摘要:公路隧道洞门设计不仅要满足结构使用功能,还要注意其与周围环境的协调和搭配,满足景观功能。由于研究公路隧道洞口景观设计对生态环境、自然资源及文化资源的持续发展和利用有着非常重要的意义,公路隧道洞口景观设计在公路建设项目中的被关注程度不断提高。本文根据各地隧道洞门资料进行总结,比较探讨了各种洞门的特点得出结论并提出一种新的设计理念。
关键词:公路隧道;洞门;景观;人文
Abstract:Highway tunnel portal structure design should not only meet the use function, but also pay attention to the coordination and match it with the surrounding environment, satisfy the landscape features. Due to highway tunnel entrance landscape design research on the ecological environment, the sustainable development and use of natural resources and cultural resources has very important significance, highway tunnel entrance landscape design in highway construction project were attention degree enhances unceasingly. After studying and summing the around tunnel portal data, the features of portal are discussed to come to the conclusion and a new design concept is proposed.
Key words:Highway tunnel;portal ;environment;cultural
中***分类号:U459.2文献标识码: A 文章编号:
洞门的作用
从功能上来讲,公路隧道的洞门一般有两个作用,一是最基本的结构使用功能,由于洞门附近岩土通常都比较破碎柔软,易于失稳,所以洞门应能承受岩石和土层的压力,维护围岩稳定,具有一定的抗滑动性和一定的抗倾覆稳定性;二是景观功能,修筑隧道洞门时,应做到尽量不扰动周边环境,使洞口与周围环境相协调。
2各种洞门的构造特点
2.1有洞门挡墙
端墙式洞门一般适用于山坡陡峭,洞口地形开阔,岩层较为坚硬完整,山体压力很小的洞口地段。洞门端墙和翼墙是具有抵抗来自边坡、仰坡土压力的支挡结构,对地基承载力要求较高,须按照承受主动土压力的挡土墙进行设计。这种洞门具有结构简单、工程量小、施工简便的特点,在岩层较好时使用最为经济,也是最常见的一种洞门。只是洞门顶部排水条件较差,若横向山坡一侧较低时,宜开挖沟槽横向引排。
拱翼式洞门,是墙式洞门的一种,突出特点表现在洞门墙的拱翼式设计上,拱翼的曲线造型设计,取决于地形横断面的起伏情况。拱翼式洞门适应与地面横坡连绵起伏,仰坡较大的地段。
立柱式洞门是从端墙式洞门发展起来的,它实际上也是一种端墙形式的洞门。当岩层有较大主动侧压力时,如仍像端墙式洞门那样采用同一厚度的端墙则过于安全、浪费圬工。为此,区别受力大小,设计成横向不等厚,最厚部位即呈柱形的立柱式洞门。立柱式洞门适用于洞口地形较陡,岩层有较大侧压力的地段,或洞口处地位狭窄,设置翼墙无良好基础时。
傍山隧道洞口,地面横坡一般较陡,为了适应地形,减少开挖,多采用台阶式洞门。这种洞门一般配合偏压隧道衬砌使用,故亦称偏压隧道洞门。它在靠山侧通常需设置挡墙以降低边坡开挖高度。低山坡一侧,如地质较差,地面较高,也可采用短挡墙。
2.2无洞门挡墙
框架式洞门用于洞口围岩坚硬、整体、节理不发育,且不易风化,路堑开挖后仰坡稳定,且无较大排水要求的隧道。
喇叭口式洞门适用于洞口地形地质条件较好,洞口周围地形较为宽阔的地段。其断面面积较大且开口朝天,能够减弱洞门内外光线差异。在司机开车驶入隧道时,能够有效减缓司机的压迫感,降低“黑洞效应”,保证行车安全。但是也有模型板、配筋费事,耗资大,积雪地带易吹入雪等缺点。
削竹式洞门适用于洞门周围地形平缓地带,和喇叭口式洞门相同,模型板、配筋较费事,耗资较大。
洞门的两种功能
3.1洞门造型的景观功能
过去,公路隧道的洞门构造主要考虑了结构使用上的功能,却忽略了洞口与周围环境的协调,一味的大挖大填,造成了环境的破坏。在洞门造型的选用上,拱翼式洞门曲线的设计应和隧道身后地形的起伏相协调,从而实现人工建筑结构物和大自然的整体和谐、统一。而无洞门挡墙里的喇叭口式洞门和削竹式洞门最能够适应洞口周围地形,所以具有良好的景观效果。端墙式和翼墙式洞门被大量采用,不仅改变了洞口周边的自然环境,破坏了既有坡体的自然平衡状态,同时修筑的洞口及坡面挡墙以及附属构筑物对地区局部景观也产生了极大影响。相比来说,由于突出式洞门适用于洞口山体比较平缓的情形,所以这种洞门型式能够避免大量开挖山体,对周围自然环境的破坏小,易与周围环境相协调,具有良好的美学与环保效果。
在隧道洞门设计时,把隧道洞门的安全作用和景观作用结合起来,使其融入自然,达到
造景的作用,给公路的用户提供一个优美、舒适的行车环境。并且通过景观设计可以使生硬、单调的行车景观变得更加生动、活泼、丰富多彩,减少隧道工程建设对环境造成的负面影响,实现洞门结构“稳”与“美”的统一。
3.2洞门造型的人文功能
道路本身存在着地域性。基础设施的建设应考虑地域文化和艺术,注重当地的乡土人情、人文精神,突出地方景观特点,展现地方文化特征,是未来公路隧道规划设计的重要内容。如位于昆(明)-石(林)路上的清水沟一号隧道(如***所示),其洞顶装点有酷似石林景观的装饰,让过往游客有一种未到石林,先观石林的感觉。将枯燥的隧道洞口与壮观的石林景观紧密结合,在强调景区风景的同时,其本身也构成了一道风景,而且在该段高速公路上也起到了很好的地标作用。
当然,前已述及,隧道洞门最重要的应是具有结构使用功能,但是随着社会科技与经济的发展,仅仅满足结构使用功能已远远不能达到修建隧道洞门的要求。使隧道洞门与周围环境一体化并且能够体现本土风情将是以后建设者应该注意的问题。
4.结语
本文对各种洞门造型的特点及其适用条件进行了分析与归纳,提出了洞门不能仅仅作为隧道结构的一部分,或作为隧道入口的摆设,而应该上升到环境保护和文化艺术的高度,应该体现当地环境、文化和民俗民族传统的关联性,体现人造景观与区域文化、人文景观的和谐统一的这么一个设计理念,并且得出以下结论:从环保性角度来看,突出式洞门的环保性要显著优于端墙式洞门,尤其是喇叭口式洞门和削竹式洞门最能够适应洞口周围地形,所以具有良好的景观效果。随着国家建设者对建筑物与自然人文之间相互协调关系的关注增大,越来越多的设计者也必将采纳这一理念,公路隧道洞门的设计必将不断进步。
参考文献:
[1] JTG D70-2004,公路隧道设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.
[2]柏松平,李德宏,山区公路隧道洞门美学效果设计,2005:2
[3]叶飞,何川,王士民,王国波,公路隧道洞口景观的构造与分析,2009-4:46-2.
[4]王长春,公路隧道洞口景观设计探讨,2012:1
[5]刘飞,基于环境保护的隧道洞门选型研究,重庆交通大学硕士学位论文,2010-4
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