公 路 与 汽 运 总第１３８期 Ｈｉｇｈｗａｙｓ＆Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ４３ 山区高速公路隧道安全设计中典型问题及对策 张本友，范 杰，陶 华 （武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北武汉４３００２３） 摘要：以云南大丽（大理一丽江）高速公路隧道为例，针对山区高速公路隧道交通安全设计 中存在的典型问题，分析了其原因，从而提出增大路面附着系数、缓和照明过渡、构建立体交通信 息系统、增加特长隧道侧墙图案和色彩设计、加强速度检测及信息诱导、增设中长隧道入口停车休 息区等改善措施。 关键词：公路交通；交通安全；高速公路；隧道；山区 中图分类号：Ｕ４９１．５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１—２６６８（２０１０）０３—００４３－－０３ 中国山区面积占国土面积的７０ ，因而隧道众 求。宋晓春等通过调研，认为浙江高速公路隧道的 多，公路隧道总数及长度均居世界第一，同时也是隧 事故主要由隧道路面附着系数低和照明不佳所引 道事故最多的国家 研究结果表明：因受环境影响 起，建议从以下方面采取措施：１）保持路面附着系 较小，隧道内的事故率低于一般路段，但隧道内的事 数在正常范围内；２）针对雨天事故多发的特点实行 故损失远高于一般路段。例如浙江省台州市境内某 雨天交通管制；３）缩小隧道内外光照度的差距。胡 高速公路，在占道路长度仅１９ 的隧道内却集中了 锡岭认为隧道内车辆运行防滑应成为事故预防的重 全路５７ 的交通事故。由于在线形、路面表面特 点，隧道路面防滑主要是考虑路面干湿状态和不同 性、亮度等方面从一般路段过渡到隧道内有一个变 车速对摩擦系数的影响。ＪＴＧ Ｄ７０—２００４＜＜公路隧 化过程，在隧道进出口处产生特殊的交通流状态和 道设计规范》对隧道本身平曲线和竖曲线、纵坡、横 驾驶行为，形成事故发生的特殊“因素链”，并诱发交 断面给出了具体要求，指出隧道线形应与连接线相 通事故。中国山区高速公路受地形及经济条件限 配合，提出了隧道两端接线应与路段平面线形相一 制，隧道比例高，且其线形、照度过渡设置不尽合理， 致的最小长度，但未对隧道进出口、隧道接线、隧道 高速公路隧道事故损失和事故严重程度远高于一般 内平纵线形的协调作出明确规定。 路段。下面以杭州至瑞丽高速公路大理至丽江段 （以下简称大丽高速公路）隧道为例进行分析，并提 ２ 山区高速公路隧道安全典型问题 出改善对策。 大丽高速公路全长ｌ９１．７７０ ｋｍ，全线采用双向 １ 隧道安全研究现状 四车道高速公路标准建设，设计速度８０ ｋｍ／ｈ，路基 宽度２４．５ ｍ。共有８座隧道（见表１），其中存在的 国外关于隧道安全方面的研究主要为道路交通 主要问题如下： 事故防治，火灾、烟雾控制及危险货物运输等。世界 （１）隧道进出口线形过渡不佳。根据ＪＴＧ Ｄ７０ 道路协会通过大量调研，发现不同类型隧道车辆故 表１大丽高速公路沿线隧道类型 障率不同：下穿河流的公路隧道为１ ３００次／亿车公 里，开阔地带为３００￣６００次／亿车公里，山区隧道为 ９Ｏ０～１ ９００次／亿车公里。研究还发现，隧道故障 率与纵坡有很大关系，纵坡大于２．５ 的隧道的车辆 故障率是平坡隧道的５倍。 