后云臺山隧道路面改造設(shè)計(jì)探討

周云

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，海運(yùn)交通運(yùn)輸量逐年高速增長，既有的公路隧道路面已經(jīng)不堪重負(fù)，難以滿足當(dāng)前交通運(yùn)輸需求，所以國家、地方有關(guān)部門高度注重對現(xiàn)有的交通基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行改造。本文以實(shí)際改造工程為案例，對其隧道的路面改造設(shè)計(jì)工作進(jìn)行總結(jié)與探討。

關(guān)鍵詞：隧道路面改造;線形設(shè)計(jì);路面設(shè)計(jì);橫斷面設(shè)計(jì)

中圖分類號：U457 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 工程概況與背景

東疏港高速位于連云港東部，向東接連云港港區(qū)，向西分別連接228國道、省道242以及G30連霍高速。是連云港進(jìn)出港區(qū)主要的物流通道之一。后云臺山隧道位于東疏港高速起點(diǎn)處，路線下穿海濱大道后，穿越后云臺山，在船山瀑布西側(cè)出后云臺山。后云臺山隧道左線長3 325 m（ZK0+907～

ZK4+232），右線長3 310 m（YK1+331～YK4+641），隧道最大埋深393 m，屬特長隧道，凈寬12.5 m，凈高5 m，目前為水泥路面。

由于近年交通量的增長以及超載、超限運(yùn)輸車輛帶來不利的影響，該項(xiàng)目路段路面出現(xiàn)大量裂縫病害，已經(jīng)不能確保道路擁有良好的運(yùn)營狀態(tài)，對車輛的通行安全和行車舒適性造成了較大的影響。為了改善通行環(huán)境，發(fā)揮疏港高速的輻射效益，促進(jìn)港口經(jīng)濟(jì)發(fā)展，項(xiàng)目改建已迫在眉睫。

2 隧道平面線形設(shè)計(jì)

當(dāng)前很多老路改造項(xiàng)目一般都是在原路幅基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，所以平面線形設(shè)計(jì)較為重要。在進(jìn)行平面線形設(shè)計(jì)期間，力求最大程度利用老路，結(jié)合老路實(shí)際情況，不能過于追求高指標(biāo)。這樣可能存在一些不完美之處，倘若存在小偏角，而小偏角通常比較小，但是其并不影響車輛行駛的舒適性。經(jīng)實(shí)踐證明，該類型的小偏角可以保留，但是小偏角曲線的長度必須符合相關(guān)規(guī)范的要求與標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)目涉及隧道，線性無調(diào)整空間，只能按照原有隧道走向布設(shè)。

3 隧道縱斷面線形設(shè)計(jì)

老路改造過程中縱斷面設(shè)計(jì)期間必須綜合考量改造之后的線形標(biāo)準(zhǔn)、中樁高程、老路加鋪的厚度等問題。本次項(xiàng)目為老路加鋪，縱斷面設(shè)計(jì)主要考慮以下因素進(jìn)行設(shè)計(jì)：第一，順接起終點(diǎn)瀝青路面;第二，本次工程老路改造路段需要對路面銑刨處理?？v斷面線形必須滿足有關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)要求，老路擬合時，縱斷面指標(biāo)盡量利用原有指標(biāo)。最終確定在原有老路標(biāo)高上加9 cm控制（不包括兩頭順接處）。

4 隧道凈空橫斷面設(shè)計(jì)

4.1 原隧道指標(biāo)

隧道凈空橫斷面設(shè)計(jì)除了滿足隧道建筑限界基本要求外，還需要預(yù)留10 cm的內(nèi)裝修空間，同時還要綜合考慮通風(fēng)、照明、消防、隧道監(jiān)控及其它運(yùn)營管理設(shè)施所需的空間。隧道內(nèi)輪廓擬定期間要考慮對結(jié)構(gòu)受力有利、便于后期的施工，襯砌斷面內(nèi)輪廓路面以上可以采用三心圓形式。

4.2 改造后指標(biāo)

（1）人工調(diào)查。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查研究決定，按照100 m一個點(diǎn)位進(jìn)行復(fù)核，現(xiàn)狀最小建筑限界5.13 m，先對原路面層進(jìn)行銑刨2 cm后再加鋪11 cm，滿足設(shè)計(jì)要求（總抬高9 cm），改造后最小富余4 cm。

（2）測量調(diào)查。本次工程委托專門測量單位對沿線部分建筑限界進(jìn)行打點(diǎn)測量，測量數(shù)據(jù)均在5.13 m以上，與人工調(diào)查基本一致（如圖1）。

