隧道工程智能化范文
时间：2023-12-22 17:50:10
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篇1
Abstract: In recent years, China has made great success in the tunnel building, but due to large face of tunnel excavation, difficult construction and complex technology, there are still a number of problems objectively in design testing process. This paper illustrates the problems should be paid attention to in the test of the tunnel project design, and puts forward corresponding countermeasures to ensure that the tunnel construction safety and project quality.
Key words: tunnel construction; design; detection; problem; strategy
中图分类号：TU99 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）33-0026-01
1隧道工程设计中检测应注意的问题
1.1 对隧道工程细节项目缺乏创新检测技术的应用近年来，在国内隧道工程检测工作中，检测人员多将工作的重点与目光集中于重点工程项目的检测，隧道工程各具体项目的检测技术普遍存在“参差不齐”的现象，这是不利于隧道工程检测技术全面应用的，也不符合隧道工程检测技术科学发展观的要求。隧道工程出现较大的质量问题，往往是由于人为原因造成的，如果检测人员在工作中忽视了对于细节项目的检测，没有积极运用创新的检测技术，必然会留下安全隐患，甚至会引起较大规模的人员伤亡事故。
1.2 隧道工程检测人员的整体素质不高隧道工程检测技术的应用是一项对于技术性要求极高的工作内容，同时，其对于检测人员的整体素质要求是极高的。隧道工程检测人员必须要有责任心、认真负责的工作态度，还要不断自觉加强自身整体素质、修养的提升，以全面适应现代隧道工程对于创新检测技术应用的高标准、严要求，保证技术应用过程各项工作的有条不紊进行。同时，隧道工程检测相关管理部门与单位还要大力加强隧道工程检测人员的队伍建设，优化人员技术组合，严格明确管理纪律，明确检测人员岗位职责，以切实提升隧道工程检测人员的整体素质。
1.3 缺乏对于隧道工程检测技术的科学管理隧道工程创新检测技术的科学管理，在隧道工程创新检测技术应用中占有十分重要的地位与作用。隧道工程创新检测技术的发展与应用，必须经过隧道工程行业专业的技术人员根据以往的工作经验和科学、系统、全面的总结与分析，进而制定出符合隧道工程检测工作实际需要的技术应用模式与方法。但是在隧道工程检测工作中，由于常常受到各种外在因素的影响，检测技术应用过程中往往会出现与实际情况相背离的现象，这就要求隧道工程检测技术管理人员要及时发现技术应用中存在的问题，并积极与隧道工程参与各方进行沟通、交流，结合实际情况，对隧道工程创新检测技术的管理适时做出调整和改进，力争实现隧道工程创新检测技术的科学管理。
2创新新技术在隧道工程检测中的应用
2.1 GPS在隧道工程检测中的应用应用GPS技术进行隧道工程设计中检测，一般采用的是载波相位静态差分技术，来保证能达到毫米级的精度；应用GPS技术来建立隧道勘探、施工控制网在隧道工程中就具有显著的优势了，这些工程一般是横向很窄、纵向很长，采用传统的三角锁导线方法的误差累计过大。采用GPS技术，因为点与点之间不需要通视，就可以铺设很长的GPS点来构成三角锁，用来保持长距离线路坐标控制的一致性。
2.2 探地雷达技术在隧道工程检测中的应用探地雷达现已被广泛应用于各类隧道工程检测中，其应用技术必须向智能化的方向发展才能符合隧道工程检测不断提出的新标准、严要求。探地雷达应用技术的智能化发展，代表着隧道工程行业技术应用的高水平阶段，是隧道工程行业传统检测技术与现代信息技术完美结合的产物。探地雷达应用技术的智能化是指以隧道工程建设项目为平台，以现代隧道工程技术系统、信息自动化为骨架的隧道工程与信息技术的综合体，是隧道工程技术应用科学发展与全面创新的必经之路。
探地雷达应用技术的智能化发展及其辅助功能综合化和自动化的逐步实现，为隧道工程技术人员与施工人员提供了一个更为安全、方便、稳定的地下施工环境，并且进一步增强隧道工程建设高效、经济、节能的新时期特点。因此，探地雷达应用技术的智能化发展必然受到世界范围内的重视，并逐渐成为隧道工程领域中的一个新的技术应用类型，而被应用于更为广泛的范围。
2.3 数字化测绘技术在隧道工程检测中的应用数字化测绘技术在隧道工程领域得以广泛应用，使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。大比例尺地形图和工程图的测绘，历来就是城市与工程测量的重要内容和任务。
常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作，同时还有大量的室内数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。随着电子经纬仪、全站仪的应用和GEOMAP系统的出现，把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来，形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图，也可提供软盘，为专业设计自动化，建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。
3结束语
隧道工程设计中出现的各类问题，一方面与当前中国隧道建设甚至整个交通行业建设周期缩短有关；另一方面，这些问题的产生与中国公路隧道建设的总体发展水平也有很大关系。相信随着我国隧道建设的迅猛发展，隧道工程设计中的检测将会逐步走上系统化、法制化的轨道，信息技术将会普遍地运用到隧道工程设计检测管理中，工程设计人员的素质将会有很大提高，全面管理体系将广泛推广应用，我国的工程质量管理水平将会提高到一个新的水平。
参考文献：
[1]张晓龙，李彬.地质雷达快速检测运营公路隧道隐患[J].上海地质，2008（9）．
[2]刘志伟.浅淡新技术在隧道工程检测中的应用与发展[J].程地质学报，2008（7）．
[3]牛春林.数字化测绘技术在隧道工程检测中的创新应用[J].岩土工程，2005（5）．
篇2
关键词：智慧城市；城市建设与管理；智能化基础设施；管理平台；智能交通产业
1智慧城市建设与管理理念
信息技术的快速发展推动智慧城市发展，给城市建设中的规划、建设、运营、服务带来变革性的变化，并以智能化、数字化、网络化应用模式呈现。以上海隧道工程股份有限公司（以下简称“隧道股份”）在盾构法掘进技术工程施工领域的应用为例，阐述智慧城市建设与管理理念。
1.1盾构法隧道施工专家系统
1992年由隧道股份、上海市隧道工程轨道交通设计研究院、上海申通地铁集团有限公司、同济大学及上海工业大学（现上海大学）5家单位联合开发形成初步模型，以人工智能预测技术解决上海地铁盾构法掘进过程中地面沉降预测及沿线建筑物保护问题。该系统经过近10a的开发调试，已成功应用于上海软土地质下的盾构穿越工程，破解上海地质密码，突破前苏联专家提出的“上海不适宜建轨道交通”的观念束缚，并指导完成延安东路隧道南线、外滩观光隧道等穿越黄浦江的工程项目建设。
1.2盾构隧道远程信息智能管理系统
2002年为构建多项目盾构法隧道施工数据仓库，运用经典解析公式及分级神经网络技术开发并形成盾构隧道远程信息智能管理系统（见图1）。以数据驱动为核心原理，通过经典参数计算法和遗传算法的研究，对采集数据进行分析处理，得出控制地面沉降的推荐参数，实现对隧道施工的实时监控与管理，搭建技术信息数字化及数据资源共享平台，为盾构参数的优化和环境保护提供可靠的依据[1]。这套系统广泛应用在轨道交通建设项目中，有效减轻施工管理人员管理强度，通过信息快速传递加快决策，实现质量管理的事前控制，达到施工参数的最优化，产生相当大的经济效益，也为隧道智能化施工及大数据管理奠定基础。
1.3盾构法施工管理平台
该平台以管理驱动为核心，基于大数据处理方式，深度挖掘盾构法隧道施工数据指导施工。针对盾构设备健康状况，开展盾构机设备全生命周期管理研究，实现信息平台数据高速共享，为工程协同施工、抢险提供服务。该平台已将监控范围扩展至上海全部在建城市轨道交通项目，应用效果受到上海申通地铁集团有限公司高度认可，不仅实现对盾构法隧道施工中质量、进度、安全和设备等海量数据和实时数据的监测集成，还实现对盾构法施工全生命周期的动态监控、风险预警及智能决策。
1.4基于智慧城市大数据管理的BIM技术应用
BIM的精髓在于将信息贯穿于市政工程整个生命周期，实现市政工程全过程的生命期管理[2]。2010年～2013年是BIM技术应用发展的第一阶段，以着重解决项目技术难点为应用目的。设计方面可实现在结构图中检查钢筋碰撞与管线等构筑物碰撞的潜在危险；施工方面主要通过3D、4D、5D模型实现施工可视化、进度控制和工程量统计及成本控制等应用。以上海预制装配式研发中心项目为例，该项目于2010年建设，在项目中采用Revit和Tekla2个系列软件进行BIM建模，在提升项目设计和出图效率的同时，有效减少交叉碰撞矛盾，实现施工过程的可视化和精确化统计管理，优化施工工序，提升施工管理水平。2013年～2016年是BIM技术应用发展的第二阶段，该阶段强调业主主导地位，利用标准、平台和网络技术，实现多方、多专业协同应用，并以项目数字资产和资产移交运营为目标。以厦门市轨道交通L1一期工程BIM项目为例，在项目建设之初，业主创建一整套BIM技术应用实施标准，应用“同城光网”协同技术，将11家设计单位（20个专业）、16家施工单位通过BIM平系在一起，建立126.87GB的协同模型。实现对工程质量、进度、安全和投资等方面的高效集成化管理，有望形成国内第一套完整的轨道交通项目数字资产。
