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摘要：现在，公路隧道设计基本以《公路工程技术标准》、《公路路线设计规范》和《公路隧道设计规范》为标准，由于其局限性，对隧道洞口的平纵线形以及隧道洞口与洞外的路线线形连接，规定中模糊性较大，设计人员在隧道勘察设计中虽然采用的设计标准合适，但未必合理，隧道建成后住往还会出现行车安全事故。本文从行车安全的角度来谈隧道线形设计的合理性，以供同行讨论。
关键词：公路隧道； 平纵线形； 行车安全
中图分类号：U459.2文献标识码： A 文章编号：
一、前言
随着近几年高速公路通车里程的快速增长，尤其是高速公路不断向山区延伸，由于线形布设的局限性，公路隧道的平面线形采用曲线往往不可避免。许多高速公路隧道因线形组合的不尽合理，在隧道内、更多的在洞口段出现行车安全事故。本文通过隧道的平纵线形设计及洞口段平纵组合，分析隧道线形设计对行车安全应注意的几个问题。
二、隧道的平面线形
对公路隧道的平面线形而言，一般公路隧道以直线隧道较为合适，且直线隧道在隧道的排水、衬砌结构及隧道的路面处理上均较为简单，同时直线隧道对隧道的通风也相对有利。但山区高速公路由于受地形、地质条件的限制，隧道内设置平曲线往往不可避免。考虑到司乘人员在隧道内的墙效应，行车视距相对于隧道外受到了较大的限制。以下为隧道内几种小半径平曲線的车辆视距情况：
小半径的平曲线也会在隧道内产生较大的路面超高横坡，从而影响隧道结构断面的变异。隧道内平曲线半径较小，大者甚至达到了要求设置5%～7%的路面超高，隧道内的路面扭曲严重，隧道内行车视距较差，行车安全难以得到保证。建议在隧道线行设计时，尽量采用路面超高不大于4.0%～5.0%的曲线半径。同时考虑到隧道施工的简便，快捷，隧道内平曲线半径更应保证隧道路面不加宽。对于高等级公路而言，为保证隧道内满足行车视距要求，以及路面超高的变化，中短隧道内应尽量避免设置S型反向曲线，长大隧道必须设置S型反向曲线时，其反向曲线间必须按标准设置一段缓和曲线或直线段。
公路隧道内的平曲线长度除缓和曲线外，圆曲线部分的长度不应小于3秒行程的要求，当隧道内的路线转角等于或小于7度时，应设置较长的平曲线，其长度应大于《公路路线设计规范》中规定的一般值，汽车在曲线上行驶，若曲线长度很短，则方向盘操作必须很快，离心加速度急剧变化，行车安全难于保证：在交角很小的情况下，即使半径很大，驾驶员也感到曲线很短，使方向盘操作失误，同时小偏角、大半径的曲线，容易使驾驶人员产生直线错觉，出现行车事故。
高速公路隧道往往采用上下行分离式的隧道，在平面线形设计时，应尽量减小左右线之间的间距，并减少隧道外分离路基的长度（尽早合并），以减少工程造价。
三、公路隧道的纵坡
《公路隧道设计规范》规定为不小于0.3%和不大于3.0%；独立的明洞和长度小于50m的隧道其纵坡不受此限。隧道要求纵坡大于0.3%是其排水功能要求的，但对山区高等级或低等级公路而言，不大于3.0%的隧道纵坡，布线较为困难，同时意味着设计布线时必须增加隧道的长度来满足纵坡要求。
隧道纵坡主要是受通风条件及行车舒适性等因素控制。对于长大隧道而言，隧道的通风量一般与隧道纵坡的平方级数成正比，因此从洞内卫生条件分析，隧道的纵坡以小为宜。建议对长度大于2km的隧道纵坡控制在2.0～2.5%以下；对于1000m以下的山区公路隧道，由于车辆单向行驶产生的活塞风和自然风就足以稀释隧道内的有害气体和烟雾，一般不需要机械通风，同时随着我国车辆性能的不断提高，车辆所产生的CO量呈下降趋势，也给隧道内的通风条件带来较为有利的条件。因此在高等级公路隧道中，纵坡条件可适当放宽，隧道的纵坡可采用高等级公路的路线纵坡标准；对于二、三、四级公路中短隧道而言，由于车辆在隧道内对向行驶，隧道的纵坡标准可适当放宽，宜控制在5.0%以下，以满足现阶段公路建设不断发展的需要。但是纵坡的加大必然使隧道内空气质量变差，因而较大纵坡的长隧道应控制行人通行，以免隧道内因通风标准的提高，造成设备的大量增加。
