公路照明设计细则范文

导语：如何才能写好一篇公路照明设计细则，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【关键词】隧道通风；照明节能

中图分类号： U45文献标识码： A

前言

在隧道中，通风和照明是隧道技术上的基础，但是在通风和照明节能方面还是存在一些问题，科学技术人员还在不断的努力改进，保证了隧道更加安全，更能促使经济不断进步。

二、照明节能技术分析

照明节能技术在各个国家已得到普遍重视，我国也提出了“绿色照明工程”以及“节能、减排”政策，目前针对节能减排的主要内容包括2个方面，分别是技术上节能和管理上节能。

1、技术上节能

所谓技术上的节能，就是指通过研发最新的技术来达到照明节能的效果，也就是说通过科技的不断创新和研究，使照明技术的能源利用率逐渐提高。目前技术上的节能主要分为供配电系统中的节能以及照明相关设备的节能。

供配电系统方面的节能主要是针对变压器进行节能处理、进行电容补偿、采取负荷的三相平衡以及降压节能等方式进行节能处理；

（2）照明系统的节能方面目前指的是采取高效光源、高效灯具、高效反光器以及高效镇流器等方式。这里要注意的一点是所谓的节能并不是降低照明质量，如果照明质量降低，相应的生产率就随之降低，并且照明质量降低还会给人们带来视觉疲劳，这对于人类的健康及工作来说都会产生不利的影响。本文所说的技术上节能是指保证照明质量的前提下，将整个照明系统中的能量损失降到最低点，也就是提高电能利用率。

2、管理上节能

所谓的管理上节能，是指提高照明设计的质量，加强施工以及管理的各环节控制，最终达到节能的效果。目前所谓的针对管理节能的主要方式和手段有：采取合理、科学的设计方案，采用光控或时控开关代替传统开关，选择最适合的照度标准，选择智能化照明灯具等。

三、公路隧道通风系统组成及设计规范

1、公路隧道通风系统的组成

公路隧道通风系统主要由车辆检测器、CO 浓度传感器、烟雾浓度传感器、风速风向检测器、区域控制器、射流风机/轴流风机以及中心计算机等组成。其中 CO、烟雾浓度传感器，用以快速、准确、实时地自动测定隧道内的 CO 浓度和隧道内全程烟雾透过率等数据，由区域控制器采集数据，监控系统将检测数据与控制标准值进行比较，控制风机的启/停。风速风向检测器，用以自动测定隧道内平行于隧道壁面的风向、风速数据以及检测风机的运行情况。车辆检测器用以检测隧道内的车流量和车速，对 CO/VI 预置规模提供参考数据。公路隧道通风系统组成如图 1。

图1隧道通风系统组成框图

2、隧道通风设计规范

由于 2000 年前遵照的设计规范《公路隧道设计规范 JTJ 026—90》很不完善，1999 年重庆交通科研设计院在经过对隧道通风和照明方面大量研究的基础上，主持并编写了《公路隧道通风照明设计规范 JTJ 026． 1—1999》( 下文简称《规范》) ，并于 2000 年正式颁布实施。该规范在公路隧道通风规划与调查、通风方式、污染空气稀释标准、隧道通风计算、风机选型与布置、风机房与竖井口扩散、通风运转控制等方面都有较详细的介绍。但由于《规范》是在国内长大公路隧道建设刚刚起步时编写的，长大隧道很少，因此《规范》在隧道通风技术方面还存在许多问题和应用难点。

四、公路隧道运营照明存在问题

近20年来,我国交通运输部门投入大量科研经费,围绕公路隧道照明工程的实际问题开展技术研究并取得许多重要成果,强有力地推动了我国公路隧道照明技术的进步。但在工程设计、运营管理中仍存在诸多问题,主要表现为以下方面。

1、照明设计参数有待完善《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ 026·1—1999)[8]颁布实施至今已有10余年,在这期间,我国公路隧道数量、规模及类型都发生了较大变化,同时

