公路２００８年７月第７期
ＨＩＧＨＷＡＹ
Ｊｕｌ．２００８
Ｎｏ．７
文章编号：０４５ｌ—０７１２（２００８）０７一００２７一０５中图分类号：Ｕ４５２．１文献标识码：Ｂ
山区高速公路隧道洞口线形设计探讨
林宣财，李
红，王贵山，江贤章
西安市
７１００７５）
（中交第一公路勘察设计研究院有限公司
摘要：对隧道洞口“线形应一致”的不同理解，将在隧道洞口线形布设时产生重大影响。结合清连一级公路既有隧道洞口线形布设情况，通过交通事故调查、洞口线形安全性分析，提出正确理解“线形应一致”的看法。同时，对山区高速公路隧道洞口线形设计提出建议，作为清连项目设计的重要依据，也可供其他新建工程或改扩建工程建设项目设计时参考。
关键词：隧道洞口Ｉ线形一致Ｉ安全性Ｉ建议
自１９８８年版《公路工程技术标准》（ＪＴＪ
０１—
工程技术标准》（ＪＴＧＢ０１—２００３）对隧道洞口平纵面线形规定为“隧道洞口内外侧不小于３ｓ设计速度行程长度范围内的平纵线形应一致”（简称“线形应一致”）之后，行业内对技术标准中该规定的理解分歧愈来愈大，理解上的差异对新建工程将在隧道连接线工程的方案、规模、自然环境等方面产生重大影
８８）规定隧道内可以设置平曲线之后，随着我国山区高速公路的快速发展，为了选择合适的隧道洞口位置，缩短隧道长度，降低公路工程造价，隧道平面设计往往采用曲线线形，出现了大量的曲线隧道，隧道洞口处各种曲线线形都有。但是，自２００３年版《公路
收稿日期：２００８—０５—３１
既有公路为４车道，路基宽为２１．５ｍ，为了使既有公路得到充分利用，对其重新进行车道划分。靠上坡方向一侧，按８０ｋｍ／ｈ设计速度分离式路基断面划分，即两个车道作为行车道，一个车道为爬坡车道，中间设置隔离栅，剩余宽度作为地方辅道。这既解决了高速公路的道路通行能力问题，又解决了地方交通问题，工程较经济。
２．２．３路线改建方案评价和安全改善措施
根据升级改造后清连公路的线形指标和设计标准，重新测算全线运行速度，通过分析运行速度与改造标准的适应性、运行速度与设计速度的一致性，进一步评价改造后的公路安全特征，并采取以下安全改善措施。
（１）对于运行速度高于设计速度较大的路段，限制该段落的行驶速度，以不超过设计速度２０ｋｍ／ｈ．以上为标准。
（２）对纵面起伏较大的路段，根据实际运行速度测算的结果设置爬坡车道和紧急避险车道。
（３）在独立大桥、互通式立交等大型结构物前后，需要设置必要的速度提示性标志、指示标志和警告标志。
（４）在隧道的出入口设置必要的提示标志、限速标志和视线诱导标志。
升级改造后清连公路的主要评价结论如下。（１）本项目全线运行速度协调性评价基本合格，线形连续，指标比较均衡。
（２）运行速度与设计速度协调性评价结果为：小客车运行速度与设计速度的一致性较好；全线货车运行速度的变化规律与小客车类似，但在数值上低于设计速度，大货车安全性较好。
３结语
基于运行速度的路线设计方法，成功地解决了清连一级公路升级改造工程路线设计中的旧路现状分析和评价、一般路段技术指标改造方案研究、连续长大纵坡路线总体方案研究、路线改造方案的安全性评价与分析、交通安全辅助措施方案研究等问题，为旧路升级改造设计中技术指标灵活运用、连续长大纵坡路段道路交通安全和通行能力改造方案中的创新思路、道路安全性设计等方面提供了重要的技术支撑，也为山区高速公路在安全性设计和人性化设计方面揭开了崭新的一页。
一２８一
公路
２００８年第７期
响，而对改建工程中既有公路隧道平纵线形如何改建也成了一大难题。因此，如何正确理解和合理运用技术标准、规范中的规定进行隧道洞口线形设计，特别是既有隧道线形的改建设计尤为重要。
３
ｓ行程距离范围线形满足理想线形（在直线上），仅
仅根据这一条规定，就认为其他是不安全的、都要改建，值得商榷。
１．３．２理解为可采用缓和曲线等线形情况
隧道洞口线形设计时，若能采用各种曲线线形
１“线形应一致”的不同理解及产生的影响１．１不同理解的主要观点
“平面线形一致”有些人认为只能采用直线或圆曲线的一种，不能采用缓和曲线；有些人认为要避免出现反向曲线，直线和圆曲线是理想线形。
将隧道洞口“平面线形一致”理解为采用直线、圆曲线的一种，不能采用缓和曲线，认识的基础是隧道洞口如在直线或圆曲线上，司机便可以不用调整方向盘就能保持车辆的正常行驶，保证交通安全。要避免出现反向曲线的观点，其理解的基础是认为同一曲率、连续变化的曲率或曲线变化趋势一致的线形，其平面半径与运行速度相匹配，能保证行车安全，即直线或圆曲线、缓和曲线、缓和曲线与圆曲线组合等４种线形，应避免出现反向曲线，理想线形为直线或圆曲线。
“纵面线形一致”的理解主要为不能位于变坡点上。但有些人认为，只要竖曲线半径比较大均可行。纵面线形的不同理解较易达成共识。１．２执行技术标准、规范要符合其用词要求
在标准规范用词中“应”表示要求严格，在正常情况下均应这样做。既然技术标准规定隧道洞口前后３ｓ行程长度“线形应一致”，就必须严格遵照执行，否则即被认为存在安全问题。那么，不同的理解就出现安全与不安全的不同结论。１．３产生的影响
