談公路隧道設計中的縱坡問題

白 瑾

(山西省公路局太原分局勘測設計所，山西太原 030012)

隨著我國國民經濟的提高，汽車保有量持續增加。這一現狀對我國公路網絡提出了新的要求，要求我國加快公路基礎建設以滿足人們行車出行需求。在公路網絡的建設中，隧道是公路網絡穿山、地下行車的重要結構，是滿足公路網絡建設與完善的重要構成。在公路隧道的設計中，縱坡的設計對汽車形式安全性、經濟性有著重要的影響，是公路隧道設計中的重要因素。根據多年的隧道設計經驗總結，根據我國公路隧道設計現狀與存在的問題，目前的公路隧道設計中應從隧道通風及施工等角度出發，對縱坡設計進行綜合性分析。根據隧道長度，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計，滿足新時期公路運輸及交通需求。

1 公路隧道縱坡設計的重要性分析

隧道縱坡設計是公路隧道設計中的重要內容，縱坡坡度過陡，會導致車速降低、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，對于北方地區隧道縱坡設計不合理還將導致冬季或雨雪天氣時汽車輪胎與路面摩擦力不足，造成空轉或后溜等問題，引發交通事故。而且，公路隧道的行車視線受到限制，如果縱坡設計不科學將加劇對駕駛員視線的影響，造成行車安全隱患。針對現代社會公路行車的需求，加快對公路隧道設計中縱坡設計的關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鍵。

2 公路隧道設計中的縱坡問題分析

1)明確公路隧道設計中縱坡設計重要性。在現代公路隧道縱坡設計中，設計人員應首先明確公路隧道縱坡設計工作的重要性。針對縱坡坡度及長度等因素對行車負荷、行車安全性的影響，以最小坡度為基礎進行設計。同時分析隧道排水及行車視線等需求，科學的進行縱坡設計，實現公路網絡基礎建設需求。在此基礎上，設計人員應了解縱坡設計的重點與要點，針對縱坡設計對工程質量、耐久性、安全性等的影響，確定設計要點。并以設計規范為基礎對隧道縱坡設計內容及數據等進行復核，確保縱坡設計的科學性與適用性，保障設計方案對施工的指導意義。

2)強化基礎勘測，提高縱坡設計科學性。公路隧道的設計不同于一般的構造物，其工程經驗、地質情況等對隧道的設計質量有著重要的影響。根據公路隧道的地質情況，公路隧道設計部門應對地形、地質、氣候等多方面因素進行分析，以基礎勘測數據為重點，開展設計工作，確保公路隧道縱坡設計的科學性，保障隧道設計合理性及耐久性等關鍵點的實現。根據隧道的實際情況，以最佳行駛條件為基礎確定低線方案及高線方案，以降低造價與運行費用為基礎、以保障行車安全性為中心確定設計方案中縱坡設計內容，滿足公路交通形式需求。

3)強化公路隧道設計規范的解讀，提高設計能力。在公路隧道縱坡設計過程中，設計單位應加強相關人員的培訓與培養。從公路隧道設計規范的解讀入手，使設計人員真正掌握隧道設計規范的具體內容及應用，避免生搬硬套等現象對工程設計質量的影響，保障縱坡設計科學性。根據規范中隧道長度分類確定方式及不同長度隧道的縱坡設計要求，開展設計工作。按照超長隧道、長隧道、中隧道、短隧道對縱坡的需求及規定，確定縱坡設計要點及方向。從設計階段入手，保障隧道使用安全性。

4)公路隧道縱坡設計注意事項的分析。在公路隧道縱坡設計過程中，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計中可以忽略隧道坡度大小對通行能力的影響，按照地形地勢及規范要求要素對坡度進行設計即可。如果是進行長隧道或特長隧道的設計時，應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%，當隧道長度過長時，應考慮坡度對行車的影響。必要時以隧道內變坡方式及邊溝排水系統設計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，影響公路工程建設的經濟性。根據上述內容及要求，在公路隧道縱坡設計中，充分考慮各項因素，運用現代公路隧道縱坡設計理論及新的施工技術、排水技術等滿足公路行車需求。

5)特殊情況下公路隧道縱坡設計要點的分析。在公路隧道縱坡設計中，直線路段的縱坡設計較為簡單，如果隧道呈彎路等情況，其設計過程中應考慮彎路對排水、行車的影響。根據公路等級及地形特點，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計，設計人員應按照設計規范的要求及設計注意事項開展設計工作。順應地勢地形，以填、挖等工作降低縱坡對行車的影響。必要時采用深挖高填的設計方式，保障縱坡排水性與通視性。

6)公路隧道縱坡設計要求分析。在公路隧道縱坡設計過程中，縱坡設計經濟性及合理性是設計中必須遵循的基本原則。在全面掌握勘測資料后，反復分析并確定縱坡設計要點。以滿足《公路縱坡設計標準》中的各項內容為基礎，以保障車輛安全舒適行駛為重點，確保縱坡設計及使用的平順性。避免過大或過頻變坡對行車的影響。同時，根據隧道的實際情況合理利用緩坡技術提高設計質量。對于隧道內存在地下管線等情況，應會同市政單位對管線情況進行了解，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，設計過程中還應增加緩和段，減少突變地形對行車的影響，保障公路行車安全性。

3 加強公路隧道縱坡設計審核與復核，保障設計方案質量

針對公路隧道設計方案對行車安全性的影響，在公路隧道縱坡設計中應加強對設計方案的審核與復核。按照規范要求及設計標準內容，對設計的數據、方案內容等進行審核與復核，避免數據誤差等因素對設計方案質量的影響。同時，設計單位應建立質量監督機制，從人員資質的審核入手，按照設計流程及內容建立完善的質量管理體系。按照評測評價方式的需求，設置相應的檢查點及復核流程，保障公路隧道縱坡設計質量。必要時，設置專職崗位或聘請專業機構對方案內容進行評測，在評測過程中提高設計單位的能力及水平，為促進我國公路隧道設計能力的提高奠定基礎，避免縱坡設計因素對工程施工及使用的影響。

4 結語

在我國現代公路網絡建設及完善中，隧道工程對公路網絡的建設有著重要的意義。針對隧道縱坡設計的重要性，在隧道設計過程中應強化對隧道縱坡設計的控制與管理。綜合考慮并分析隧道縱坡設計因素，嚴格數據計算與復核，以此保障隧道縱坡設計質量。并利用現代質量管理理論及數據復核方法，對隧道縱坡設計方案及相關數據進行審核與復核，保障設計質量。針對設計人員職業素質、專業技能等對設計方案質量的影響，設計單位還應強化人員的培養與培訓。以相關設計規范為基礎，結合工程實際地質地形特點開展實踐能力的培養，為滿足新時期公路隧道建設需求奠定基礎，為提高企業市場競爭力奠定基礎。

［1］ 陳 龍．公路隧道縱坡設計要點及注意事項［J］．路橋設計與施工，2013(4):65-66．

［2］ 馬金祥．多方分析為基礎確定公路隧道縱坡設計方案［J］．路橋行業資訊，2013(9):89-90．