2智慧城市建设与管理的先驱与产业化
在城市基础设施建设与管理的视角下，智慧城市管理模式在新技术渗透中逐步带动传统产业技术更新迭代，在城市基础设施建设的各个领域中催生出信息化、智能化的细分市场，产生特有的产业竞争态势，以智能交通为例，阐述智能交通给智慧城市建设与管理带来的变革、发展和产业化。
2.1智能交通是智慧城市建设与管理先驱领域
智能交通产业在完善道路设施基础上，将先进的电子技术、信息技术、传感器技术和系统工程技术等集成运用于地面运输中，建立新型现代服务业。随着城市化建设加速发展，智慧交通在城市化进程中占据越来越重要地位，是城市经济发展的基本保障。2012年12月由美国科罗拉多大学博伊德•科恩博士提出“城市智慧论”评价体系排出全世界智慧城市发展前10位中，50%以上的城市均将智慧城市的发展聚焦到智能交通领域。我国综合运输效能低下、公众出行不便、交通安全态势严峻、交通能耗高、交通服务水平落后。在当前快速城市化进程中，绝大多数城市交通成为困扰之一，给经济、环境、治理等带来一系列难题。智能交通产业化发展是实现我国城市交通体系转型升级的关键要素。国内智能交通应用成果主要包括智能化公共交通、智能道路交通管控、停车诱导及信息化管理、ETC不停车收费及ERP等。在珠海智能交通体系规划中，建立健全珠海市智慧交通系统建设、运营维护与管理机制，汇聚城市道路、公共交通、港航、停车、公路网的交通数据，保障系统建设有序、统一的交通数据接入标准；市中心交通信息采集覆盖率90%以上，实现市中心路口联网率90%以上，确保公共交通智能化服务平均运行速度20km/h；通过品质服务，搭建完整的公共交通管理系统架构，建设专用机房和监控调度大厅，实现与珠海市交通信息中心的信息交互以及与珠海市交通指挥中心之间信息的互联互通（见图2）。
2.2智能交通产业化发展设想
智能交通产业化发展以市场为导向，优化综合交通运输体系管理，提升出行效率，支撑安全和绿色发展，打造交通数据实时获取、交通信息交互、交通数据处理、智能化交通安全、智能化组织管控等技术集成创新，作为“城市交通大脑”为智慧城市建设与管理奠定基础。1）城市交通出行的互联网共享经济。以绿色出行城市共享单车为例，参照法国智能自行车运营及其产业化发展的成功经验，2005年德高公司在里昂开发运营的VELO'V公共自行车系统，德高公司在其12a运营期内获取该系统全部城市广告垄断权，并获得约6亿欧元的可观收入。目前，其智能化运营的公共自行车系统已覆盖法国、澳大利亚、比利时、西班牙、俄罗斯及日本等全球多个国家的近30座城市，至今仍保持着智能化自助自行车运营领域的世界排名第一。在国内，城市交通共享发展过程中也出现如ofo、摩拜、滴滴等，利用互联网、大数据技术，紧跟市场需求，重点解决城市出行“最后一公里”问题，探索出新的商业与产业发展模式。其中摩拜单车从2015年10月首轮融资开始，不到一年时间摩拜单车完成三轮融资，且融资规模不断扩大，最近一轮融资规模达到1亿美元。随着技术的更新迭代，该领域还有很大的产业化发展前景。2）城市公共交通大数据信息服务。未来随着综合交通发展和便捷出行的要求，信息共享和智能化服务技术将得到充分发展和应用。在主要大中城市建成覆盖公共交通、城市路网、高速公路以及综合枢纽的集成化交通信息采集、处理、决策支持和服务系统，实现对公交车、出租车、城市轨道运行车辆以及客运枢纽运营车辆的智能监管，实现对城市交通运行的整体协调管理与服务（见图3）。3）智能运输安全保障体系。中国交通安全事故死亡率常年位居世界第一位，智能交通技术在交通运输安全领域的应用至关重要。智能化交通安全保障体系的建立，是人、车、路协同的综合系统，不仅需要人和车具有智能化的信息技术，还需要作为城市公共基础设施的道路及交通设施具有智能化，能提供分析事故成因、预控决策、安全管理服务，从而实现交通运行安全防控一体化。
3结语
智慧城市终将是城市发展的必然趋势，并成为社会经济发展与人类文明进步的核心承载平台。信息技术的不断发展推动未来智慧城市更富有创造力、吸引力，成为智慧城市发展的坚实基础。未来，城市智慧化程度的不断提升需要更多城市管理者、建设者、运营者等多方资源的互通协同，基于集成化商业模式及未来新兴产业发展是今后值得深入研究的重要内容。
参考文献：
[1]张洋.基于BIM的建筑工程信息集成与管理研究[D].北京:清华大学，2009．
篇3
关键词：采矿 自动化 信息化
中图分类号：F406.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（c）-0030-01
我国虽然是一个能源消耗大国，但是可供开发的矿石资源却十分有限。尤其是我国的采矿技术和设备与发达国家相比还有比较大的差距，采矿设备陈旧、自动化程度比较低，致使国内的自产矿石无法满足国民经济发展的需求。近些年来，随着全球经济一体化趋势的不断增强，国内的许多矿山项目引进了国外的一些先进设备。再加上国内企业和研究机构对采矿设备的不断研究和创新，各种新型的采矿设备和技术也得到了推广和应用，我国的采矿产业得到了很大的发展。但是，对于采矿技术的深入研究，提高采矿设备的自动化程度在提高我国能源产量、促进我国经济发展方面有着重要的意义。
1 采矿设备的发展方向
2012年的矿业目标就是广泛吸收各相关学科的先进技术，创造更高效率、更低成本的采矿模式。我国目前所使用的采矿设备生产效率低，自动化程度差，这成为制约矿山事业快速发展的一个瓶颈。在过去的20多年时间里，采矿设备的遥控自动化作业技术得到了重视。各采矿发达国家、世界知名的采矿设备制造公司、矿山软件开发公司都进行了这方面的研究和实践。实现采矿设备的自动化对于矿山事业的发展是非常重要的。第一，凿岩机械趋向全自动化。近年来，自动化凿岩及自动凿岩机械也相继出现。挪威、日本、法国、美国、英国、德国、芬兰、瑞典及俄罗斯等国家的许多厂家都参与了采矿设备自动化发展的研究。由国际镍有限公司、鹰桥有限公司、加拿大矿山自动化与机器人学中心（CCARM）等开展的矿山自动化计划（MAP）就是为采矿业在机器人学和人工智能方面进行研究。
凿岩机器人自动开孔、防卡钎、台车和钻臂自动移位、自动停机、自动退钎、定位、遥控操作系统。这类凿岩机器人主要用于隧道的开挖，因此，很多时候我们又称之为为隧道凿岩机器人。进入90年代中期以来，国内对电脑导向和全自动控制的凿岩机器人的研究也有了很大的突破。北京科技大学1993年完成了钻孔过程计算机控制寻优的实验室研究。中南工业大学完成了凿岩机器人运动学及动力学模型、孔序规划、车体定位控制等，填补了我国全液压自动化台车研究的空白。由以上的分析我们可以看出，自动化是采矿设备的一个很重要的发展方向。
2 采矿设备自动化的应用
采矿设备不断与计算机和微电子技术进行结合，实现了智能化的发展趋势。可以说，目前采矿设备的自动化、智能化已经取得了实质性的进步。无人驾驶的采矿设备已经进入实际应用的阶段。
2.1 智能化露天设备
随着微电子技术和卫星无线通信技术的飞速发展，露天矿设备逐步开始向着自动化的方向发展。首先是车载监控，为使用者提供相关的运行和维护的信息，通过无限通信对设备进行实时的监控。早期的电铲仪表及监控系统是这方面的工作先驱。目前，国外生产的露天矿大型穿孔、装载和运输设备一般都配有车载监控分析系统。第二，GPS定位系统，通过GPS全球卫星定位系统的运用，能够实现科学的微型定位。现阶段，定位精度有了大的提升，可达l m以内，还有精度达到厘米级的高精度系统。第三，矿山调度系统，全面提供实时数据和前期生产数据。另外，如果将矿山调度系统与卫星定位主系统连接，进行实时的设备监控。
2.2 铲运机技术
提到采矿设备自动化我们就不能忽略了铲运机技术。首先出现的是在视觉范围内遥控铲运机技术。后来出现了借助控制导线实现铲运机的运行控制技术。此种控制技术是利用埋设在运输道路上的控制导线测定铲运机的行驶位置和速度，并将取得的数据与计算机里面的设定数据进行比较，然后将相应指令通过无线电发送给铲运机，操作人员通过视频监控器监控铲运机作业状态。还可以在铲运机上装有摄像机和接收装置，铲运机在摄像机的引导下沿着巷道顶板和边帮上的白色条带运行，自动完成行使工作。装载和卸载则由操作人员在控制室内进行遥控作业。
2.3 深海采矿机器人
深海采矿与陆地采矿相比，其作业环境比较复杂。同时，由于人很难到达洋底，因此十分需要可自主移动的深海采矿机器人。到现在为止，世界各国进行的深海采矿试验还只有很少的几次。世界各国都十分重视利用虚拟现实手段与仿真技术来进行深海采矿系统的研究。20世纪60年代末期，科学家们开始了自主式可移动机器人的研究。斯坦福研究院设计开发了可自主移动的作业机器人。我国学者得到深海采矿机器人在大洋底作直线运动时的拉格朗日运动方程，创建了三维深海履带作业机器人虚拟样机，使用多刚体动力学仿真软件MADYMO，建立了采矿机器人的动力学模型。整个深海采矿系统由海上监控系统和海底采矿系统构成。水上监控子系统主要负责采矿机器人的操纵控制、采矿机器人的位置和轨迹监控、数据及报警信息的存储、处理；水下测控子系统主要负责采矿机器人多任务调度、行走控制算法的实现及执行机构的控制。
2.4 凿岩机器人
隧道施工是一项潮湿、多粉尘、振动与噪声污染严重、劳动强度大的工作。这对人体的伤害是非常大的。中南大学何清华教授率领的智能机械研究所为了降低劳动强度、减少隧道施工对人的危害，成功开发了国内第一台隧道凿岩机器人。计算机控制全液压凿岩钻车（凿岩机器人）是自动化技术与机器人技术在凿岩钻车上的应用。在全液压轨行门架式凿岩钻车腹下给装渣运输留出运行通道，当爆破时或爆破后钻车只要退到爆破安全距离即可。凿岩机器人是采矿设备自动化发展的需要，对于采矿业的发展，尤其是隧道工程是非常重要的一项技术。
3 结语
自动化是采矿设备的一个发展趋势。采矿设备的遥控和自动控制技术提高了生产效率，增加了安全性，降低了成本，对有危险的作业具有更大的优越性。因此，在隧道工程中、深海工程中应用的更为广泛。
参考文献
[1] 姚维信，王贤来.金川矿山采矿装备大型化自动化的发展[J].采矿技术，2010，10（3）.
