摘要:對公路隧道位置以及隧道洞口位置的選擇基本原則、具體規(guī)定進行了初步介紹,力求在實際工程中,選擇最好的隧道總體位置及合理的隧道出入洞口,取得良好的經(jīng)濟技術(shù)目標。
關(guān)鍵詞:公路隧道 隧道位置 洞口位置
1 概述
近年來,隨著高速公路網(wǎng)不斷向山區(qū)延伸,山區(qū)隧道也越來越多。由于隧道位置選擇的不合理導(dǎo)致經(jīng)濟的浪費,線路運營安全受到威脅,交通事故頻發(fā);由于隧道洞口位置選擇的不合理導(dǎo)致施工期間的坍塌、開裂,在近年來高速公路隧道修建工程中成為了施工處理最主要的問題之一,因此,選擇合理的隧道位置及洞口位置,不但利于施工和運營安全,同時有利于自然環(huán)境的協(xié)調(diào)和保護。
2 隧道位置的選擇
2.1 一般原則
首先應(yīng)綜合比選隧道各軸線方案的走向、平縱線形、洞口位置等,提出推薦方案。地質(zhì)條件差時,特長隧道的位置應(yīng)控制線路的走向,以避開不良地質(zhì)地段,而中小隧道的定位應(yīng)服從線路的走向。
2.2 方案比選的內(nèi)容
方案的比選應(yīng)結(jié)合隧道與線路兩個方面進行綜合比較,內(nèi)容十分龐雜,不能簡單輕易的下結(jié)論,其主要方面可歸結(jié)為以下幾個方面:
(1) 適當(dāng)?shù)木形,平面順適、縱坡均衡、橫斷面合理。
。2) 經(jīng)濟的路線長度,舒適的運行條件,長大隧道方案的運行條件一般較好,但隧道開挖運營通風(fēng)費用較高。
。3) 合理的用地,對環(huán)境的破壞少,與環(huán)境相和諧。
。4) 施工難度小,便于就地取材。
。5) 建設(shè)投資小。
(6) 運行費用與養(yǎng)護費用少,對于長大隧道的通風(fēng)照明及養(yǎng)護費用均較高。
(7) 安全性好,隧道作為封閉空間,事故救援十分困難,近年來長大隧道的火災(zāi)救援正日益引起人們的重視。
。8) 在高寒地區(qū),應(yīng)特別注意隧道的凍害和洞口風(fēng)積雪問題。
。9) 隧道內(nèi)外線形的一致性。近年來隧道洞口事故頻發(fā),隧道洞口的線形一致性十分重要。
隧道方案的比選是一項系統(tǒng)的工程,應(yīng)充分考慮到各個方面的不同,充分論證。有時候幾個方面不能同時滿足,甚至充滿矛盾的地方,應(yīng)該綜合考慮,選出相對最佳方案。
2.3 隧道位置選擇的具體規(guī)定
。1)應(yīng)修建在穩(wěn)定的地層中,盡量避免穿越工程地質(zhì)和水文地質(zhì)極為復(fù)雜以及嚴重不良地質(zhì)地段;必須通過時,應(yīng)采取合適的輔助工程措施保證工程安全。
在服從線路走向的條件下,地質(zhì)條件是隧道位置選擇的主要因素,如果必須通過地質(zhì)不良地段和災(zāi)害地質(zhì)地段,則應(yīng)減小其通過距離,有時寧可增加隧道長度來減少隧道在不良地質(zhì)中的距離,同時應(yīng)采取必要的合適的工程手段措施,確保隧道施工安全及長期運營安全。
。2)越嶺隧道
對于特長及長隧道而言,應(yīng)該進行大面積的地質(zhì)測繪和綜合地質(zhì)勘探以確定線路走向和平面位置,當(dāng)穿越埡口時,應(yīng)擬定不同的越嶺高程及其相應(yīng)的展線方案,結(jié)合線路線形及施工、運營條件等因素,進行全面技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。