１．３．１理解为直线或圆曲线的情况
（１）对于新建工程，在地形条件相对较好的低山丘陵区，隧道设置一般相对独立，通过路线的反复调整，能够在工程规模变化不大的情况下，较容易做到所想要的线形。而对于地形和地质条件复杂的山区，隧道的设置受隧道长度、隧道前后连接线的工程规模、隧道进出口位置选择等诸多因素制约，就难以做到所采用的线形符合直线或圆曲线线形，特别是对于设置隧道群的路段。
（２）对于已建隧道洞口，内外３ｓ行程线形不满足直线或圆曲线的情况较多，若一概而论均认为存在安全问题，需要改建，显然是不现实的。如清连一级公路有５座既有隧道，只有３座隧道４个洞口内外
布设，新建工程就能最大限度地顺应地形，与复杂的山区自然条件相协调，使洞口位置能更好地避开不利地形地质条件，做到最佳选择，使总体方案做到最合理，使工程造价得到有效的降低；改建工程对既有隧道洞口线形大部分就不需要改建，灵活设计得以体现。
２既有清连一级公路隧道洞口线形安全性评价２．１既有隧道洞口线形布设情况
清连一级公路全线既有隧道５座，分别为猴子迳明洞（１５９ｍ）、石仓岭隧道（２
０２５
ｍ）、焦冲隧道
（２３８０ｍ）、六甲洞隧道（７９４．７ｍ）以及迳口隧道（２８９．４ｍ）。除猴子迳明洞为连拱隧道外，其他４座
隧道均为分离式单洞隧道。
（１）洞口平面线形布设情况。
５座隧道洞口内外３ｓ设计速度行程长度范围内不满足直线或圆曲线线形要求的情况详见表１。
表１隧道洞口平面线形布设情况
隧道名称
洞口位置进口
猴子迳
出口
洞口平面线形圆曲线直线
距要素点距离／ｍ
３０．６（ＹＨ）１９．４（ＨＺ）
些垡量壅
ｍ
Ｌｓ＝１２０Ｒ＝５００上Ｊ＝７０
石仓岭
左线（入口）
直线
３０（ＺＨ）
Ｒ＝１
３２（ＨＺ）３７（ＨＺ）３２（ＨＺ）２４（ＨＺ）
２００
左线（出口）
焦冲
右线（入口）左线（出口）
迳口
右线（入口）
直线直线直线直线
厶＝５０
Ｒ＝９００
厶＝９０
Ｒ＝４２０
左线（出口）
六甲洞
左线（入口）右线（出口）
直线
２２（ＨＺ）
厶＝８５
Ｒ＝５３６
直线直线
５（ＨＺ）６０（ＨＺ）
Ｌ５＝８０Ｒ＝４００
从表１可知，除了猴子迳隧道（明洞）洞口位置布设在曲线上外，其余４座隧道及洞口位置均在直线上。根据统计，在几座隧道中，有８个洞口位置距离曲线要素点大于６７ｍ（３ｓ行程距离）。
２００８年第７期林宣财等：山区高速公路隧道洞口线形设计探讨一２９一
（２）洞口纵面线形布设情况。
５座隧道洞口内外３ｓ设计速度行程长度范围内均没有设置变坡点，有２处位于竖曲线上，纵坡都小于３％，基本满足技术标准规定的要求。２．２平面线形符合性评价２．２．１理解为直线或圆曲线情况
隧道洞口“平面线形一致”理解为必须采用直线、圆曲线的一种，不能采用缓和曲线，则５座隧道１８个洞口只有３座隧道４个洞口符合技术标准规定的要求。
２．２．２理解为可采用缓和曲线等线形情况
（１）理解为是指距曲线要素点距离要满足３ｓ行程要求，则某些洞口线形仍不满足规定要求。
（２）理解为可采用除反向曲线线形外的各种线形，则所有隧道洞口线形都满足规定要求。
２．３既有清连一级公路隧道洞口附近交通安全性
评价
２．３．１交通事故调查
清连一级公路通车８年来，交通事故主要发生在连续长大纵坡路段，在隧道洞内或洞口附近发生交通事故较少。２．３．２交通安全评价
从不满足理想线形的隧道洞口平纵线形布设情况来分析，六甲洞隧道出口纵面线形最不利于行车安全，平面半径也较小；其次是六甲洞隧道进口，平面半径最小，但纵面是先大纵坡上坡，然后在洞口之前是较大的竖曲线，到洞口附近纵面已趋于平坡，到隧道洞口附近时车速较低，行车还是较安全的；其三是猴子迳隧道，洞口附近线形在圆曲线和缓和曲线的组合线形上，行车是否安全在于对“线形应一致”的理解；另外３座隧道相对而言更接近于直线的线形，行车较安全。
３隧道洞口平纵面“线形应一致”的正确理解
在清连项目勘察设计过程中，对“线形应一致”如何理解展开讨论，通过分析研究完成了“公路隧道洞口平面线形设计有关问题的探讨”（《公路》杂志，２００７年第３期）学术论文。文章从历年标准、规范对隧道及洞口平纵面线形的规定着手进行研究，并通过对隧道洞内及洞口附近交通安全性分析，提出正确理解“线形应一致”的看法，同时提出隧道洞口平纵面线形设计的一些建议。清连公路既有隧道安全性分析结果与论文结论是一致的。
３．１正确理解“线形应一致”的含义
正确理解“线形应一致”的看法有５点。
（１）“线形应一致”实际是泛指线形指标不要出现突变。所谓突变是指：①进隧道洞口前连接的平面线形指标过高，甚至是长直线，纵面是大纵坡下坡，洞口附近又是小半径平面线形和小半径凹型竖曲线的情况；②出隧道洞口后连接的平面线形指标过低，且纵坡大、坡差大、凸型竖曲线半径小，而隧道内平面线形为指标高、纵坡较大、一路下坡的情况；③隧道洞口采用缓和曲线时，曲线超高渐变率过急。．
