高速公路路基、橋梁與隧道的銜接方案分析

張楓

（貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州貴陽550000）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會的快速發(fā)展，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，其中高速公路作為衡量我國現(xiàn)代化城市交通水平的重要指標(biāo)，其建設(shè)里程和數(shù)量均有長足增長。然而，作為我國交通通行網(wǎng)的重要一環(huán)，高速公路與城市快速路或城鎮(zhèn)道路之間的設(shè)計斷面，以及高速公路自身范圍內(nèi)路基、橋梁與隧道之間的設(shè)計斷面均存在一定程度上的差異，因此相關(guān)銜接處的過渡問題成為影響交通通行安全不容忽視的現(xiàn)實問題。

另外，對于高速公路自身的整體質(zhì)量評價而言，高速公路路基、橋梁以及隧道之間的銜接質(zhì)量是一個重要指標(biāo)，銜接良好的路況能保證整條高速公路的穩(wěn)定性，提高通行可靠性；相反，如若路基、橋梁與隧道之間銜接不順，將增加發(fā)生安全事故的概率，對交通通行人員的生命與財產(chǎn)安全造成重大的潛在隱患，使我國的高速公路事業(yè)發(fā)展受到阻礙。對此，相關(guān)的高速公路設(shè)計與施工單位應(yīng)當(dāng)積極研究改進(jìn)路基、橋梁與隧道之間的銜接措施，通過合理的銜接方案保證高速公路的通行安全。

1 工程概況

云縣至鳳慶高速公路（簡稱云鳳高速）位于云南省臨滄市云縣、鳳慶縣境內(nèi)，屬于瀾滄江開發(fā)經(jīng)濟(jì)帶，也是云南省“五縱五橫一邊兩環(huán)二十聯(lián)”中長期高速公路規(guī)劃網(wǎng)第五縱（瀘水-保山-云縣-臨滄-瀾滄-勐海-打洛）的重要組成部分，是臨滄市西北向?qū)ν饨煌ㄟ\輸主通道和重要的經(jīng)濟(jì)干線，也是臨滄市與保山市的主要通道公路，路網(wǎng)功能地位十分重要。

本標(biāo)段路線起點位于鳳慶縣鳳山鎮(zhèn)鳳慶北互通起點，終點位于鳳慶縣勐佑鎮(zhèn)光山村與保山市昌寧縣邊界線，路線全長為15.06km，按雙向四車道設(shè)計，設(shè)計速度80km/h，服務(wù)水平為一級。標(biāo)段內(nèi)的沿線路基、橋梁與隧道相接頻繁，對高速公路行車安全帶來較大的安全隱患，如何解決不同斷面之間的銜接問題是本項目面臨的一個重要挑戰(zhàn)。

2 高速公路斷面的成因分析

對于高速公路而言，在進(jìn)行前期策劃與部署時，其路基、橋梁與隧道之間的結(jié)構(gòu)斷面往往有一定的不同，且存在較大的尺寸差異。對于一個結(jié)構(gòu)完整的公路來說，即使路基與橋梁的寬度一致，也會出現(xiàn)其與隧道寬度不統(tǒng)一的問題。但對于分離式公路來說，其隧道、路基、橋梁的相應(yīng)寬度均在規(guī)定區(qū)域里。之所以出現(xiàn)上述不同的結(jié)果，主要是在前期策劃階段，設(shè)計人員一般會根據(jù)具體的工程特點，針對路基、橋梁與隧道的進(jìn)行有差別的部署與規(guī)劃。

另外，為確保安全，施工時往往會將硬路肩設(shè)置于相應(yīng)位置，由此也會引起斷面銜接處存在差異。斷面銜接差異的存在導(dǎo)致高速公路施工難度極大增加，極易引起相關(guān)的質(zhì)量病害。所以，在實際施工時，相關(guān)單位應(yīng)采取有效的技術(shù)手段控制銜接質(zhì)量。

