高速路橋梁、隧道及路基斷面的成因分析

余其鑫

高速路橋梁、隧道及路基斷面的成因分析

余其鑫

Gao su lu qiao liang sui dao ji lu ji duan mian de cheng yin fen xi

一、前言

在交通建設(shè)的不斷發(fā)展過程中，高速公路的形式和數(shù)量也在不斷地發(fā)生變化，而斷面形式的不同也會(huì)導(dǎo)致高速公路中橋梁、隧道和路基的斷面銜接位置發(fā)生較大的變化，這樣的變化會(huì)影響高速公路的穩(wěn)定性，威脅行車安全，同時(shí)也會(huì)影響我國高速公路的健康發(fā)展。本文在對高速公路橋梁、隧道及路基斷面的成因進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對其相關(guān)性和銜接方案進(jìn)行研究。

二、高速公路橋梁、隧道及路基斷面的成因

在高速公路的實(shí)際施工中，其橋梁、隧道和路面的結(jié)構(gòu)形成存在著較大的差異。根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)方案和使用功能的不同，其尺寸也會(huì)出現(xiàn)較大的不同，比如橋梁和路基的結(jié)構(gòu)在保持一致的情況下，隧道的寬度與路基、橋梁的寬度就有可能存在很大的差異。而根據(jù)高速公路形式結(jié)構(gòu)的不同，橋梁、路基和隧道的寬度也會(huì)保持在合理的范圍中。出現(xiàn)以上兩種情況的主要原因包括：設(shè)計(jì)人員在對高速公路的橋梁、隧道和路基進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要結(jié)合高速公路的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如分離式高速公路就與整體式高速公路存在較大的不同。

另一方面，在對高度公路設(shè)計(jì)施工的過程中，為了在最大程度上提高施工的安全性，需要在一些特殊的位置設(shè)置相應(yīng)的硬路肩，這也是造成高速路中橋梁、隧道和路基斷面之間銜接位置出現(xiàn)差距的原因。這樣的差距會(huì)提高高速公路的實(shí)際施工難度，所以說相關(guān)施工單位需要根據(jù)斷面的形成原因和各個(gè)斷面之間的關(guān)系，來對斷面的銜接進(jìn)行控制，以此來提高施工質(zhì)量。

三、高速公路橋梁、隧道及路基斷面的相關(guān)性

在進(jìn)行施工之前，對高速公路橋梁、隧道及路基斷面之間的關(guān)系進(jìn)行了解，并且結(jié)合高速公路的實(shí)際使用特點(diǎn)，對施工方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)高速公路項(xiàng)目類型的不同，其斷面關(guān)系和結(jié)構(gòu)形式之間的相關(guān)性也存在較大的差距。下面對兩種不同形式的高速路橋梁、隧道及路基斷面的相關(guān)性進(jìn)行研究，此高速公路是時(shí)速為80km的雙向四車道的高速路，分離式路基寬為12.25m，整體式路基寬為24.5m。

1.分離式高速路橋梁、隧道及路基斷面之間的關(guān)系。高速行車道中橋梁、隧道及路基之間的斷面是保持一致并且相互對應(yīng)的，在這樣的情況下，才能保證正常行駛的車輛不會(huì)出現(xiàn)安全問題，但是由于隧道兩側(cè)的寬度、硬路肩、土路肩和橋梁護(hù)欄寬度的尺寸存在較大的不同，硬路肩的設(shè)置也會(huì)使斷面之間的銜接位置出現(xiàn)相應(yīng)的變化，正常行駛的車輛在行駛到隧道前橋梁和路基的硬路肩上的時(shí)候，由于斷面的不銜接，需要司機(jī)集中注意力，并且根據(jù)相應(yīng)的引導(dǎo)來進(jìn)行行駛，以此保證行車的安全性。

2.整體式高速路橋梁、隧道及路基斷面之間的關(guān)系。對于連供結(jié)構(gòu)的隧道來說，隔墻、中隔墻和兩側(cè)的檢修道共有2.8m長，根據(jù)這樣的情況，在對橋梁、隧道及路基的斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要將中央分隔帶寬度連接在供隧道前后50m的范圍里，將其長度過渡到2.8m，這樣才能在檢修道與斷面中形成中分帶。而橋梁、隧道及路基斷面將會(huì)在進(jìn)入隧道之前保持一致，對于整體式高速公路來說，這樣的斷面關(guān)系能夠?qū)嗝孢M(jìn)行過渡，保證高速行車的安全。另一方面，隧道兩側(cè)的寬度、硬路肩、土路肩和橋梁護(hù)欄寬度的尺寸存在較大不同，所以也需要對斷面右側(cè)的銜接位置進(jìn)行優(yōu)化處理。

四、高速路橋梁、隧道及路基斷面的銜接處理方案

1.結(jié)構(gòu)過渡的銜接

（1）整體式高速路路基與整體式隧道的銜接。根據(jù)上述案例可以知道，整體式高速路隧道洞口隔墻和路基的中央分隔帶為2.8m，所以在對過渡帶進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要按照此標(biāo)準(zhǔn)對隧道口位置的寬度進(jìn)行設(shè)計(jì)，兩側(cè)直線的過渡位置和半圓形的過渡位置連接到護(hù)欄內(nèi)側(cè)。根據(jù)高速路線的方向，其高度是由高向低變化的，而護(hù)欄能夠直接延伸到整體式隧道的墻上，為了實(shí)現(xiàn)隧道輪廓和洞口位置的護(hù)欄之間的相互對應(yīng)，可以按照相切的兩條二次拋物線來將護(hù)欄向隧道口進(jìn)行過渡。另一個(gè)方面，隧道內(nèi)檢修道的相反方向需要一直延伸到隧道洞口外，向所設(shè)置的土路肩邊緣進(jìn)行過渡，以此來保證檢修道與土路肩的一致性，實(shí)現(xiàn)整體式路基斷面與隧道的銜接。

