G85成渝高速縉云山隧道改擴建型式研究

李 波,李 強,陳學(xué)剛

（中鐵長江交通設(shè)計集團有限公司,重慶 401121）

0 引言

G85成渝高速公路，是我國早期建設(shè)的高速公路之一，是重慶市第一條高速公路，1990年開工，1995年正式運營，沿線經(jīng)過成都、資陽、內(nèi)江、榮昌、大足、永川、璧山、重慶主城等多個市區(qū)縣。隨著交通量的快速增長，G85成渝高速已不能滿足現(xiàn)行交通的需求，需改擴建為雙向八車道，在“成渝城市群發(fā)展規(guī)劃”“成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈”等一系列國家及地方戰(zhàn)略的背景下G85成渝高速公路重慶段進行改擴建迫在眉睫，而縉云山隧道改擴建成為全線的控制性工程，該文通過研究既有縉云山隧道改擴建型式，對相似工程提供參考。

1 項目簡介

縉云山隧道為雙洞4車道，由左右兩條平行直線隧道組成，中心間距50 m，長度分別為2 529 m和2 478 m[1]，上行左隧道縱坡為1.3%下坡，下行右隧道縱坡為1.18%，縱向間距500 m設(shè)置緊急停車帶，左右隧道對稱布置，其間設(shè)人行橫通道，隧道建筑限界凈寬9.0 m，凈高5.0 m。隧道進出口洞門均為端墻式洞門，洞身為復(fù)合式襯砌，路面為瀝青混凝土，采用機械通風(fēng)[2]。

2018年、2019年、2020年、2021年定檢技術(shù)狀況縉云山隧道均評定為2類，既有縉云山隧道存在輕微破損、但現(xiàn)階段趨于穩(wěn)定，對交通安全不會有影響。

2 縉云山隧道改擴建新舊標準適用性研究

既有縉云山隧道原設(shè)計速度為60 km/h，建筑限界依據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》（JTG 011—84）、《城市橋梁、隧道設(shè)計準則》、專家評估、國家計委批復(fù)等綜合擬定，隧道建筑限界見圖1。

圖1 既有縉云山隧道主洞建筑限界[3]

通過對比新舊標準，既有縉云山隧道不滿足《隧道公路隧道設(shè)計規(guī)范》（JTG 26—90）60 km/h兩車道隧道建筑限界要求[4]、不滿足現(xiàn)行標準60 km/h、80 km/h高速公路兩車道隧道建筑限界要求[5]，隧道二襯存在侵限。

3 隧道改擴建型式研究

對既有高速公路隧道進行改擴建，已成為在役隧道提質(zhì)升級、解決不斷增長的通行量需求的重要途徑[6]。由于提質(zhì)升級、需求通行量的不同，導(dǎo)致改擴建方案的型式較多，運營服務(wù)水平差異較大。按照對既有隧道的利用方式不同，將隧道改擴建比選方案分為3大類：原位擴建、利用既有隧道的改建與增建、不利用既有隧道的增建。

3.1 原位擴建組合型式分類

既有分離式雙洞四車道隧道擴建為八車道隧道時，可按下列標準分類（見圖2、圖3、圖4）。

圖2 方案一：2+2+2+2

圖3 方案二：2+2+4

圖4 方案三：4+4

原位擴建適用于隧道比例低的中短隧道。對于客車、貨車車型比例相差不大的路段，可滿足中、遠期公路服務(wù)水平的中、短隧道，采用“2+2+2+2”客貨分流方案較為合適；對于客車、貨車車型比例相差較大，中、遠期預(yù)測交通量增長較大的中、短隧道，“2+2+4”方案較為合適；對于臨近城市周邊，受規(guī)劃、城鎮(zhèn)現(xiàn)狀、征地等因素制約的中、短隧道，采用原位擴建“4+4”方案較為合適。

