谈公路隧道设计中的纵坡问题

白 瑾

(山西省公路局太原分局勘测设计所，山西太原 030012)

随着我国国民经济的提高，汽车保有量持续增加。这一现状对我国公路网络提出了新的要求，要求我国加快公路基础建设以满足人们行车出行需求。在公路网络的建设中，隧道是公路网络穿山、地下行车的重要结构，是满足公路网络建设与完善的重要构成。在公路隧道的设计中，纵坡的设计对汽车形式安全性、经济性有着重要的影响，是公路隧道设计中的重要因素。根据多年的隧道设计经验总结，根据我国公路隧道设计现状与存在的问题，目前的公路隧道设计中应从隧道通风及施工等角度出发，对纵坡设计进行综合性分析。根据隧道长度，合理控制隧道纵坡角度。综合分析隧道施工需求、排水需求等因素，以平均纵坡、最大纵坡等控制要素为中心开展隧道纵坡设计，满足新时期公路运输及交通需求。

1 公路隧道纵坡设计的重要性分析

隧道纵坡设计是公路隧道设计中的重要内容，纵坡坡度过陡，会导致车速降低、通行能力降低、车辆荷载增加等问题。而且，过陡的纵坡坡度对大载重汽车的行驶还有着重要的影响，增加了车辆的磨损及影响了行驶安全性。另外，对于北方地区隧道纵坡设计不合理还将导致冬季或雨雪天气时汽车轮胎与路面摩擦力不足，造成空转或后溜等问题，引发交通事故。而且，公路隧道的行车视线受到限制，如果纵坡设计不科学将加剧对驾驶员视线的影响，造成行车安全隐患。针对现代社会公路行车的需求，加快对公路隧道设计中纵坡设计的关注与管理是有效降低隧道交通事故、提高公路行车安全性的关键。

2 公路隧道设计中的纵坡问题分析

1)明确公路隧道设计中纵坡设计重要性。在现代公路隧道纵坡设计中，设计人员应首先明确公路隧道纵坡设计工作的重要性。针对纵坡坡度及长度等因素对行车负荷、行车安全性的影响，以最小坡度为基础进行设计。同时分析隧道排水及行车视线等需求，科学的进行纵坡设计，实现公路网络基础建设需求。在此基础上，设计人员应了解纵坡设计的重点与要点，针对纵坡设计对工程质量、耐久性、安全性等的影响，确定设计要点。并以设计规范为基础对隧道纵坡设计内容及数据等进行复核，确保纵坡设计的科学性与适用性，保障设计方案对施工的指导意义。

2)强化基础勘测，提高纵坡设计科学性。公路隧道的设计不同于一般的构造物，其工程经验、地质情况等对隧道的设计质量有着重要的影响。根据公路隧道的地质情况，公路隧道设计部门应对地形、地质、气候等多方面因素进行分析，以基础勘测数据为重点，开展设计工作，确保公路隧道纵坡设计的科学性，保障隧道设计合理性及耐久性等关键点的实现。根据隧道的实际情况，以最佳行驶条件为基础确定低线方案及高线方案，以降低造价与运行费用为基础、以保障行车安全性为中心确定设计方案中纵坡设计内容，满足公路交通形式需求。

3)强化公路隧道设计规范的解读，提高设计能力。在公路隧道纵坡设计过程中，设计单位应加强相关人员的培训与培养。从公路隧道设计规范的解读入手，使设计人员真正掌握隧道设计规范的具体内容及应用，避免生搬硬套等现象对工程设计质量的影响，保障纵坡设计科学性。根据规范中隧道长度分类确定方式及不同长度隧道的纵坡设计要求，开展设计工作。按照超长隧道、长隧道、中隧道、短隧道对纵坡的需求及规定，确定纵坡设计要点及方向。从设计阶段入手，保障隧道使用安全性。