[2] 陈勇，桂卫华，王随平.深海采矿机器人控制体系结构研究[J].控制工程，2009，16（4）.
篇4
【关键词】盾构机；自动控制；现状；展望
为了满足社会经济发展需要，减轻地面交通工程的压力，我国的地下隧道、巷道等工程量不断增加。盾构机是地下工程施工中使用的一种重要机械，主要用于隧洞的开挖掘进，在地下工程的施工建设中发挥不可替代的重要作用。地下工程的施工存在着多种不确定的安全威胁因素，如地质环境、施工工况等，为了减少地下施工的安全事故发生，盾构机的发展朝着自动控制的智能化技术方向发展。现今的盾构机已经是集机电技术、液压技术、信息技术、自动控制技术于一体的综合性智能化机械设备，不仅能够对土体进行开挖、切削、输送支护，而且具有测量导向和纠偏等多种功能。近年来我国大力发展盾构技术，使得盾构机掘进的自动化程度逐渐提高，但是综合来看我国的盾构机自动控制技术仍然不够成熟，自动控制还处于人工操作的阶段，施工安全问题仍然不能掉以轻心。盾构机要达到高质量、高效率、高安全性的施工，完善实现机器的自动化操作是盾构机发展的方向。
1、盾构机自动控制技术现状分析
1.1盾构机掘进系统的自动控制
盾构机掘进系统多采用智能的控制方法，20世纪90年代由仓冈丰采用模糊控制理论来控制盾构土压平衡，但是却无法保证系统的稳定性。LI等在此基础上设计了在非线性掘进控制系统中使用模糊免疫自调整PID控制器，提高了土压的稳定性。随着不断的研究和改进，胡珉等采用遗传算法对盾构机的施工参数进行了优化，制定了优化的控制方案。随着施虎等人对于盾构机排土的控制分析，对螺旋输送机的转速加以控制，促进了盾构机的土压平衡。随着智能化专家控制系统的不断更新，盾构机自动控制系统中引入了自动识别和驱动公路效率的技术，对盾构机的运行和土体掘进时的压力分布情况的研究，一种盾构机推进系统的自动控制方式产生。根据压力控制的数学模型，和偏差修正等控制策略，使盾构机的压力控制和液压缸的自动控制得以实现。另外胡国良等对排空控制的研究，提出了将PID控制技术在排土控制中使用，实现了螺旋输送机排土的自动控制。
1.2位姿控制
盾构机的位姿主要通过对推进系统的液压缸进行控制来实现的。自20世纪80年代 SAKAI等将卡尔曼滤波理论在盾构机的位姿控制方面应用并且建立了控制模型后，国内外的专家和研究人员开始了对盾构机位姿控制的研究。李惠平等根据盾构机控制的特点对模糊控制器的设计提出了“先分后合”方法，更便于调节控制器的性能。之后我国的研究人员在此基础上进行完善，将LabVIEW在盾构机位姿控制器的设计中加以应用，又通过模糊控制器得出千斤顶纠偏控制量，逐渐实现了盾构机位姿的自动控制。为了使系统具有更好的通用性，能够在不同的地质条件下稳定运行，MITSUTAKA提出了盾构机推进过程中动态载荷的理论模型，该模型对盾构姿态影响的各个参数所具有的敏感性进行分析，为提高位姿自动控制的精确度发挥了重要作用。
1.3管片的自动拼装
手工管片拼装存在很多弊端，实现管片的自动拼装十分必要。20世纪80年代，日本最先使用了管片自动拼装的设备，各国开始了管片自动拼装的研究。国际隧道协会针对隧道管片的拼装制定了设计准则。赵志杰等对通用管片进行研究，配合盾构设计轴向的特点，通过多环组合的方法对管片的拼装点位进行选取，并对切向纠偏路线进行制定，开发出虚拟的管片拼装系统。在日欧等过，已经实现了管片的全自动拼装，利用机器人动态模型，实现了管片支护和拼装的全自动控制。
2、盾构机自动控制技术存在的问题和发展趋势
2.1需建立密封舱压力动态平衡为目标的控制模型
密封舱的压力失衡会导致隧洞开挖中发生地面沉降，这是隧洞盾构集中的重点和难点所在。国内外的专家和学者对密封舱的压力平衡加大了重视力度和研究投入。但是因为对密封舱压力动态平衡控制还缺乏细致深入的人身，对其的研究和设计也只能以不断的试验为途径，目前还没有建立起精确的密封舱压力动态平衡的控制模型，此方面的控制技术还有待于发展。在未来的研究工作中，要着重对此方面的机理进行研究分析，建立以密封舱压力动态平衡为目标的掘进系统的控制模型，对密封舱的压力实现自动化控制，从而提高地面沉降控制的精度。
2.2制定掘进系统的协调控制策略
盾构机对土压的控制通常是采用舱内土压力值预先设定的方法，在根据实际的施工情况和压力变化对子系统的施工参数进行一一的调整。各个子系统间的工作模式的是具有一定的独立性，而且是依靠人为的手工条件。为了对密封舱的压力实现高度精确的控制，制定子系统间的协调控制策略十分必要。这就需要对子系统间的耦合关系进行分析，对各项控制参数和密封舱压力间的映射关系进行研究，制定掘进系统的系统控制机制策略。
2.3位姿与动态轨迹的控制
目前对于盾构机的位姿和动态轨迹控制主要是通过操作者进行人工操作或者利用模糊控制策略进行自动化控制，多是凭着经验来进行控制理论的程序话制定。当遇到陌生或者极其复杂的地质情况，对盾构机的位姿和动态轨迹就很难做到准确的控制。因此，需要对影响盾构机位姿的各种因素进行分析，建立控制模型，并对盾构机在的运动轨迹进行动态规划，实现位姿和动态轨迹的自动化控制。
2.4控制系统的集成
为了能够对盾构机的各个子系统进行实时的信息监测和控制，在建立盾构机控制系统时要将机器的性能、功耗、成本等各个因素考虑进去。设计具有高掘进性能、低能量损耗、地质适应性强的集监测、协调、控制于一体的集成化控制系统，这是盾构机发展的大势所趋。
3、结语
盾构机要实现高效、安全、精准的施工，走全自动化控制的发展道路势在必行。随着自动化技术的发展和盾构机结构的不断优化，盾构机自动化控制也必将不断的发展和进步。我国要实现盾构机的全自动化控制，还面临许多难题和调整，这需要广大专家和研究人员的共同努力，在实际的工作中不断的探索和研究，克服技术难题，让盾构机在我国的地下工程中更好的发挥作用。
参考文献
[1]杨华勇，龚国芳.盾构掘进机发展战略研究[C].上海国际隧道工程研讨会论文集.上海：同济大学出版社，2011：339～346.
[2]上官子昌，李守巨，孙伟等.盾构机开口率对密封舱土压力分布影响的数值模拟.铁道建筑，2010，（12）：60～63.
篇5
关键词：电气工程；施工技术；研究分析
中图分类号：F40 文献标识码：A
1工程概况
营盘路湘江隧道东起营盘路与蔡锷路交汇处，西至咸嘉湖路王陵公园旁，双洞长约2.5千米，共有A、B、C、D四个匝道，属长大城市道路隧道。我公司承担隧道强电安装工程，2011年10月29日试通车，11月27日完成电气分部工程验收。
2主要实物工程量
高低压配电柜76台，干式电力变压器6台，动力照明配电箱173台，电缆桥架15200米，各型电管1.5万米，电线电缆42万米，LED照明灯具5400套，接地扁钢8500米，型钢支架约50吨。
3隧道电气安装工程的特点、难点
营盘路湘江隧道工程相对于其他民用建筑有其特殊性，具体体现在如下几个方面：
（1）营盘路隧道属市政类工程，现场周边场地狭小，没有适合的材料堆放场地及临时设施布置场所。
（2）隧道内施工作业点多面广，单线作业距离8000米，材料设备二次转运困难。
（3）隧道狭长、弯曲，无手机信号，对讲机通话距离不超过300米，给项目施工期间的通讯联络带来相当大的难度。
（4）营盘路湘江隧道工程施工周期短，由于土建是完成一段，交付安装一段，造成各专业施工班组一哄而上抢作业面，安全隐患多，协调难度大。
（5）隧道内阴暗潮湿，跳闸停电频发，各种机械尾气无法有效排除，局部干燥路段灰尘弥漫，施工环境恶劣。
（6）根据设计图纸，隧道照明灯具安装在隧道左右两侧洞壁上，照明电线穿管沿侧壁通长敷设，而隧道断面呈不规则的椭圆形，数个回路的电线共管敷设给穿线和灯具接线不便于区分回路，且灯具安装难以整齐美观。
（7）水泵房2根电源电缆规格为3×240+2×120，单根长度为730米，重量达到7吨。采用传统方式敷设工效低，不能满足进度要求。
4采取的对策及措施
（1）针对隧道施工现场场地狭小无法布置完整的材料设备堆场和临时设施场所的问题，项目部决定分别在河西的银洲度假村、王陵公园、河东的湘江风光带以及东岸隧道入口敞开段等四处布置小型材料加工场地和堆放场地，材料仓库采用租赁集装箱式板房的形式，每组板房长6米，宽3米，照明灯具及电线均已组装完毕，运到施工现场即可使用，组合和分拆非常便利，可以根据施工需要移动位置。后期材料仓库设在东西两岸的高低压变配电房，基本保障了工程需要。
（2）项目部将整个隧道按里程划分为东岸南线、东岸北线、西岸南线、西岸北线四个标段。安排四个班组分标段施工，以减少每个班组的施工作业距离，同时要求每个班组配备微型面包车或机动三轮摩托车作为小型材料设备的运输工具。配电屏柜、变压器等大型的设备则用机叉车进行转运，再通过手拉葫芦吊运至变配电室。班组成员大部分配备电动单车，小型手动工具及临时电源线等可以通过电动单车运输，可以节约施工人员到达现场的时间。同时班组人员上班时要将这半天所用的材料设备及施工机具准备齐全，以避免多次往返作业点到仓库而浪费时间。项目部要求各班组在每天下班前将未用完的材料收集整理，价值不高的堆放在不影响其他单位施工的地方，而对于价值较高的材料设备一律运回仓库保管。
（3）针对隧道内通讯不畅的问题，项目部除配备部分无线对讲机之外，给每名管理员配备电动单车以便于通讯联络。同时项目施工管理人员坚持每天上班前与各施工班组碰头，交待当天要做的事情，并且大部分时间在隧道内巡视，协调解决施工中遇到问题，尽量避免因通信不畅而影响施工进度。
