談公路隧道設(shè)計(jì)中的縱坡問題

白 瑾

(山西省公路局太原分局勘測設(shè)計(jì)所，山西太原 030012)

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的提高，汽車保有量持續(xù)增加。這一現(xiàn)狀對我國公路網(wǎng)絡(luò)提出了新的要求，要求我國加快公路基礎(chǔ)建設(shè)以滿足人們行車出行需求。在公路網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，隧道是公路網(wǎng)絡(luò)穿山、地下行車的重要結(jié)構(gòu)，是滿足公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與完善的重要構(gòu)成。在公路隧道的設(shè)計(jì)中，縱坡的設(shè)計(jì)對汽車形式安全性、經(jīng)濟(jì)性有著重要的影響，是公路隧道設(shè)計(jì)中的重要因素。根據(jù)多年的隧道設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，根據(jù)我國公路隧道設(shè)計(jì)現(xiàn)狀與存在的問題，目前的公路隧道設(shè)計(jì)中應(yīng)從隧道通風(fēng)及施工等角度出發(fā)，對縱坡設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合性分析。根據(jù)隧道長度，合理控制隧道縱坡角度。綜合分析隧道施工需求、排水需求等因素，以平均縱坡、最大縱坡等控制要素為中心開展隧道縱坡設(shè)計(jì)，滿足新時(shí)期公路運(yùn)輸及交通需求。

1 公路隧道縱坡設(shè)計(jì)的重要性分析

隧道縱坡設(shè)計(jì)是公路隧道設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，縱坡坡度過陡，會導(dǎo)致車速降低、通行能力降低、車輛荷載增加等問題。而且，過陡的縱坡坡度對大載重汽車的行駛還有著重要的影響，增加了車輛的磨損及影響了行駛安全性。另外，對于北方地區(qū)隧道縱坡設(shè)計(jì)不合理還將導(dǎo)致冬季或雨雪天氣時(shí)汽車輪胎與路面摩擦力不足，造成空轉(zhuǎn)或后溜等問題，引發(fā)交通事故。而且，公路隧道的行車視線受到限制，如果縱坡設(shè)計(jì)不科學(xué)將加劇對駕駛員視線的影響，造成行車安全隱患。針對現(xiàn)代社會公路行車的需求，加快對公路隧道設(shè)計(jì)中縱坡設(shè)計(jì)的關(guān)注與管理是有效降低隧道交通事故、提高公路行車安全性的關(guān)鍵。

2 公路隧道設(shè)計(jì)中的縱坡問題分析

1)明確公路隧道設(shè)計(jì)中縱坡設(shè)計(jì)重要性。在現(xiàn)代公路隧道縱坡設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)首先明確公路隧道縱坡設(shè)計(jì)工作的重要性。針對縱坡坡度及長度等因素對行車負(fù)荷、行車安全性的影響，以最小坡度為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)分析隧道排水及行車視線等需求，科學(xué)的進(jìn)行縱坡設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)公路網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)需求。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員應(yīng)了解縱坡設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與要點(diǎn)，針對縱坡設(shè)計(jì)對工程質(zhì)量、耐久性、安全性等的影響，確定設(shè)計(jì)要點(diǎn)。并以設(shè)計(jì)規(guī)范為基礎(chǔ)對隧道縱坡設(shè)計(jì)內(nèi)容及數(shù)據(jù)等進(jìn)行復(fù)核，確?？v坡設(shè)計(jì)的科學(xué)性與適用性，保障設(shè)計(jì)方案對施工的指導(dǎo)意義。