为保证隧道内行车在纵面上有较好的行车视距，隧道的竖曲线半径宜大于一般最小值，采用同向纵坡的凹型曲线是合适的，但是隧道内的变坡点不宜过多，且竖曲线之间应保证有一定长度的直坡段，以满足行车视距要求。
四、隧道洞口线形
洞口线形总体与地形相适应、以改善进出洞偏压、边坡高度等设计条件为原则。曲线进出洞口会起到行车减速、光线过渡、减少洞外占地等优点。卵形曲线对减少洞外分离路基占地效果尤其明显。隧道洞口两端路基的平、纵面线形应与隧道内洞口的平纵面线形有一段距离（各3秒）保持一致，以满足设置竖曲线和保证各级公路停车或会车视距的要求，《公路隧道设计规范》对于曲线线形作出了较为明确的规定，但许多设计人员对平曲线线形、纵面线形相一致的理解存在较大的分歧，因而在隧道洞口产生了许多的行车安全隐患。笔者认为，线形一致是指曲率半径相同或变化连续的线形，在困难路段，缓和曲线与圆曲线、同方向直线，曲线坡可视为一致线形。根据降低造价公路设计指南，困难路段可突破，但需增设标志。
隧道洞口的平曲线要素点应与洞门的距离保持一定的长度，距离较小时，由于高等级公路车速较快，车辆进出隧道往往使司机在方向上反应不及时，出现交通安全事故，同时在适应光线的快速变化时，容易产生感官的错觉，诱发潜在的危险，因此隧道洞口段宜采用直线段或采用同一半径的平曲线。
缓和曲线段设置在洞口，是许多路线设计人员最容易忽视的。由于缓和曲线段线形的曲率是不断变化的，司机在车辆快速行驶过程中，必须通过不断调整方向盘来保持车辆的正常行驶，另一方面车辆在行驶过程中产生的离心力急剧变化，危险性也在增加，同时洞口光线的变化也影响司机的反应速度，因此，在有条件时，洞口段的缓和曲线应尽量避免，以保证洞口的行车安全。网络有信息报导，位于广东省的几座隧道洞口由于地形条件的限制，设置了缓和曲线进洞，结果交通安全事故不断发生。
隧道洞口段设置平曲线时，为保证路线线形有较好的诱导效果，使司机行车操作简单，曲线段的路线转角应大于7度。
对于洞口的纵坡，宜设置一定长度的直坡段，以便司乘人员有较好的行车视距。隧道洞口附近设置竖曲线，尽管其纵面线形在曲率上是一致的，但由于隧道结构本是一个封闭的较小洞室，凸型曲线上的车辆在接近变坡点时，前方的视距较小，通过变坡点后迅速进洞，安全问题不容忽视；对于凹型曲线，由于洞室内设备的遮挡，司机行驶时距离路面有一定的高度，司机的行车视距影响很大，造成行车速度往往降得很低，影响洞口安全。因此隧道的洞口要么应采用较大的竖曲线半径，要么隧道洞口的变坡点应距离洞门一定的距离。
隧道洞口段的平纵面线形组合，应尽量避免以下两种情况：一是在进洞口洞外段设置较长、较大的下坡，在洞口设置小半径的平曲线进洞；二是在隧道出洞口洞内纵坡较大，而洞口没置小半径的平曲线出洞。尽管其设计标准满足现阶段国家公路的各种规范、规程，但在公路隧道洞口段由于隧道结构不同于路线结构物，司机在进出隧道口时，生理上、心理上变化较大，极其容易出现重大的交通安全事故。
五、结束语
隧道的平纵面线形与安全问题密切相关，设计上的一点疏忽，往往产生较大的安全事故，作为设计人员，我们应该考虑实际情况，准确理解规范要求，才能把隧道的线形设计得更为合理。
参考文献：
中华人民共和国行业标准 JTG D20-2006《公路路线设计规范》
