瑞士隧道设计理念与施工技术探讨.doc

瑞士隧道设计理念与施工技术探讨 彭爱红1 罗淑芬2 杨为德3 （1、江西省公路桥梁工程局 南昌 330009） （2、江西省交通厅外经办 南昌 330006） （3、江西省高等级公路管理局 南昌 330005） 摘 要：通过作者2006年7月至8月，随江西省交通厅2号项目欧洲考察团对瑞士近半个月的 实地考察，考察团走访了瑞士的公路建设、设计、咨询、监理、施工等部门，走遍了瑞士近90% 的国土，行程近4000km，对瑞士的工程师们的建设、施工理念有了一个比较详细的了解，由 于瑞士是一个多山国家，隧道在其交通中扮演了重要的角色，而该国在隧道建设方面也是闻名于 世。在这半个月中重点参观了该国的隧道设计与施工及建设方面的内容，本文主要介绍瑞士隧 道的设计与施工方面的理念。相信这其中的理念值得我国隧道建设的同行们学习与探讨。 关键词：隧道工程；瑞士；隧道；设计；施工；理念 0 前 言 0.1瑞士简介 闻名世界的阿尔卑斯山脉穿越风景优美的瑞士这种设计的优点是隧道扁平率（高与最跨度之比）较大，结构受力更加均匀； 图1 我国公路隧道典型横断面图 图2 瑞士公路隧道典型横断面图 1.1.2从各部位功能分区比较：新在各部位功能齐全、界线明显 我国公路隧道净空包括公路建筑限界、通风、照明、安全、监控及内装等附属设施，各附属设施都不能侵入隧道建筑限界之内。隧道建筑限界由行车道宽、侧向宽度、人行道宽度或检修道（图3）宽度等组成。除照明、通讯、监控等管线内置在行车道右侧管线沟里外，其他如照明灯、通风机等设备从顺隧道方向看去都一览无余，它们与隧道建筑限界之间只有一种无形的界线，从美观和视觉效果上来说存在缺陷。而瑞士公路隧道除隧道净空外在行车道底下还有一个独立的空间（这个空间可能还根据不同需要分成不同的几个小空间）， 图3 各种管道检修道 所有的照明、通讯、监控等管线、消防管道、排水管道等都分门别类的设置在这个分离的空间里面，由于检修道与行车空间完全分开，可避免有害介质对电缆管线的侵蚀，有利于设备维护， 图4 隧道钢筋混凝土吊顶 1.1.3创新的人性化理念和独立的排风空间 我国的公路隧道一般在左、右洞之间每隔一定的设置人行横到和车行横道，其作用是作为两洞连接和若发生事故可做逃逸之用。而瑞士的公路隧道新建长大隧道一般在其边上或底下设置一条断面面积9m2的独立平行逃生洞，对于隧道长度很长且重要的、通车很久的隧道，尤其在1999年3月24日上午11时左右，一辆满载面粉和黄油的比利时卡车在勃朗峰隧道中部失火大火持续燃烧了近天导致41人死亡、毁43辆车、交通中断一年半以上的 图5 独立的逃逸通道 对于隧道的排风，正如1.1.2中所叙述的那样，我国一般采用风机、隧道超过一定的长度设置竖井排风。而瑞士的隧道在建筑界限顶部设计一般为20cm厚的水平弧形钢筋混凝土板，混凝土板上部空间为隧道通风的风道，风道中间设计为15cm厚竖向钢筋混凝土板墙，将上部空间分为送、排风道两部分。作为一个独立的排风空间，这样更有利于隧道的排风。隧道内对CO及烟雾浓度每六分钟检测一次，通过检测数据自行调整风机的运行状态，风机的备用电源为蓄电池。控制系统对火灾的响应时间为5分钟，火灾的探测采用感温和感烟两个系统，两个系统对于火灾的检测均为100％。为了保证更好的通风设计上采用扭曲的和竖直的两种不同的通风道，如图6、图7所示： 图6扭曲的竖井通风道 图7 竖直的竖井通风道 1.2 不拘泥于规范的隧道线形设计 瑞士的隧道线形设计以公路设计规范为基准，并根据公路线形的需要确定隧道的纵向和平面线形。特别值得提出的是，在瑞士的隧道设计规范里，没有要求隧道部分按直线设计的硬性规定，事实上，绝大多数公路隧道都做成曲线型的(预防黑洞效应)，这有利于提高司机的注意力减少事故的发生。特别是在洞口段尽量设置为曲线段，不仅有利光线的过渡，而且能有效地调节司机的心理，不至于受出口“白洞”影响加速出洞，避免引起交通事故。 图8虚线为隧道平面线形 图9 曲线隧道 1.3 先进的防、排水设计 瑞士的双向两车道隧道与中国典型的双向两车道隧道在横断面的设计上考虑的因素有所不同，瑞士在设计中除考虑经济合理、行车安全、方便维修等诸因素外，还重点考虑了环境保护方面的因素。 瑞士的公路隧道通常采用复合衬砌，隧道一般以排为主，防、排、堵相结合。喷混凝土要求同时满足支撑和防水的需要。隧道横坡都是按单向坡设计的，路面水先汇集在右侧边沟，再通过主排水管排出洞外，隧道基岩排水通过两侧纵向和横向盲沟以及侧壁排水管来完成，这种考虑是基于隧道路面污水、废油必须先处理后排放的环保意识。使用的防水材料等级很高，防水板材由内至外由油毛毡、塑料布和PVC板三层粘结组成，其厚度