2)強(qiáng)化基礎(chǔ)勘測，提高縱坡設(shè)計(jì)科學(xué)性。公路隧道的設(shè)計(jì)不同于一般的構(gòu)造物，其工程經(jīng)驗(yàn)、地質(zhì)情況等對隧道的設(shè)計(jì)質(zhì)量有著重要的影響。根據(jù)公路隧道的地質(zhì)情況，公路隧道設(shè)計(jì)部門應(yīng)對地形、地質(zhì)、氣候等多方面因素進(jìn)行分析，以基礎(chǔ)勘測數(shù)據(jù)為重點(diǎn)，開展設(shè)計(jì)工作，確保公路隧道縱坡設(shè)計(jì)的科學(xué)性，保障隧道設(shè)計(jì)合理性及耐久性等關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)隧道的實(shí)際情況，以最佳行駛條件為基礎(chǔ)確定低線方案及高線方案，以降低造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)用為基礎(chǔ)、以保障行車安全性為中心確定設(shè)計(jì)方案中縱坡設(shè)計(jì)內(nèi)容，滿足公路交通形式需求。

3)強(qiáng)化公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范的解讀，提高設(shè)計(jì)能力。在公路隧道縱坡設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)單位應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)人員的培訓(xùn)與培養(yǎng)。從公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范的解讀入手，使設(shè)計(jì)人員真正掌握隧道設(shè)計(jì)規(guī)范的具體內(nèi)容及應(yīng)用，避免生搬硬套等現(xiàn)象對工程設(shè)計(jì)質(zhì)量的影響，保障縱坡設(shè)計(jì)科學(xué)性。根據(jù)規(guī)范中隧道長度分類確定方式及不同長度隧道的縱坡設(shè)計(jì)要求，開展設(shè)計(jì)工作。按照超長隧道、長隧道、中隧道、短隧道對縱坡的需求及規(guī)定，確定縱坡設(shè)計(jì)要點(diǎn)及方向。從設(shè)計(jì)階段入手，保障隧道使用安全性。

4)公路隧道縱坡設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)的分析。在公路隧道縱坡設(shè)計(jì)過程中，短隧道的縱坡對隧道的排水性能、行車視線等影響較小，因此在這一部分的設(shè)計(jì)中可以忽略隧道坡度大小對通行能力的影響，按照地形地勢及規(guī)范要求要素對坡度進(jìn)行設(shè)計(jì)即可。如果是進(jìn)行長隧道或特長隧道的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮隧道縱坡對排水能力、行車視線等因素的影響。在出入口高程一致的情況下，根據(jù)隧道長度及排水需求確定縱坡。一般來講，隧道的縱坡不宜大于2%，當(dāng)隧道長度過長時(shí)，應(yīng)考慮坡度對行車的影響。必要時(shí)以隧道內(nèi)變坡方式及邊溝排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)等避免坡度過大對行車的影響。而且，高程高差過大還會增加施工難度及成本，影響公路工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)上述內(nèi)容及要求，在公路隧道縱坡設(shè)計(jì)中，充分考慮各項(xiàng)因素，運(yùn)用現(xiàn)代公路隧道縱坡設(shè)計(jì)理論及新的施工技術(shù)、排水技術(shù)等滿足公路行車需求。

5)特殊情況下公路隧道縱坡設(shè)計(jì)要點(diǎn)的分析。在公路隧道縱坡設(shè)計(jì)中，直線路段的縱坡設(shè)計(jì)較為簡單，如果隧道呈彎路等情況，其設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮彎路對排水、行車的影響。根據(jù)公路等級及地形特點(diǎn)，確定直線路段隧道成坡度，以緩和平順的縱面線性保障行車安全性及排水性能。對于彎路及特殊路段的縱坡設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)范的要求及設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)開展設(shè)計(jì)工作。順應(yīng)地勢地形，以填、挖等工作降低縱坡對行車的影響。必要時(shí)采用深挖高填的設(shè)計(jì)方式，保障縱坡排水性與通視性。