新理论、新技术、新设备、新材料不断涌现,因而部分照明设计参数有待进一步修正和完善[9],如短隧道照明设计方法、洞外亮度L20(S)参考取值、各照明区段亮度指标等。国际照明委员会(CIE)制定的《公路隧道和地道照明指南》(CIE 88:2004)固然对我国公路隧道照明设计有借鉴之处,但并不完全适用。

2、照明控制方式较为落后

部分高速公路中、短隧道照明无法实现远程人工/现场实时自动控制,甚至需要隧道管理人员在现场人工控制,若高速公路全线中、短隧道数量较多,则每日现场工作量较大:一方面,造成不必要的电能浪费;另一方面,耗费较大的人力、物力去开关照明灯具,运营管理效率太低。绝大多数公路隧道照明采用时序分级调光控制法,虽然其控制模式简单、可靠,但无法结合天气、洞外亮度L20(S)、交通量等时变参数从宏观层面对整个隧道照明系统进行自适应控制,同时受照明配电回路所限,只能实现3~6级照明控制等级,“过度照明”、“无效照明”现象较为严重。因此,目前这种传统照明设计方案存在较为严重的电能浪费问题。此外,隔盏开关灯也必然会产生路面亮度不均匀、“斑马纹”、闪烁等有害现象,给公路隧道交通安全埋下隐患。

3、照明节能理念存在误区

公路隧道照明节能并非简单地开关某些灯具,而是要求建立在行车安全基础上的最大节能,即公路隧道照明节能不能以牺牲交通安全为代价。部分隧道管理人员一味追求节电省钱,致使公路隧道照明控制方案的随意性、主观性很大,这种做法其实忽视了公路隧道照明的特点和本质,对隧道行车安全危害极大。

4、照明设施养护未得重视

一些长大公路隧道出口段及靠近出口端的基本照明还存在亮度不足情况。除灯具自身质量和布设间距等因素外,其主要原因在于灯具受污染情况比较严重,降低了光利用率。以陕西西汉高速公路秦岭一号隧道(上行线)中间段照明为例,在灯具功率(100 W高压钠灯)、布置间距(单侧间距9·0 m)相同的条件下,靠近入口端的基本照明亮度检测值为6·29 cd/m2,而靠近出口端的基本照明亮度检测值仅为2·86 cd/m2,二者数值相差54·5%。检测数据表明,该隧道灯具清洗养护频率(每季度清洗养护一次)已根本不能保证受污严重隧道的照明效果。

五、我国公路隧道照明技术发展趋势展望

随着自动控制、通信工程、计算机、软件工程、半导体照明等相关技术的进步与发展，我国公路隧道照明技术也必将会有新的突破。在全球“低碳经济”背景和

国家“节能减排”战略导向下，公路隧道照明的发展趋势是环保节能、安全舒适的“绿色照明”。公路隧道照明技术研究应围绕以下方向开展:

1、不断健全行业技术标准体系。国内已先后了JTJ 026. 1—1999《公路隧道通风照明设计规范》、JT / T 609—2004《公路隧道照明灯具》，《公路隧道照明设计细则》和《公路隧道和地道照明指南》也正在编制之中，公路隧道照明行业标准日臻完善，但这些设计规范和技术标准还不够全面，隧道 LED 灯、隧道 LED 诱导灯、洞外亮度仪、洞内照度仪、照明节能控制设备等至今尚无行业技术标准，编制公路隧道定向光照明设计指南亦迫在眉睫。

2、不断深入开展基础理论研究。围绕中间视觉等研究课题实现重大技术创新，针对公路隧道照明设计参数开展模拟试验，基础理论研究成果应能在国际隧道照明学术界占有一席之地。

3、新型隧道照明技术应用研究。研发以光纤照明为代表的新型隧道照明系统，实现成套技术开发产业化和典型工程示范化，研制色温可调的公路隧道 LED 照明系统，研究太阳能、风能等新能源在公路隧道照明中的有效利用，实现公路隧道照明关键设备国产化，形成拥有自主知识产权的核心技术，进一步提升国产设备的国际竞争力。