（4）对于隧道施工作业面不足而造成各专业交叉作业多，安全隐患大等问题，项目部与总包单位及各兄弟单位保持密切联系，积极协调以尽量错开同一作业面内各方施工时间，积极寻找新的作业面，比如在进行电缆沟支架安装时，在土建进行电缆沟施工前就将预制好的支架沿电缆沟按规范要求的安装间距沿电缆沟摆放好，一旦土建拆模立即安装，为后续工作的开展节约了时间。为避免电缆桥架安装时物体坠落砸伤下方的施工作业人员，班组使用的移动脚手架上部安装围栏，小型工具放在工具袋内，用完即时归袋。
（5）针对隧道内施工环境恶劣的问题，项目部为每位作业员工配发了卫生口罩，减少粉尘吸入，安排维护电工对隧道内临时用电设施进行详细检查，及时处理各类停电故障，排除用电安全隐患，对局部干燥路段，要求总承包单位安排洒水车定时洒水降尘。在施工后期，利用消防专业已经安装的射流风机接用临时电源进行局部通风，以降低施工机械尾气的浓度，保障员工的身体健康。
（6）在进行隧道照明灯具安装前，项目部对设计图纸进行了优化，在隧道左右两侧各增加一趟灯具桥架（规格为200×150），照明电线敷设在桥架内，灯具安装在桥架正下方（灯具外形尺寸为1200×160）。为确保安装效果，项目部采用样板开路的模式，购置一台红外线定位仪，首先在河西主道安装一段样板，桥架支架采用三角形，与隧道相连的两端采用活动接口，各有50mm的调节余地，经反复研究才定型并绘图交厂家批量生产。样板段安装完毕后整体看起来协调、美观，经业主、监理及设计单位现场代表检查通过后，再通知各施工班组集中观摩、学习并进行推广。
（7）针对隧道电缆敷设的难题，项目部专门聘请了一支有丰富施工经验的队伍，单独承包隧道高低压电缆敷设。打破常规，采用机械结合人工敷设的方式，从电业局租赁了两套承重10吨的电缆放线架，租赁了两台重型卡车和一台16吨汽车吊，将电缆盘架设在重型卡车上，电缆敷设时，卡车缓缓前行，车上的作业人员滚动电缆盘，电缆从车上引下，车下的作业人员将电缆逐段摆放至路侧的电缆沟中并及时整理固定，电缆首尾两端则由人力敷设进配电间或设备电控柜中。
参考文献
篇6
关键词：隧道施工，方法探讨
中图分类号：U455
0、引言
近年来,随着国民经济的高速发展,交通事业也得到了飞速的发展,隧道的应用越来越广泛。采用高质量的隧道施工方案,不仅可以缩短交通线路的长度,提高交通线路的标准性,而且能够提高交通道路的运行速度,减少交通运营期间的养护、维修,保证了交通道路的运行畅通。因此,加强隧道施工中的质量控制至关重要。
1、关于公路隧道施工中的质量问题分析
1.1在隧道施工中常见的质量问题
在台阶开挖时，扩挖下半断面时开挖面经常控制较差，中部常出现超挖较多，超欠挖严重，而墙脚则出现欠挖较严重。采用台阶或分部开挖时，拱脚悬空，暴露时间过长，造成拱顶下沉量过大，甚至出现塌方。而在超挖严重的区域使用挡板、杂物，则容易造成初期支护与围岩脱离，形成空洞，这是非常严重的质量问题。在围堰的初喷时，多数问题在于立钢问题。锚杆的问题也比较突出，锚杆不按设计数量施工，少打或根本不打，特别是拱部。有锚秆长度不够，砂浆不饱满，锚杆孔的角度和方向较随意，锚杆垫板没有贴紧表面等一些问题经常出现。二次衬砌拱背混凝土灌注不满，导致拱预厚度不够，严重时外层钢筋、拱顶脱空。而在衬砌浇筑过程中，经常出现材料供应跟不上，发生机械故障，出现浇筑缝隙，如果没有按要求进行处理，新老混凝土交接呈不利于结构的稳定的形状。
2、隧道施工中的机械设备问题
隧道施工的机械设备的质量情况，对施工的生产能力和生产效率产生很大的影响，对施工企业采用什么样的技术水平有着决定性的作用。对施工机械设的不同选择和开发，直接影响隧道工程的施工质量。随着社会的科技进步，隧道施工的机械设备已发生了变化，有由中小型向大型化、多功能化和信息控制智能化方向发展的趋势。目前就两种应用问题分析的传统装备，分别是凿岩设备和手持风钻多功能台架。对于凿岩设备，使用成本比较高而且一次投入过大是其不足方面，旧的进口液压台车使用保证率很低，使用耗费惊人，还有施工进度不是很稳定、无保证等问题。因此，只有对这些问题明确认识，并加以改进和完善才能促进行业的快速发展。
3、隧道施工环境问题
在公路隧道的施工过程中的环保问题，一直受到人们的关注，从生态角度来看，生态环境一旦遭到破坏，恢复难度很大、投入成本成倍增加，而且难以达到好的效果。我们既要重视硬件，也要加强软件。隧道施工中应该同时注重隧道保护生态，如果不重点加强施工阶段的保护、治理以及恢复的管理，提高工程环境效益就有困难，这样会导致经济效益和社会效益也会跟不上。这类破坏不仅会带来上面提到的问题，而且造成视觉和环境污染。这种问题的出现，主要原因可以归结为制度中执行不力、不和谐，特别是在施工阶段，对环境保护措施落实不到位。很多施工单位在建设时，过分追求景观，容易造成极高的环境保护成本，工程建设负担相当重。当然，公路隧道的环境保护，不能单靠施工单位，而是需要设计、监理、施工、业主和地方政府等各方面的大力协作来共同完成。如果在建设过程中在隧道设计时就要采取新工艺，使用新材料充分解决可能的环境问题，在施工过程中，采取一切可能采取的措施，争取将公路隧道旋工对环境的影响降到最低限度，减少环境破坏，实现可持续发展。
4、隧道施工常见问题处理方法
在设计阶段要运用动态设计，同时引入国际上比较合理的施工和设计的思路，在对隧道施工工程的大中型项目施工设计时，要系统的方法收集相关资料，同时技术人员多开展经验交流活动。根据同类工程及开挖地域的地质、水文等条件进行类比设计，这样做的一个确定就是，可能会使设计方案同开挖地的实际情况不相符，因此要根据实际情况适时修改设计方案，运用现代的信息技术，实行施工设计的模块化编制。同时按时组织对施工经验进行积累、分成不同组进行交流，同时不断地优化，改进有关的设计方法，减少无效劳动，保证工程施工进度及工程质量；其次，在施工过程中，从人员角度看，要上岗前进行上岗技能培训、技能和安全知识，提高施工工人的技术水平。注意调节施工的环境，在狭小的施工空间、噪音大，能见度低等情况，会干扰施工人员情绪、对施工技能发挥都有很大影响。第三，由于公路隧道施工过程中，存在许多不确定的影响因素，如隧道的开挖方法、围岩的支护、地下水的排放、监测点的设置、爆破手段的采用等都会对公路隧道的施工带来隐患。提高隧道施工管理水平实施有效的用人计划，在遵守规范的条件下，合理的把人力、设备和资金配合起来，统一使用，达到设备最佳利用率，劳动生产率高，能源消耗低的目的，使得工程施工比较合理。第四、在工程的监测和验收方面也存在一些不能避免的问题，这些问题都给公路隧道带来了严峻的考验。如有些隧道施工工程缺少有效的各工序的检测手段，隧道工程是隐密工程，工程质量的验收无法达到精确评价，工程隐患难以发现。第五，施工的同时要注重环境保护、我们的施工工艺要随着科技的进步加以改进，优化施工方案。
5、隧道不同部位的施工方法
5.1洞口施工
洞口段开挖将充分考虑洞内施工需要，修建供风、供水、供电设施及材料堆放场地和机械停放场地。开挖之前先做好截水沟施工。洞口段采用边坡、仰坡自上而下分层开挖，施工机械以挖掘机为主，尽量不采用爆破，保证不扰动原地层。明洞地段土石方开挖：采用全明挖法，若监理工程师有要求，也可采用拱上明挖拱下暗挖法。边墙基础必须置于稳固的地基上。遇有地下水时，须将地下水引离边墙基础。洞口场地用装载机辅以推土机整平压实：运输采用自卸车，挖方弃往指定的弃碴场。不允许全断面一次开挖，要分层分级进行开挖，边开挖边防护，在上一级防护工程完成之前不允许开挖下一级。
5.2洞身台阶法施工
台阶法是现在隧道施工常用的一种方法。具体方法是：先对上台阶断面的开挖轮廓线与炮眼位置进行测量放样，用油漆标出具子。让后采用凿岩机进行钻眼，顶部钻眼需在工作平台上进行。按照规范的要求装药爆破，通常采用光面爆破。在断面上进行喷锚支护，开挖下台阶，喷锚支护。
5.3注浆浆锚杆施工
锚杆孔位应按设计布置，偏差小于10cm，孔深误差必须保证在10cm内。钻孔本身应成直线，不应弯曲。方向应沿隧道周边径向，但不得平行于岩面。灌孔前应清孔，砂浆应随备随用，在砂浆初凝前应使用完。注浆应使用灌浆罐和注浆管，孔口压力小于0.4MPa。顺着锚杆孔注浆，直到孔口有浆液流出为止。每100根锚杆应随机抽样三根，作拉拔试验，以了解锚杆的锚固质量。施作锚杆时，同时应预埋格栅钢架的定位锚杆。
5.4中间岩体加固
洞口刷坡后立即沿隧道轴向对中间岩柱正面打入巾25mm注浆锚杆，进行注浆。当注浆达到强度后进行另一侧洞身的开挖。对拉预应力锚杆的施工：中间岩柱对拉预应力锚杆张拉设备用穿心式单作用于金顶。一端固定另一端张拉。锚杆固定端和张拉端沿纵向间隔一排布置，在同一截面上间隔进行张拉。千斤顶施加预应力时采取边张拉边拧紧螺帽的方法。
6、洞内装饰和施工监控量测
在瓷砖粘贴前，要将基底面清理干净，并进行湿润。施工时要粘贴牢固喷涂前，根据材料使用说明书进行喷涂试验，成功后编制喷涂施工方法，报请监理工程师批准。洞内喷涂做到粘结牢固、颜色一致、清洁美观。采用隧道周边收敛仪和拱顶位移仪对开挖面的围岩进行量测，根据监测数据及时采取措施，预防爆挖后围岩坍塌及支护失效，确保施工安全和工程质量，并把量测结果及时向设计单位反馈，以便设计单位及时修正设计。
7、结语
根据目前我国隧道工程施工中出现的一些问题，本文对现阶段的隧道施工方法进行了分析和论述。并从隧道施工总体上考虑，针对其中存在的问题加以简要的分析与探讨，提出了处理常见问题的一些方法。我们工程技术人员应不断地努力的研究与创新，采用新的工艺与新的施工方法。使整个交通建设水平上一个台阶，建设更好的隧道服务广大人民。
参考文献：
[1]夏智海.浅论提高公路隧道施工质量的措施和方法[J].公路交通科技,2010.
