后云臺山隧道路面改造設計探討

周云

摘 要：隨著我國社會經濟迅速發展，海運交通運輸量逐年高速增長，既有的公路隧道路面已經不堪重負，難以滿足當前交通運輸需求，所以國家、地方有關部門高度注重對現有的交通基礎設施進行改造。本文以實際改造工程為案例，對其隧道的路面改造設計工作進行總結與探討。

關鍵詞：隧道路面改造;線形設計;路面設計;橫斷面設計

中圖分類號：U457 文獻標識碼：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，向西分別連接228國道、省道242以及G30連霍高速。是連云港進出港區主要的物流通道之一。后云臺山隧道位于東疏港高速起點處，路線下穿海濱大道后，穿越后云臺山，在船山瀑布西側出后云臺山。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、超限運輸車輛帶來不利的影響，該項目路段路面出現大量裂縫病害，已經不能確保道路擁有良好的運營狀態，對車輛的通行安全和行車舒適性造成了較大的影響。為了改善通行環境，發揮疏港高速的輻射效益，促進港口經濟發展，項目改建已迫在眉睫。

2 隧道平面線形設計

當前很多老路改造項目一般都是在原路幅基礎上進行改造，所以平面線形設計較為重要。在進行平面線形設計期間，力求最大程度利用老路，結合老路實際情況，不能過于追求高指標。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。經實踐證明，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規范的要求與標準。本項目涉及隧道，線性無調整空間，只能按照原有隧道走向布設。

3 隧道縱斷面線形設計

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

4 隧道凈空橫斷面設計

4.1 原隧道指標

隧道凈空橫斷面設計除了滿足隧道建筑限界基本要求外，還需要預留10 cm的內裝修空間，同時還要綜合考慮通風、照明、消防、隧道監控及其它運營管理設施所需的空間。隧道內輪廓擬定期間要考慮對結構受力有利、便于后期的施工，襯砌斷面內輪廓路面以上可以采用三心圓形式。

4.2 改造后指標

（1）人工調查。經過現場調查研究決定，按照100 m一個點位進行復核，現狀最小建筑限界5.13 m，先對原路面層進行銑刨2 cm后再加鋪11 cm，滿足設計要求（總抬高9 cm），改造后最小富余4 cm。

（2）測量調查。本次工程委托專門測量單位對沿線部分建筑限界進行打點測量，測量數據均在5.13 m以上，與人工調查基本一致（如圖1）。

通過仔細計算得到上圖數據，經驗證確認該數據值能夠滿足本項目對面層銑刨2 cm后加鋪11 cm的要求（總抬高9 cm）。

5 路面及排水設計

（1）路面調查及檢測。其一，對整個項目進行全線調查，統計路面損壞的面積，確定項目PCI以及DBL指標數值;其二，老路段進行彎沉檢測，深入現場使用落錘式彎沉儀形式來檢測，并將檢測的結果結合貝克曼梁法進行標定換算。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，經本次檢測板塊彎沉差均符合規定要求，證明板塊之下無脫空現象;其三，對路面進行鉆芯取孔，觀看個結構層之間的粘結以及使用情況;其四，路面的構造深度檢測，本次對全線進行仔細全面檢測，發現指標基本均不滿足規范要求，證明道路摩擦系數不足，存在一定安全風險。

（2）路面設計。進行路面設計需要結合現場調查以及相應的檢測資料，對老路各項目指標進行綜合評價，最終確定最佳的路面設計方案。其一，針對路面損壞，可以采用換板、灌縫、損壞修補等方案進行處理;其二，鑒于項目彎沉差較小，可以在修補完成之后直接加鋪路面;其三，針對路面摩擦力不足現象，本次主要通過銑刨老路面層2 cm，增加摩擦系數，在老路的基礎上進行加鋪瀝青砼;其四，為防止道路建成后出現反射裂縫現象，設計過程中主要通過貼抗裂貼以及設置1 cm應力吸收膜來解決。

（3）路面結構設計。在對面層結構設計期間不僅需要結合周邊高速路網路面結構以及江蘇省現有成熟技術方案綜合設計，還要注意結合當前道路交通組成的現狀進行設計。目前東疏港高速主要是服務大型車輛進出港區，路面承受著較大荷載，容易出現車轍現象，所以路面結構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中具有成熟的施工工藝以及良好的抗車轍效果，得到行業的認可推廣與使用，故本次工程改造推薦采用SMA材料進行加鋪。

（4）排水設計。本次項目保持原有的排水系統并進行充分利用，因為道路路面設計之后，其路面整體抬高了9 cm，所以需對原有排水設施進行加高處置（如圖2），并且對已損壞的原有排水設施進行替換。

總之，隧道路面改造設計工作是一項系統且又繁雜的工程，其設計階段同比新建項目更加需要考慮更多的因素，依據當前公路隧道改造有關規范與標準，對原有工程實際情況進行調查與綜合評價，總結出該項目存在的病害，根據所存在的問題進行針對性的線形設計、路面設計、路面結構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目改造設計質量。

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