在中国，殷瑞华和朱光仪对隧道出入口平纵线 形进行研究，指出隧道洞口两端道路的平纵面线形 应与隧道内洞口的平纵面线形在一段距离内保持一 致，以满足设置竖曲线和保证停车或会车视距的要 公 路 与 汽 运 ｉｏｎｓ Ｈｉｇｈｗａｙｓ＆Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ａｐｐｌｉｃａｔ４４ 第３期 ２０１０年５月 一２００４｛公路隧道设计规范》，隧道洞外连接线应与 合式路面，其他部分采用水泥砼路面。复合式路面 结构形式为４ ｃｍ中粒式改性沥青砼（ＡＣ一１３Ｃ）＋ ６ ｃｍ中粒式改性沥青砼（ＡＣ一２０Ｃ）＋２４ ｃｍ水泥 砼下面层＋１５ ｃｍ Ｃ１５砼垫层，水泥砼路面结构形 式为２６ ｃｍ Ｃ３５水泥砼面层＋１５ ｃｍ Ｃ１５砼垫层。 隧道线形相协调，线形一致性要求隧道各洞口接线 内外的平、纵面线形在３ Ｓ运行速度行程长度范围 内保持一致，为驾驶员从普通路段进入隧道提供良 好的过渡。而在该高速公路８座隧道中，３座隧道 进出口纵坡线形过渡存在一定问题（如表２所示）， 大量实践表明，水泥隧道运营过程中其路面附着系 数衰减较快，由于隧道内外（隧道进出口ｉ００ ｍ范 围内）砼材料一致，因此其路面过渡良好。但中长隧 所在路段由于改线受到，只能采用交通工程措 施来改善。 表２隧道线形过渡不良情况 线形过渡情况 隧道名称 入口 出口 入口前 人口后 出口前 出口后 （２）洞口设置明暗过渡不佳。为了减小洞口开 挖及防护工程量、避免大挖大刷引起边坡坍塌，该项 目施工中尽量采用无仰坡进洞。洞门形式依据地形 特点、地层稳定情况拟定，力求简洁明快、进洞自然 顺畅，主要采用明洞式或端墙式洞门（见图１）。这 两种洞门过渡较为剧烈，加上正常运营时隧道内照 明开灯率较低，因此进出隧道极易发生明暗适应困 难，甚至导致严重的视觉障碍，导致交通事故发生。 图１明洞式洞门 （３）路面材料过渡不佳。短隧道全部、中隧道 洞口内１００ ｍ、长及特长隧道洞口内４００ ｍ采用复 道由复合式路面向水泥砼路面过渡不够合理。 （４）交通安全设施。满载货车行驶在隧道路 段，由于其速度很慢，造成其他车辆不断超车，而隧 道中超车比一般路段更危险；货车容易产生更多的 尾气，在燃烧不充分时产生浓烟，影响视距，在路面 上积聚烟尘还会降低路面抗滑性能；货车一般比较 高，尺寸也相对较大，在隧道进出口附近严重影响尾 随车辆的视野。该项目未能针对货车在隧道交通设 施上采取安全措施。 （５）隧道入口缺少紧急停车设施设计。进出口 是隧道交通事故多发点，但该项目中缺少隧道人口 紧急停车设施确保隐患车辆能在隧道人口前停车检 修，造成较多事故隐患。 ３ 山区高速公路隧道安全改善方法 隧道路段（包括隧道进出口和隧道内）发生事故 的原因很多，从道路与交通环境工程方面考虑，几何 线形过渡、路面表面特性过渡和亮度过渡、交通安全 设施等均是影响安全的重要因素，故可以从这些方 面人手探索隧道安全改善方法。 ３．１隧道洞口连接线过渡 隧道与路基（桥梁）用波形梁护栏平顺过渡。在 隧道与路基（桥梁）相连接路段的隧道人口处，建议 路侧波形梁护栏在一定长度范围（不小于１６ ｅｒａ）内 以抛物线形向洞口壁延伸，设置满足隧道建筑界限 要求的圆形端头，护栏面宜与检修道边缘平齐，深入 到洞口以内，并在护栏板下增加摩擦梁，以更好地实 现不同防护形式间线形、刚度与强度的平顺过渡（如 图２所示）。 ３．２增大隧道中部水泥路面附着系数 可以通过以下措施来提高隧道内水泥砼路面行 车道的附着系数：１）对水泥路面防滑刻槽。