（２）通过对隧道及洞口线形安全性分析研究表明，隧道洞口附近采用曲线线形，当平曲线半径大到一定值，曲线超高渐变率采用较小值，行车视距达到一定长度，如满足规范要求的长度或更长，正常行车安全就有保证。为了提高驾驶员的行车舒适性，确保行车安全，需要有足够的行车视距。
（３）曲线隧道有助于控制洞内车速，提高驾驶人员的注意力，而且能够比直线隧道更好地解决光过渡和眼睛的适应问题，所以，隧道线形设计应服从路线布设的需要，采用曲线隧道是合理的、安全的，无需回避，也很难避免。
（４）线形设计在符合“线形应一致”的基本要求下，洞口附近线形应与隧道及连接线的总体方案尽量做到整体最优。在确保洞口一定距离内行车视距良好的条件下，对于地形地质条件复杂路段，更要使线形与地形保持协调；选择最佳洞口位置，避开不良地质，避免或减轻偏压；降低工程造价；从如何才能选用更大的曲线半径、更小的超高值、具有更远的行车视距等方面综合考虑，其线形设计才是最合理的。要避免采用的线形是指标突变的３种线形。
（５）对于隧道洞口纵面线形问题则体现在纵面行车视距是否满足要求，视觉效果是否良好。设计应避免将隧道洞口置于小半径凸型竖曲线顶点处，应
保证洞口前后视觉连续，并具有足够长的行车视距。因此在满足视距情况下，竖曲线起终点置于洞口附近是允许的，与平面线形相比更不存在安全问题。３．２隧道洞口平纵面线形设计的几点建议
对隧道内外行驶条件差异判别时间采用３ｓ为极限值，为减轻司机对环境条件变化的心理压力，避免或减少交通事故，洞口附近线形指标宜尽可能长地保持均衡，尽可能采用较高些的技术指标。根据上述对“线形应一致”的理解，对隧道洞口平纵面线形设计提出以下几点建议供同行参考（以下指标还需
公进一步研究）。
（１）隧道平面线形采用曲线，为保证行车视距，并控制超高值在４％之内，高速公路最小平曲线半径应大于６２０ｍ（８０ｋｍ／ｈ），一般情况宜大于８５０
ｍ。
（２）隧道进洞之前的连接线平纵面线形。①通视条件要满足行车视距要求。
②进洞之前６ｓ行程距离纵坡宜小于３％，不应大于４％。
③洞口内外３ｓ行程距离超高渐变率宜不大于１／２００（边线旋转轴）。
④避免平面线形高指标、纵面长大纵坡进洞，如平曲线半径大于５倍一般最小值半径，而纵坡大于３％、坡长大于６００ｍ。
（３）隧道出洞之后的连接线平纵面线形。①通视条件满足行车视距要求。
②出洞之后３ｓ行程距离纵坡宜小于３％，不应大于４％，竖曲线半径宜大于２倍一般最小值。
③洞口内外３ｓ行程距离超高渐变率宜不大于１／２００（边线旋转轴）。
④避免隧道内长下坡、坡度大于３％，洞口内３
ｓ
行程距离和洞外６ｓ行程距离为小半径平面曲线（最小值半径）。建议连接线平面曲线半径大于１．５倍一般最小值半径。
（４）从行驶舒适性考虑，隧道洞口连接线６ｓ行程距离线形指标应满足以下要求。
①平面曲线半径宜尽量大于一般最小值的２倍，行车视距尽量大于停车视距规定值的１．５倍。
②纵面下坡进洞和出洞下坡宜尽量采用小于３％的纵坡。为了保证在纵面上有较好的视觉效果，竖曲线半径宜大于一般最小值的２倍，有条件时采用满足视觉要求的竖曲线半径。
（５）连拱隧道、隧道群进出口连接线平纵面线形隧道洞内及洞口附近易出现交通事故，对隧道洞内及洞口附近线形提出一些设计要求是必要的。以下在正确理解隧道洞口“线形应一致”含义的基础路２００８年第７期
４．１．１行车视距
平面线形指标对行车安全的影响主要反映在通视条件上：曲线半径小，行车视距不足，通视条件差，即存在安全问题；曲线半径大到一定程度，通视条件满足行车要求，安全就有保证。不同线形或线形组合对行车安全的影响主要表现在指标的均衡性上，指标过渡均衡、连续，行驶的车辆运行速度不出现急骤的变化，行车安全就有保证。所以，重要的是要研究不同运行速度相应需要多大曲线半径才是既安全、又经济的，要研究前后线形指标差异多大是合理的、均衡的。４．１．２超高值
超高设置不合理、超高值与运行速度不匹配，小车往往速度偏高，车辆容易出现失重与打滑；大型车辆又往往速度偏慢，容易出现失衡而翻车。若隧道洞口在缓和曲线上，往往因超高过渡太急、渐变率过大，易发生交通事故。
４．１．３运行速度与平纵面线形
运行速度高低首先取决于通视条件，驾驶者在行驶过程主要依据通视条件掌握运行速度，纵坡大小、上坡或下坡对运行速度影响很大。下坡起到助加速作用，上坡起到制约速度作用。行驶前方平纵面指标高，运行速度在加快，运行速度达到驾驶者心理最高车速时，保持相对高速运行；行驶前方平纵面指标低，立即减速，减到安全速度，保持相对低速运行。如此不断重复完成出行路程。平纵面线形指标变化突然，在短距离内速度差大于２０ｋｍ／ｈ，易出现交通事故。隧道洞口内外行驶条件差异大，特别是光线明暗差异大，最易出现速度差大于２０ｋｍ／ｈ的情况。故隧道进出口附近最易发生交通事故，特别是长大下坡进隧道的情况。
４．２既有清连一级公路隧道洞口平纵面线形改建
实施方案
４．２．１需要进行改建的情况