通過仔細(xì)計(jì)算得到上圖數(shù)據(jù)，經(jīng)驗(yàn)證確認(rèn)該數(shù)據(jù)值能夠滿足本項(xiàng)目對面層銑刨2 cm后加鋪11 cm的要求（總抬高9 cm）。

5 路面及排水設(shè)計(jì)

（1）路面調(diào)查及檢測。其一，對整個項(xiàng)目進(jìn)行全線調(diào)查，統(tǒng)計(jì)路面損壞的面積，確定項(xiàng)目PCI以及DBL指標(biāo)數(shù)值;其二，老路段進(jìn)行彎沉檢測，深入現(xiàn)場使用落錘式彎沉儀形式來檢測，并將檢測的結(jié)果結(jié)合貝克曼梁法進(jìn)行標(biāo)定換算。檢測兩塊板之間的彎沉差，一般高速公路要求控制在5 mm范圍之內(nèi)，經(jīng)本次檢測板塊彎沉差均符合規(guī)定要求，證明板塊之下無脫空現(xiàn)象;其三，對路面進(jìn)行鉆芯取孔，觀看個結(jié)構(gòu)層之間的粘結(jié)以及使用情況;其四，路面的構(gòu)造深度檢測，本次對全線進(jìn)行仔細(xì)全面檢測，發(fā)現(xiàn)指標(biāo)基本均不滿足規(guī)范要求，證明道路摩擦系數(shù)不足，存在一定安全風(fēng)險。

（2）路面設(shè)計(jì)。進(jìn)行路面設(shè)計(jì)需要結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查以及相應(yīng)的檢測資料，對老路各項(xiàng)目指標(biāo)進(jìn)行綜合評價，最終確定最佳的路面設(shè)計(jì)方案。其一，針對路面損壞，可以采用換板、灌縫、損壞修補(bǔ)等方案進(jìn)行處理;其二，鑒于項(xiàng)目彎沉差較小，可以在修補(bǔ)完成之后直接加鋪路面;其三，針對路面摩擦力不足現(xiàn)象，本次主要通過銑刨老路面層2 cm，增加摩擦系數(shù)，在老路的基礎(chǔ)上進(jìn)行加鋪瀝青砼;其四，為防止道路建成后出現(xiàn)反射裂縫現(xiàn)象，設(shè)計(jì)過程中主要通過貼抗裂貼以及設(shè)置1 cm應(yīng)力吸收膜來解決。

（3）路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在對面層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間不僅需要結(jié)合周邊高速路網(wǎng)路面結(jié)構(gòu)以及江蘇省現(xiàn)有成熟技術(shù)方案綜合設(shè)計(jì)，還要注意結(jié)合當(dāng)前道路交通組成的現(xiàn)狀進(jìn)行設(shè)計(jì)。目前東疏港高速主要是服務(wù)大型車輛進(jìn)出港區(qū)，路面承受著較大荷載，容易出現(xiàn)車轍現(xiàn)象，所以路面結(jié)構(gòu)必須擁有良好的抗車轍能力，目前，SMA在江蘇省高速以及國省道道路建設(shè)中具有成熟的施工工藝以及良好的抗車轍效果，得到行業(yè)的認(rèn)可推廣與使用，故本次工程改造推薦采用SMA材料進(jìn)行加鋪。

（4）排水設(shè)計(jì)。本次項(xiàng)目保持原有的排水系統(tǒng)并進(jìn)行充分利用，因?yàn)榈缆仿访嬖O(shè)計(jì)之后，其路面整體抬高了9 cm，所以需對原有排水設(shè)施進(jìn)行加高處置（如圖2），并且對已損壞的原有排水設(shè)施進(jìn)行替換。

總之，隧道路面改造設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)系統(tǒng)且又繁雜的工程，其設(shè)計(jì)階段同比新建項(xiàng)目更加需要考慮更多的因素，依據(jù)當(dāng)前公路隧道改造有關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，對原有工程實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查與綜合評價，總結(jié)出該項(xiàng)目存在的病害，根據(jù)所存在的問題進(jìn)行針對性的線形設(shè)計(jì)、路面設(shè)計(jì)、路面結(jié)構(gòu)方案制定以及材料選取等工作，這樣才能更好地全面保證工程項(xiàng)目改造設(shè)計(jì)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]JTG D50-2017公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社股份有限公司，2017.

[2]夏正豐.省道路面加鋪改造設(shè)計(jì)思路[J].山東交通科技，2020，42（04）：80-82.

[3]王紅梅.談瀝青路面改造設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2019，45（15）：84-86.

[4]李小宏.淺談舊路面改造工程[J].建材與裝飾，2019，15（04）：249-250.

[5]梁伯全.路面升級改造的發(fā)展趨勢[J].建材與裝飾，2020，16（13）：259+263.