浅谈特长公路隧道路面的类型选择

　   摘 要：本文对特长公路隧道采用砼路面以及沥青路面所具有的优缺点进行了归纳总结，同时对两种结构形式的路面造价进行了对比分析，并通过调研相关项目以及上级单位的审批，最终确定了珠海连接线项目两个长隧道的路面结构形式。最后对未来特长公路隧道路面进行了展望。 
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　　关键词：隧道路面；砼路面；阻燃沥青路面 
　　
　　公路路面的技术状况、行车性能直接关系到隧道交通安全。由于特长公路隧道洞内空间狭窄，通风困难，视线差，加之特长公路隧道一旦洞内发生交通事故，救援及路面修补难度远高于隧道外路面。因此，对特长隧道内的路面要求不仅有良好的平整度、抗滑性、低噪音，而且要有长期的稳定性和耐久性，并且要便于维护。这是对隧道路面功能的要求，也是我们努力的方向。国内外目前对特长隧道采用水泥混凝土路面还是采用（阻燃）沥青混凝土路面存在两种不同的观点。事实上，这两种路面在隧道中使用仍然各有优缺点，有不同的适应条件和使用范围。 
　　一、砼路面 
　　隧道中使用普通水泥混凝土路面极其广泛，造价低，施工工艺简单，洞内反光效果较好，使用及管理经验成熟，施工过程中对空气污染较小、水稳定性相对沥青路面较好、从延长使用寿命及较少返修次数上面，砼路面较沥青路面有独特优势，防火性能优良。 
　　但普通水泥混凝土路面存在抗滑性能不足缺点，特别是车辆行驶过程中滴漏的燃油和机油，在潮湿状态下形成滑腻性薄膜，降低了轮胎与路面的附着系数，其抗滑性能会急剧衰减；如果在洞口附近一定范围（100m～300m）内使用沥青混凝土可以提高进出洞口的抗滑性能。 
　　二、沥青路面 
　　特长隧道中使用沥青混凝土路面，考虑防火安全性能的提高，国内很多特长隧道在采用沥青路面时会在沥青中加入阻燃剂，形成阻燃沥青路面。沥青混凝土路面可显著增加路面平整度，提高路用性能，增加抗滑能力。但特长隧道采用阻燃沥青砼依然存在以下问题难以从根本上解决： 
　　1.施工期间空气污染较严重：施工期间的空气污染主要来自以下几个方面：热沥青混合料挥发的气体、摊铺机发动机排放的尾气、运料汽车排放的尾气、施工发电机排放的尾气等。公路隧道铺设沥青路面时，由于隧道通风设施往往还没有来得及安装，致使整条隧道通风性能较差，即使在隧道口安装鼓风机，但由于隧道洞口尺寸过大，污染空气的排放效果往往比较差。热拌沥青混凝土施工时产生的浓烟很难迅速排除，不仅会严重影响施工人员的身体健康，还会直接影响隧道路面的施工质量。 
　　2.防火灾问题：隧道内沥青燃烧会产生严重后果，如果在沥青中掺加阻燃剂可以在一定程度上避免车祸等引发沥青燃烧。但实际上，据国内外研究证明阻燃沥青只是将沥青的燃点提高10℃左右，但还是无法从根本上改变沥青燃烧的本质，因此，从防火安全性上讲，因优先选用砼路面。 
　　3.运营期间的水破坏：公路隧道路面内的水主要来自4个方面：拱顶、拱壁的渗水和滴、漏水、沿道路纵坡流入的雨水、上涌的地下水或泉水、空气中凝聚的水分。由于上述因素的影响，隧道内路面经常处于潮湿状态，另外，沥青路面的水稳定性较差，易产生局部水损害和基础唧泥等，直接影响路面的使用性能和耐久性。 
　　4.照度与采光问题：公路隧道光线较暗，行车视线较差，而沥青路面由于颜色黑，反射率低，会直接影响路面的亮度（照明度）。与此相反，砼路面的反光性能较好，因为它有助于提供道路标线或背景等能见度对比，从而防止眩光。照明能耗是隧道运营管理中的一项重要花费，水泥路面在相同条件下可减少隧道内照明要求和能耗，有助于节约照明能源，因此，从照度与采光两方面考虑，公路隧道内适宜采用水泥混凝土路面。 
　　5.（阻燃）沥青造价较高。若采用沥青砼路面，隧道洞内路面类型一般为25cm C40混凝土+6cm沥青砼中面层+4cm沥青砼上面层；若采用砼路面，一般为28cm C40砼路面。以3km长双向六车道隧道为例，采用两种不同的路面结构类型，其造价差值约为880万。具体为：采用28cm厚C40混凝土作为水泥砼路面结构形式，单价约为110元/m2，3km里长双向六车道隧道路面约为76500m2，造价约为841.5万元；采用25cm厚C40混凝土+10cm厚阻燃沥青作为沥青路面结构形式，25cm厚C40混凝土单价约为100元/m2，10cm厚阻燃沥青单价约为125元/m2，3km长双向六车道隧道路面约为76500m2，造价约为1721万元。其中：沥青砼密度约为2430kg/m?，油石比一般为5%，1m3沥青砼用约120kg沥青，阻燃剂一般为沥青用量的10%，1m3沥青砼约用12kg，1kg阻燃剂约为4元，换算下来，1m2沥青砼添加阻燃剂后费用约增加5元。 
　　三、调研情况 
　　经过查阅大量的资料，特长公路隧道采用砼路面和阻燃沥青路面各存优劣。通过对省内外几条隧道进行的调研，大概情况如下：省内方面，如京珠北高速、博深高速、广乐高速、江罗高速特长隧道均采用洞口端沥青路面，洞内砼路面的结构形式；省外方面，厦门翔安隧道（长度为5.9km）上层采用10cm厚阻燃型沥青砼层，下层采用26cm厚的水泥砼路面，沥青砼和水泥砼之间铺设自粘式玻纤格栅。目前来看，广东省内绝大多数短隧道采用沥青路面、长隧道（特别是大于3km的特长隧道）采用洞口砼路面、洞内沥青的铺装形式。 
　　四、珠海连接线项目隧道路面类型 
　　根据省交通运输厅组织召开的港珠澳大桥珠海连接线路面工程施工图设计审查会议专家意见，以及全省高速公路路面结构及材料的相关调研情况，结合广东省及项目特点，最终确定了珠海连接线项目加林山隧道（全长3650m）洞口内400m采用沥青砼路面，主洞及紧急停车带采用水泥砼路面；拱北隧道（全长2375m）主洞路面全部采用阻燃沥青砼路面的结构形式。 
　　五、未来隧道内路面展望 
　　随着经济、社会的发展和人民生活水平的不断提高，公路使用的安全、舒适、美观方面的要求必将成为未来发展的方向，公路隧道技术也将不断创新发展来满足各方要求。可以预见，在未来较长一段时间内，出于安全方面的考虑，特长隧道路面类型仍以砼路面为主，但隧道砼路面施工工艺需进一步改进，以提高通车后的路面使用性能。比如采用滑模摊铺全幅一次性施工，可以大大提高路面平整度和行车舒适性。当然，随着沥青路面施工技术、阻燃技术的进步，彩色路面、降噪声路面、薄层复合式路面等新式沥青路面迅速发展和成熟，隧道中采用沥青路面具有更好的舒适度，新式沥青路面（包含阻燃沥青）也将成为未来特长隧道路面的一个重要的选择类型。 
　　参考文献 
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　　[3]隧道路面类型选择及调查研究[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2011，35（1）：181-185.

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