２）修 建织纹路面。３）对路面“打毛”。“打毛”过的路面 呈现出形状、规格不一的尖钉或凸起部位，轮胎与这 些尖钉或突起部位接触时产生弹性变形，两者之问 公 路 与 汽 运 总第１３８期 Ｈｉｇｈｗａｙｓ＆Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ４５ 的相对运动产生摩擦阻力。由于这些微小的尖钉是 ３．６增加特长隧道墙壁色彩、图案设计 由于车辆在特长隧道内的行驶时间较长（＞１３０ 呈凸起状的，所以污垢很难降低这种摩擦阻力。４） 定期清扫路面。 阕２隧道口护栏过渡处理设计 ３．３隧道进口前加强速度检测及信息诱导 隧道段的减速设施主要包括隧道标志、振动减 速、超速检测、限速标牌、可变情报板等。建议在中 长隧道前采用可变情报板（含超速检测）等显示隧道 信息。隧道前所需提示标志较多，需要统一设置，确 保视认性，同时避免视觉干扰。 ３．４缓和隧道进出口照明过渡 采用天蓝色隧道顶，缓解驾驶员进入隧道时的 视觉不适应及视觉疲劳；隧道出入口照明采用冷暖 色调光源相问设置，确保隧道进出口周围环境信息 的亮度及色度能为驾驶员准确认知；长隧道可在进 出口５０ ｍ范围设置彩色沥青路面（建议为红色，红 色暗适应效果最好）；有条件的隧道进出口采用削竹 式洞门（见图３），砼端墙式隧道洞口由原设计改为 种植生态绿化草皮，以减弱洞口路段的亮度反差。 图３削竹式洞门 ３．５构建立体交通信息系统 隧道出、入口１５０ ｍ处用ＬＥＤ隧道诱导系统代 替传统的隧道双向反光突起路标，进入洞口后在照 度降低的情况下提高视线诱导强度。同时设置 ＬＥＤ限速标志，除路上设置相应标志外，路面设置 标线也与其一致，构建立体交通信息系统，减少驾驶 员错过交通信息的概率。 ｓ），行程单调乏味，驾驶员极易疲劳走神。建议隧道 墙采用具有方向性与韵律感的图案（见图４），增加 行程提示，提高行车安全性与舒适性。 图４隧道侧墙图粟、色彩设置示例 ３．７中长隧道入口增设停车休息区 条件允许时，在中长隧道入口增设停车休息区， 其形式可与隧道内紧急停车带一致，以保证车辆安 全、顺利地通过隧道。 ４ 结 语 山区高速公路隧道在进出口线形、路面特性过 渡、照度等方面存在一系列问题，除了在设计阶段利 用交通工程设施进行改善外，运营阶段还需要加强 管理和维护，提高设施的利用效率，从而确保隧道的 安全运营。 参考文献： ［ｚ３杜志刚，潘晓东，杨轸，等．高速公路隧道进出口视觉震 荡与行车安全研究［Ｊ］．中国公路学报，２００７，２０（５）． ［２］殷瑞华，朱光仪．浅谈公路隧道线形的安全设计［Ｊ］．公 路，２００３（３）． ［３］宋晓春，孙国华．浙江省高速公路隧道交通安全情况调 查及对策探讨［Ａ］．国际隧道研讨会暨公路建设技术 交流大会论文集Ｅｃ］．２００２． ［４３胡锡岭，陈立道．城市道路隧道交通事故的分析［Ｊ］．中 国市政工程，２００３（６）． ［５］ＪＴＧ Ｄ７Ｏ～２００４，公路隧道设计规范［Ｓ］． ［６］ 云南省交通规划设计院．国家高速公路网横１２杭州至 瑞丽高速公路联络线大理至丽江高速公路两阶段初步 设计汇总说明书［ｚ］．昆明：云南省交通规划设计院， ２００９． ［７－１张雨化．道路勘测设计［Ｍ］．北京：人民交通出版社， ２００９． ［８］王琰，孔令旗，郭忠印，等．基于运行安全的公路隧道进 出口线形设计［Ｊ］．公路交通科技，２００８，２５（３）． 收稿日期：２０１０－－０２—１１
