城市山嶺隧道出口與交叉口距離分析

劉繼軍

摘? 要：目前，在城市經(jīng)常會遇到城市地下道路出洞口臨近道路交叉口，洞口方案難以確定的問題。文章以宿松縣將軍山隧道西側(cè)出洞口與龍湖路（待建）交叉口的方案設計為依托，對城市山嶺隧道洞口臨近交叉口的方案設計進行了具體分析，提出了四個解決方案：方案一為平交方案，建成后交叉口通行效率高，但隧道洞口開挖大、邊坡高，且后期有一定的運營風險;方案二為平交方案（右進右出），該方案犧牲了左轉(zhuǎn)車輛的通行效率，但洞口邊仰坡高度大大降低，投資較低。方案三為將軍山路上跨龍湖路方案，將隧道洞口接線道路以立交的方式上跨被交路，兩側(cè)增加匝道進行交通組織轉(zhuǎn)換;方案四為龍湖路上跨將軍山路方案，使被交路以立交的方式上跨洞口接線道路，兩側(cè)增加匝道進行交通組織轉(zhuǎn)換。文章重點討論了城市山嶺隧道洞口與平交口的最小安全距離問題，針對被交路與隧道洞口距離過近的問題提出了四種解決方案，為今后的工程提供借鑒。

關鍵詞：交叉口;隧道出口;最小安全距離

Abstract： At present， in the city， it is often encountered that the entrance of urban underground road is close to the road intersection， and the entrance scheme is difficult to determine. Based on the design of the intersection of the west entrance of Jiangjunshan tunnel and Longhu Road （to be built） in Susong County， this paper analyzes the design of the intersection near the entrance of urban mountain tunnel， and puts forward four solutions： The first solution is the level crossing plan， which has high traffic efficiency， but the tunnel entrance has characteristics of large excavation， high slope and certain operation risk in the later period;the second solution is level crossing plan （right in and right out）， which sacrifices the traffic efficiency of left turning vehicles， but the height of the front slope of the portal side is greatly reduced and the investment is low;the third solution is the plan of crossing Longhu Road on Jiangjunshan Road， with the tunnel portal connecting road crossed by overpass， and the ramps added to both sides to carry out traffic organization transformation; the fourth solution is the plan of crossing Jiangjunshan Road on Longhu Road， so that the crossed road is crossed by overpass， and ramps are added to both sides to carry out traffic organization transformation. This paper focuses on the minimum safe distance between the urban mountain tunnel portal and the level crossing， and puts forward four solutions to the problem of too close distance between the crossed road and the tunnel portal， which can provide reference for future projects.

引言

改革開放以來我國經(jīng)濟快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化的水平逐步提高。隨著城市規(guī)模的不斷擴大，為了提高通行效率，以隧道作為城市道路的情況越來越多。但由于城市路網(wǎng)通密集，道路交叉口多，城市隧道出洞口通常緊鄰道路交叉口，存在明顯的安全隱患，需要限制隧道出口至道路平交口的最小安全距離。目前我國關于城市地下道路出口至道路平交口最小安全距離的研究還比較少，國內(nèi)關于本條的規(guī)定主要參考國外隧道規(guī)范設計的內(nèi)容。

本文以宿松縣將軍山隧道西側(cè)出口的交通方案設計為例，對隧道出口緊鄰平交口的問題提出了三個設計方案，并說明了各個方案的優(yōu)劣勢，為今后的類似工程提供借鑒。

1 隧道出口與道路平交口最小安全距離的定義

從行車的安全角度來講，城市地下道路的進口一般不存在明顯的安全問題，但城市地下道路的出口與道路平交口之間的交通分流卻存在明顯的安全隱患。因此，我國的相關設計規(guī)范[1-3]規(guī)定了城市地下道路出口接地點與地面交叉口的最小安全距離。對于山嶺隧道，該距離可定義為隧道洞口至交叉口的距離。

最小安全距離為滿足駕駛員出隧道后的“明適應距離”、停車視距和紅燈期間的車輛排隊長度的最小距離。如圖1所示。

1.1 明適應距離

研究表明，地下道路進出口的亮度急劇變化會造成駕駛明暗適應困難，劇烈的明暗過渡會使駕駛?cè)送酌娣e急劇變化，如果超出了駕駛?cè)说囊曈X適應能力，瞳孔將難以準確聚焦在視網(wǎng)膜上成像，從而產(chǎn)生瞬時盲期。人的視覺由暗環(huán)境向亮環(huán)境適應的過程稱為明適應，此過程中車輛行駛的距離為明適應距離。

駕駛?cè)笋{駛汽車經(jīng)過隧道進出口時，由于明暗交替，視力通常需要1～3s才能逐漸適應。取明適應時間為3s，則出隧道洞口時駕駛員的“明適應距離”為：

1.2 停車視距

停車視距指的是同一車道上，車輛行駛時遇到前方障礙物而必須采取制動停車時所需的最短行車距離。停車視距由兩部分組成：（1）駕駛員反應時間內(nèi)行駛的距離;（2）開始制動汽車到剎車停止所行駛的距離，再加安全距離5～10m。停車視距通常按如下公式計算[4]：

