公路隧道路面半柔性结构特点

【摘 要】随着大规模高等级公路建设向我国中西部地区的延伸发展,隧道在公路路线占的比例越来越大.本文提出了隧道路面常用的路面结构形式,并分析了不同路面结构的优缺点,在此基础上提出了隧道路面结构设计的基本框架,并针对不同等级隧道路面的结构设计提出了建议,建议高等级公路和一级公路隧道路面采用复合式路面结构,二、三、四级公路隧道路面采用水泥混凝土路面结构.

【关 键 词 】隧道路面；路面结构；复合式路面

一、前言

与公路的一般路段比较,隧道内路面结构有其特殊的工作环境,隧道内路面处于相对封闭的环境内,受阳光、雨水等因素直接影响较少,而且隧道内温度场变化、下承层强度也与一般路段不同,且渠化交通严格、加减速频繁,隧道路面的使用性能及荷载作用下的力学响应也有其自身的特点,因此,不同隧道路面类型决定了其使用性能也有较大差别.

二、特点

隧道路面相对处于较为封闭的环境内,受阳光、雨水等因素影响较少.而且隧道内水温变化、基础状况也与一般路段不同.因此,隧道路面的使用性能以及在汽车荷载作用下的力学响应有其自身的特点.简单按照一般路段路面结构设计方法进行隧道路面结构设计不一定适应隧道路面的实际情况,可能导致设计保守或不安全.因此,需要对观有隧道路面的工作环境进行调查、分析和研究.（1）地下水影响.公路隧道建设所在的山体大部分存在裂隙水、地下水等水源,部分水源的出水量较大,同时还可能出现漏水、冒水等问题,因此隧道建设过程中需要封闭漏水水隙,以防止对路面结构的影响,降低路面的抗滑性能,影响行车安全.（2）围岩的影响.一般隧道建设过程中所涉及的围岩差别比较大,一条隧道可能出现多种级别的围岩交替出现（包括底部）,路面下的基础稳定性变化较大.（3）温度环境特点.隧道内空气的温度场影响隧道路面的温度场.大气的温度在以年和日为单位发生着周期性的变化,大气温度周期性的变化直接影响隧道内空气的温度（进而影响隧道路面的温度）.由于隧道路面不直接接受太阳的直射,因此,隧道路面的温度场与直接受阳光直射的隧道外路面的温度场不同,其温度梯度及极端气温都相对缓和.调查数据显示,隧道内温度比隧道外温度偏低,并且隧道越长,天气越炎热,隧道内外温度差异越明显.因而隧道路面所受的温度应力就不同,路面设计时考虑的侧重点也就不同.（4）湿度环境特点.隧道内的湿度影响了隧道路面的工作安全性.由于隧道的封闭作用,隧道内一般阴冷潮湿,空气的湿度对于路面材料的性能有一定的影响.隧道内湿度的大小将影响隧道路面的抗滑性,隧道内湿度越大,路面的抗滑性能越差,越容易导致行车安全问题.研究表明,晴天隧道内的湿度通常比隧道外湿度大,雨天的湿度大于晴天的湿度.长隧道内部,湿度就成为影响隧道路面抗滑性能的主要环境因素.（5）噪声环境特点.隧道内的噪音要远高于隧道外的噪声,而且隧道内噪声持续时间长,不易消散.实际上,汽车进入隧道后通常车速降低,噪声理应减小,但是由于隧道的封闭作用,噪声在隧道内会产生共振、叠加现象,使得隧道内噪声更大.为了减少噪音对周围环境的影响而采用多空隙的低噪音路面,低噪音路面由于表面变得不平整而使得驾驶的舒适性受到很大的影响,而且增大了车辆荷载对隧道路面冲击力,使得隧道路面的受力趋于复杂.（6）隧道空间特点.隧道空间狭小,汽车排放的废气、油烟、粉尘会积聚在路面表面且得不到天然降雨的冲洗,将严重影响路面的抗滑性能；隧道内空间狭小,光线差,视觉环境羞,路面结构设计应充分考虑施工条件、维护的难度及运营期车辆事故失火所造成的安全性问题,路面结构作为公路隧道的一个组成部分,它不但要为人们提供逃离隧道和进入隧道救火的通道,还要具有一定的阻燃作用,以降低火灾引起的损失.由于隧道路面工作环境存在以上众多特殊性,因此隧道内路面结构设计要针对以上因素进行特殊设计.

三、结语

随着我国公路建设的蓬勃发展,特别是高等级公路向中西部山岭区的延伸,中西部独特的地域条件决定了公路隧道建设的必要性,隧道建设在公路总线路长度中的比例也逐渐提高,例如河南省近几年建成的或在建的几条高等级公路隧道占路线总长度的19%.“十二五”期间,我国高等级公路将有更大的发展,规划新增里程59183公里,届时将有数量众多的隧道建成运营,因此,隧道内路面的质量及耐久性对于整个工程的使用品质具有很重要的影响.

参 考 文 献

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