。3)傍山隧道
河谷地形,由于長期受到地質(zhì)構(gòu)造和水流沖刷等影響,地形和地質(zhì)情況復(fù)雜,對稱或者不對稱的臺地和陡峭的山坡,并伴有一些不良地質(zhì)現(xiàn)象,同時可能出現(xiàn)洞壁過薄、偏壓、淺埋、洞口深基礎(chǔ)等現(xiàn)象。
傍山隧道總體原則應(yīng)該是向山體內(nèi)側(cè)移動,同時應(yīng)對長隧道方案和短隧道群方案或橋隧結(jié)合方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較。
3 隧道洞口位置的選擇
3.1隧道洞口位置的選擇原則
隧道洞口位置的確定應(yīng)遵循“早進洞、晚出洞”的原則,注意邊坡及仰坡的穩(wěn)定。應(yīng)與周圍自然環(huán)境相協(xié)調(diào),隧道洞口應(yīng)避開居民點,當(dāng)不能避開時,應(yīng)考慮施工爆破對人身及房屋等設(shè)施的影響和采取環(huán)境保護措施。隧道洞口位置的選擇應(yīng)與隧道前后構(gòu)造物協(xié)調(diào)。在橋隧緊接的情況下,應(yīng)綜合考慮洞口與橋跨布局、結(jié)構(gòu)處理的整體性,避免橋隧工程施工相互干擾。當(dāng)線形與洞門位置出現(xiàn)矛盾時,地質(zhì)條件是確定洞門位置的決定性因素。
3.2 洞口位置的具體選擇
。1)隧道洞口的中線宜與地形等高線接近垂直。條件困難時,宜以大角度斜交進洞,避免與等高線平行進洞。隧道洞口軸線與地形的關(guān)系一般可分為五種:坡面正交型、坡面斜交型、坡面平行型、山脊突出部進入型、溝谷部進入型。而坡面正交型即隧道軸線與坡面等高線正交的形式是最理想的形式。
。2)隧道洞口應(yīng)選擇在山坡穩(wěn)定、地質(zhì)條件較好處,不應(yīng)設(shè)置在偏壓很大及嚴重不良地質(zhì)地段。溝谷和山凹往往是地表水和地下水的匯集之處,地質(zhì)構(gòu)造也多較為軟弱破碎,洞口位置應(yīng)避開溝谷和山凹的中心,盡量在凸
。3)層面不穩(wěn)定的巖層,開挖后容易引起順層滑動或坍塌的地段,宜提早進洞。當(dāng)隧道避開堆積層進洞有困難時,不宜采用清方的辦法縮短洞口。應(yīng)維護山體的穩(wěn)定和洞口施工的安全,采取接長明洞或采用洞口大管棚及洞口地表注漿加固等工程措施。
4 結(jié)語
隧道位置和洞口位置選擇是一項系統(tǒng)的工作,需要在大量資料和地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合線路走向,進行綜合對比選擇。隧道位置選擇與洞口位置選擇,隧道位置選擇與線路走向,洞口位置選擇與線路走向之間,相互影響,甚至有時候會出現(xiàn)矛盾的地方,這時應(yīng)該在服從線路基本走向的前提下,主要根據(jù)工程地質(zhì)情況進行隧道位置和洞口位置的選擇,以盡量避開不良地質(zhì)地段,確保隧道施工和后期運營安全。
參考文獻:
[1]王毅才. 隧道工程[M]. 人民交通出版社,2006.
[2]洪開榮等. 山區(qū)高速公路隧道施工關(guān)鍵技術(shù)[M]. 人民交通出版社.2011.5
[3]許佑頂.隧道線路方案選擇原則 [J].中國勘察設(shè)計,2007(10),62-64 .
[4]袁英爽.公路隧道洞口選線及線性設(shè)計[J].鐵道勘察,2011(1),62-65.