篇7
关键词：桥梁施工 风险预警 风险管理 DSS
引言
桥梁作为公路建设工程中重要连接线，在国内基础设施建设中有着重要作用，但是桥梁施工以其高技术、高风险、施工难度大、环境影响大、地质要求高等特点，已造成了巨大的损失。如何才能利用科学的手段减少风险和损失，是我们必须深思的问题。随着我国风险管理、预警管理的不断成熟，以及决策论与方法研究的推进，计算机科学信息技术的飞速发展。为满足决策需求，决策支持系统（Decision Support System，DSS）应运而生，DSS是在MIS和基于模型的信息系统基础上发展起来的可形式化、模型化的、层次较高的信息系统。
1、决策支持系统——DSS
1.1 DSS概念。DSS支持全部决策过程，不同的研究领域对决策过程模型有着不同的认识和理解，其理论研究及实践开发和很多学科领域的知识有关，涉及计算机科学、信息科学、管理科学、决策科学、行为科学等领域。它不断吸收其他学科的知识并遵循其自身结构与功能特征的发展规律以完善其理论体系。DSS广义是指用来描述任何支持决策过程的人机系统，狭义是指一种特定的技术。
1.2 DSS特征及功能。传统DSS基本结构总的来说分为两大类：一类是以Sprague两库结构为基础的“三部件”结构，它由数据部件、模型部件和对话部件组成；另一类是Bonczek（1981）提出的基于知识的“三系统”体系结构.它由语言子系统、问题处理子系统和知识子系统组成，它们分别从不同的角度揭示了DSS的内部结构和功能模块特征，但理想中的DSS的关键特征和功能包括：1、半结构化和非结构化问题；2、支持所有层次管理者； 3、相互依赖的或连续的决策； 4、适用性和柔性；5、易于使用的交互；6、重视效果而非效率；7、人控制机器；8、易于终端用户开发；9、建模和分析；10、数据访问；11、独立的、集成的和基于Web的[1]。
2、基于DSS的桥梁施工风险预警管理
2.1 预警指标体系建立。
桥梁施工过程本身就是一个复杂系统，其系统的复杂性、多样性、全面性是预警管理的特点。首先要确立预警指标，其原则是：① 科学性和可操作性② 可比性③ 定性和定量相结合④ 动态和静态相结合⑤ 全面性和代表性相结合。结合《公路桥梁和隧道施工安全风险评估指南》[2]，可将桥梁工程施工安全风险预警指标主要分为两个指标体系：（1）客观预警指标体系：包括桥梁建设规模A1、地质条件A2、气候环境条件A3、地形地貌A4、桥位特征A5等指标；（2）主观预警指标体系：包括施工技术安全可靠度B1、施工管理层素质B2、管理规章制度完整性B3、施工人员整体素质B4等指标。
2.2 桥梁风险预警管理系统建立
预警管理系统是以警报为导向、以纠正为手段、以免疫和安全性为目的的防错、纠错机制，本质是主体的自组织能力与预控能力，其通过对桥梁施工过程中引起风险变化的因素进行识别、监控、预测、评价、预警，再预防控制。系统主要包括三大块：数据库、知识库和模型库，如图2.1。主动的风险管理是现在管理理念的提升，与过去传统风险的被动管理相比，风险预警的内涵更为丰富，通过知识的研究、经验的积累，材料的收集，判断各项预警指标是否超过阀值，给决策者以警示，并及时采取措施，将风险造成的损失降至最小，则风险预警是主动地去预测和分析可能出现的风险，对风险建立相应的预案，防范未然。其过程为寻找警源，设置警兆指，分析警兆，监测并预报警度，总结出带有规律性的风险预警模型。如图2.2
桥梁施工风险预警系统是一个智能化的计算机软件系统，它的研制与开发应遵循计算机软件系统的开发原则，即经过系统分析、系统设计与系统实现阶段。但智能决策支持系统又区别于一般的软件系统，它将知识从处理流程独立出来，进行知识获取和知识处理，是基于知识的特殊系统。本系统采用结构化编程技术，将桥梁建设风险预警系统分为多个子系统，使系统既能完成整体的桥梁建设风险预警管理，又能通过各个独立的子系统完成局部预警管理，从而大大提高了系统的适用性和灵活性。
桥梁风险预警集成系统共包含7个子系统：风险辨识子系统、风险估计子系统、风险评价子系统、风险预警子系统、风险决策子系统、库管理系统、用户管理系统。如图2.3
通过运用桥梁施工预警系统中的对应指标的计算模型，以及规定合理的指标阀值，则可以通过系统智能化、程序化的得到相应的风险等级，如下综合评判模型：
R=（A1+A2+…+An）*（B1+B2+…+Bn） （2-1）
其中：An指客观预警指标赋分值，Bn指主观预警指标赋分值，*、+为某种计算准则
3、结束语
对于桥梁建设风险预警研究，主要为定性和定量两种方式：（1）定性研究：风险的复杂性决定有很多风险因素难以准确量化，则可采用专家调查法、管理评分法等定性方法研究，但其主观性较大。（2）定量研究：正是由于定性研究方法受主观因素影响较大，有时不能客观反映主体的实际风险状况，所以专家学者们越来越多的重视单变量分析方法、多变量分析方法、模糊数学法、神经网络法等定量研究 [4]。如何智能化、程序化解决桥梁建设中的风险问题，还有待更深层研究。
参考文献：
[1]黄孝鹏，周献中等.决策支持系统及其演化发展趋势研究.现代管理科学.2012年第4期.
[2]交通部.公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估指南.2011.5.
篇8
关键词：景区； 隧道群； 技术前期；研究要点；
中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：
项目背景及规模
1.1杭州属于世界风景名胜旅游名城。对西湖的保护历代都非常地重视，留下了许多人文墨客和名居、名寺、名园、名人。西湖景区面积为4235.76公顷。具有优良的生态环境、著名的人文环境和历史遗迹。对于生态环境、地下水的保护、大气环境、水土保持都非常敏感。为减少启动车尾气对景区环境的影响，杭州市城市建设前期办公室于2009年2月开始了杭州紫之隧道工程（紫金港路—之江路）的技术前期工作，并于2012年12月完成全部技术前期工作。
1.2杭州主城区三面环城一面山。紫之隧道地处杭州市西湖景区的西侧，项目设计全长 14.4公里。由三个连续特长隧道组成[东线：4899(隧道)+83（桥涵）+4052（隧道）+88（桥涵）+4987]。隧道全长13.938公里。项目以解决过境交通为主，兼顾区域通的双向六车道机动车专用隧道。在孟坞谷和西溪路设置匝道进行分级分流，为区域交通进行服务的总体设计模式。隧道等级为城市主干道。总投资为44.62亿元。它是目前世界上最大规模城市景区连续的隧道群。也是单洞最长的城市景区隧道。
紫之隧道工程区位图
二．技术前期专项研究的主要内容
城市风景区特长隧道群的技术前期工作，主要有以下几个方面的专项研究。工可阶段的地质勘探、植物生态调查及保护方案、地下水环境评价、水土保持方案研究、地震安全性评价、项目环境影响评价、地质灾害防治评估、工程可行性研究报告八个专项研究。
2．1工可阶段的地质勘探。
2.1.1勘探的目的：是为了了解项目的工程特征、工程方案的主要地质问题、为拟定隧道工程方案比选及编制可行行研究报告等提供地质资料。
2.1.2勘探的主要内容：收集区域地质构造、工程地质、水文地质、气象、地震、地形地貌特征；了解洞身段的围岩级别、地应力分布、水位地质条件、洞口稳定条件对环境的影响；了解沿线运输条件和水系状况。
2.1.3 勘探孔的布置：勘探孔可以和地下水环境影响调查布孔结合起来进行。勘探孔每个隧道不少于三个。线位巨中心线5-7米布置。深度进入隧道低下5米左右，便于方案深化时留有余地。
2.2植物生态调查及保护方案。
2.2.1植物生态调查的目的和意义。为评估项目建设对该区域植被与濒危植物的影响，查明隧道建设范围内的濒危植物与古树名木的种类与数量，提出合理的保护和迁移措施。并结合地下水及环境监测相关数据，评估紫之隧道的建设对该区域丘陵山区植被的影响。同时有利于长期监测隧道建设对该区域植被和生态环境的影响及动态变化，以维持该区域植被和生态环境的良好水平。
2.2.2植物调查的具体方式。第一部分，采用样本方法对隧道洞口左右、上下50米范围内的物种进行调查，评估其生物量、物种丰富度，并调查濒危物种以及古树名木，真实地反映资源量的客观情况，评估隧道建设过程中的生物量损失情况。第二部分，在每个隧道上方的三个山头设立样方调查点，记录植被类型，植物种类，各种植物的盖度，多度，生活型，高度，冠幅，胸径，以及生物量和分布地理信息等。
在隧道进出口上下、左右以及隧道上方山顶共取26个20 m × 20 m样方进行所有植物调查，并在调查样方内取3个5 m × 5 m样方进行灌木草本植物调查。
2.2.3 植物调查后保护措施。通过样方调查, 隧道施工区域共涉及的植物种类有56科，105属148种，其中多数种类为本地区常见属种，珍稀濒危植物仅有2种，分别为豆科的花榈木，和樟科的樟树，均为国家二级保护植物。因此对于施工区域内涉及到的少量珍稀濒危植物完全可以通过迁地保护的方式进行有效保护。
2.3 地下水环境评价报告。
2.3.1评价的依据。中华人民共和国环境保护标准HJ 610～2011《环境影响评价技术导则～地下水环境》。但本标准主要是对工业企业建设的地下水环境评价，在评价范围、评价等级，现场测试标准上面并不完全适合交通工程。对于建设项目要根据项目特征进行综合分析后确定。
2.3.2评价的目的。预测和评价建设项目实施过程中对地下水环境可能造成的直接影响和间接危害（主要是地下水流场或地下水位变化），特别是对地下泉水的影响而引起植被、水土流失、和居民生活生产的危害。针对这种影响和危害提出防治对策，预防与控制地下水环境恶化，保护地下水资源，为建设项目选址决策、工程设计和环境保护管理提供科学依据。
2.3.3评价等级的确定。
建设项目类别确定。首先要按照中华人民共和国环境保护标准HJ 610～2011《环境影响评价技术导则～地下水环境》，确定项目建设的类别。本项目为属Ⅱ类建设项目。