3 斷面間的對應(yīng)關(guān)系

為有效提高高速公路路基、橋梁與隧道銜接處的工程質(zhì)量，做好施工前的各項準(zhǔn)備工作非常有必要。為保證施工方案設(shè)計與制定時的科學(xué)性、合理性，應(yīng)當(dāng)于施工前對各斷面銜接之間的聯(lián)系做好詳細(xì)調(diào)查，根據(jù)其相互關(guān)系選擇針對性的技術(shù)措施進(jìn)行后續(xù)工程施工。一般來說，高速公路項目的結(jié)構(gòu)形式與斷面關(guān)系隨著項目類型的不同而存在較大差異，以時速80km 的云鳳高速本標(biāo)段為例，路基寬度如下：整體式25.5m，分離式2m×12.75m。

3.1 分離式路基、橋梁與連拱隧道間關(guān)系

在傳統(tǒng)條件下，在行車道的相應(yīng)區(qū)間段內(nèi)，路、橋、隧三個斷面往往是基本一致的，所以對于正常通行的車輛來說，往往不存在有交通安全隱患。但考慮行車道之外的不同尺寸時，則不同斷面位置可能有安全風(fēng)險，比如對于隧道，其兩側(cè)一般還有部分寬度，對于路基，其一般還會有土路肩與硬路肩，而對于橋梁，則一般還會有欄桿的存在。值得指出的是，對于隧道前是路基或橋梁的硬路肩這種工況下，車輛行駛于這些路段，如沒有相應(yīng)的過渡引導(dǎo)標(biāo)識，將很有可能導(dǎo)致司機(jī)判斷失誤而發(fā)生安全事故。因此，必須考慮優(yōu)化方案對存在風(fēng)險的銜接過渡位置進(jìn)行處理[1]。

3.2 整體式路基、橋梁與連拱隧道間關(guān)系

在云縣至鳳慶高速公路的某標(biāo)段連拱隧道結(jié)構(gòu)中，兩側(cè)檢修道寬0.4m，中隔墻寬2m，共寬2.8m。在進(jìn)行路基、橋梁與隧道的斷面設(shè)計時，需要在連拱隧道前后的50m 區(qū)域內(nèi)，將中央分隔帶的寬度從2m 過渡為2.8m，通過將分隔帶寬度與檢修道寬度進(jìn)行統(tǒng)一，完成進(jìn)隧洞前路橋段的科學(xué)過渡。在實現(xiàn)過渡設(shè)計后，相關(guān)斷面在行車道的區(qū)域內(nèi)均相互一致，能將安全事故發(fā)生概率降至最低。但與3.1 節(jié)所述分離式形式一樣，隧道兩邊的寬度、土路肩與硬路肩的寬度，以及橋梁欄桿的存在等，使斷面各不相同，故需要考慮優(yōu)化方案對斷面右側(cè)銜接處的過渡問題進(jìn)行處置[2]。

4 斷面銜接處理

4.1 結(jié)構(gòu)過渡的銜接

4.1.1 整體式路基與連拱隧道的銜接

在隧道口處，對于連拱隧道來說，其洞口中隔墻的寬度與路基中央分隔帶是統(tǒng)一的，均為2.8m，因此過渡段也按2.8m 設(shè)計。將波形梁護(hù)欄內(nèi)側(cè)分別連接至1.3m 半徑的半圓形過渡處以及兩側(cè)直線過渡處，順路線方向看，高度應(yīng)由高到低，且波形梁護(hù)欄與隧道端墻直接相連。為保證洞口處波形梁護(hù)欄與隧道內(nèi)部輪廓平齊，在考慮波形梁護(hù)欄伸至隧道口過渡時，可根據(jù)相切的兩條二次拋物線形狀進(jìn)行設(shè)計。另外，將隧道內(nèi)檢修道沿相反方向延伸到隧道外（半徑取為400m），從而順利過渡到土路肩邊緣[3]。

