浅谈现有隧道改扩建

摘要：公路隧道特点，公路隧道改扩建类型、原则、方案设计及改造案例作了简要介绍。

关键词: 公路隧道; 改扩建; 新建

Abstract: highway tunnel characteristics and the highway tunnel type, the principle, the expansion project design and modification case are briefly introduced.

Keywords: highway tunnel; replacement and extension; new

中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：

随着我国国民经济的快速发展，交通量增长迅速，一些修建年代久远的公路、甚至是高速公路的隧道由于设计标准较低，通行能力不能满足日益增长的交通需求，从而影响了经济的快速发展，需要改扩建才能达到相应的服务水平。在经济发达地区，这些问题已日益突出，如沈大高速公路、福厦高速公路的改扩建。再次，相比重建一条新的隧道来说，隧道改扩建是在原有隧道的基础上进行的，具有开挖量少，可参考初建时的工程地质、水文地址等资料，或者直接在隧道出现严重病害的位置进行补充调查，可节省大量的勘察工作。隧道不同于地面结构，因此对于已建隧道的改扩建方案应结合工程的具体条件综合论证，寻求最合理的改扩建方式。

1公路隧道改扩建类型

公路隧道改扩建一般可分为以下两大类，即新建、改扩建。

1. 1新建

该类扩建方案，是原有道路交通量已经饱和，采取另辟新线来增加车道，提高道路的服务水平。该方式对原交通基本没有影响，目前公路扩建基本上都是采用新增隧道方案。对于低等级公路，有些隧道线形差、事故率高或病害严重，影响行车安全，经综合比较后，也可采用重建新线方案。

1. 2改扩建

对已建隧道进行改建，情况较多既有隧道内原有机电设施已不能适应交通量增长的需要, 需提高监控设施规模等级, 或是原有隧道内采用的是喷锚衬砌, 渗漏水严重或有落石隐患或仅安装了简易照明、通风, 需施工隧道二次衬砌并完善运营管理设施; 又有随着道路等级的提高, 原有隧道平纵线形已不能满足需要, 局部改造可满足改建要求;也有需增加行车道宽度, 将已建隧道进行扩挖; 还有已建隧道内出现衬砌开裂、漏水等病害, 危及行车安全, 需对病害进行整治, 以满足安全行车需要。

2公路隧道改扩建原则

公路隧道改扩建，应满足道路交通运输功能，在改扩建过程中，应遵循以下原则。

(1)遵循“安全、经济、环保”的原则，合理选择改扩建方案。

隧道处于地质围岩体内，对已建隧道进行改扩建，其围岩已经扰动，受力状态复杂，其技术难度比新建隧道要大。为此，对于既有隧道，需充分掌握已建隧道的各种技术资料与运营状态，遵循“安全、经济、环保”的原则，进行充分技术经济比较，合理确定扩容方案。

(2)有利于交通组织，减少对原有道路交通的影响。

隧道改扩建势必会对原有交通产生一定的影响，在设计中应根据改扩建工程规模与工期来确定是封闭改建还是实行交通管制施工。当实行交通管制施工时，应有专人管理，施工用风、水、电要合理布置，并做好各项避险措施。有必要时制定合理的分流措施，以确保改扩建工程的顺利实施与车辆的安全通行。

(3)节约用地，有利于工程的可持续发展。

在山区，由于地形狭窄，地质条件复杂，生态环境脆弱，土地宝贵，为此路线走廊带也就成为不可再生的资源。在隧道改扩建方案确定中，还应考虑对已建公路、铁路等的影响，合理确定改扩建工程规模与工程布局，节约土地，兼顾长远进一步扩容的需要。

(4)充分利用原有工程，降低工程造价。

当有条件时，应尽可能地利用原有工程，对原建隧道进行改造，或者将原隧道直接利用，如可作为公路的上行或下行线，另辟新线作为另一幅上行或下行线，以降低工程费用。

3公路隧道改扩建方案

公路隧道改扩建应根据道路等级、技术标准，并结合地形、地质、路线总体、已建构造物以及隧道运营情况、既有隧道现状，通过技术经济比较后确定。

3.1新建方案

高速公路扩建基本上是由原来四车道扩建成六车道或八车道高速公路。对于隧道来讲，考虑到需在既有隧道内增加1～2个车道，会使其跨度更大，建设难度增大，经过综合经济技术比较后，多采用新建方案。