3.2 利用既有隧道的改建與增建型式分類

（1）當既有雙向四車道隧道技術(shù)標準滿足改擴建設(shè)計技術(shù)標準，既有隧道可直接利用。

（2）當既有雙向四車道隧道技術(shù)標準不滿足改擴建隧道技術(shù)標準，技術(shù)狀況滿足使用要求時，可將既有雙向四車道隧道調(diào)整為滿足改擴建技術(shù)要求的雙向兩車道隧道或供小客車行駛的雙向四車道隧道，作為單向行駛的雙洞兩車道隧道或分向行駛的雙洞兩車道隧道（見圖5、圖6、圖7）。

圖5 方案一：2+2+2+2[7]

圖6 方案二：2+2+4[7]

圖7 方案三：3+1+1+3

利用既有隧道的改建與增建適用于不提升車速、走廊帶唯一的高速改路。既有隧道設(shè)計速度與改擴建設(shè)計速度一致時，可滿足中、遠期公路服務(wù)水平的情況下，可采用“2+2+2+2”方案。既有中、短隧道設(shè)計速度與改擴建設(shè)計速度差不大于20 km/h，雙向交通量明顯不均衡時，可采用“2+2+4”方案。既有長、特長隧道不滿足改擴建技術(shù)標準，可采用“3+1（2）+1（2）+3”方案。

3.3 不利用既有隧道的增建型式分類

（1）當既有長、特長隧道技術(shù)標準較低，納入國省道、地方道路使用時，高速隧道需全部新建。

（2）改擴建高速按八車道標準建設(shè)時，可按下列標準分類（見圖8、圖9、圖10）。

圖8 方案一：2+2+2+2

圖9 方案二：2+2+4

圖10 方案三：4+4

對于客車、貨車車型比例相差不大的路段，可滿足中、遠期公路服務(wù)水平，可采用“2+2+2+2”客貨分流方案。對于進出方向交通量差異較大的路段，可采用“2+2+4”方案。對于臨近城市周邊，受規(guī)劃、城鎮(zhèn)現(xiàn)狀、征地等因素制約的隧道，可采用“4+4”方案。

4 成渝高速縉云山隧道方案比選

結(jié)合國內(nèi)相關(guān)研究成果[6]，結(jié)合成渝高速縉云山隧道實際情況，不同改擴建方案選型控制指標如表1所示。根據(jù)比選情況，不同型式方案各有優(yōu)缺點，具體對比如下：

表1 縉云山隧道不同改擴建方案選型控制指標匯總

道路線性對比：方案一≤方案二≤方案三。

國有資產(chǎn)增值保值及施工保通：原位擴建方案＜直接利用既有縉云山隧道；施工難度對比：方案一≤方案二≤方案三。

造價對比：方案一≤方案二≤方案三，縉云山隧道各比選方案造價差異較大，最大相差4.4倍。

5 結(jié)論

（1）通過對依托工程成渝高速縉云山隧道改擴建方案的比選，考慮既有隧道的利用和國有資產(chǎn)增值保值，提出將隧道改擴建比選方案分為3大類：對原位擴建、利用既有隧道的改建與增建、不利用既有隧道的增建方案（既有隧道編入國省道或地方道路使用）。

（2）考慮國內(nèi)現(xiàn)有高速公路投融資模式，主要是政府投資或社會資本特許經(jīng)營。社會資本特許經(jīng)營權(quán)一般在30年，在特許經(jīng)營到期前對既有高速進行改擴建，隧道主體結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為100年，改擴建時隧道設(shè)計使用年限還有70年，因此改擴建方案應(yīng)先充分考慮既有隧道增值保值、綜合利用方案。由此提出將既有隧道增值保值、運營損失費用納入隧道建設(shè)造價進行比選。

（3）對于長、特長隧道采用原位拆除擴建，存在國有資產(chǎn)損失、運營損失費、工期偏長、造價高、交通組織難度大等不利因素，一般不推薦采用原位拆除擴建方案。

（4）既有高速完全利用既有隧道時，其整體造價雖然最低，但存在利用隧道的技術(shù)標準較低或達不到改擴建后的技術(shù)標準，特別是早期建設(shè)的長、特長隧道，技術(shù)標準低、臨近主城、現(xiàn)有和改擴建后中遠期交通量均較大，推薦優(yōu)先考慮既有隧道編入國省道或地方道路使用，高速改擴建全部新建隧道。