设置公路隧道的5个目的
公路隧道按地形和目的一般可分为5类,为减缓纵坡的越岭隧道,为改善平面的山嘴隧道,为协调纵面的鸡爪隧道,为优化线形的傍山隧道,为绕避环境敏感点的地下隧道。未较好实现任一目的时,应控制公路隧道规模。
越岭隧道,在两个不同方向水系之间,穿越分水岭的隧道。洞口多与等高线正交,洞口线形连续性一般较好。洞内多为人字坡、坡度值一般较大,洞内纵坡多不小于1%或2%,隧外引线纵坡一般较大。在越岭路段,路线一般应服从于隧道位置选择,即先大致确定洞口平面位置和设计标高,后拟定平纵线形。如G65秦岭终南山特长隧道,洞内纵坡偏缓,北口引线纵坡稍大但仍有沿溪条件;G5秦岭特长隧道群,洞内2.5%左右,北口引线大于4%,且长距离平均纵坡大于2.8%。
山嘴隧道和鸡爪隧道,一般在同一水系的不同冲沟之间,路线穿行突出的山嘴或梁峁鸡爪的隧道。鸡爪多位于山腰或坡脚地带,山嘴一般位于弯曲河谷凸出的路段。若隧道规模发生较大变化,此类隧道与越岭隧道可能发生变换,一般宜在可研阶段或初设阶段,进行方案比较。
山嘴隧道,一般位于弯曲河谷路段。沿溪绕行距离偏长,绕行距离为3倍隧道长度时,一般应凿隧道;近年工程技术和社会发展较快,这个经验系数持续减小。绕行较肥的山嘴,降低平曲线半径较多,或导致线性欠,需设山嘴隧道。隧位由地形地质确定,隧道规模由路线确定,一般应在初步设计比较,洞口斜度可控,路线线形连续性较好,但洞口线形一致性不一定较优。
鸡爪隧道,一般位于山腰或坡脚地带,或为隧道群。地面起伏较大,纵面切割地形,为平衡桥梁和土石方设隧道,如G85秦岭北坡的山腰线。隧位基本由路线确定,洞口斜度较小、线形连续性多数较好,但G65黄陵北,洞口连续性欠佳,此类隧道洞口常有坡积物或其它地质现象,洞身或浅埋。设计阶段,一般需要方案比较和方案优化。
傍山隧道,一般位于较狭窄、较舒顺的河谷路段,线形要求与等河谷高线不匹配。路线沿溪穿行山体,隧位及规模主要由路线确定,洞身多与等高线平行、洞口斜交,常有偏压浅埋,洞室围岩大多比较破碎,单位造价指标较高,是勘测阶段方案比较优化的重点路段。
公路地下隧道,非因路线平面或纵面需要而设置的隧道,从平面或纵面远离环境敏感点的隧道。在地势较平缓的地段,压低路线设计标高,从地下绕开环境需要空间,如城市附近的浅埋隧道。在地形起伏较大的地段,公路线位远离敏感点,近年这类隧道持续增加,一般也是傍山隧道或鸡爪隧道。是否设置地下隧道,一般应在可研阶段确定,设计阶段主要微调优化。