评价等级确定。评价工作等级应根据建设项目①地下水供、排水（或注水）规模、②引起的地下水水位变化范围、③建设项目场地的地下水环境敏感程度以及④可能造成的环境水文地质问题的大小等条件确定。确定本项目隧道工程区属于Ⅱ类三级。评价等级与项目的地下水观测年限有直接的联系。
2.3.4 评价范围的取用。要根据工程建设特点，涉及工程建设、永久生产运行可能引发地下水流场或地下水位变化主要为山体隧道段的引起地下水流场、地下水位变化，并结合水文地质单元进行。本项目评价范围面积约43km2。。
2.3.5评价的主要内容。地下水评价的主要工作内容有水文地质测绘、水文地质调查、水文地质钻探布置、水文地质试验、地下水位观测、室内试验六方面内容。
水文地质测绘。收集当地的气象条件，掌握降雨强度和降雨天数和时段，气压值、季节风向、年水汽平均蒸发量、冰冻天气和基本雪压等。调查现状的沟谷水系、地貌特征分析、
水文地质调查。要调查清楚地层的岩性、地质构造特征（如断层、褶皱、节理、层面）、地下水的类型（如空隙水的类别）、地下水的流场、划分地下水地质单元、分析地下水补、迳、排特征，
水文地质钻探。根据水文地质测绘和调查，进行地下水勘探孔位的布置。孔位的布置原则在每个隧道段，于隧道山体最高处的最大埋深区域进行三点横向孔位布置，和下游的横向三个地质钻探孔组成一对水文地质试验区。来获取地下水的流向和岩体空隙水的状况。同时结合工可阶段的地质勘探孔进行地下水的观测数据的记录。水文地质调查孔要与工可勘探孔进行综合一起布置。
水文地质试验。通过对孔位的压水试验，取得岩体的透水率q(Lu)、渗透系数 (m/d)，绘制出地下水监测成果图。为隧道工艺设计提供参数，确保在施工阶段不出现较大的地下水流失和喷岩，影响地表植物的生长和地下水系的改变，以及水土的流失。
地下水位观测。地下水位观测记录主要由钻探孔的地下水位观测和既有水井观测、溪沟、和其他能反映水位变化的区域的观测。
室内试验。主要是对岩样进行物理试验，对水样进行化学物质的测定，有否对钢筋及混凝土的腐蚀性物质的存在。
2.3.6地下水评价的结论和建议。要为隧道的走向和埋深提出建议性的意见，判定项目建设对植被、地下水流向、径流系数的改变、泉眼、生产生活用水的影响，以及提出隧道施工阶段的工法和防水措施、和水质对结构的影响程度做出科学的结论。
2.4.水土保持方案.
2.4.1水土保持目的。工程的建设将占用及扰动所用的土地。通过编制水土保持方案，评价项目对水土保持功能、水土涵养能力、土石方流失对区域植被、自然景观、河流、水库、土壤及周边居民安全等的影响程度。界定防治责任范围，提出相应的防治措施，最大限度地减小水土流失所带来的危害。提出方案实施的各项保证措施，做到水土保持设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用”的要求。
2.4.2水土保持方案的等级确定。等级的确定应根据区域生态功能规划建设项目的准入程度、和水土流失重点防治区的界限划分来确定水土保持方案等级。本项目属于龙坞风景区及水土流失重点防护区，因此本工程水土流失防治执行一级标准。
2.4.3 评价的主要内容。首先对项目建设的工程规模及形式、施工工艺、技术措施和开挖部位、出渣方式、临时渣场堆放场地、对外交通及场内交通布置、房屋拆迁、临时和永久的给排水系统、影响的绿化范围进行分析，确定水土保持界限区域面积。计算涉及区域的挖、填土方工程量和绿化影响面积。计算水土流失预测值、计算防治目标值[扰动土地整治率（%）、水土流失总治理度（%）、土壤流失控制比、拦渣率（%）、林草植被恢复率（%）、林草覆盖率（%）]。提出工程各区域水土流失防治目标。进行水土保持方案措施所需要的资金估算。
2.4.4 水土保持方案的主要保护措施。分析工程地质状况、土壤植被形态和地理地貌。对工程工程施工工艺、技术措施进行评价和作出优化方案的建议；对施工区域落实表土剥离及回铺、提出土方开挖的顺序和地表土的堆放要求；沉渣池的设置区域、容量和数量；开挖区的施工临时维护与边坡支护方案、地表的植被覆盖、渣土运输要求、临时道路边坡的植被覆盖、落实渣土去向。对项目建成后的绿化种植、植被恢复、土方回填提出要求。提出水土保持的监测和实施的保障措施。
2.5地震安全性评价报告
2.5.1地震安全性评价的主要目的：是对地震危险性分析计算以及场地地震动参数的确定（50年及100年的峰值加速度）。评价范围应不小于工程场地外延150km，近场区范围应不小于工程场地及其外延25km。
2.5.2地震安全性评价的主要方法：是通过对近场区地质及工程场地范围内翔实的地震、地质、地球物理、工程勘察、工程物探等方面的资料，进行综合分析、整理后，制定具体的野外及室内工作方案。通过数据模型的建立和现场实验(土层的分层剪切波速测试、分层取土进行室内共振柱试验)，进行综合分析和计算后对项目的安全性作出准确的评价和建议。
2.5.3场地危害性分析。通过对项目地震带的活动性、震源及深度、地质构造、断裂带的稳定性进行分析。主要的内容有地震活动性参数、地震活动特征统计分析、地震动衰减关系、地震危险性概率计算、基岩加速度反应谱曲线、基岩地震动时程。
2.5.4场地地震动参数的确定。地震动参数是工程抗震等级确定的一个重要依据，是结构抗震设计的基础性数据。主要是在50年超概率（63%、10%、2%，），和100年超概率（10%、5%、2%）状态下合成值的基岩水平加速度，作为工程设计的峰值加速度。
2.6地质灾害评估
根据国土资源部《地质灾害防治管理办法》第15条规定，城市建设、有可能导致地质灾害发生的工程项目建设和在地质灾害易发区内进行的工程建设，在申请建设用地之前必须进行地质灾害危险性评估。
2.6.1评估的主要目的：项目建设是否会引起地质的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。预测评价地质灾害的可能程度,进行地质灾害风险评估或地质灾害风险评价。
2.6.2评估的范围。以实际征地边界及考虑实际地质环境条件和地质灾害危险性影响，进行纵横穿越调查，及根据地质灾害发育情况确定范围。本项目南到钱塘江，北到文三街，东到西湖景区分水岭、西到大清谷路，评估面积13.1平方公里。
2.6.3评估级别的确定：主要根据地质环境条件的复杂程度和建设项目的重要性分级确定。本项目按一级评估。
2.6.4评估的基本内容和方法：进行地质环境在水文、气象、地貌、岩性、地层构造、工程地质条件的现状调查和分析，评价现状地质灾害活动的危险程度和预测地质灾害危险区受灾体的可能破坏程度,即地质灾害的危险性评价和灾害区的易损性评价,通过对既有建筑、构筑物、溪沟、湖泊的评估，进行单项指标或综合指标定量化反映地质灾害的主要特点和破坏损失程度。对隧道山体岩体爆破及基坑支护引起地质灾害事件的发生概率及发展速率的作出确定，进行危害范围及危害强度分区，区域危险性区划等。
2.7环境影响评价报告书
2.7.1环境影响评价的目的：通过对水环境、生态环境、社会环境、环境质量现状调查及环境影响预测分析，进而对项目污染防治、工程设计方案提出切实可行的环保对策和措施。为工程设计文件的和工程建设提供环境保护的依据。
2.7.1评价等级的确定。主要确定地下水环境评价、声环境、环境空气、水环境、生态环境的等级。本项目地下水环境评价等级为Ⅱ类三级，其他都为二级评价。
2.7.2评价范围。声环境、环境空气、社会环境评价为规划红线两侧200m范围内，生态环境为红线两侧300m，水环境跨越河流为两侧500m。
2.7.3评价及措施的主要内容。营运期间的地下水环境评价、水土保持方案评价、植物生态影响及保护方案评价、地表水系的影响分析与评价、机动车噪音的环境影响评价、机动车尾气的排放影响评价、工程通风方案的评估计、雨污水系统排放方式的评价以及相应的措施；施工期间的噪音防治及措施，大气污染防治措施、污水排放对地下水及地表水系等的影响分析和防治，有害垃圾及渣土等固体废物的分析和防治措施，土方开挖及施工便道对生态的影响分析与措施，隧道爆破引起的震动污染防治措施，和房屋拆迁对社会环境的影响分析和评估。
2.8工程可行性研究报告编制
工程可行性研究报告编制根据现有《市政公用工程设计文件编制
深度规定》需要从以下几个方面进行深化和补充。
2.8．1.建设项目的定位：景区隧道群主要是解决过境交通为主，
同时兼顾区域交通。如果在项目定位上不能科学地加以明确，如以区域交通为主，那么对于工程设计来说，投资的增加是必然的。而且对于景区的环境影响会带来更大损害。如水土保持、生态环境、水系的影响等。也会给区域的交通带来更大的压力，会出现整个区域交通路网格局的调整。
2.8.2.对规划选址论证报告的评估：规划选址论证报告提出的线
位着重解决的是项目的位置和规模。对于竖向设计、施工工艺、节点的技术性设计深度是远远不够的。考虑环境的制约因素也不多。如植物、树林、茶地、溪沟、地下管线交叉、既有桥梁限制等的技术节点、敞开段开挖的交通组织、隧道的施工方式、出渣通道、管理用房的规模及选址、既有建筑及文物古迹等都有可能会引起线位的调整。同时围岩等级、地震带的影响也会引起规划线位的调整。
2.8.3交通问题的研究。对于两端接线要科学地分析进出口的交通状况，切实解决过境交通与区域通的分流问题，以及出口段地面道路的路幅宽度是否能满通组织的要求，对于行人过街的安全·问题是否有切实的保障。如果以上这些存在问题和不足，就必须对原有的规划控制性详规进行调整。优化路网结构或加大道路红线宽度。
2.8.4隧道开挖方法的研究。上体隧道段开挖方法主要受到围岩等级的影响，开挖方法主要有钻爆法。爆破用的药量是影响开挖的进度要根据所处地域的外部环境来决定，如是否有环境影响的敏感点，社会影响问题等。钻爆法分为分层法或断面法等，这都与围岩等级有关。地面接线段隧道埋深要根据所涉及的地质状况、沿线建筑物、构筑物、桥梁、地下管线、交通组织等外部环境来综合确定。施工工艺采用暗挖法，即可以解决由于地层不均匀引起的施工难度及投资的节约。敞开段的支护方法也要综合考虑交通的组织和施工的难度。