根据以上分析研究的结论，建议本项目既有隧道洞口平纵面线形不满足以下条件必须改建：
（１）行车视距不满足规范规定要求；
（２）洞口设置在“Ｓ”形曲线的拐点附近，且设置超高过渡段；
（３）洞口附近出现较大下坡（大于３％）和较小平曲线半径的组合，特别是小于一般最小值的情况；
（４）对洞口在ＺＨ或ＹＨ点附近，特别是在ＺＨ点附近的情况更要结合纵面线形予以评价。
也应符合上述要求。
４隧道洞口平纵面线形设计
上，通过进一步分析研究线形与交通安全性的关系后，对既有清连一级公路隧道洞口附近平纵面线形提出了改建的建议，对新建路段的隧道洞口线形设计有了更深刻的理解。４．１线形与交通安全性关系
２００８年第７期林宣财等：山区高速公路隧道洞口线形设计探讨
４．２．２实施改建建议
（１）既有隧道平纵面线形情况。
５座隧道洞口内外３ｓ设计速度行程长度范围不满足理想线形的平纵面布设情况详见２．１节。
（２）既有隧道行车视距情况。
根据运行速度和行车视距分析，本项目５座隧道洞口的行车视距除了六甲洞隧道以外，基本满足要求。
（３）建议。
对５座既有隧道洞口附近线形情况进行核查后，认为虽然５座隧道有１８处洞口线形不符合理想线形，但只有六甲洞隧道洞口北边出口属于本文论证后需要改建的情况。六甲洞隧道洞口平面线形指标低、纵坡大，北边出口附近行车视距不满足规范规定要求，建议进行改建。其他隧道洞口线形指标均较高，纵面较平缓，行车视距满足要求，拟采取有效的交通安全监控措施和有效的安全标志标线等预告、警告措施予以解决。４．２．３改建实施方案
六甲洞隧道左线出口：要保证洞口前后直线距离满足３ｓ要求。左线出口路线改建长度为７４０ｍ，增加土石方１．０９３×１０５ｍ３，拆迁房屋５７６ｍ２，增加占地２．Ｏ
ｋｍ２。
４．３新建工程隧道洞口线形设计安全评价
本项目新建路段根据隧道洞口线形分析研究的结论，综合考虑地形、地质条件，洞口附近线形设计采用了直线、圆曲线、缓和曲线、缓和曲线与圆曲线组合线形，同时洞口尽量避开了ＺＨ点和ＨＹ点。本项目９座新建隧道中有５座隧道洞口线形为直线或圆曲线线形，有４座隧道７个洞口线形为缓和曲线与圆曲线组合线形（详见表２）。隧道洞口距ＺＨ点或ＨＺ点的距离有２处小于３ｓ行程，分别为６２．９ｍ和
６４．３
ｍ，对应平曲线半径为７８０ｍ和１
２７０
ｍ，行车
视距均大于２００ｍ，均为１．４７％的上坡；通过安全性评价，认为隧道洞口线形设计是安全的。另外５处距洞口距离均大于３ｓ行程，行车视距满足要求，白收公２号出口是上坡出隧道，榕树螃右线是上坡进与出隧道洞口，车速相对较低，交通安全有保证；榕树螃左线是下坡进与下坡出隧道洞口，车速相对较高，但纵坡均小于３％。故均符合前面对隧道洞口线形设计建议的技术指标范围，认为隧道洞口线形设计是安全的。
表２隧道洞口线形影响因素分析统计
距要素点平曲线竖曲线隧道名称
纵坡
行车视距离／ｍ
半径／ｍ
半径／ｍ
％
距／ｍ榕树境右７６．３（ＹＨ）
９００
＋２．９０
＞２００
线（进口）１４８．７（ＨＺ）榕树螃右７８．８（ＺＨ）
５００
３０
ＯＯＯ
＋２．９０１６１
线（出口）７１．２（ＨＹ）榕树螃左７３．９（ＨＹ）
５００
＋２．７４
＞２００
线（进口）７６．１（ＺＨ）榕树螃左１１８（ＨＺ）
９００
＋Ｚ．７４
１８２
线（出口）８２（ＹＨ）白收公２号
１２７（ＹＨ）
６３５
＋３．３５１５４
（出口）
７２．７（ＺＨ）
白收公３号
９７．１（ＺＨ）
７８０
１２０００
＋１．４７＞２００
（出口）
６２．９（ＨＹ）白收公４号６９．７（ＺＨ）
１２７０
＋１．４７＞ＺＯＯ
（出口）
６４．３（ＨＹ）
５结语
（１）由于隧道洞口内外光线明暗差异大，隧道洞内及洞口附近易出现交通事故，对隧道洞内及洞口附近线形提出一些设计要求是必要的。
（２）曲线隧道有助于控制洞内车速，提高驾驶人员的注意力，而且能够比直线隧道更好地解决光过渡和眼睛的适应问题，建议隧道多采用曲线线形。
（３）通过对隧道及洞口线形安全性分析研究表明，隧道洞口附近采用曲线线形，当平曲线半径大到一定值，曲线超高值较小，超高渐变过渡平缓，下坡进洞或出洞时纵坡小，行车视距有保证，则正常行车安全就有保证。
（４）为了提高行车舒适性，确保行车安全，平曲线半径应尽量采用较大值，超高过渡尽量平缓，纵坡尽量小，竖曲线半径尽量采用较大值（可参考本文的建议值）。
参考文献：
［１］ＪＴＧＢ０１—２００３，公路工程技术标准［ｓ］．［２］ＪＴＧＤ２０一２００６，公路路线设计规范［ｓ］．［３］ＪＴＧＤ７０一２００４，公路隧道设计规范［ｓ］．
［４］交通部公路司．新理念公路设计指南（２００５版）［Ｍ］．
北京：人民交通出版社，２００５．［５］
交通部公路司．降低造价公路设计指南（２００５版）［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００５．
［６］林宣财．公路隧道洞口平面线形设计有关问题的探讨
［Ｊ］．公路，２００７，（３）．
