城市山岭隧道出口与交叉口距离分析

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　　摘  要：目前，在城市经常会遇到城市地下道路出洞口临近道路交叉口，洞口方案难以确定的问题。文章以宿松县将军山隧道西侧出洞口与龙湖路（待建）交叉口的方案设计为依托，对城市山岭隧道洞口临近交叉口的方案设计进行了具体分析，提出了四个解决方案：方案一为平交方案，建成后交叉口通行效率高，但隧道洞口开挖大、边坡高，且后期有一定的运营风险;方案二为平交方案（右进右出），该方案牺牲了左转车辆的通行效率，但洞口边仰坡高度大大降低，投资较低。方案三为将军山路上跨龙湖路方案，将隧道洞口接线道路以立交的方式上跨被交路，两侧增加匝道进行交通组织转换;方案四为龙湖路上跨将军山路方案，使被交路以立交的方式上跨洞口接线道路，两侧增加匝道进行交通组织转换。文章重点讨论了城市山岭隧道洞口與平交口的最小安全距离问题，针对被交路与隧道洞口距离过近的问题提出了四种解决方案，为今后的工程提供借鉴。
　　关键词：交叉口;隧道出口;最小安全距离
　　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
　　改革开放以来我国经济快速发展，城镇化的水平逐步提高。随着城市规模的不断扩大，为了提高通行效率，以隧道作为城市道路的情况越来越多。但由于城市路网通密集，道路交叉口多，城市隧道出洞口通常紧邻道路交叉口，存在明显的安全隐患，需要限制隧道出口至道路平交口的最小安全距离。目前我国关于城市地下道路出口至道路平交口最小安全距离的研究还比较少，国内关于本条的规定主要参考国外隧道规范设计的内容。
　　本文以宿松县将军山隧道西侧出口的交通方案设计为例，对隧道出口紧邻平交口的问题提出了三个设计方案，并说明了各个方案的优劣势，为今后的类似工程提供借鉴。
　　1 隧道出口与道路平交口最小安全距离的定义
　　从行车的安全角度来讲，城市地下道路的进口一般不存在明显的安全问题，但城市地下道路的出口与道路平交口之间的交通分流却存在明显的安全隐患。因此，我国的相关设计规范[1-3]规定了城市地下道路出口接地点与地面交叉口的最小安全距离。对于山岭隧道，该距离可定义为隧道洞口至交叉口的距离。 　　最小安全距离为满足驾驶员出隧道后的“明适应距离”、停车视距和红灯期间的车辆排队长度的最小距离。如图1所示。
　　1.1 明适应距离
　　研究表明，地下道路进出口的亮度急剧变化会造成驾驶明暗适应困难，剧烈的明暗过渡会使驾驶人瞳孔面积急剧变化，如果超出了驾驶人的视觉适应能力，瞳孔将难以准确聚焦在视网膜上成像，从而产生瞬时盲期。人的视觉由暗环境向亮环境适应的过程称为明适应，此过程中车辆行驶的距离为明适应距离。
　　驾驶人驾驶汽车经过隧道进出口时，由于明暗交替，视力通常需要1～3s才能逐渐适应。取明适应时间为3s，则出隧道洞口时驾驶员的“明适应距离”为：
　　1.2 停车视距
　　停车视距指的是同一车道上，车辆行驶时遇到前方障碍物而必须采取制动停车时所需的最短行车距离。停车视距由两部分组成：（1）驾驶员反应时间内行驶的距离;（2）开始制动汽车到刹车停止所行驶的距离，再加安全距离5～10m。停车视距通常按如下公式计算[4]：
　　式中：v-行驶速度;t-驾驶员的反应时间，可分为“感觉时间”和“反应时间”，设计上感觉时间为1.5s，制动反应时间为1.0s，总时间为2.5s;f1-纵向摩阻系数，依车速和路面情况而定，一般按路面潮湿状态考虑。
　　2 工程概况
　　2.1 工程概况
　　将军山路隧道位于安徽省宿松县，横穿弹子山，属于宿松东北新城区将军山路段，起于龙湖路，止于玉龙路，连接东北新城核心区和东北新城东区。路线全长约930m，其中将军山路隧道约660m。将军山路为双向四车道城市主干路，设计时速40km/h。本文主要研究隧道西侧出口至龙湖路交叉口的交通设计方案。隧道及交叉口的平面位置如图2。
　　2.2 控制因素
　　（1）将军山路为现有道路，龙湖路、将军山东路及玉龙路为待建道路，因此，隧道两侧接线的交叉口位置及高程已确定。