3.2改扩建方案

3.2.1已有隧道改造

一些早期采用矿山法施工的隧道或形成年代久远的天然洞室，未作二次衬砌与防排水措施，或隧道内通风、照明等设施简陋，结合隧道情况，增加隧道内防排水措施与二次衬砌，并安装与隧道长度、交通量相适应的机电设施，将落后的设备进行升级换代。

3.2.2局部改建方案

道路等级提高后，原有隧道平纵线形虽不能满足需要，但已建隧道结构稳定，隧道净空也满足使用要求，大部分段落可直接利用。此时可采用局部改建方案，仅对不满足平、纵、横技术指标的段落进行局部改造。

3.2.3全扩挖改建方案

受地形及各种因素制约，经过综合比较后，只能将已建隧道进行扩挖，以此来增加行车道。针对扩挖可采用单侧扩挖(相当于紧急停车带)或两侧扩挖方案。在设计中应首先对原有隧道设计、施工情况与运营使用状态有一个准确的调查与评价，尤其是施工期间出现的大塌方地段、不良地质地段以及出现严重渗漏水与开裂地段。

4改造、改建案例

4.1高速公路扩建——大帽山隧道

福建泉州至厦门段高速公路改扩建工程，路线全长81.9km。原为双向四车道高速公路，扩建为双向八车道高速公路。全段共设大坪山隧道、苏厝隧道、山头隧道、大帽山隧道四座隧道，需扩建成双向八车道隧道。如图1

4.2隧道局部改造

六石公路位于北京市房山区境内。起点位于房山区十渡镇六渡村，经五合村、头道沟村、栗元厂村、王老铺村、王二岭村，终点止于108国道霞云岭乡石板台村，公路全长29.8公里。原路为砂石路，四级标准，路面宽5-6米。改造为标准

图1 大帽山隧道扩建断面布置

三级公路。全段共设五合Ⅰ隧道、五合Ⅱ隧道、栗元厂隧道三座隧道，需扩建成标准四级路公路隧道。

原隧道为无支护洞室，不满足四级路标准。三座隧道均为短隧道，隧道长度68m～114m。改扩建采用爆破扩挖，扩挖隧道至设计轮廓线。及时施做初期支护采用钢拱架。因围岩条件好，洞室稳定性好初期支护采用钢筋网、锚杆、喷射混凝土的支护形式。二次衬砌采用40cm厚防水混凝土。防排水处理设置防水板、止水带、止水条、环向软式透水管、纵向排水管、横向排水管、中心排水管等防排水设施。

4.3隧道整体改造

千阳岭隧道位于陕西省212省道千阳县境内，始建于1997年，全长845米，路面宽度7米。原来修建时采用矿山法施工。1997年开工修建,1998年完工交付运营。运营期间出现漏水、结冰、路面断板等病害。隧道管理部门多次组织病害处置均未达到根本治理的效果。1999年进行刻槽堵漏;2002年进行拱顶注浆填充;2003年进行刻槽排水。在此期间多次对宝鸡端的路面断板进行处理,发现路面以下的片石混凝土回填层积水严重。2007年6月发现洞内路面有拱起现象,后经2008年汶川大地震后,路面拱起程度及范围都急剧增大和扩大。

千阳岭隧道改扩建采用采用爆破拆除原衬砌，拆除原衬砌后,扩挖隧道至设计轮廓线。扩挖施工采用机械开挖和人工修整相结合的方法。初期支护采用超前小导管、钢筋网、锚杆、钢拱架和喷射混凝土等支护形式。千阳岭隧道地下水发育,本隧道防排水遵循“防、排、截、堵相结合,综合治理”设置防水板、无纺布、止水带、止水条、环向软式透水管、纵向排水管、横向排水管、中心排水管等防排水设施。

5结语

对原有公路隧道的改扩建有利于交通组织，减少对原有道路交通的影响。使工程建设更好的贯彻“安全、经济、环保”的原则。节约用地，充分利用有限的道路线路资源，有利于工程的可持续发展。充分利用原有工程，降低工程造价。

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