中华人民共和国行业标准 JTG D70-2004《公路隧道设计规范》
人民交通出版社 《新理念公路设计指南（2005版）》
中华人民共和国推荐性行业标准JTG.T D71-2004《公路隧道交通工程设计规范》
关键词：公路隧道； 平纵线形； 行车安全
中图分类号：U459.2文献标识码： A 文章编号：
一、前言
随着近几年高速公路通车里程的快速增长，尤其是高速公路不断向山区延伸，由于线形布设的局限性，公路隧道的平面线形采用曲线往往不可避免。许多高速公路隧道因线形组合的不尽合理，在隧道内、更多的在洞口段出现行车安全事故。本文通过隧道的平纵线形设计及洞口段平纵组合，分析隧道线形设计对行车安全应注意的几个问题。
二、隧道的平面线形
对公路隧道的平面线形而言，一般公路隧道以直线隧道较为合适，且直线隧道在隧道的排水、衬砌结构及隧道的路面处理上均较为简单，同时直线隧道对隧道的通风也相对有利。但山区高速公路由于受地形、地质条件的限制，隧道内设置平曲线往往不可避免。考虑到司乘人员在隧道内的墙效应，行车视距相对于隧道外受到了较大的限制。以下为隧道内几种小半径平曲線的车辆视距情况：
小半径的平曲线也会在隧道内产生较大的路面超高横坡，从而影响隧道结构断面的变异。隧道内平曲线半径较小，大者甚至达到了要求设置5%～7%的路面超高，隧道内的路面扭曲严重，隧道内行车视距较差，行车安全难以得到保证。建议在隧道线行设计时，尽量采用路面超高不大于4.0%～5.0%的曲线半径。同时考虑到隧道施工的简便，快捷，隧道内平曲线半径更应保证隧道路面不加宽。对于高等级公路而言，为保证隧道内满足行车视距要求，以及路面超高的变化，中短隧道内应尽量避免设置S型反向曲线，长大隧道必须设置S型反向曲线时，其反向曲线间必须按标准设置一段缓和曲线或直线段。
公路隧道内的平曲线长度除缓和曲线外，圆曲线部分的长度不应小于3秒行程的要求，当隧道内的路线转角等于或小于7度时，应设置较长的平曲线，其长度应大于《公路路线设计规范》中规定的一般值，汽车在曲线上行驶，若曲线长度很短，则方向盘操作必须很快，离心加速度急剧变化，行车安全难于保证：在交角很小的情况下，即使半径很大，驾驶员也感到曲线很短，使方向盘操作失误，同时小偏角、大半径的曲线，容易使驾驶人员产生直线错觉，出现行车事故。
高速公路隧道往往采用上下行分离式的隧道，在平面线形设计时，应尽量减小左右线之间的间距，并减少隧道外分离路基的长度（尽早合并），以减少工程造价。
三、公路隧道的纵坡
《公路隧道设计规范》规定为不小于0.3%和不大于3.0%；独立的明洞和长度小于50m的隧道其纵坡不受此限。隧道要求纵坡大于0.3%是其排水功能要求的，但对山区高等级或低等级公路而言，不大于3.0%的隧道纵坡，布线较为困难，同时意味着设计布线时必须增加隧道的长度来满足纵坡要求。
隧道纵坡主要是受通风条件及行车舒适性等因素控制。对于长大隧道而言，隧道的通风量一般与隧道纵坡的平方级数成正比，因此从洞内卫生条件分析，隧道的纵坡以小为宜。建议对长度大于2km的隧道纵坡控制在2.0～2.5%以下；对于1000m以下的山区公路隧道，由于车辆单向行驶产生的活塞风和自然风就足以稀释隧道内的有害气体和烟雾，一般不需要机械通风，同时随着我国车辆性能的不断提高，车辆所产生的CO量呈下降趋势，也给隧道内的通风条件带来较为有利的条件。因此在高等级公路隧道中，纵坡条件可适当放宽，隧道的纵坡可采用高等级公路的路线纵坡标准；对于二、三、四级公路中短隧道而言，由于车辆在隧道内对向行驶，隧道的纵坡标准可适当放宽，宜控制在5.0%以下，以满足现阶段公路建设不断发展的需要。但是纵坡的加大必然使隧道内空气质量变差，因而较大纵坡的长隧道应控制行人通行，以免隧道内因通风标准的提高，造成设备的大量增加。