2.8.5灯光照明设计方案。由于是连续特长隧道群，在行车舒适度上面存在一定的问题。因此只有通过洞内的装饰及灯光色彩的变换来改善行车的疲劳度，同时使室内的色彩及效果变得丰富及富有艺术性。
2.8.6配电系统网络构成的选择：配电系统是确保照明、通风、给水、排水、智能交通、消防、防雷、监控、车辆服务、管理用房供电不间断的重要基础设施。变电所设置的服务半径按0.6—1.2公里范围进行布置。高压网络供电方式有分散供电方式、集中供电方式、和混合供电方式三种。对于等级高的城市隧道群采用混合供电方式优于前两种供电方式。中压网络供电方式有小串接环网方案、小串接环网方案+联络开关方案、大串接环网方案三种。由于城市外部电源均失的几率很低，易于满足供电可靠性要求，因此对于城市隧道群还是采用小串接环网方案比较经济，一次性投入低。同时实施性好，占地面积也小。也便于管理。
2.8.7监控及通信系统方案的选择：监控管理模式有一级管理两级控制（隧道群串联控制型）、和一级管理三级控制（隧道群并联控制型）。从安全性而言一级管理三级控制高于前者。其中一个隧道的失控状态不会引起隧道全部的瘫痪。
2.8.8中央系统管理系统：是一个系统集成的中心。主要是对照明、通风、给水、排水、智能交通、消防、防雷、监控、火灾报警系统、车辆服务、管理用房各系统的集成。实现管理智能化、措施高效化、对点精确化、数据科学化。
2.9.9估算的编制：项目估算编制中首先要对分析清楚有多少个专项研究，分别列支研究费用。同时哪几个专项研究相应地在实施过程中进行监理的、和检测的，这些费用也需要列支。其他的项目建设单位管理费用标准需要按地方标准执行。征地拆迁的土地费用按土地性质进行市场化编入，房屋拆迁也按市场价进行列入，同时适当考虑为鉴房屋的费用支出。对于绿化迁移费用按政府投资项目类的市级标准执行。对于整个项目的景观绿化工程要以高等级的标准进行建设，使整个项目建成的后的绿化环境有一个较大的提高。
3.项目专项研究的推进与管理。
3.1 对于项目专项研究的管理与推进，作为项目业主要对相关的主要规范、政府行政性文件进行阅读，特别是涉及到产生专业之间、和各行政政府管理上产生的不同要求时，需要统一编制的口径，提出统一的措施和要求，为工程设计提供依据。
3.2编制项目研究大纲。对于地下水环境评价、水土保持方案、环境评价报告、工可阶段的地质勘察需要提前编制工作大纲，专项研究报告的编制有一个更为准对性的实施方案，和协同其他专业工作带来指导性的意见和帮助。
3.4 组织召开协调推进会。根据专项研究的进程，项目业主要及时召开专项研究协调会，对于编制专项研究报告中存在的问题及时予以统一和明确。这对项目研究的推进工作使非常有必要的。
4.结论。
城市景区隧道群的技术前期工作，所涉及八个方面的主要研究专题，对于项目的工程设计及建设具有重要的技术支撑和保障作用。特别是对于生态环境的保护能做到有准对性和管理上职责范围的确定。因此，作为工程设计单位、专项研究单位、建设管理单位、施工单位都有必要了解和基本知晓每个专业所研究的目的、内容和所涉及到的相关问题，在实际建设中落实相关的保障措施。对于有效做好项目的技术前期工作和工程设计文件的严谨与科学，使工程建设在功能、生态保护、社会效益、经济效益方面产生积极的作用。
参考文件：
浙江华东建设有限公司《杭州市紫之隧道地下水环境影响报告》
浙江华东建设有限公司《杭州市紫之隧道工程可研阶段水文地质、工程地质勘探大纲》
浙江华东建设有限公司《杭州市紫之隧道工程地质灾害危害性评估报告书》
浙江大学《杭州市紫之隧道工程植被调查报告》
浙江广川咨询有限公司《杭州市紫之隧道工程水土保持报告书》
浙江省工程地震研究所《杭州市紫之隧道工程场地地震安全评价报告》
浙江环科环境咨询有限公司《杭州市紫之隧道工程场环境影响评价报告书》
篇9
关键词：公路隧道；养护；管理；存在问题
随着经济的发展，公路作为经济发展的载体，也获得了前所未有的发展。随着公路事业的发展，公路施工技术也获得了很大的发展，公路隧道施工就是其中的一种。为了使隧道的土建结构、机电设施、交通安全工程保持良好的、经常性的正常运转，同时保障司乘人员的行车安全和舒适及车辆快速、畅通地行驶，平时必须作好隧道的维护管理工作。
1 公路隧道养护工作重要性
当前我国公路建设已由追求数量转入追求质量，由“抢修时代”过渡到“养护时代”。持续增长的公路里程加快了经济的发展速度，但公路里程的增加及其科技含量的提高也给公路养护工作提出了许多挑战。特别是隧道的维修和养护在公路管理中的重要性日益突出。由于内外因素的影响，其隧道结构受力是不稳定的，影响结构受力的因素很多，比如支护时间环节、支护结构的刚度环节、开挖方法等，都一定程度影响结构受力的发展。公路隧道所穿越山体的工程地质和水文地质条件复杂多变，加上隧道建设技术和运营水平等方面的原因，导致公路隧道病害问题日益突出，运营隧道的渗漏水、冻害、衬砌裂损等病害也越来越多。如何在大规模建设之后，做好隧道养护工作，使隧道的土建结构保持良好的、经常性的正常运转，已成为现在乃至今后很长一段时间亟须解决的重要任务。
2 隧道养护管理存在问题
公路隧道工程建设是交通道路建设的关键环节，只有确保公路隧道工程的可持续发展，才能有利于社会主义现代化的稳定进行，我们要做好公路隧道养护管理工作，确保隧道行车安全。
2.1 养护技术人员相对较少
要保证隧道的日常养护有成效，就必须保证隧道检查、监测的常态化，从定性观察到定量观测，分析的出一些初步结论，为制定日常维修养护方案提供理论依据。从很多相关高速公路桥梁管理的实例中可以发现，养护人员在数量方面较为缺失。其中，掌握新工艺技术的人员更为少见。这就在很大程度上使得管理上经常出现不善的问题，进而也使得很多相关的制度都难以顺利进行。就目前而言，由于工程师的数量不能满足需要，导致在开工的过程中，工程进程受到很大影响。
2.2 养护管理体制不顺
公路不仅方便了城镇居民的出行，也促进了城镇文化的发展，它在交通运输业中日益发挥着特殊而不可替代的作用。目前我国普通公路的养护管理大多仍采用事业型的管理体制，养护经费依靠上级拨付，资金支付采用拨款方式，不利于社会市场形成，不利于社会融资，严重影响养护技术的革新与管理机制的创新，制约着养护质量的提高和养护规模的扩大。
2.3 养护机械配套率不足
大多养护作业仍采用传统的手工作坊式组织形式，全面进行机械化专业化养护局面尚未形成；再者，普遍认为公路养护只需简单体力劳动，对新技术、新工艺、新材料推广不力。由于现行养护管理机制的制约，各高速公路均配置相应的检测及养护机具设备。但因各条高速公路使用期不等，导致一些大型机具、设备闲置，使这些资源不能在更大的区域范围共享，设备在使用年限内利用率偏低，无疑亦使得养护管理成本加大。
3 加强公路隧道养护管理工作的对策
公路隧道建成通车后，随着运营时间的推移、交通量的增长和设施使用频率的增加，其路面和配套设施会出现不同程度的损坏，及时发现并有效修复这些损坏是公路隧道养护管理的责任。
3.1 加强路政管理，提高员工素质
路政管理工作是养护管理工作的保障，路政与养护密切配合是搞好公路隧道养护的根本。从公路隧道损坏情况可以看出，人为故意损坏占整个公路隧道病害相当比重，这不仅增大了养护工程量而且造成国家财产极大的损失，建议从路政管理人员和法律法规上加强管理。工作实践表明，加强预防性养护，选择适当的养护工作时机非常重要。同时养护工作者不断更新知识，采用国内外先进的养护技术，不断总结、不断探索、不断创新是行之有效的，科学合理的养护方法也非常关键。
3.2 理顺管理体制，提高管理效能
养护管理体制是指养护管理权限划分及管理活动赖以进行的物质存在形式（包括养护管理机构设置、管理层结构和人员配置）和一系列管理规则、秩序及规范所构成的制度体系。传统的公路养护管理体制，已不符合当前我国社会主义市场经济发展的需要，也无法适应公路养护管理发展的客观要求，已成为制约我国公路事业发展的瓶颈。因此，应根据目前公路养护与管理的实际情况，本着“建设是发展生产力，养护管理也是发展生产力”的原则，建立合理的养护管理制度，实行集中养护与分散养护，正常养护与季节性养护，专业养护与群众养护相结合的办法，做到建养并重，实现我国公路的可持续发展。
3.3 养护管理要科学化和规范化
公路承受较大的交通负荷，路况不断变化，其养护作业多样且技术复杂，必须走养护科学化、规范化之路。需加强施工过程的检查和质量监督，工程的验收必须按相关规范的要求进行，确保养护工程能符合公路的设计标准，维持公路的运营标准和服务水平。养护管理的科学化，指以科学的态度和科学的手段为依托，在科学决策上，要根据现有的公路的标准、质量、实际路况、交通量大小及其他经济技术参数，确定养护对策措施，避免主观臆断，背离实际的决策。在确保工程养护质量的前提下，要尽量缩短占用公路的时g，缩短工期。因此，要不断研究积极推广和采用新材料、新工艺以便缩短工期，提高工作效率。
3.4 应用和推广先进的养护管理技术
采用先进适用的养护技术，对于保证公路隧道的正常使用非常有效。规范、科学、高效的管理使公路隧道的服务水平不断得到提高，现代公路养护管理，必须具备强大的技术支撑。公路隧道空间信息数字化、可视化、实时化，交通信息的及时、准确，检测技术自动化、智能化等等，推广使用新技术、新材料、新工艺，确保工程设施不但能够安全使用，正常发挥设计功能，最终提高公路隧道的质量；而且还可以延长使用寿命和降低运营成本。
结束语
隧道的养护比一般路的要求高，技术难度较为复杂，具有一定的特殊性，需要进行专门的养护管理。做好公路隧道后期养护管理工作，保证隧道正常运行，加强预防性养护，及时落实各种防护措施，保持隧道及其设施的完好状态，及时修复损坏部分，提升隧道行车安全、舒适、畅通的服务能力。
参考文献
[1]杨际宇.浅析公路隧道施工安全风险管理问题[J].城市建设理论研究（电子版），2012（12）.
