G85成渝高速缙云山隧道改扩建型式研究

李 波,李 强,陈学刚

（中铁长江交通设计集团有限公司,重庆 401121）

G85成渝高速公路，是我国早期建设的高速公路之一，是重庆市第一条高速公路，1990年开工，1995年正式运营，沿线经过成都、资阳、内江、荣昌、大足、永川、璧山、重庆主城等多个市区县。随着交通量的快速增长，G85成渝高速已不能满足现行交通的需求，需改扩建为双向八车道，在“成渝城市群发展规划”“成渝地区双城经济圈”等一系列国家及地方战略的背景下G85成渝高速公路重庆段进行改扩建迫在眉睫，而缙云山隧道改扩建成为全线的控制性工程，该文通过研究既有缙云山隧道改扩建型式，对相似工程提供参考。

缙云山隧道为双洞4车道，由左右两条平行直线隧道组成，中心间距50 m，长度分别为2 529 m和2 478 m[1]，上行左隧道纵坡为1.3%下坡，下行右隧道纵坡为1.18%，纵向间距500 m设置紧急停车带，左右隧道对称布置，其间设人行横通道，隧道建筑限界净宽9.0 m，净高5.0 m。隧道进出口洞门均为端墙式洞门，洞身为复合式衬砌，路面为沥青混凝土，采用机械通风[2]。

2018年、2019年、2020年、2021年定检技术状况缙云山隧道均评定为2类，既有缙云山隧道存在轻微破损、但现阶段趋于稳定，对交通安全不会有影响。

既有缙云山隧道原设计速度为60 km/h，建筑限界依据《公路路线设计规范》（JTG 011—84）、《城市桥梁、隧道设计准则》、专家评估、国家计委批复等综合拟定，隧道建筑限界见图1。

图1 既有缙云山隧道主洞建筑限界[3]

通过对比新旧标准，既有缙云山隧道不满足《隧道公路隧道设计规范》（JTG 26—90）60 km/h两车道隧道建筑限界要求[4]、不满足现行标准60 km/h、80 km/h高速公路两车道隧道建筑限界要求[5]，隧道二衬存在侵限。

对既有高速公路隧道进行改扩建，已成为在役隧道提质升级、解决不断增长的通行量需求的重要途径[6]。由于提质升级、需求通行量的不同，导致改扩建方案的型式较多，运营服务水平差异较大。按照对既有隧道的利用方式不同，将隧道改扩建比选方案分为3大类：原位扩建、利用既有隧道的改建与增建、不利用既有隧道的增建。

3.1 原位扩建组合型式分类

既有分离式双洞四车道隧道扩建为八车道隧道时，可按下列标准分类（见图2、图3、图4）。

图2 方案一：2+2+2+2

图3 方案二：2+2+4

图4 方案三：4+4

原位扩建适用于隧道比例低的中短隧道。对于客车、货车车型比例相差不大的路段，可满足中、远期公路服务水平的中、短隧道，采用“2+2+2+2”客货分流方案较为合适；
对于客车、货车车型比例相差较大，中、远期预测交通量增长较大的中、短隧道，“2+2+4”方案较为合适；
对于临近城市周边，受规划、城镇现状、征地等因素制约的中、短隧道，采用原位扩建“4+4”方案较为合适。

3.2 利用既有隧道的改建与增建型式分类

（1）当既有双向四车道隧道技术标准满足改扩建设计技术标准，既有隧道可直接利用。

（2）当既有双向四车道隧道技术标准不满足改扩建隧道技术标准，技术状况满足使用要求时，可将既有双向四车道隧道调整为满足改扩建技术要求的双向两车道隧道或供小客车行驶的双向四车道隧道，作为单向行驶的双洞两车道隧道或分向行驶的双洞两车道隧道（见图5、图6、图7）。

图5 方案一：2+2+2+2[7]

图6 方案二：2+2+4[7]

图7 方案三：3+1+1+3

利用既有隧道的改建与增建适用于不提升车速、走廊带唯一的高速改路。既有隧道设计速度与改扩建设计速度一致时，可满足中、远期公路服务水平的情况下，可采用“2+2+2+2”方案。既有中、短隧道设计速度与改扩建设计速度差不大于20 km/h，双向交通量明显不均衡时，可采用“2+2+4”方案。既有长、特长隧道不满足改扩建技术标准，可采用“3+1（2）+1（2）+3”方案。

3.3 不利用既有隧道的增建型式分类

（1）当既有长、特长隧道技术标准较低，纳入国省道、地方道路使用时，高速隧道需全部新建。

（2）改扩建高速按八车道标准建设时，可按下列标准分类（见图8、图9、图10）。

图8 方案一：2+2+2+2

图9 方案二：2+2+4

图10 方案三：4+4

对于客车、货车车型比例相差不大的路段，可满足中、远期公路服务水平，可采用“2+2+2+2”客货分流方案。对于进出方向交通量差异较大的路段，可采用“2+2+4”方案。对于临近城市周边，受规划、城镇现状、征地等因素制约的隧道，可采用“4+4”方案。

结合国内相关研究成果[6]，结合成渝高速缙云山隧道实际情况，不同改扩建方案选型控制指标如表1所示。根据比选情况，不同型式方案各有优缺点，具体对比如下：

表1 缙云山隧道不同改扩建方案选型控制指标汇总

道路线性对比：方案一≤方案二≤方案三。

国有资产增值保值及施工保通：原位扩建方案＜直接利用既有缙云山隧道；
施工难度对比：方案一≤方案二≤方案三。

造价对比：方案一≤方案二≤方案三，缙云山隧道各比选方案造价差异较大，最大相差4.4倍。

（1）通过对依托工程成渝高速缙云山隧道改扩建方案的比选，考虑既有隧道的利用和国有资产增值保值，提出将隧道改扩建比选方案分为3大类：对原位扩建、利用既有隧道的改建与增建、不利用既有隧道的增建方案（既有隧道编入国省道或地方道路使用）。

（2）考虑国内现有高速公路投融资模式，主要是政府投资或社会资本特许经营。社会资本特许经营权一般在30年，在特许经营到期前对既有高速进行改扩建，隧道主体结构设计使用年限为100年，改扩建时隧道设计使用年限还有70年，因此改扩建方案应先充分考虑既有隧道增值保值、综合利用方案。由此提出将既有隧道增值保值、运营损失费用纳入隧道建设造价进行比选。

（3）对于长、特长隧道采用原位拆除扩建，存在国有资产损失、运营损失费、工期偏长、造价高、交通组织难度大等不利因素，一般不推荐采用原位拆除扩建方案。

（4）既有高速完全利用既有隧道时，其整体造价虽然最低，但存在利用隧道的技术标准较低或达不到改扩建后的技术标准，特别是早期建设的长、特长隧道，技术标准低、临近主城、现有和改扩建后中远期交通量均较大，推荐优先考虑既有隧道编入国省道或地方道路使用，高速改扩建全部新建隧道。