4)公路隧道纵坡设计注意事项的分析。在公路隧道纵坡设计过程中，短隧道的纵坡对隧道的排水性能、行车视线等影响较小，因此在这一部分的设计中可以忽略隧道坡度大小对通行能力的影响，按照地形地势及规范要求要素对坡度进行设计即可。如果是进行长隧道或特长隧道的设计时，应考虑隧道纵坡对排水能力、行车视线等因素的影响。在出入口高程一致的情况下，根据隧道长度及排水需求确定纵坡。一般来讲，隧道的纵坡不宜大于2%，当隧道长度过长时，应考虑坡度对行车的影响。必要时以隧道内变坡方式及边沟排水系统设计等避免坡度过大对行车的影响。而且，高程高差过大还会增加施工难度及成本，影响公路工程建设的经济性。根据上述内容及要求，在公路隧道纵坡设计中，充分考虑各项因素，运用现代公路隧道纵坡设计理论及新的施工技术、排水技术等满足公路行车需求。

5)特殊情况下公路隧道纵坡设计要点的分析。在公路隧道纵坡设计中，直线路段的纵坡设计较为简单，如果隧道呈弯路等情况，其设计过程中应考虑弯路对排水、行车的影响。根据公路等级及地形特点，确定直线路段隧道成坡度，以缓和平顺的纵面线性保障行车安全性及排水性能。对于弯路及特殊路段的纵坡设计，设计人员应按照设计规范的要求及设计注意事项开展设计工作。顺应地势地形，以填、挖等工作降低纵坡对行车的影响。必要时采用深挖高填的设计方式，保障纵坡排水性与通视性。

6)公路隧道纵坡设计要求分析。在公路隧道纵坡设计过程中，纵坡设计经济性及合理性是设计中必须遵循的基本原则。在全面掌握勘测资料后，反复分析并确定纵坡设计要点。以满足《公路纵坡设计标准》中的各项内容为基础，以保障车辆安全舒适行驶为重点，确保纵坡设计及使用的平顺性。避免过大或过频变坡对行车的影响。同时，根据隧道的实际情况合理利用缓坡技术提高设计质量。对于隧道内存在地下管线等情况，应会同市政单位对管线情况进行了解，避免施工过程及行车荷载对管线的影响。如隧道两端高程差较大或存在引桥等因素，设计过程中还应增加缓和段，减少突变地形对行车的影响，保障公路行车安全性。

3 加强公路隧道纵坡设计审核与复核，保障设计方案质量

针对公路隧道设计方案对行车安全性的影响，在公路隧道纵坡设计中应加强对设计方案的审核与复核。按照规范要求及设计标准内容，对设计的数据、方案内容等进行审核与复核，避免数据误差等因素对设计方案质量的影响。同时，设计单位应建立质量监督机制，从人员资质的审核入手，按照设计流程及内容建立完善的质量管理体系。按照评测评价方式的需求，设置相应的检查点及复核流程，保障公路隧道纵坡设计质量。必要时，设置专职岗位或聘请专业机构对方案内容进行评测，在评测过程中提高设计单位的能力及水平，为促进我国公路隧道设计能力的提高奠定基础，避免纵坡设计因素对工程施工及使用的影响。

4 结语

在我国现代公路网络建设及完善中，隧道工程对公路网络的建设有着重要的意义。针对隧道纵坡设计的重要性，在隧道设计过程中应强化对隧道纵坡设计的控制与管理。综合考虑并分析隧道纵坡设计因素，严格数据计算与复核，以此保障隧道纵坡设计质量。并利用现代质量管理理论及数据复核方法，对隧道纵坡设计方案及相关数据进行审核与复核，保障设计质量。针对设计人员职业素质、专业技能等对设计方案质量的影响，设计单位还应强化人员的培养与培训。以相关设计规范为基础，结合工程实际地质地形特点开展实践能力的培养，为满足新时期公路隧道建设需求奠定基础，为提高企业市场竞争力奠定基础。

［1］ 陈 龙．公路隧道纵坡设计要点及注意事项［J］．路桥设计与施工，2013(4):65-66．

［2］ 马金祥．多方分析为基础确定公路隧道纵坡设计方案［J］．路桥行业资讯，2013(9):89-90．