[2]刘伟，袁学勤.欧洲公路隧道营运安全技术的启示.现代隧道技术[J].2001，38.
篇10
Abstract： The design of tunnel lighting intelligent control system follows the principle of "safe， economic， environmental friendly and energy-saving" which is also the target of highway construction. The safety and energy-saving principle should be both followed and the key question is to solve the contradiction of the two principles. The key problem of the design and application stage is to realize energy-saving and high efficiency of the tunnel lighting intelligent control system.
关键词： 隧道；照明系统；智能控制
Key words： tunnel；lighting system；intelligent control
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）33-0102-02
0 引言
由于交通量大、且隧道路线较长，如果照明系统设置不当，会造成驾驶员的视觉疲劳，影响隧道内行车的安全性和舒适性，这是隧道照明智能系统控制需要解决的首要问题。比如在隧道较多的省份如广西、福建、江西等，隧道照明系统的设置成为了耗资巨大的系统工程，而隧道的智能控制系统的节能设置能节约不少的成本，同时减轻了智能控制系统的安全、维护等费用。所以，以上两个实际问题是本论文着重研究的方向，通过“文献调研、理论分析、实验分析”等手段，结合国内隧道照明技术的发展现状和未来发展趋势，系统地解决照明智能控制系统的问题。并基于现状和存在的问题，提出一些关于隧道照明智能控制系统的整改措施。
1 隧道照明电能节能控制低效的主要因素
1.1 洞外亮度大范围变化而洞内亮度相对固定 隧道的智能控制系统设置时，其亮度往往是按照夏季中午最亮时作为默认计算值，没有考虑维护系数，特别是洞外的亮度随着季节、气候、时间而时刻变化，洞外连续而相对规律的亮度变化没有被考虑在内，仅仅是靠采用简单的分级调光方式照明，这有很大的弊端，主要是系统控制不稳定，以及能源的浪费，而采用晴天分级系统和亮度曲线调节系统能够有效控制电能的浪费，同时通过分析隧道智能控制能耗比值曲线可以求出浪费的电能和实际的电能需求，目前大多数隧道照明控制系统的耗能都是电能需求的两倍以上。当采用四级调光的LED灯时可以节约40%的电能，这是隧道照明智能控制系统节能照明的目标。
1.2 灯具功率规格少 隧道照明灯具功率规格少是不争的事实，隧道照明的标准值是事先设定的，当大幅超过行业标准水平属于过度照明，通常高压钠灯的功率只有100w、150w、250w、400w几种。而隧道高速公路照明灯往往只采用35w-120w的灯具，灯具功率的配备并不成熟，比如单侧亮度控制不够、双侧出现过度照明屡见不鲜。选用多角度的高压钠灯和多种功率的灯具既保障了隧道内的亮度，也不至于使得出现过度照明的情况。而照明市场上的产品也并不成熟，各个规格的灯具不完善，导致隧道内的亮度不够，往往只是在35w-100w之间，采用智能控制使得调节范围更为精细，可以根据照明亮度的需求自动调节，避免过度照明，节约电能。
2 隧道智能照明控制方式
2.1 传统型智能照明控制方式 智能型照明控制系统的发展已有数十年的历史，传统型智能控制系统作为隧道照明智能控制的开端，包括对照明的开关控制盒自动调光控制方式，打破了传统灯控的手动为主的格局，大大提升了效率和电能使用率，其工作方式是通过安装在照明控制系统配电回路中照明供电调节控制系统对电压、电流和频率实现智能调控的。其次，利用安装在照明控制系统中配电的回路通断实现有规律的智能调控，传统照明智能控制系统的调光控制主要分为不连续的调光和连续调光，按智能调控的原理分为放电光源智能调控和热辐射光源智能调控。其中智能控制的过程是相对复杂的，比如通过外界环境光来控制电流也就是控制照明灯的亮度，通过电压的频率也可以实现同样的效果。早期的传统型智能控制方式控制范围小、所谓的智能控制其实也就是半智能控制，在自动化和安全舒适性上需要更进一步。
2.2 分时段照明智能控制方式 分时段照明控制方式吸纳了传统照明控制方式，具有节约电能、灵活多变的特点，其简本原理是依靠总台控制中心控制的，通过数字模拟转换器来控制隧道的配电照明。所谓的分时段智能照明控制系统就是实现了照明开关的自主控制、告别了传统照明方式的手动、人工控制。很好地解决了传统照明控制方式对“照明控制相对分散和不利于有效管理”等问题，照明控制的集中高效管理的问题解决了，但始终在照明灯的亮度明暗调节上做得不够，这是分时段市民控制系统的软肋。
目前我国隧道智能照明设计主要是自动控制模式照明和分时段照明控制模式，这两种照明模式的共性是节约成本，设计依据是根据车流量的高峰时段划分的，这可以满足隧道照明的基本需求，操作自动化而且简单，易于集中管理而获得了业内的一致好评。相反，其缺点也是突出的，比如不能较好地控制隧道内的光污染，无法根据外界天气进行亮度的自动调节是其使用的局限性。
2.3 全智能自动化控制模式 随着社会经济的稳步提高，大型的隧道工程对于照明控制的需要不能简单停留在传统自动照明控制上了，对“照明舒适度、艺术性”有了更高的要求，在追求多样化的照明方式其实也就是在追求全智能自动化照明控制模式，特别是随着自动化技术和照明技术的日新月异，全智能自动化控制模式成为了可能，不仅响应了工程节能的要求，在提倡的环保节能照明系统工程中，照明智能控制是一项非常重要的一个环节，超长隧道的照明系统不仅要满足行车的视觉亮度，更是要给人视觉享受，创造出丰富的视觉空间，而传统的智能照明控制系统无法满足长隧道“安全、多样化、节能、高效”的需求，全智能自动化控制模式方式呼之欲出，其实也就是在传统智能控制模式上效能的提升。
3 如何提升隧道智能控制系统的效能
①针对大型隧道复杂的空间照明要求，提升隧道智能照明控制系统需要从“隧道照明控制现状和控制方式”两方面入手，比如对流量的缝隙，通过建立隧道照明环境模型，设计因地制宜的全自动化智能照明控制系统。②把握主流的隧道空间照明控制系统的设计思想和照明控制方式，结合隧道空间特点，打造基于“CAN总线”的隧道照明智能控制系统设计，在对隧道照明控制结构图的研究基础上，测量隧道照明环境光的需求，智能化地进行光源传感器的布置。③通过对隧道内视觉模糊的光环境研究，建立视觉网络分析模型，在实验室中通过视觉仿真工具设计出与隧道现状相符的光源亮度控制系统，参数的来源非常重要，不要一味照搬其他隧道智能控制系统的参数。采用模糊控制技术对隧道照明人工光环境进行分析研究，得出的实验结果才能真正实现全智能照明控制系统兼顾对行车视觉各个波段、亮度的照明需求。
综上所述，全智能照明控制方式结合了现代照明控制设计的思想，结合了隧道节能照明技术，特别是基于CAN总线隧道照明控制的创新性设计，通过对智能节点布置的详细结构图，以及在设计中给出了这种隧道照明控制系统结构图，采集各个关节的光源点再做精确分析，比如各个节点对亮度的需求以及随着环境变化针对性的精确布置，其次，再布置出CAN总线接口节点电路的节电详图，通过相关模拟软件，实现隧道的全智能照明控制。
4 结束语
隧道照明智能控制技术必将向“更高级、更高效、更安全”的方向发展，技术的发展完善，需要综合考虑到隧道的照明节能系统的设计和隧道流动性的空间特点，综合考虑隧道照明的车流量、天气状况、行车速度等影响因素，设计出一个安全、舒适的隧道照明空间。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准.公路隧道通风照明设计规范
[S].（026.1-1999）.北京：人民交通出版社，2000.
[2]周正兵.LED隧道灯如何实现节能80%[J].交通建设与管理，2008（4）：79-82.