六、结束语

综上所述，就隧道通风照明节能技术应用而言，可能在节能技术上还存在一些问题，相信在以后的日子中，科学技术人员会多做努力。隧道给人们的生活带来很大的方便，为社会经济做出巨大的贡献。

参考文献

[1]王少飞 邓欣 吴小丽 公路隧道照明控制技术综述 公路交通技术 2010年

[2] 涂耘 我国公路隧道照明技术的发展与创新 隧道建设 2010年

篇2

关键词：隧道 不良地质 平导 竖井 岩溶富水 高瓦斯 优化

1概况

南充～大竹～梁平（川渝界）高速公路（以下简称南大梁高速公路）起于南充市高坪区谭家沟，接南充至广安高速公路，经蓬安县、营山县、达州渠县，止于大竹县石桥铺镇川渝界，与重庆规划的梁平至忠县高速公路相接，全长142.226km，是四川高速公路路网规划的重要出川通道成都至万源至陕西及成都至大竹至湖北、上海高速公路的组成部分，设计时速80km，道路等级为双向四车道高速公路。

图1 项目线位

全长8168m的华蓥山隧道为南大梁高速公路最长隧道，其正穿北北东向的华蓥山山脉，距两端洞口各1km范围为非可溶岩，中部为可溶岩，从洞口至洞身依次穿越侏罗系中下统自流井组（J1-2z）、珍珠冲组（J1z）泥岩、页岩夹砂岩;三叠系上统须家河组（T3xj）砂岩、泥岩夹煤层;三叠系中、下统雷口坡组（T2l）和嘉陵江组（T1j）灰岩、白云岩等地层（见图2），该隧的修建使从渠县至大竹的行车时间由1.5小时缩短为15分钟。

图2 隧道地质剖面示意图

华蓥山隧道含10余种不良地质，主要有煤层、采空区、岩溶断层破碎带、岩溶洞穴、岩溶涌突水（泥）、硬石膏、盐溶角砾岩、软弱围岩、瓦斯、H2S等，瓦斯等级为高瓦斯。隧道穿越的煤系地层和采空区长度分别为1929m和157m，岩溶段长度为6082m，断层破碎带和盐溶角砾岩长度分别为105m和350m，稳定涌水量为19万方/天，开挖初期最大总涌水量为59万方/天。调查资料表明华蓥山隧道地下水由南向北流，即由隧道右侧流向左侧，受隧道两端接线高程限制，隧道只能处于地下水水平循环带内。

总体而言，隧道具有施工工期短、施工组织复杂、施工安全风险高、营运通风复杂、防灾救援困难等特点。

2辅助坑道比选

根据国内施工设备、施工技术水平及隧道特点，若只靠隧道进、出口两个工区施工，则华蓥山隧道施工期约为6.5年。而南大梁高速公路控制工期为4年。因此，仅凭进、出口两个工区施工无法满足4年工期要求，必须开辟新的工区，采取长隧短打方式来缩短隧道施工期，而要实现长隧短打就必须增设辅助坑道。结合隧道地形、地貌和地质，可供选择的辅助坑道主要有平导、斜井和竖井等。

考虑到隧道洞身大部分位于地下水发育的三叠系中下统雷口坡组（T2l）和嘉陵江组（T1j）可溶岩地层，采用斜、竖井辅助施工可能会因新增工区排水困难而导致施工进度缓慢，也有可能发生大量涌突水（泥）而淹没施工区，甚至导致斜竖井施工区报废，施工安全和投资风险高，因此不能采用斜、竖井辅助施工方案。

排除斜、竖井辅助施工方案后，只能利用平导辅助施工，但对其设置位置、净空断面大小、支护方式、施工运输量大小和方式、能否作为隧道营运通风、防灾救援和排水通道等方案必须加以论证。

