Принципы проектирования автодорожных тоннелей

Автодорожные тоннели должны обеспечивать безаварийность и нормальные условия движения транспортных средств в период эксплуатации с учетом перспективного возрастания интенсивности движения.

Рис. 194. Схема криволинейных тоннелей в плане:

1 — портал

В плане тоннели предпочтительнее устраивать на прямых участках трассы, так как расположение тоннеля на кривой требует уширения проезжей части и ухудшает условия вентиляции и видимости в тоннеле.

В сложных топографических условиях или при необходимости обойти расположенные на поверхности здания и сооружения тоннель располагают полностью или частично на криволинейной трассе. При этом радиусы кривых принимают не менее 250 м. В особо сложных условиях при соответствующем технико-экономическом обосновании допускают уменьшение радиуса кривой до 100 м. В некоторых случаях расположением тоннеля в плане на кривой можно достигнуть сокращения длины дороги и тоннеля.

В пересеченной горной местности при необходимости развития линии сооружают петлевые (рис. 194, а) и спиральные (рис. 194, б) тоннели. Петлевые тоннели полностью располагают на кривой с углом поворота около 180°, а спиральные — на кривой с углом поворота более 360°. Входы и выходы таких тоннелей (порталы) находятся на разных уровнях.

Горные автодорожные тоннели длиной менее 300 м, как правило, проектируют односкатными, а тоннели длиной более 300 м — преимущественно двускатными с подъемом к середине тоннеля (см. рис. 193, а).

Тоннели с односкатным продольным профилем предпочтительнее с точки зрения их проветривания, однако при проходке таких тоннелей в водоносных породах со стороны верхового портала происходит непрерывное «подтопление» забоя, осложняющее процесс производства работ.

Подводные и городские автотранспортные тоннели имеют вогнутый двускатный профиль с подъемом к порталам. При этом для отвода воды в период эксплуатации в наиболее пониженной части продольного профиля устраивают насосные установки.

Продольный профиль подводных тоннелей должен обеспечивать расположение уровня проезжей части у портала не менее чем на 1 м выше горизонта высоких вод, определяемого по наибольшему расходу с вероятностью 1 :300, с учетом подпора и высоты волны.

Глубина заложения подводного тоннеля зависит от метода сооружения и инженерно-геологических условий. При щитовой проходке под сжатым воздухом защитная кровля над шелыгой свода в глинистых грунтах должна быть не менее 4 ж, а в песчаных — не менее 6 м. При сооружении подводного тоннеля из готовых секций толщина слоя засыпки над перекрытием должна быть не менее 1,5 м.

Глубину заложения городских транспортных и пешеходных тоннелей назначают по возможности минимальной. Допускается расположение верха тоннеля непосредственно под проезжей частью дороги с учетом прокладки инженерных коммуникаций, распределения давления от подвижной нагрузки и предохранения конструкции от промерзания.

Максимальный продольный уклон в автодорожных тоннелях не должен превышать 40 , а минимальный быть не менее 4 . Ограничение величины уклонов вызвано условиями вентиляции и водоотвода в тоннеле. В транспортных тоннелях на общегородских магистралях допускается продольный уклон до 50 , а на районных магистралях — до 60 . При сопряжении участков тоннеля с различными уклонами устраивают вертикальные кривые, радиусы которых принимают в соответствии с требованиями для открытых участков трассы.

Горные автодорожные тоннели проектируют, как правило, на две полосы движения. Для пропуска четырехполосного движения устраивают два отдельно расположенных тоннеля для каждого направления. Совмещение в одном тоннеле четырехполосного движения допускается в весьма сложных топографических условиях при специальном обосновании.

Поперечное сечение автодорожных тоннелей назначают с учетом действующих габаритов приближения конструкций, которые устанавливают в зависимости от места расположения тоннеля, категории дороги, вида транспортных средств и интенсивности движения.

Для двухполосных автодорожных тоннелей предусмотрены габариты приближения конструкций Г-7 и Г-8, с шириной проезжей части соответственно 7,0 и 8,0 м (рис. 195). В соответствии с этими габаритами проезжая часть должна иметь поперечные уклоны в сторону от оси проезда не менее 2% для стока воды. Расположенный сбоку от проезжей части тротуар рассчитан на пропуск до 1000 пешеходов в 1 ч. При большей интенсивности пешеходного движения устраивают два тротуара шириной по 1,0 м.

Городские транспортные тоннели для двухполосного движения должны иметь ширину проезжей части 8,0 м, а трехполосного— 12,0 м. В четырехполосных тоннелях устраивают две проезжие части шириной по 8,0 м каждая, с разделительной полосой не менее 1,2 м.

При расположении автодорожных тоннелей на кривых в плане участках трассы радиусом менее 700 м проезжую часть уширяют на 0,4—0,6 м в зависимости от радиуса кривой.

Рис. 195. Габарит приближения конструкций автодорожных тоннелей Г-7(Г-8)