　　（2）项目穿越弹子山，西侧山体陡峭且离衔接道路较近，若隧道洞口离交叉口距离不足，将无法与衔接道路进行交通组织转换。
　　2.3 方案比选
　　2.3.1 方案一：平交方案（十字交叉）
　　（1）根据《城市地下道路工程设计规范》CJJ 221- 2015 6.5.1条，从行车安全角度规定了城市地下道路出口接地点与地面交叉口的距离，对于有信号控制的交叉口，最小安全距离不宜小于1.5倍停车视距，条件受限时不得小于1倍停车视距。该项目条件受限，由表2得，该项目隧道出口至平交口的距离不得小于40m。
　　（2）根据《城市地下道路工程设计规范》CJJ 221-2015 6.5.3条规定，城市地下道路出口接地点与地面交叉口的距离尚应满足交叉口通行效率和交通组织的需求，同时6.5.3条的条文说明表示，地下出洞口接地点与地面道路的交叉口距离可采用快速路规程的规定：一般大于140m，在特殊困难路段不小于100m。该项目取100m。
　　（3）该项目的最小安全距离为（假设高峰15min内每信号周期的排队车辆数为3）：
　　（4）将军山路出西侧隧道口后将两车道逐渐展宽至三车道。根据《公路隧道设计细则》JTG/T D70-2010 4.3.6条规定，为保证过渡断面的顺适，隧道洞口外与之相连的路段应设置距洞口不小于3s设计速度行程长度，且不小于50m的过渡段，该项目过渡段为Lg=50m;由《城市道路交叉口设计规程》CJJ152-2010 4.2.13条规定，平交口进口道长度由展宽渐变段（Lt）与展宽段（Ld）组成，展宽渐变段（Lt）按车辆以70%设计车速行驶3s横移一条车道时来计算（Lt=23.3m）;展宽段最小长度不小于车辆排队长度（Lt=27m）。
　　综上，将军上隧道西侧洞口至平交口的距离最小为100m。
　　该方案交叉口可正常进行交通转换，但隧道开挖边坡高度达31m，洞门仰坡开挖高度达43.5m，边坡边、仰坡危险性高，山体破坏严重。
　　2.3.2 方案二：平交方案（右进右出）
　　为避免平交方案（十字交叉）中边仰坡过大，山体破坏性大，危险性高的问题，将隧道洞口定在距离交叉口60m的位置。为了行车安全性考虑，隧道洞内增加右转专用道，洞口采用70m长3车道展宽段及30m过渡段断面与路基相衔接，交叉口实行右进右出。
　　平交方案（右进右出）使得隧道西侧洞口边仰坡大大降低，同时降低了投资。但该方案中出隧道后的左转交通流及交叉口南北方向的直行交通流被阻断，通行效率降低。
　　2.3.3 方案三：上跨方案
　　主路采用桥梁上跨被交路，同时通过在将军山路两侧增加车道的方式与龙湖路进行交通组织转换。
　　上跨方案使得将军山路、龙湖路直行畅通，交叉口交通实现右进右出，但仍然阻断了左转交通流，且投资较大，应谨慎考虑。
　　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），或同时通过在将军山路两侧增加匝道的方式与龙湖路进行交通组织转换。
　　3 结论
　　（1）城市隧道出口至交叉口的最小安全距离应根据不同设计时速、不同的道路等级、路口渠化情况，采用相应的规范确定。
　　（2）四类解决方案各有优劣，工程师应根据自身项目的实际情况采用。
　　参考文献：
　　[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.城市地下道路工程设计规范（CJJ221-2015）[S].北京：中国建筑工业出版社，2015.
　　[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.城市道路交叉口设计规程（CJJ152-2010）[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.
　　[3]中华人民共和国交通运输部.公路隧道设计细则（JTG/TD70-2010）[S].北京：人民交通出版社，2010.
　　[4]中華人民共和国交通运输部.公路路线设计规范（JTGD20-2017）[S].北京：人民交通出版社，2017.
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