2011年5月笔者根据《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）进行通风计算，计算结果表明隧道必须采用分两段送排式通风，而送排式通风风道既可考虑平导，也可新建通风竖井予以解决。为此，笔者根据平导功能不同拟定三个比选方案，比选结果见表1。

表1 辅助坑道不同功能方案比较

方案名称 方案一 方案二 方案三

不贯通平导+竖井分两段送排式通风 贯通平导兼作防灾救援通道+竖井分两段送排式通风 平导贯通兼做通风、防灾救援通道

压入式通风 两段送排通风 四段送排通风

方案简述 平导仅作辅助施工和排水，此时需增设两座通风竖井。 平导除辅助施工和排水外，还兼做防灾救援通道使用，此时需增设两座通风竖井。 平导除辅助施工和排水外，还兼做通风和防灾救援通道使用，此时不需设通风竖井。

平导支护面积 平导作为临时设施，以喷锚支护为主，净空面积24.85m2。 平导作为永久设施，采用复合式衬砌，净空面积24.85m2。 平导作为永久设施，采用复合式衬砌，净空面积65.78m2。

火灾通风 三段排烟通风 根据火灾位置采用压入或吸出式通风

防灾救援 左右隧道互为防灾救援通道，平导不做为防灾救援通道使用，车辆人员只能撤离到非事故隧道内。防灾救援通风必须利用竖井进行。 左右隧道和平导同时作为防灾救援通道，车辆和人员撤离到非事故隧道或平导内均可，防灾救援通风必须利用竖井进行。 左右隧道和平导同时作为防灾救援通道，车辆和人员先撤离到兼做风道的平导内，防灾救援通风不需要竖井。

建安费 1.722亿（含通风竖井） 2.639亿（含通风竖井） 6.20亿 6.11亿 6.17亿

优缺点 优点：

1、满足平导缩短隧道施工工期要求;

2、平导充分起到了施工超前地质预报和施工营运期间截排水功能;

3、隧道营运通风方案技术简单，风道最短，通风能耗最少，风机功率最小，火灾排烟时效性好;

4、建安费最省。

缺点：

1、平导未起到防灾救援通道作用。 优点：

1、满足平导缩短隧道施工工期要求;

2、平导充分起到了施工超前地质预报和施工运营期间排水功能;

3、隧道营运通风方案技术简单，风道最短，通风能耗最少，风机功率最小，火灾排烟时效性好;

4、平导兼做防灾救援通道，降低了火灾事故情况下人员撤离的安全风险。

缺点：

1、平导位于两隧道之间，不能充分截断隧道主要地下水来源（右洞右侧），截排水能力较低。

2、建安费较方案一多0.917亿元。 优点：

1、节省了地下风机房、通风竖井和联络风道等通风土建工程费用;

2、平导兼做防灾救援通道，降低了火灾事故条件下人员安全风险。

缺点：

1、不满足平导缩短施工工期、超前地质预报要求;

2、建安费最大，较方案一多4.4亿元;

3、因营运通风需要，平导内需设置通风隔墙，人为切断了左右隧道间联系，人员和车辆需先撤离到平导内后再通过平导撤出洞外，平导净空有限，人员车辆撤离和救援效率较低;

4、平导位于两隧道之间，不能充分截断隧道主要地下水来源（右洞右侧），截排水能力较低;

5、隧道营运通风方案技术复杂，影响因素众多，特别是分两段和分四段营运通风控制复杂，风道长，通风能耗大，风机功率大，火灾发生时烟流在隧道内流过的距离长。

比选结果表明：方案一建安费最省，既满足缩短隧道施工工期、超前地质预报和排水要求，又满足营运通风和防灾救援要求，且相对简单，便于管理，因此设计选择方案一，即平导仅作辅助施工和排水方案，营运通风通过单独设置竖井予以解决。