（2）高速路隧道與整體式橋梁斷面之間的銜接。高速路護(hù)欄與隧道隔墻的邊外線是在一個(gè)面上的，在這樣的情況下，護(hù)欄能夠直接延伸到隧道端的墻壁上，所以不需要對隧道和整體式橋梁之間的銜接位置進(jìn)行過渡。對于隧道進(jìn)口右側(cè)和整體式橋梁的斷面銜接處理，需要根據(jù)高速路的實(shí)際情況，設(shè)置混凝土防撞島的銜接，同時(shí)保證整體式橋梁的尺寸和護(hù)欄位置不會(huì)發(fā)生變化。在對混凝土防撞島版半截面的長度確定的情況下，需要將其設(shè)置到護(hù)欄的內(nèi)側(cè)，根據(jù)隧道檢修道的實(shí)際尺寸，在與隧道連接的位置要保證混凝土防撞島與隧道檢修口的一致性。對于橋梁硬路肩防撞島的過渡來說，需要以圓曲線的方式向墻式護(hù)欄進(jìn)行過渡，防撞島的高度由護(hù)欄位置向檢修道高度，采取由高到低的方式進(jìn)行過渡處理。

（3）分離式隧道和分離式路基的銜接方案。根據(jù)高速路路線的前進(jìn)方向，由高到低采取圓曲線向外延伸到護(hù)欄下面的方式來進(jìn)行過渡，同時(shí)需要保證護(hù)欄底面向檢修道的高度進(jìn)行過渡，對于分離式隧道的右側(cè)進(jìn)口不需要進(jìn)行過渡處理。

（4）分離式隧道和分離式橋梁之間的銜接方案。對于分離式隧道左側(cè)進(jìn)口的位置選擇來說，需要選擇以下過渡方式：根據(jù)檢修道的尺寸，將在分離式隧道洞口外10km范圍內(nèi)護(hù)欄的寬度和長度進(jìn)行改變，一般情況下可以增加護(hù)欄寬度，減少護(hù)欄長度，以此來實(shí)現(xiàn)與檢修道在隧道口的相互連接，其中需要注意的是，鋼管的水平高度不能發(fā)生變化。對于分離式隧道右側(cè)進(jìn)口位置選擇的過渡方式，可以通過混凝土結(jié)構(gòu)防撞島來進(jìn)行過渡，其中橋梁的結(jié)構(gòu)尺寸和護(hù)欄的位置不發(fā)生變化，將所確定好的混凝土結(jié)構(gòu)防撞島設(shè)置在護(hù)欄內(nèi)側(cè)，根據(jù)護(hù)欄與檢修道的高度進(jìn)行相應(yīng)的過渡。

2.設(shè)置交通安全設(shè)施

除了對高速路橋梁、隧道及路基斷面進(jìn)行銜接處理之外，為了從整體上有效提高高速路行車的安全性，需要設(shè)置相應(yīng)的交通安全設(shè)施對司機(jī)進(jìn)行引導(dǎo)和警示，保證司機(jī)能夠及時(shí)注意到路面寬度的變化，防止由于駕駛不當(dāng)或者司機(jī)注意力不集中，導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。一般情況下，這樣的交通安全設(shè)施包括標(biāo)線和標(biāo)志牌等兩個(gè)方面的內(nèi)容：對于標(biāo)線的設(shè)置來說，可以在硬路肩上設(shè)置黃色斑馬線，在進(jìn)入隧道之前，右側(cè)硬路肩斑馬線的寬度為45cm，間距為100cm，45°角斜方向，選擇黃色進(jìn)行標(biāo)線設(shè)置比較醒目，能夠?qū)π熊囁緳C(jī)進(jìn)行有效的提醒。另一方面，行駛在黃色斑馬線上的車輛也會(huì)有輕微的振動(dòng)，以此來提醒司機(jī)離開硬路肩，行駛到正常的行車道當(dāng)中。另外，也可以設(shè)置相應(yīng)的警告和限速標(biāo)志牌來對司機(jī)進(jìn)行提醒，隧道限速牌需要設(shè)置到進(jìn)入隧道之間的位置。一般情況下，進(jìn)入隧道的速度不能超過80km/h，在進(jìn)入連續(xù)隧道或者山區(qū)路段之前，需要設(shè)置相應(yīng)的警示標(biāo)志牌，以此來對司機(jī)進(jìn)行路況的提醒，保證司機(jī)能夠及時(shí)注意路面寬度的變化或者是隧道數(shù)量的變化，在最大程度上保證行車的安全性。

五、結(jié)語

對高度路橋梁、隧道及路基斷面的銜接進(jìn)行有效控制，需要在對橋梁、隧道及路基斷面形成原因和相關(guān)性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合高速公路的整體結(jié)構(gòu)方式，選擇合適的銜接方案，并且需要相應(yīng)的監(jiān)督管理人員對各個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，以此來保證高速路橋梁、隧道及路基斷面的銜接質(zhì)量和效果；另一方面，除了對橋梁、隧道及路基斷面進(jìn)行銜接處理之外，也可以設(shè)置警示標(biāo)志牌和斑馬線來對司機(jī)進(jìn)行提醒，在最大程度上提高高速路的行車安全。

（作者單位：中交二航局第四工程有限公司）