高速公路路基、隧道、桥梁的衔接问题研究

黄德清

(江苏安达工程咨询监理有限公司 江苏 淮安 223300)

一、高速公路路基、隧道、桥梁形成断面的原因

高速公路工程建设，包含对路基、隧道、桥梁等多方面的建设，由于三者在结构形式上存在差异，在施工设计上它们的宽度设计以及尺寸大小难以形成一致，如果宽度相差较大，在衔接过程中就易形成断面。对于高速公路的路基和桥梁施工，这种宽度差异相对较小，断面的衔接施工相对简单。但是实际隧道施工中，为减少隧道内部开挖面积，提高隧道整体结构的安全性能，隧道内往往不会设置硬路肩，这就造成了隧道宽度与路基和桥梁宽度严重不匹配。宽度差异较大，势必将会在衔接之处出现断层突变。

二、高速公路路基、隧道、桥梁断面之间的对应关系

只有全面掌握了高速公路路基、隧道和桥梁断面之间的对应关系，在衔接施工之前，制定科学合理的施工方案，才能有效保证衔接质量。下面就以双向4车道，时速限制在80km/h的高速公路为例进行探讨，结合实际情况，假定高速公路整体式路基宽度为24.5米，分离式路基单幅宽度为12.25米。

(一)整体式路基、桥梁与连拱隧道断面对应关系

高速公路整体式路基、桥梁的宽度大体一致，没有较大的差异，但是两者与连拱隧道断面的宽度差异却较大。在隧道的连拱结构中，隧道宽度为2.8米，其中中隔墙两侧检修道各宽0.4米，即宽度为0.8米，隔墙共宽2米。基于三者之间的宽度差异，高速公路路基和桥梁在施工设计时，需要进行过渡设计，即从进入隧道前后50米处，将路基和桥梁的中央分隔带宽度进行增加，从2米过渡到2.8米。只有宽度相同，路基和桥梁才能实现与隧道断面完全对应，特别是与隧道断面中分带的对应。

(二)分离式路基、桥梁与分离式隧道断面对应关系

对行车道和超车道进行对比，发现高速公路路基、隧道、桥梁断面三者可以实现完全对应，但是由于隧道内没有设置硬路肩，且存在侧向宽度，而路基和桥梁两侧存在路肩宽度，同时桥梁还有护栏宽度，由于以上这些差异，在车辆在进入隧道前，如果车辆驾驶员注意力不够集中，还是会造成一定的行车安全。基于此，对于路基、桥梁断面与隧道断面的衔接应妥善处理，对衔接段落的过渡也应进一步优化，同时在隧道入口应放置一些安全警示，对车辆行驶加以引导。

三、高速公路路基、隧道、桥梁的衔接方案

(一)分离式路基、隧道断面衔接

分离式路基和隧道断面进行衔接，需要从三方面考虑。第一，路基与隧道左侧进口的衔接处理。由于检修道由高到低进行圆曲线延伸，逐渐至波形梁护栏下方，因此应对检修道和波形梁护栏进行过渡处理。第二，路基与隧道右侧进口的衔接处理。由于隧道右侧的行车道与路基的行车道宽度一致，可以实现完全对应，因此可以不进行过渡处理，即不需要断面衔接。但是为保证行车安全，应设置一定的警示标志。第三，路基与隧道出口的衔接。隧道出口处，路面由窄逐渐变宽，因此不需要进行过渡处理，即不存在断面的衔接问题。

(二)分离式桥梁、隧道断面衔接

分离式桥梁与分离式隧道的衔接处理，在一定程度上与路基、隧道衔接方式有些类似，但同时也存在差异。两者的相同之处主要是对隧道出口的衔接，都不需要做过渡处理，但是进口衔接的处理方案存在差距较大。首先，桥梁与隧道左侧入口的衔接，主要受到桥梁护栏的影响，需要在隧道入口外10米处，将护栏的宽度逐渐增加，一般由0.5米增至1米，相反护栏高度要降低，由68.5cm降至检修道的高度，即40cm。其次，桥梁与隧道右侧入口的衔接，需要设置混凝土防撞岛，变截面结构的防撞岛需要由防护栏向检修道过渡，在保证断面尺寸与检修道尺寸一致的同时，也要提高断层衔接处的防撞能力。

(三)整体式路基与连拱隧道的衔接处理

1、中央分隔带与中隔墙的衔接

在隧道的连拱结构中，隧道中隔墙宽度为2.8米，因此整体式路基与连拱隧道的衔接过渡段宽度应以2.8米为准，具体的衔接流程方案如下。首先，隧道内侧检修道需要向外延伸，延伸长度为8.7米，宽度为0.5米。其次，衔接过渡段应以半径为1.3米的半圆形曲线过渡，沿曲线路径由高降低，逐渐过渡至波形梁护栏内侧。最后，由波形梁护栏再向检修道过渡，此时高度大约降低5cm。

2、整体式路基与隧道进口的衔接

行车道位于隧道右侧，因此连拱隧道进口右侧的衔接段，应具有较强的防撞能力，一般施工采用C30的钢筋混凝土结构，来提高防撞能力。同时在过渡段运用锚固钢筋，将过渡段加以牢固。因路基右侧往往有硬路肩，因此对连拱隧道进口右侧衔接的施工较为复杂，需要从以下几点设计。第一，硬路肩的波形梁护栏应经过过渡，应与隧道内轮廓对齐，波形梁护栏的过渡路线一般是两条相切的抛物线。第二，连拱隧道的检修道需向外过渡，与路基的土路肩边缘衔接，延伸路线的圆半径为400米。

(四)整体式桥梁与连拱隧道的衔接处理

整体式桥梁的波形梁护栏底座高为25cm，而连拱隧道内检修道高约40cm，但是由于波形梁护栏与检修道宽度相等，两者边线可以进行有效的重合，因此在对整体桥梁与中隔墙进行衔接时，检修道不需在宽度上进行延伸，只需在隧道入口前10米内，将波形梁护栏高度降低即可。基于梁护栏位置与中隔墙边线同平面的特殊性，可将桥梁防护栏延伸至隧道端墙，两者之间无需过渡处理。对于整体桥梁与隧道的右侧进口进行衔接时，需要设置混凝土防撞岛，并对其进行过渡处理。首先，在桥梁护栏内侧设置变截面结构的防撞岛，防撞岛长度为15米。然后，防撞岛向隧道内检修道进行过渡，过渡路径为半径400米的圆曲线，通过降低高度实现与检修道的衔接。

结语

高速公路的建设质量，直接影响车辆的行车安全，由于公路路基、隧道、桥梁在宽度上存在差异，公路断层容易突变，造成车辆行驶安全事故的发生。基于此，高速公路路基、隧道、桥梁的衔接问题应受到重视，对衔接方案应进行优化，有效改善公路质量。