3平导设计

平导位置主要考虑三个方案，方案A是平导设在华蓥山隧道右洞测设线右侧45m处，即地下水来源方向，平导终点坑底高程较隧道路面低2.2m左右;方案B是平导设在隧道左、右洞中间，坑底高程较隧道路面低8m以上;方案C是平导仍设在隧道左右中洞之间，但坑底高程较隧道路面低1m左右。三方案相比较，方案A的优点是平导充分截排了来自右侧（南侧）的地下水，使隧道位置地下水大为减少，有助于隧道施工，营运期间隧道地下水也较少，降低因岩溶水及季节性降水不均衡性可能造成淹没隧道和破坏隧道结构的风险，使隧道发生渗漏水的可能性较小。对于隧道右洞而言，方案B、C截排地下水作用不大，且方案B的坑底较隧道路面低很多，不利于平导辅助隧道施工，方案C的平导和连接隧道左、右洞之间的车行、人行横通道相互贯通，导致通道太多，不利于隧道发生灾害事故时左、右洞之间互为疏散救援和火灾条件下的通风管理。因此设计选用了方案A，即平导设在华蓥山隧道右洞测设线右侧45m处，综合考虑工期及竖井地下水疏排等因素，确定在隧道进、出口端分别设置3150.5m和2612m平导。

平导断面大小由施工运输方式及运输量大小决定。其除承担隧道左、右洞两个工作面施工外，同时还要承担自身工作面施工，因此出碴进料量大，加之隧道为高瓦斯工区，应选用安全防爆型、污染小、装碴能力强、出碴运行平稳、安全高效的运输设备，且平导断面应满足双向行车，在此条件下，设计选用SS（D）B16梭矿作为平导有轨运输设备，结合通风、排水管路及人行安全等因素综合拟定平导内轮廓为5.41m×6.36m（宽×高、有仰拱）和5.02m×6.03m（宽×高、无仰拱）。

4竖井设计

（1）原施工图设计

综合考虑施工便道、地表场坪、运营维护、工程投资、风险管控等因素，本着解决营运通风、防灾救援的目的，分别于华蓥山隧道左洞左侧和右洞右侧设置一座竖井。其中左洞竖井距隧道进口4481m，与左洞设计线距离为87.25m，内径7.5m，井深461m;右洞竖井距隧道进口3181m，与右洞设计线距离为87.25m，内径8m，井深393m。左、右洞竖井分别通过联络风道与地下风机房连接。

目前常用的竖井施工方法有正井法和反井法。正井法是从井口开始全断面开挖，采用罐笼提升运输洞碴及材料。这种方法国内采用最多，但效率相对较低，也存在一些安全隐患，诸如在施工过程中可能出现岩溶涌突水（泥）而造成淹井乃至人员伤亡事故。反井法优点是施工费用较低，山上施工场地以及机械设备相对较少，不需要在山上弃碴，有利于环境保护，缺点是一方面需要进口扩孔设备，另一面是只有在主洞施工至竖井时方能开始竖井施工。

本隧竖井均位于沟谷深切、山高坡陡的华蓥山上，大规模修建施工便道较困难，再者本隧不需利用竖井加快主洞施工进度，因此竖井具备反井法施工最基本的条件。加之本隧竖井施工还存在岩溶涌突水（泥）风险，因此本隧竖井要求采用反井法施工。

（2）优化设计

交通运输部分别于2014年5月29日和2014年7月14日新颁布了《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施》（JTGD70/2-2014）和《公路隧道通风设计细则》（JTG/TD70/2-02-2014）。考虑到新规范和细则在CO设计浓度卫生标准、机动车有害气体基准排放量、隧道最小通风换气次数和换气风速、隧道机械防烟与排烟标准等方面均较老规范作了较大的调整，同时考虑到华蓥山隧道的竖井和地下风机房均尚未施工，因此有必要对华蓥山隧道运营通风进行优化设计。