4.1.2 整體式橋梁與連拱隧道的銜接

考慮到波形梁護(hù)欄與隧道端墻直接相連，且護(hù)欄與隧道中隔墻的外邊線處于同一面上，所以對整體式橋梁與連拱隧道的銜接處無需進(jìn)行過渡處理。在連拱隧道進(jìn)口右側(cè)，可采用混凝土防撞島的方案與整體式橋梁實現(xiàn)銜接，同時不得改變護(hù)欄位置與橋梁的結(jié)構(gòu)尺寸。在護(hù)欄內(nèi)側(cè)設(shè)置長15m 的半截面結(jié)構(gòu)混凝土防撞島，防撞島與隧道相連時，其斷面應(yīng)等同于隧道檢修道尺寸，防撞島處于橋梁硬路肩位置時，應(yīng)以圓曲線形式與墻式護(hù)欄實現(xiàn)過渡，曲線半徑取為400m。從護(hù)欄過渡至檢修道時，防撞島的高度應(yīng)由高到低平緩過渡[4]。

4.1.3 分離式路基與分離式隧道的銜接

在該處銜接處理時，一般向外延伸10m 至波形梁護(hù)欄下方，延伸曲線為半徑800m 的圓曲線，高度沿線路方向依次降低，由波形梁護(hù)欄鋼板底面過渡至檢修道。過渡處理一般不需要對隧道右側(cè)的進(jìn)口處進(jìn)行[5]。

4.1.4 分離式橋梁與分離式隧道的銜接

對于隧道左側(cè)進(jìn)口處的過渡，一般方案如下：在隧道洞口外側(cè)10m 的區(qū)域內(nèi)，將護(hù)欄的寬度與高度等根據(jù)檢修道的尺寸進(jìn)行逐步過渡，寬度由68.5cm 降至40cm，高度由50cm 提升為100cm，并在隧道口處和檢修道進(jìn)行順接，從而不改變護(hù)欄的高度[6]。

在隧道右側(cè)，為合理地進(jìn)行進(jìn)口處的過渡，一般方案如下：過渡選擇手段為混凝土結(jié)構(gòu)防撞島。將13m 長防撞島設(shè)置于護(hù)欄內(nèi)側(cè)，并維持護(hù)欄位置與橋梁結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定，由護(hù)欄向檢修道過渡時，防撞島高度依次降低[7]。

4.2 交通安全設(shè)施的設(shè)置

駕駛員有時會忽略路面寬度的變化，在進(jìn)入隧道前，為能提醒駕駛員關(guān)注該問題，可通過設(shè)置交通標(biāo)志和標(biāo)線等方式，避免車輛行駛至硬路肩內(nèi)側(cè)時發(fā)生交通事故。

4.2.1 在進(jìn)入隧道前60m 區(qū)域內(nèi)，在右側(cè)硬路肩內(nèi)設(shè)置寬45cm 的黃色斑馬線，斑馬線與行駛方向呈45o設(shè)置，間距100cm。斑馬線設(shè)置為黃色可起到有效的視覺提醒功能，同時在凹凸不平的斑馬線上通行時引起的晃動感，也能起到提示駕駛員及時駛離硬路肩的作用[8]。

4.2.2 在進(jìn)入山區(qū)路段以及隧道群前，于醒目位置設(shè)置警示標(biāo)志牌，提醒駕駛員注意路面寬度變化。尤其是在進(jìn)入隧道前，應(yīng)設(shè)置限速標(biāo)志，保證通行安全。

5 結(jié)語

為保證高速公路的通行安全，嚴(yán)格進(jìn)行高速公路路基、橋梁與隧道的銜接質(zhì)量控制具有重要的現(xiàn)實意義。在實際工程中，相關(guān)的設(shè)計和施工單位應(yīng)當(dāng)綜合考慮斷面形式變化的原因與斷面間的對應(yīng)關(guān)系，優(yōu)選合理的銜接方案并落實相關(guān)環(huán)節(jié)的工序質(zhì)量，避免路基、橋梁與隧道銜接處出現(xiàn)突兀的路面寬度變化，以此提高高速公路整體的連續(xù)性與穩(wěn)定性，保證通行安全，促進(jìn)我國高速公路的持續(xù)健康發(fā)展。