公路２００８年７月第７期
ＨＩＧＨＷＡＹ
Ｊｕｌ．２００８
Ｎｏ．７
文章编号：０４５ｌ—０７１２（２００８）０７一００２７一０５中图分类号：Ｕ４５２．１文献标识码：Ｂ
山区高速公路隧道洞口线形设计探讨
林宣财，李
红，王贵山，江贤章
西安市
７１００７５）
（中交第一公路勘察设计研究院有限公司
摘要：对隧道洞口“线形应一致”的不同理解，将在隧道洞口线形布设时产生重大影响。结合清连一级公路既有隧道洞口线形布设情况，通过交通事故调查、洞口线形安全性分析，提出正确理解“线形应一致”的看法。同时，对山区高速公路隧道洞口线形设计提出建议，作为清连项目设计的重要依据，也可供其他新建工程或改扩建工程建设项目设计时参考。
关键词：隧道洞口Ｉ线形一致Ｉ安全性Ｉ建议
自１９８８年版《公路工程技术标准》（ＪＴＪ
０１—
工程技术标准》（ＪＴＧＢ０１—２００３）对隧道洞口平纵面线形规定为“隧道洞口内外侧不小于３ｓ设计速度行程长度范围内的平纵线形应一致”（简称“线形应一致”）之后，行业内对技术标准中该规定的理解分歧愈来愈大，理解上的差异对新建工程将在隧道连接线工程的方案、规模、自然环境等方面产生重大影
８８）规定隧道内可以设置平曲线之后，随着我国山区高速公路的快速发展，为了选择合适的隧道洞口位置，缩短隧道长度，降低公路工程造价，隧道平面设计往往采用曲线线形，出现了大量的曲线隧道，隧道洞口处各种曲线线形都有。但是，自２００３年版《公路
收稿日期：２００８—０５—３１
既有公路为４车道，路基宽为２１．５ｍ，为了使既有公路得到充分利用，对其重新进行车道划分。靠上坡方向一侧，按８０ｋｍ／ｈ设计速度分离式路基断面划分，即两个车道作为行车道，一个车道为爬坡车道，中间设置隔离栅，剩余宽度作为地方辅道。这既解决了高速公路的道路通行能力问题，又解决了地方交通问题，工程较经济。
２．２．３路线改建方案评价和安全改善措施
根据升级改造后清连公路的线形指标和设计标准，重新测算全线运行速度，通过分析运行速度与改造标准的适应性、运行速度与设计速度的一致性，进一步评价改造后的公路安全特征，并采取以下安全改善措施。
（１）对于运行速度高于设计速度较大的路段，限制该段落的行驶速度，以不超过设计速度２０ｋｍ／ｈ．以上为标准。
（２）对纵面起伏较大的路段，根据实际运行速度测算的结果设置爬坡车道和紧急避险车道。
（３）在独立大桥、互通式立交等大型结构物前后，需要设置必要的速度提示性标志、指示标志和警告标志。
（４）在隧道的出入口设置必要的提示标志、限速标志和视线诱导标志。
升级改造后清连公路的主要评价结论如下。（１）本项目全线运行速度协调性评价基本合格，线形连续，指标比较均衡。
（２）运行速度与设计速度协调性评价结果为：小客车运行速度与设计速度的一致性较好；全线货车运行速度的变化规律与小客车类似，但在数值上低于设计速度，大货车安全性较好。
３结语
基于运行速度的路线设计方法，成功地解决了清连一级公路升级改造工程路线设计中的旧路现状分析和评价、一般路段技术指标改造方案研究、连续长大纵坡路线总体方案研究、路线改造方案的安全性评价与分析、交通安全辅助措施方案研究等问题，为旧路升级改造设计中技术指标灵活运用、连续长大纵坡路段道路交通安全和通行能力改造方案中的创新思路、道路安全性设计等方面提供了重要的技术支撑，也为山区高速公路在安全性设计和人性化设计方面揭开了崭新的一页。
一２８一
公路
２００８年第７期
响，而对改建工程中既有公路隧道平纵线形如何改建也成了一大难题。因此，如何正确理解和合理运用技术标准、规范中的规定进行隧道洞口线形设计，特别是既有隧道线形的改建设计尤为重要。
３
ｓ行程距离范围线形满足理想线形（在直线上），仅
仅根据这一条规定，就认为其他是不安全的、都要改建，值得商榷。
１．３．２理解为可采用缓和曲线等线形情况
隧道洞口线形设计时，若能采用各种曲线线形
１“线形应一致”的不同理解及产生的影响１．１不同理解的主要观点
“平面线形一致”有些人认为只能采用直线或圆曲线的一种，不能采用缓和曲线；有些人认为要避免出现反向曲线，直线和圆曲线是理想线形。
将隧道洞口“平面线形一致”理解为采用直线、圆曲线的一种，不能采用缓和曲线，认识的基础是隧道洞口如在直线或圆曲线上，司机便可以不用调整方向盘就能保持车辆的正常行驶，保证交通安全。要避免出现反向曲线的观点，其理解的基础是认为同一曲率、连续变化的曲率或曲线变化趋势一致的线形，其平面半径与运行速度相匹配，能保证行车安全，即直线或圆曲线、缓和曲线、缓和曲线与圆曲线组合等４种线形，应避免出现反向曲线，理想线形为直线或圆曲线。
“纵面线形一致”的理解主要为不能位于变坡点上。但有些人认为，只要竖曲线半径比较大均可行。纵面线形的不同理解较易达成共识。１．２执行技术标准、规范要符合其用词要求
在标准规范用词中“应”表示要求严格，在正常情况下均应这样做。既然技术标准规定隧道洞口前后３ｓ行程长度“线形应一致”，就必须严格遵照执行，否则即被认为存在安全问题。那么，不同的理解就出现安全与不安全的不同结论。１．３产生的影响
