公路隧道建筑限界和净空：隧道工程的重要要素

公路隧道净空包括公路建筑限界、通风及其他所需的断面积。断面形状和尺寸应根据围岩压力求得最经济值。

1．公路隧道的建筑限界

公路隧道的建筑限界是指为保证隧道内各种交通的正常运行与安全，而规定在一定宽度和高度范围内不得有任何土建工程部件侵入的限界，如图3-5-18。隧道建筑限界由行车道宽度W、侧向宽度L、人行道宽度R或检修道J等组成，设置紧急停车带的断面还应包括紧急停车带的宽度。

（1）公路隧道建筑限界基本规定。

各级公路隧道建筑限界基本宽度应按表3-5-2执行，表中各栏数值，都采用《公路隧道设计规范　第一册　土建工程》（JTG 3370.1—2018）有关条文规定。

图3-5-18　公路隧道建筑限界及其基本情况（单位：cm）

注：当LL≤1 m时，EL=LL；当LL＞1 m时，EL=1 m。
当LR≤1 m时，ER=LR；当LR＞1 m时，ER=1 m。

① 对于建筑限界高度，高速公路、一级公路、二级公路取5.0 m；三、四级公路取4.5 m。

② 隧道建筑限界设计时，应依据现行《公路工程技术标准》，综合考虑技术经济因素确定余宽。当隧道内设置检修道或人行道时，余宽包含于检修道或人行道的宽度当中，不设余宽；当不设置检修道或人行道时，应设不小于25 cm的余宽。

③ 隧道路面横坡，当隧道为单向交通时，应取单面坡；当隧道为双向交通时，可取双面坡。横坡度宜与洞外路面横坡度一致，一般可采用1.5%～2.0%。

④ 当路面采用单面坡时，建筑界限底边与路面重合，如图3-5-18所示；当采用双面坡时，建筑界限底边应水平置于路面最高处。

表3-5-2　两车道公路隧道建筑限界横断面组成及基本最小宽度　单位：m

注：三车道、四车道隧道除增加车道数外，其他宽度同表中数值；增加车道的宽度不应小于3.5 m。

⑤ 单车道四级公路的隧道应按双车道四级公路标准修建。

四车道高速公路上的短隧道，独立设置的明洞或棚洞，城市出入口的中、短隧道，宜与路基同宽。

（2）检修道、人行道、余宽的宽度。

检修道的主要功能是供养护人员在隧道正常运营情况下，可以在检修道区域通行，对隧道进行巡查和一般性检修。高速公路、一级公路隧道应在两侧设置检修道，二级、三级公路隧道应在两侧设置人行道并兼作检修道，检修道或人行道宽度应符合表3-5-2的规定；连拱隧道行车方向左侧，四级公路隧道可不设检修道或人行道，但为了消除或减少隧道边墙给驾驶员带来的恐惧心理影响（侧墙效应），保证一定车速的安全通行，应保留不小于0.25 m的余宽，设计速度大于100 km/h时，余宽应不小于0.5 m。检修道或人行道的路缘石比较突出，检修道或人行道高出路面一定高度，可以阻止车辆爬上检修道或人行道，是养护人员或行人的安全界线。检修道或人行道的高度可按250～800 mm取值，并应综合考虑下列因素：① 检修人员或行人步行时的安全。② 满足其下放置电缆、给水管等的空间尺寸要求，以及电缆沟排水空间要求。③ 紧急情况时，驾乘人员拿取消防设备方便。

不设检修道、人行道的隧道，应在隧道两侧交错布置行人避车洞。行人避车洞同一侧间距不宜大于500 m，宽不应小于1.5 m、高不应小于2.2 m、深不应小于0.75 m。

隧道内路侧边沟应结合检修道、侧向宽度、余宽等，布置于车道两侧。(www.xing528.com)

（3）紧急停车带。

紧急停车带的主要功能是停放故障车辆、检修工程车，紧急情况下救援车辆和救援人员用以进行紧急救援活动等。特长隧道、长隧道内不设硬路肩或硬路肩宽度小于2.5 m时，单洞两车道隧道应设紧急停车带，单洞三车道隧道宜设紧急停车带，单洞四车道隧道可不设紧急停车带。

紧急停车带建筑限界构成如图3-5-19，紧急停车带宽度为向行车方向右侧加宽不小于3.0 m，且紧急停车带宽度与右侧侧向宽度之和不应小于3.5 m。紧急停车带长度不宜小于50 m，其中有效长度不应小于40 m。紧急停车带横坡可取0～1.0%。单向行车隧道紧急停车带设置间距不宜大于750 m，并不应大于1 000 m。双向行车隧道紧急停车带应两侧交错设置，同一侧间距宜采用800～1 200 mm，并不应大于1 500 m。

图3-5-19　紧急停车带建筑限界、宽度和长度（单位：cm）

（4）横向通道。

为了紧急情况下驾乘人员逃生、救援人员能快速到达事故地点及方便隧道养护人员检测和维修，上下行分离的双洞公路隧道之间应设置横向通道，其建筑限界如图3-5-20所示。人行横通道限界宽度不得小于2.0 m，限界高度不得小于2.5 m；车行横通道限界宽度不得小于4.5 m，限界高度应与主洞限界高度一致。车行横通道路缘高度d宜与隧道行车方向左侧检修道高度一致。人行横通道设置间距宜为250 m，并不应大于350 m。车行横通道设置间距宜为750 m，并不应大于1 000 m；中、短隧道可不设。

地形条件允许时，可增设连接地面的横通道以减少逃生距离，平时可作为通风道。

图3-5-20　横通道建筑限界（单位：cm）

2．公路隧道的净空

公路隧道的净空是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间，除包括公路建筑限界的要求以外，还应满足洞内设置路面、排水设施和装饰的需要，并应为通风、照明、消防、监控、运行管理等交通工程及附属设施的设置提供安装所需要的空间，以及为衬砌变形和施工误差预留适当的富余量，使确定的断面形式及尺寸符合安全、经济、合理的原则，如图3-5-21示意。当隧道位于平面曲线半径等于或小于250 m的地段时，应在曲线内侧加宽，加宽值和加宽方法与明线相同。

图3-5-21　公路隧道内轮廓所需要的富余量（单位：cm）

公路隧道限界与内轮廓图

图3-5-22　高速公路、一级公路两车道隧道内轮廓（80 km/h）（单位：cm）

以前公路隧道横断面的设计标准不统一，内轮廓有单心圆的，有三心圆的，既有坦三心圆拱又有尖三心圆拱等多种形式。2004版《公路隧道设计规范》中提出隧道断面宜采用统一标准，推荐隧道内轮廓采用拱部为单心半圆，侧墙为大半径圆弧，仰拱与侧墙间用小半径圆弧连接的形式，而后公路隧道净空设计趋于标准化。根据大量隧道建设经验积累，《公路隧道设计规范　第一册　土建工程》（JTG 3370.1—2018）给出了各等级不同行车速度公路隧道的建筑限界和内轮廓图，包括高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路两车道隧道建筑限界与内轮廓图，以及高速公路和一级公路三车道隧道建筑限界与内轮廓图，可供设计参考。图3-5-22为高速公路、一级公路设计时速80 km的两车道隧道内轮廓图，其余内轮廓图可查《公路隧道设计规范　第一册　土建工程》（JTG 3370.1—2018）附录B或扫描二维码了解。

隧道断面内轮廓在推行标准化的同时，还应考虑个别情况，如对内空断面有特殊要求的情况，或在受力条件方面极为复杂的情况，应对此作特殊设计。