中交第二公路勘察设计研究院有限公司
前言：在高速公路中，立交互通进出口与隧道洞口的距离设置距离比较近的情况下，一方面，当车辆在高速公路上即将要驶入隧道时，驾驶员难以以稳定的车速通过，一旦出现紧急情况，便会采取紧急刹车的方式，而导致不安全操作行为的产生。另一方面，当车辆行驶出随后后进入到立交之前，将会受到隧道环境的影响，导致对于前方的道路信息作出错误的判断。因此，对于隧道洞口与互通净距进行安全性评价，对于提升高速公路行车安全而言具有较为积极的意义。
1.隧道洞口互通方案
1.1某市隧道方案一
在该高速公路隧道工程施工，方案一中将XX隧道为进口设计为分离式隧道模式。在隧道进洞口的设计上，考虑到周围环境，进洞口设计标高左线95.426m、右线95.5m，而出洞口的标高设计高度高于进洞口。出洞口设计标高左线99.811m、右线99.841m；出口为直线，左右线隧道纵坡均为+0.6%的单向坡。隧道受互通匝道影响，互通匝道进入隧道左线90m，路面加宽4～1m，进入隧道右线209.105m[1]。
1.2方案二
XX隧道方案二为互通匝道不进入隧道的方案，进洞口设计标高与方案一一致，依然将进洞左线设置为95.426m、右线95.426m，出洞口设计标高左线99.811m、右线99.841m。
2.安全性评价
2.1安全性评价标准
1）主线：在对于高速公路速到洞口到互通距离的安全性评价中，主要针对行车速度进行评价。针对道路设计速度进行评价，以及相应运行协调性进行评价，通过在同一路段的标准速度值与相对速度值差值进行对比，实现隧道的安全性评价。在对实际的故障进行诊断的环节中，要求同一路段设计速度需要按照统一的技术标准进行设计，在《公路项目安全性评价指南》引导下，实现工程主线的安全性评价。如，在一个隧道路段中的设计速度与实际运行速度之间的差值超过了20千米每小时，那么在对于该路段的技术设计上都需要进行相应的安全性运算[2]。
2）在隧道洞口与互通间距的安全性判断过程中，通过实际行车速率的计算，当车辆在匝道互通式立交匝道的运行速度计算值比较小时，在与匝道设计速率设计值相比前者速度小于10km/h，那么就需要说明该段工程线路设计中充分的考虑了速度的协调性，使得行车速度协调性比较好。相反，当互通式立交匝道的运行速度计算值与匝道设计速度之差大于10km/h时，说明线路行车速度协调性不良，在进行相应的隧道工程设计环节中应调整互通式立交匝道的技术指标[3]。
2.2评价结果
在以上的安全性评价环节中，以行车速率为界定条件，在对同一路段设计速度与运行速度进行对比分析之后，发现项目主线和互通匝道在同一路段的设计速度与运行速度的差值△V≤10km/h，能够确定出该隧道工程主线和互通匝道同一路段设计速度与运行速度协调性好，在高速公路在投入实用环节中符合项目安全指标[4]。
2.3 匝道的出入口距离评价
隧道中相邻匝道出入口之间的间距，与规范值关系如下表所示：在进行匝道出入口距离的安全性评价环节中，可以根据以下表参数进行对比分析。
2.3主线运行速度协调性评价
●评价标准
根据《公路项目安全性评价指南》的规定，运行速度协调性采用相邻路段运行速度的差值△V85作为评价指标，评价标准如下：
∣△V85∣<10 km/h：运行速度协调性好；
∣△V85∣≤20 km/h：运行速度协调性较好，条件允许时宜适当调整相邻路段技术指标；
∣△V85∣>20 km/h：运行速度协调性不良，相邻路段需重新调整平、纵面设计。
●评价结果
通过运行速度计算分析，项目互通主线相邻路段货车运行速度的差值△V85<10 km/h，小客车双向运行速度在110km/h～120km/h之间，相邻路段小车运行速度的差值△V85<10 km/h；故相邻路段运行速度协调性较好，技术指标适当，不需重新调整平、纵面设计。