１．３．１理解为直线或圆曲线的情况
（１）对于新建工程，在地形条件相对较好的低山丘陵区，隧道设置一般相对独立，通过路线的反复调整，能够在工程规模变化不大的情况下，较容易做到所想要的线形。而对于地形和地质条件复杂的山区，隧道的设置受隧道长度、隧道前后连接线的工程规模、隧道进出口位置选择等诸多因素制约，就难以做到所采用的线形符合直线或圆曲线线形，特别是对于设置隧道群的路段。
（２）对于已建隧道洞口，内外３ｓ行程线形不满足直线或圆曲线的情况较多，若一概而论均认为存在安全问题，需要改建，显然是不现实的。如清连一级公路有５座既有隧道，只有３座隧道４个洞口内外
布设，新建工程就能最大限度地顺应地形，与复杂的山区自然条件相协调，使洞口位置能更好地避开不利地形地质条件，做到最佳选择，使总体方案做到最合理，使工程造价得到有效的降低；改建工程对既有隧道洞口线形大部分就不需要改建，灵活设计得以体现。
２既有清连一级公路隧道洞口线形安全性评价２．１既有隧道洞口线形布设情况
清连一级公路全线既有隧道５座，分别为猴子迳明洞（１５９ｍ）、石仓岭隧道（２
０２５
ｍ）、焦冲隧道
（２３８０ｍ）、六甲洞隧道（７９４．７ｍ）以及迳口隧道（２８９．４ｍ）。除猴子迳明洞为连拱隧道外，其他４座
隧道均为分离式单洞隧道。
（１）洞口平面线形布设情况。
５座隧道洞口内外３ｓ设计速度行程长度范围内不满足直线或圆曲线线形要求的情况详见表１。
表１隧道洞口平面线形布设情况
隧道名称
洞口位置进口
猴子迳
出口
洞口平面线形圆曲线直线
距要素点距离／ｍ
３０．６（ＹＨ）１９．４（ＨＺ）
些垡量壅
ｍ
Ｌｓ＝１２０Ｒ＝５００上Ｊ＝７０
石仓岭
左线（入口）
直线
３０（ＺＨ）
Ｒ＝１
３２（ＨＺ）３７（ＨＺ）３２（ＨＺ）２４（ＨＺ）
２００
左线（出口）
焦冲
右线（入口）左线（出口）
迳口
右线（入口）
直线直线直线直线
厶＝５０
Ｒ＝９００
厶＝９０
Ｒ＝４２０
左线（出口）
六甲洞
左线（入口）右线（出口）
直线
２２（ＨＺ）
厶＝８５
Ｒ＝５３６
直线直线
５（ＨＺ）６０（ＨＺ）
Ｌ５＝８０Ｒ＝４００
从表１可知，除了猴子迳隧道（明洞）洞口位置布设在曲线上外，其余４座隧道及洞口位置均在直线上。根据统计，在几座隧道中，有８个洞口位置距离曲线要素点大于６７ｍ（３ｓ行程距离）。
２００８年第７期林宣财等：山区高速公路隧道洞口线形设计探讨一２９一
（２）洞口纵面线形布设情况。
５座隧道洞口内外３ｓ设计速度行程长度范围内均没有设置变坡点，有２处位于竖曲线上，纵坡都小于３％，基本满足技术标准规定的要求。２．２平面线形符合性评价２．２．１理解为直线或圆曲线情况
隧道洞口“平面线形一致”理解为必须采用直线、圆曲线的一种，不能采用缓和曲线，则５座隧道１８个洞口只有３座隧道４个洞口符合技术标准规定的要求。
２．２．２理解为可采用缓和曲线等线形情况
（１）理解为是指距曲线要素点距离要满足３ｓ行程要求，则某些洞口线形仍不满足规定要求。
（２）理解为可采用除反向曲线线形外的各种线形，则所有隧道洞口线形都满足规定要求。
２．３既有清连一级公路隧道洞口附近交通安全性
评价
２．３．１交通事故调查
清连一级公路通车８年来，交通事故主要发生在连续长大纵坡路段，在隧道洞内或洞口附近发生交通事故较少。２．３．２交通安全评价
从不满足理想线形的隧道洞口平纵线形布设情况来分析，六甲洞隧道出口纵面线形最不利于行车安全，平面半径也较小；其次是六甲洞隧道进口，平面半径最小，但纵面是先大纵坡上坡，然后在洞口之前是较大的竖曲线，到洞口附近纵面已趋于平坡，到隧道洞口附近时车速较低，行车还是较安全的；其三是猴子迳隧道，洞口附近线形在圆曲线和缓和曲线的组合线形上，行车是否安全在于对“线形应一致”的理解；另外３座隧道相对而言更接近于直线的线形，行车较安全。
３隧道洞口平纵面“线形应一致”的正确理解
在清连项目勘察设计过程中，对“线形应一致”如何理解展开讨论，通过分析研究完成了“公路隧道洞口平面线形设计有关问题的探讨”（《公路》杂志，２００７年第３期）学术论文。文章从历年标准、规范对隧道及洞口平纵面线形的规定着手进行研究，并通过对隧道洞内及洞口附近交通安全性分析，提出正确理解“线形应一致”的看法，同时提出隧道洞口平纵面线形设计的一些建议。清连公路既有隧道安全性分析结果与论文结论是一致的。
３．１正确理解“线形应一致”的含义
正确理解“线形应一致”的看法有５点。
（１）“线形应一致”实际是泛指线形指标不要出现突变。所谓突变是指：①进隧道洞口前连接的平面线形指标过高，甚至是长直线，纵面是大纵坡下坡，洞口附近又是小半径平面线形和小半径凹型竖曲线的情况；②出隧道洞口后连接的平面线形指标过低，且纵坡大、坡差大、凸型竖曲线半径小，而隧道内平面线形为指标高、纵坡较大、一路下坡的情况；③隧道洞口采用缓和曲线时，曲线超高渐变率过急。．