为保证隧道内行车在纵面上有较好的行车视距，隧道的竖曲线半径宜大于一般最小值，采用同向纵坡的凹型曲线是合适的，但是隧道内的变坡点不宜过多，且竖曲线之间应保证有一定长度的直坡段，以满足行车视距要求。
四、隧道洞口线形
洞口线形总体与地形相适应、以改善进出洞偏压、边坡高度等设计条件为原则。曲线进出洞口会起到行车减速、光线过渡、减少洞外占地等优点。卵形曲线对减少洞外分离路基占地效果尤其明显。隧道洞口两端路基的平、纵面线形应与隧道内洞口的平纵面线形有一段距离（各3秒）保持一致，以满足设置竖曲线和保证各级公路停车或会车视距的要求，《公路隧道设计规范》对于曲线线形作出了较为明确的规定，但许多设计人员对平曲线线形、纵面线形相一致的理解存在较大的分歧，因而在隧道洞口产生了许多的行车安全隐患。笔者认为，线形一致是指曲率半径相同或变化连续的线形，在困难路段，缓和曲线与圆曲线、同方向直线，曲线坡可视为一致线形。根据降低造价公路设计指南，困难路段可突破，但需增设标志。
隧道洞口的平曲线要素点应与洞门的距离保持一定的长度，距离较小时，由于高等级公路车速较快，车辆进出隧道往往使司机在方向上反应不及时，出现交通安全事故，同时在适应光线的快速变化时，容易产生感官的错觉，诱发潜在的危险，因此隧道洞口段宜采用直线段或采用同一半径的平曲线。
缓和曲线段设置在洞口，是许多路线设计人员最容易忽视的。由于缓和曲线段线形的曲率是不断变化的，司机在车辆快速行驶过程中，必须通过不断调整方向盘来保持车辆的正常行驶，另一方面车辆在行驶过程中产生的离心力急剧变化，危险性也在增加，同时洞口光线的变化也影响司机的反应速度，因此，在有条件时，洞口段的缓和曲线应尽量避免，以保证洞口的行车安全。网络有信息报导，位于广东省的几座隧道洞口由于地形条件的限制，设置了缓和曲线进洞，结果交通安全事故不断发生。
隧道洞口段设置平曲线时，为保证路线线形有较好的诱导效果，使司机行车操作简单，曲线段的路线转角应大于7度。
对于洞口的纵坡，宜设置一定长度的直坡段，以便司乘人员有较好的行车视距。隧道洞口附近设置竖曲线，尽管其纵面线形在曲率上是一致的，但由于隧道结构本是一个封闭的较小洞室，凸型曲线上的车辆在接近变坡点时，前方的视距较小，通过变坡点后迅速进洞，安全问题不容忽视；对于凹型曲线，由于洞室内设备的遮挡，司机行驶时距离路面有一定的高度，司机的行车视距影响很大，造成行车速度往往降得很低，影响洞口安全。因此隧道的洞口要么应采用较大的竖曲线半径，要么隧道洞口的变坡点应距离洞门一定的距离。
隧道洞口段的平纵面线形组合，应尽量避免以下两种情况：一是在进洞口洞外段设置较长、较大的下坡，在洞口设置小半径的平曲线进洞；二是在隧道出洞口洞内纵坡较大，而洞口没置小半径的平曲线出洞。尽管其设计标准满足现阶段国家公路的各种规范、规程，但在公路隧道洞口段由于隧道结构不同于路线结构物，司机在进出隧道口时，生理上、心理上变化较大，极其容易出现重大的交通安全事故。
五、结束语
隧道的平纵面线形与安全问题密切相关，设计上的一点疏忽，往往产生较大的安全事故，作为设计人员，我们应该考虑实际情况，准确理解规范要求，才能把隧道的线形设计得更为合理。
参考文献：
中华人民共和国行业标准 JTG D20-2006《公路路线设计规范》
中华人民共和国行业标准 JTG D70-2004《公路隧道设计规范》
人民交通出版社 《新理念公路设计指南（2005版）》
中华人民共和国推荐性行业标准JTG.T D71-2004《公路隧道交通工程设计规范》