式中：v-行駛速度;t-駕駛員的反應時間，可分為“感覺時間”和“反應時間”，設計上感覺時間為1.5s，制動反應時間為1.0s，總時間為2.5s;f1-縱向摩阻系數(shù)，依車速和路面情況而定，一般按路面潮濕狀態(tài)考慮。

2 工程概況

2.1 工程概況

將軍山路隧道位于安徽省宿松縣，橫穿彈子山，屬于宿松東北新城區(qū)將軍山路段，起于龍湖路，止于玉龍路，連接東北新城核心區(qū)和東北新城東區(qū)。路線全長約930m，其中將軍山路隧道約660m。將軍山路為雙向四車道城市主干路，設計時速40km/h。本文主要研究隧道西側(cè)出口至龍湖路交叉口的交通設計方案。隧道及交叉口的平面位置如圖2。

2.2 控制因素

（1）將軍山路為現(xiàn)有道路，龍湖路、將軍山東路及玉龍路為待建道路，因此，隧道兩側(cè)接線的交叉口位置及高程已確定。

（2）項目穿越彈子山，西側(cè)山體陡峭且離銜接道路較近，若隧道洞口離交叉口距離不足，將無法與銜接道路進行交通組織轉(zhuǎn)換。

2.3 方案比選

2.3.1 方案一：平交方案（十字交叉）

（1）根據(jù)《城市地下道路工程設計規(guī)范》CJJ 221- 2015 6.5.1條，從行車安全角度規(guī)定了城市地下道路出口接地點與地面交叉口的距離，對于有信號控制的交叉口，最小安全距離不宜小于1.5倍停車視距，條件受限時不得小于1倍停車視距。該項目條件受限，由表2得，該項目隧道出口至平交口的距離不得小于40m。

（2）根據(jù)《城市地下道路工程設計規(guī)范》CJJ 221-2015 6.5.3條規(guī)定，城市地下道路出口接地點與地面交叉口的距離尚應滿足交叉口通行效率和交通組織的需求，同時6.5.3條的條文說明表示，地下出洞口接地點與地面道路的交叉口距離可采用快速路規(guī)程的規(guī)定：一般大于140m，在特殊困難路段不小于100m。該項目取100m。

（3）該項目的最小安全距離為（假設高峰15min內(nèi)每信號周期的排隊車輛數(shù)為3）：

（4）將軍山路出西側(cè)隧道口后將兩車道逐漸展寬至三車道。根據(jù)《公路隧道設計細則》JTG/T D70-2010 4.3.6條規(guī)定，為保證過渡斷面的順適，隧道洞口外與之相連的路段應設置距洞口不小于3s設計速度行程長度，且不小于50m的過渡段，該項目過渡段為Lg=50m;由《城市道路交叉口設計規(guī)程》CJJ152-2010 4.2.13條規(guī)定，平交口進口道長度由展寬漸變段（Lt）與展寬段（Ld）組成，展寬漸變段（Lt）按車輛以70%設計車速行駛3s橫移一條車道時來計算（Lt=23.3m）;展寬段最小長度不小于車輛排隊長度（Lt=27m）。

綜上，將軍上隧道西側(cè)洞口至平交口的距離最小為100m。

該方案交叉口可正常進行交通轉(zhuǎn)換，但隧道開挖邊坡高度達31m，洞門仰坡開挖高度達43.5m，邊坡邊、仰坡危險性高，山體破壞嚴重。

2.3.2 方案二：平交方案（右進右出）

為避免平交方案（十字交叉）中邊仰坡過大，山體破壞性大，危險性高的問題，將隧道洞口定在距離交叉口60m的位置。為了行車安全性考慮，隧道洞內(nèi)增加右轉(zhuǎn)專用道，洞口采用70m長3車道展寬段及30m過渡段斷面與路基相銜接，交叉口實行右進右出。

平交方案（右進右出）使得隧道西側(cè)洞口邊仰坡大大降低，同時降低了投資。但該方案中出隧道后的左轉(zhuǎn)交通流及交叉口南北方向的直行交通流被阻斷，通行效率降低。

2.3.3 方案三：上跨方案

主路采用橋梁上跨被交路，同時通過在將軍山路兩側(cè)增加車道的方式與龍湖路進行交通組織轉(zhuǎn)換。

上跨方案使得將軍山路、龍湖路直行暢通，交叉口交通實現(xiàn)右進右出，但仍然阻斷了左轉(zhuǎn)交通流，且投資較大，應謹慎考慮。

2.3.4 方案四：下穿方案

主路采用隧道下穿被交路（或被交路上跨主路），或同時通過在將軍山路兩側(cè)增加匝道的方式與龍湖路進行交通組織轉(zhuǎn)換。

3 結(jié)論

（1）城市隧道出口至交叉口的最小安全距離應根據(jù)不同設計時速、不同的道路等級、路口渠化情況，采用相應的規(guī)范確定。

（2）四類解決方案各有優(yōu)劣，工程師應根據(jù)自身項目的實際情況采用。

參考文獻：

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.城市地下道路工程設計規(guī)范（CJJ221-2015）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2015.

[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.城市道路交叉口設計規(guī)程（CJJ152-2010）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[3]中華人民共和國交通運輸部.公路隧道設計細則（JTG/TD70-2010）[S].北京：人民交通出版社，2010.

[4]中華人民共和國交通運輸部.公路路線設計規(guī)范（JTGD20-2017）[S].北京：人民交通出版社，2017.