6)公路隧道縱坡設(shè)計(jì)要求分析。在公路隧道縱坡設(shè)計(jì)過程中，縱坡設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性及合理性是設(shè)計(jì)中必須遵循的基本原則。在全面掌握勘測資料后，反復(fù)分析并確定縱坡設(shè)計(jì)要點(diǎn)。以滿足《公路縱坡設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的各項(xiàng)內(nèi)容為基礎(chǔ)，以保障車輛安全舒適行駛為重點(diǎn)，確保縱坡設(shè)計(jì)及使用的平順性。避免過大或過頻變坡對行車的影響。同時(shí)，根據(jù)隧道的實(shí)際情況合理利用緩坡技術(shù)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。對于隧道內(nèi)存在地下管線等情況，應(yīng)會同市政單位對管線情況進(jìn)行了解，避免施工過程及行車荷載對管線的影響。如隧道兩端高程差較大或存在引橋等因素，設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)增加緩和段，減少突變地形對行車的影響，保障公路行車安全性。

3 加強(qiáng)公路隧道縱坡設(shè)計(jì)審核與復(fù)核，保障設(shè)計(jì)方案質(zhì)量

針對公路隧道設(shè)計(jì)方案對行車安全性的影響，在公路隧道縱坡設(shè)計(jì)中應(yīng)加強(qiáng)對設(shè)計(jì)方案的審核與復(fù)核。按照規(guī)范要求及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，對設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)、方案內(nèi)容等進(jìn)行審核與復(fù)核，避免數(shù)據(jù)誤差等因素對設(shè)計(jì)方案質(zhì)量的影響。同時(shí)，設(shè)計(jì)單位應(yīng)建立質(zhì)量監(jiān)督機(jī)制，從人員資質(zhì)的審核入手，按照設(shè)計(jì)流程及內(nèi)容建立完善的質(zhì)量管理體系。按照評測評價(jià)方式的需求，設(shè)置相應(yīng)的檢查點(diǎn)及復(fù)核流程，保障公路隧道縱坡設(shè)計(jì)質(zhì)量。必要時(shí)，設(shè)置專職崗位或聘請專業(yè)機(jī)構(gòu)對方案內(nèi)容進(jìn)行評測，在評測過程中提高設(shè)計(jì)單位的能力及水平，為促進(jìn)我國公路隧道設(shè)計(jì)能力的提高奠定基礎(chǔ)，避免縱坡設(shè)計(jì)因素對工程施工及使用的影響。

4 結(jié)語

在我國現(xiàn)代公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及完善中，隧道工程對公路網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)有著重要的意義。針對隧道縱坡設(shè)計(jì)的重要性，在隧道設(shè)計(jì)過程中應(yīng)強(qiáng)化對隧道縱坡設(shè)計(jì)的控制與管理。綜合考慮并分析隧道縱坡設(shè)計(jì)因素，嚴(yán)格數(shù)據(jù)計(jì)算與復(fù)核，以此保障隧道縱坡設(shè)計(jì)質(zhì)量。并利用現(xiàn)代質(zhì)量管理理論及數(shù)據(jù)復(fù)核方法，對隧道縱坡設(shè)計(jì)方案及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行審核與復(fù)核，保障設(shè)計(jì)質(zhì)量。針對設(shè)計(jì)人員職業(yè)素質(zhì)、專業(yè)技能等對設(shè)計(jì)方案質(zhì)量的影響，設(shè)計(jì)單位還應(yīng)強(qiáng)化人員的培養(yǎng)與培訓(xùn)。以相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范為基礎(chǔ)，結(jié)合工程實(shí)際地質(zhì)地形特點(diǎn)開展實(shí)踐能力的培養(yǎng)，為滿足新時(shí)期公路隧道建設(shè)需求奠定基礎(chǔ)，為提高企業(yè)市場競爭力奠定基礎(chǔ)。

［1］ 陳 龍．公路隧道縱坡設(shè)計(jì)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)［J］．路橋設(shè)計(jì)與施工，2013(4):65-66．

［2］ 馬金祥．多方分析為基礎(chǔ)確定公路隧道縱坡設(shè)計(jì)方案［J］．路橋行業(yè)資訊，2013(9):89-90．