以北車道邊緣線位置設(shè)置突起路標(biāo)。

5.3 交通隔離設(shè)施

為了使隧道內(nèi)分、合流車輛按照地面標(biāo)線標(biāo)示的線路安全行駛，防止分流車輛滯后分流，合流車輛提前合流，有效排除橫向交通干擾，減少交通事故，隧道內(nèi)分、合流處禁行填充區(qū)邊界設(shè)置柱式PVC柔性反光隔離樁。

5.4 照明系統(tǒng)

2車道隧道設(shè)置一排燈具、3車道隧道設(shè)置兩排燈具，使照明燈具成為最突出的線形誘導(dǎo)設(shè)施；隧道全線設(shè)置一般照明燈具和加強(qiáng)照明燈具，兩者交錯(cuò)布置，其中1/3一般照明燈具兼做應(yīng)急照明燈，出入口設(shè)置增強(qiáng)照明燈具。

5.5 通風(fēng)系統(tǒng)

采用射流風(fēng)機(jī)誘導(dǎo)型縱向通風(fēng)方式；風(fēng)機(jī)平時(shí)不開，交通阻滯時(shí)根據(jù)檢測(cè)的污染物濃度逐級(jí)開啟。

5.6 監(jiān)控系統(tǒng)

隧道全線設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng)，連接到隧道控制中心，控制中心安裝主控PLC并連接到上級(jí)管理中心，可接受上級(jí)管理中心的控制指令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

5.7 交通事件自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

通過(guò)埋設(shè)在現(xiàn)場(chǎng)的感應(yīng)線圈和監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)分析處理及自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，可在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)交通事故等各種意外事件。使監(jiān)控中心工作人員及時(shí)對(duì)交通事件進(jìn)行判斷、確定采取的應(yīng)急措施，減小交通事件對(duì)隧道內(nèi)車輛運(yùn)行的影響。

除上述設(shè)施外，該工程還依據(jù)相應(yīng)規(guī)范要求設(shè)置了隧道消防系統(tǒng)，應(yīng)急救援系統(tǒng)等。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著城市的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的深入實(shí)施和環(huán)境保護(hù)政策的深化與落實(shí)，在城市當(dāng)中建設(shè)快速交通通道面臨的建設(shè)用地條件和自然環(huán)境保護(hù)的要求越來(lái)越嚴(yán)苛，為了盡量減少占用土地和空間、減少對(duì)人文景觀和建筑的破壞、減小對(duì)地面步行和非機(jī)動(dòng)車交通的影響、減小車輛運(yùn)行對(duì)沿線居民的環(huán)境影響，合理開發(fā)地下空間，建設(shè)城市地下快速通道成為目前許多國(guó)家的共識(shí)。隨著城市地下交通通道的增加，地下立交也紛紛涌現(xiàn)。由于隧道特別是長(zhǎng)達(dá)隧道近乎封閉的環(huán)境特點(diǎn)，隧道內(nèi)發(fā)生的交通事故的危害程度更大。合理的交通工程設(shè)施能夠向駕駛員準(zhǔn)確傳達(dá)交通管控措施、提高車輛運(yùn)行的安全性。通過(guò)交通標(biāo)志提示駕駛員入洞前打開車輛前照燈和告知駕駛員隧道的限速值、隧道一般路段內(nèi)禁止變換車道、通過(guò)緣石立面標(biāo)線突出顯示道路邊界、利用道路邊緣振動(dòng)標(biāo)線提示駕駛員及時(shí)調(diào)整行車方向、分合流區(qū)設(shè)置硬隔離迫使車輛在視距充足時(shí)才開始分合流操作、在分合流區(qū)在車道邊緣設(shè)置輪廓標(biāo)、通過(guò)合理排布照明燈具誘導(dǎo)隧道立交線形、通過(guò)分流點(diǎn)上游的出口預(yù)告標(biāo)志及指示行進(jìn)方向的地面標(biāo)線提示出口位置與方向、隧道出口前后設(shè)置地面振動(dòng)減速標(biāo)線等措施，可有效地提高隧道立交的行車安全性，實(shí)現(xiàn)“安全第一、預(yù)防為主”的目標(biāo)。

[1]李明,張海忠,魏為成.廈門機(jī)場(chǎng)路東坪山地下立交變速車道設(shè)計(jì)探討[J].公路交通技術(shù)，2011，(4):18-22.

[2]胡學(xué)兵.地下立交設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].隧道建設(shè)，2011(8)255-259.

[3]戴憂華,安超杰,廖志高,倪洪亮.高速公路隧道路段交通安全特性研究[J].交通信息與安全，2010，(2):101-106.