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公路隧道的特点

公路隧道特点

公路隧道与铁路隧道相比,在断面尺寸、断面形状、结构类型、通风、照明、安全监控等方面均有其自身的特殊性。

(1)公路隧道断面多呈扁坦状、大断面

公路隧道的断面要符合公路路幅的设计要求,一般公路隧道按照二车道加人行道设计洞宽时,毛洞约为11m;按三车道加人行道设计洞宽时,毛洞在16m左右。公路隧道断面的高跨比分布为0.7(二车道隧道)和0.5(三车道隧道)。铁路隧道的断面一般都按单线或复线设计,单线隧道毛洞宽5m左右,高跨比为1.6;复线隧道毛洞宽10m左右,高跨比为0.8。这种毛洞开挖宽度、高跨比上的差别,常使得扁坦状、大断面的公路隧道在围岩应力分析、结构计算等方面更为复杂,施工难度大。

(2)公路隧道断面多为双孔状

高等级公路上的隧道均按线路要求设计成分流式,即按行驶方向分流水平双排洞形,呈眼镜形断面;那些与桥梁相接或因地形限制的隧道,两水平洞净距非常小,呈连拱状双洞形。这种大断面、双孔隧道是一般铁路隧道中是基本不存在的,也是公路隧道设计、施工的又一难点。

(3)公路隧道设计中要考虑边墙效应

隧道边墙给汽车驾驶员带来唯恐与之相撞的心理影响,使司机不自觉地降低车速或将汽车向隧道中间靠拢,这种现象叫做边墙效应。火车通过隧道时沿着轨道行驶,司机不会产生边墙效应。因此,铁路隧道设计中不用靠拢边墙效应;而公路隧道设计中必须充分注意边墙效应的影响,一般行车道两侧设置一定宽度的路缘带、余宽或人行道,以满足侧向净空的需要,把边墙效应降低到最低程度。

(4)公路隧道的通风量大、时间长

汽车发动机运转时会排放出废气,污染空气。当污染的空气不能自行从隧道内部消散时,需要借助机械通风加以排出。到目前为止,汽车发动机作为污染源还不能像电气机车那样得到解决,是公路隧道需要机械通风的主要原因。另外,汽车或车队通过隧道时,不能像列车通过隧道时产生那样有效的活塞效应,将大部分污染空气推出隧道。因此,汽车的交通量越大,隧道内的空气污染程度也越高,是公路隧道通风量大的原因。还有,汽车是连续通过隧道,隧道内的空气是连续被污染的,不像列车是间隔运行的,间断排放污染质,这是公路隧道通风时间长的原因。

(5)公路隧道需要适应视觉的照明

白天,汽车驶进隧道和驶出隧道时,在司机的眼睛里会产生黑洞和白洞的效应,司机的视觉中要经过暗适应和亮适应两个过程。在这两个过程期间,司机因得不到足够的视觉信息而可能出现操作失误,严重影响行车安全。为使司机在隧道中具有良好的视觉功效,公路隧道要提供符合司机视觉生理要求的适应照明。沿着轨道行驶的列车进出隧道时,火车司机唯一可做的动作是见红灯或障碍物进行制动,因此采用车头大灯照明已满足视觉要求,一般不需另设隧道照明。

(6)公路隧道需要系统的配套设施

公路隧道内一旦发生交通事故或火灾,其后果是严重的。因此,要求运营管理人员及时了解隧道内的交通状态,有效控制指挥行驶车辆,避免发生车辆冲撞;一旦事故和火灾发生,要求运营管理、救援人员以及正在行驶的车辆驾驶员必须作出快速反应,并采取措施及时处理事故和扑灭火灾。这些要求公路隧道洞内具备监视、信号指挥、报警、消防、自救避难等配套设施,这些设施比铁路隧道要求高,而且要完备。

(7)公路隧道内防水要求高

公路隧道内安装有照明、通风、信控、通讯等电器和电路,为保证电器设备安全使用,防止受潮或短路引起火灾,要求洞内无水;另外,洞内路面积水、结冰、长期滴水损坏路面都会严重影响行车安全,也要求洞内无水。因此,公路山岭隧道多采用夹有防水层的复合式衬砌作为洞身结构;沉管法施工的水下隧道采用异型橡胶密封垫防水。铁路隧道随着铁路电气化的实施也在逐步重视隧道防水的提高。

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