2.4互通匝道运行速度协调性评价
● 评价标准
同互通主线评价标准。
●评价结果
通过运行速度计算分析见《运行速度计算表》，项目互通匝道相邻路段货车与小客车运行速度的差值△V85<10 km/h，故相邻路段运行速度协调性好，技术指标适当，不需重新调整平、纵面设计。
2.5设计速度与运行速度协调性评价
● 评价标准
主线
设计速度与运行速度协调性评价是对同一路段的设计速度与运行速度的差值进行评价。同一路段是指设计速度、平纵面技术指标及横断面相同的路段。
同一路段设计速度按批准得项目技术标准采用。同一路段运行速度根据《公路项目安全性评价指南》的规定计算，当同一路段设计速度与运行速度差值大于20km/h时，应按本指南规定对该路段的相关技术指标进行安全性运算。
匝道
互通式立交匝道的运行速度计算值与匝道设计速度之差小于或等于10km/h时，速度协调性好；互通式立交匝道的运行速度计算值与匝道设计速度之差大于10km/h时，速度协调性不良，应调整互通式立交匝道的技术指标。
●评价结果
根据运行速度计算表，对同一路段设计速度与运行速度进行对比分析，项目主线和互通匝道在同一路段的设计速度与运行速度的差值△V≤10km/h，故主线和互通匝道同一路段设计速度与运行速度协调性好。
2.6车道数的平衡分析
1)在该高速公路项目中，分为主线和匝道，在隧道洞口的设计上，需要保障主线与匝道在分点和交汇点上的车辆数平衡。在进行高速公路车道数平衡计算当中，可以根据以下公式进行计算：Nc≥NF+NE－1；式中：Nc代表着分流前或汇流后的主线车道数；NF代表着分流后或汇流前的主线车道数；NE--匝道车道数[5]。
2)辅助车道长度分析
在高速公路中，辅助车道的长度设计决定着公路行车安全性，在不同的高速公路互通建设中，其辅助车道长度根据主线设计速度的不同而发生变化，XX高速公路互通方案一辅助车道长度如下表所示：
由以上评价看出，XX枢纽互通方案一匝道进出口均能满足规范要求。
3.合理性间距分析
对该工程隧道洞口与互通间距进行合理性分析，能够保障工程隧道洞口到互动的工程施工，当两部分的距离设计不合理的情况下，将会导致工程后期施工难以进行。判断距离的合理性可以通过对工程冲突数以及交通冲突率来分析。为了综合的判断间距合理性，需要通过软件对隧道通车进行模拟仿真，当工程隧道洞口到互通间距为230米时，冲突数为302次。当通过车量1217辆每小时，其交通冲突率为90%。从这样的数据分析中能够发现该间距设计上存在着不合理的情况。
结论：综上所述，在本文中以某市XX高速公路隧道工程为例，分析隧道洞口实感方案，同时针对隧道洞口与互通的距离进行安全性评价。针对道路设计速度进行评价，以及相应运行协调性进行评价，通过在同一路段的标准速度值与相对速度值差值进行对比，实现隧道的安全性评价。此外，判断距离的合理性可以通过对工程冲突数以及交通冲突率来分析。
参考文献：
[1]刘路.相邻隧道与互通安全分析和合理间距研究[D].重庆交通大学,2014.
[2]王琦.四沟隧道洞口滑坡事故的分析和治理[D].华中科技大学,2013.
[3]李伟聪.G94沙溪至月环段高速公路隧道群路段交通安全性研究[D].华南理工大学,2012.
[4]袁松.地震动力响应下公路隧道合理净距的研究[D].西南交通大学,2008.
[5]张琼武.基于围岩稳定性的小净距隧道支护结构分析[D].武汉理工大学,2008.
论文作者:周小雄 苏小青
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/5
标签：匝道论文; 隧道论文; 运行速度论文; 路段论文; 速度论文; 洞口论文; 差值论文; 《中国西部科技》2019年第6期论文;