（２）通过对隧道及洞口线形安全性分析研究表明，隧道洞口附近采用曲线线形，当平曲线半径大到一定值，曲线超高渐变率采用较小值，行车视距达到一定长度，如满足规范要求的长度或更长，正常行车安全就有保证。为了提高驾驶员的行车舒适性，确保行车安全，需要有足够的行车视距。
（３）曲线隧道有助于控制洞内车速，提高驾驶人员的注意力，而且能够比直线隧道更好地解决光过渡和眼睛的适应问题，所以，隧道线形设计应服从路线布设的需要，采用曲线隧道是合理的、安全的，无需回避，也很难避免。
（４）线形设计在符合“线形应一致”的基本要求下，洞口附近线形应与隧道及连接线的总体方案尽量做到整体最优。在确保洞口一定距离内行车视距良好的条件下，对于地形地质条件复杂路段，更要使线形与地形保持协调；选择最佳洞口位置，避开不良地质，避免或减轻偏压；降低工程造价；从如何才能选用更大的曲线半径、更小的超高值、具有更远的行车视距等方面综合考虑，其线形设计才是最合理的。要避免采用的线形是指标突变的３种线形。
（５）对于隧道洞口纵面线形问题则体现在纵面行车视距是否满足要求，视觉效果是否良好。设计应避免将隧道洞口置于小半径凸型竖曲线顶点处，应
保证洞口前后视觉连续，并具有足够长的行车视距。因此在满足视距情况下，竖曲线起终点置于洞口附近是允许的，与平面线形相比更不存在安全问题。３．２隧道洞口平纵面线形设计的几点建议
对隧道内外行驶条件差异判别时间采用３ｓ为极限值，为减轻司机对环境条件变化的心理压力，避免或减少交通事故，洞口附近线形指标宜尽可能长地保持均衡，尽可能采用较高些的技术指标。根据上述对“线形应一致”的理解，对隧道洞口平纵面线形设计提出以下几点建议供同行参考（以下指标还需
公进一步研究）。
（１）隧道平面线形采用曲线，为保证行车视距，并控制超高值在４％之内，高速公路最小平曲线半径应大于６２０ｍ（８０ｋｍ／ｈ），一般情况宜大于８５０
ｍ。
（２）隧道进洞之前的连接线平纵面线形。①通视条件要满足行车视距要求。
②进洞之前６ｓ行程距离纵坡宜小于３％，不应大于４％。
③洞口内外３ｓ行程距离超高渐变率宜不大于１／２００（边线旋转轴）。
④避免平面线形高指标、纵面长大纵坡进洞，如平曲线半径大于５倍一般最小值半径，而纵坡大于３％、坡长大于６００ｍ。
（３）隧道出洞之后的连接线平纵面线形。①通视条件满足行车视距要求。
②出洞之后３ｓ行程距离纵坡宜小于３％，不应大于４％，竖曲线半径宜大于２倍一般最小值。
③洞口内外３ｓ行程距离超高渐变率宜不大于１／２００（边线旋转轴）。
④避免隧道内长下坡、坡度大于３％，洞口内３
ｓ
行程距离和洞外６ｓ行程距离为小半径平面曲线（最小值半径）。建议连接线平面曲线半径大于１．５倍一般最小值半径。
（４）从行驶舒适性考虑，隧道洞口连接线６ｓ行程距离线形指标应满足以下要求。
①平面曲线半径宜尽量大于一般最小值的２倍，行车视距尽量大于停车视距规定值的１．５倍。
②纵面下坡进洞和出洞下坡宜尽量采用小于３％的纵坡。为了保证在纵面上有较好的视觉效果，竖曲线半径宜大于一般最小值的２倍，有条件时采用满足视觉要求的竖曲线半径。
（５）连拱隧道、隧道群进出口连接线平纵面线形隧道洞内及洞口附近易出现交通事故，对隧道洞内及洞口附近线形提出一些设计要求是必要的。以下在正确理解隧道洞口“线形应一致”含义的基础路２００８年第７期
４．１．１行车视距
平面线形指标对行车安全的影响主要反映在通视条件上：曲线半径小，行车视距不足，通视条件差，即存在安全问题；曲线半径大到一定程度，通视条件满足行车要求，安全就有保证。不同线形或线形组合对行车安全的影响主要表现在指标的均衡性上，指标过渡均衡、连续，行驶的车辆运行速度不出现急骤的变化，行车安全就有保证。所以，重要的是要研究不同运行速度相应需要多大曲线半径才是既安全、又经济的，要研究前后线形指标差异多大是合理的、均衡的。４．１．２超高值
超高设置不合理、超高值与运行速度不匹配，小车往往速度偏高，车辆容易出现失重与打滑；大型车辆又往往速度偏慢，容易出现失衡而翻车。若隧道洞口在缓和曲线上，往往因超高过渡太急、渐变率过大，易发生交通事故。
４．１．３运行速度与平纵面线形
运行速度高低首先取决于通视条件，驾驶者在行驶过程主要依据通视条件掌握运行速度，纵坡大小、上坡或下坡对运行速度影响很大。下坡起到助加速作用，上坡起到制约速度作用。行驶前方平纵面指标高，运行速度在加快，运行速度达到驾驶者心理最高车速时，保持相对高速运行；行驶前方平纵面指标低，立即减速，减到安全速度，保持相对低速运行。如此不断重复完成出行路程。平纵面线形指标变化突然，在短距离内速度差大于２０ｋｍ／ｈ，易出现交通事故。隧道洞口内外行驶条件差异大，特别是光线明暗差异大，最易出现速度差大于２０ｋｍ／ｈ的情况。故隧道进出口附近最易发生交通事故，特别是长大下坡进隧道的情况。
４．２既有清连一级公路隧道洞口平纵面线形改建
实施方案
４．２．１需要进行改建的情况
根据以上分析研究的结论，建议本项目既有隧道洞口平纵面线形不满足以下条件必须改建：
（１）行车视距不满足规范规定要求；
（２）洞口设置在“Ｓ”形曲线的拐点附近，且设置超高过渡段；
（３）洞口附近出现较大下坡（大于３％）和较小平曲线半径的组合，特别是小于一般最小值的情况；
（４）对洞口在ＺＨ或ＹＨ点附近，特别是在ＺＨ点附近的情况更要结合纵面线形予以评价。
也应符合上述要求。
４隧道洞口平纵面线形设计
上，通过进一步分析研究线形与交通安全性的关系后，对既有清连一级公路隧道洞口附近平纵面线形提出了改建的建议，对新建路段的隧道洞口线形设计有了更深刻的理解。４．１线形与交通安全性关系
２００８年第７期林宣财等：山区高速公路隧道洞口线形设计探讨
４．２．２实施改建建议
（１）既有隧道平纵面线形情况。
５座隧道洞口内外３ｓ设计速度行程长度范围不满足理想线形的平纵面布设情况详见２．１节。
（２）既有隧道行车视距情况。
根据运行速度和行车视距分析，本项目５座隧道洞口的行车视距除了六甲洞隧道以外，基本满足要求。
（３）建议。
对５座既有隧道洞口附近线形情况进行核查后，认为虽然５座隧道有１８处洞口线形不符合理想线形，但只有六甲洞隧道洞口北边出口属于本文论证后需要改建的情况。六甲洞隧道洞口平面线形指标低、纵坡大，北边出口附近行车视距不满足规范规定要求，建议进行改建。其他隧道洞口线形指标均较高，纵面较平缓，行车视距满足要求，拟采取有效的交通安全监控措施和有效的安全标志标线等预告、警告措施予以解决。４．２．３改建实施方案
六甲洞隧道左线出口：要保证洞口前后直线距离满足３ｓ要求。左线出口路线改建长度为７４０ｍ，增加土石方１．０９３×１０５ｍ３，拆迁房屋５７６ｍ２，增加占地２．Ｏ
ｋｍ２。
４．３新建工程隧道洞口线形设计安全评价
本项目新建路段根据隧道洞口线形分析研究的结论，综合考虑地形、地质条件，洞口附近线形设计采用了直线、圆曲线、缓和曲线、缓和曲线与圆曲线组合线形，同时洞口尽量避开了ＺＨ点和ＨＹ点。本项目９座新建隧道中有５座隧道洞口线形为直线或圆曲线线形，有４座隧道７个洞口线形为缓和曲线与圆曲线组合线形（详见表２）。隧道洞口距ＺＨ点或ＨＺ点的距离有２处小于３ｓ行程，分别为６２．９ｍ和
６４．３
ｍ，对应平曲线半径为７８０ｍ和１
２７０
ｍ，行车
视距均大于２００ｍ，均为１．４７％的上坡；通过安全性评价，认为隧道洞口线形设计是安全的。另外５处距洞口距离均大于３ｓ行程，行车视距满足要求，白收公２号出口是上坡出隧道，榕树螃右线是上坡进与出隧道洞口，车速相对较低，交通安全有保证；榕树螃左线是下坡进与下坡出隧道洞口，车速相对较高，但纵坡均小于３％。故均符合前面对隧道洞口线形设计建议的技术指标范围，认为隧道洞口线形设计是安全的。
表２隧道洞口线形影响因素分析统计
距要素点平曲线竖曲线隧道名称
纵坡
行车视距离／ｍ
半径／ｍ
半径／ｍ
％
距／ｍ榕树境右７６．３（ＹＨ）
９００
＋２．９０
＞２００
线（进口）１４８．７（ＨＺ）榕树螃右７８．８（ＺＨ）
５００
３０
ＯＯＯ
＋２．９０１６１
线（出口）７１．２（ＨＹ）榕树螃左７３．９（ＨＹ）
５００
＋２．７４
＞２００
线（进口）７６．１（ＺＨ）榕树螃左１１８（ＨＺ）
９００
＋Ｚ．７４
１８２
线（出口）８２（ＹＨ）白收公２号
１２７（ＹＨ）
６３５
＋３．３５１５４
（出口）
７２．７（ＺＨ）
白收公３号
９７．１（ＺＨ）
７８０
１２０００
＋１．４７＞２００
（出口）
６２．９（ＨＹ）白收公４号６９．７（ＺＨ）
１２７０
＋１．４７＞ＺＯＯ
（出口）
６４．３（ＨＹ）
５结语
（１）由于隧道洞口内外光线明暗差异大，隧道洞内及洞口附近易出现交通事故，对隧道洞内及洞口附近线形提出一些设计要求是必要的。
（２）曲线隧道有助于控制洞内车速，提高驾驶人员的注意力，而且能够比直线隧道更好地解决光过渡和眼睛的适应问题，建议隧道多采用曲线线形。
（３）通过对隧道及洞口线形安全性分析研究表明，隧道洞口附近采用曲线线形，当平曲线半径大到一定值，曲线超高值较小，超高渐变过渡平缓，下坡进洞或出洞时纵坡小，行车视距有保证，则正常行车安全就有保证。
（４）为了提高行车舒适性，确保行车安全，平曲线半径应尽量采用较大值，超高过渡尽量平缓，纵坡尽量小，竖曲线半径尽量采用较大值（可参考本文的建议值）。
参考文献：
［１］ＪＴＧＢ０１—２００３，公路工程技术标准［ｓ］．［２］ＪＴＧＤ２０一２００６，公路路线设计规范［ｓ］．［３］ＪＴＧＤ７０一２００４，公路隧道设计规范［ｓ］．
［４］交通部公路司．新理念公路设计指南（２００５版）［Ｍ］．
北京：人民交通出版社，２００５．［５］
交通部公路司．降低造价公路设计指南（２００５版）［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００５．
［６］林宣财．公路隧道洞口平面线形设计有关问题的探讨
［Ｊ］．公路，２００７，（３）．