结合换气通风论证分析，按公路隧道通风新规范和细则参数进行通风计算后的结论表明：取消华蓥山隧道左洞竖井、改竖井分两段送排式通风为全射流通风是可行的，隧道右洞近期和中期也可采用全射流通风，远期采用竖井分两段送排式通风。优化后的运营通风系统取消了原设计的左洞竖井（深464m）和地下风机房、4台轴流风机及其相应控制设备;优化后的竖井距隧道进口3209m，设置于右洞设计线左侧145m处，内径7m，井深341m。优化后的竖井方案较原施工图节约土建工程费用约3200万元，节约机电设备费约240万元。

5值得思考的问题

华蓥山隧道于2011年3月开始动工，但直至2011年12月中旬，由于洞口征地拆迁困难等原因，致使隧道主洞在施工200多米后而平导尚未施工，因此建设方及施工组织评审专家就当时的现状认为再施工平导对展开施工作业面、缩短工期等作用不大，并提请行政主管部门取消了平导。

截至目前，华蓥山隧道进口在施工过程中已不同程度地发生了8次涌水，其中有两段为隧道后方底板冒水，最大冒水量多达9.4万方/天，这给隧道施工带来了极大的困难和风险，堵水工作也极大地占据了宝贵的施工时间，施工进度尤其缓慢，断层破碎带及其影响带平均月进尺约30m。截至目前，施工方对隧道底板冒水的治理已经投入大量的人力及物力，但处治效果依然不理想。由此看来，华蓥山隧道（尤其是进口）设置平导是很有必要的，其至少可以起到以下作用。

（1）加快施工进度，缩短工期。

（2）解决施工期间和运营期间排水，降低因岩溶水及季节性降水不均衡性可能造成淹没隧道和破坏隧道结构的风险。

（3）本隧通过岩溶水平循环带，岩溶管道水发育，施工中揭穿岩溶管道水的可能性极大。施工中若遇岩溶管道水，平导可对其进行开放式处理，即通过平导排水使隧道侧岩溶水处于泄压状态，平导对隧道岩溶水发挥着释能降压的作用。

（4）尽管平导的实施增加了遇到岩溶的次数和风险，但平导可以提前探明隧道前方岩溶管道水及管道充填情况，对隧道相应不良地质处理更具有指导性和针对性，降低了隧道大断面处理岩溶施工安全风险及难度。即使平导在施工过程中遇到岩溶管道水或管道充填物，但因其断面小也比较容易处理。

（5）平导采取的超前地质预报措施可以充分预测其掌子面前方瓦斯、H2S等有毒有害气体赋存情况，使隧道瓦斯、H2S等有毒有害气体处治更有的放矢。平导在施工中即使遇到瓦斯和H2S等有毒有害气体，但因其单位时间内溢出的瓦斯、H2S较少（断面小的缘故）和断面风速较大，瓦斯和H2S不易聚集，更易将平导范围内的有毒有害气体降至安全浓度以下，施工中平导可以在不增加瓦斯和H2S等风险的条件下通过煤层瓦斯段。

6结语

（1）华蓥山隧道目前为四川省在建的最复杂高风险隧道，其风险等级为Ⅳ级和Ⅲ级，笔者通过梳理本隧的难点及对不同辅助坑道方案进行抽丝剥茧的比选分析，提出了平导与竖井组合的辅助坑道解决方案。就设计而言，其对缩短隧道施工工期、降低安全风险、满足营运通风及防灾救援等具有积极作用。

（2）本隧施工实践证明，平导对降低岩溶富水高瓦斯隧道施工、运营风险和加快施工进度均具有举足轻重的作用。因此，在以后类似隧道的设计和施工中，对平导的取舍问题应持谨慎态度。

（3）本隧切实结合新规范、细则对通风竖井进行了优化，节约投资约3440万元，达到了既满足运营通风和防灾救援通风，又减小工程规模、降低工程风险和节约工程投资的效果。

（4）值得一提的是，华蓥山隧道在设计别强调“以超前地质预报为基础和核心”、“针对具体不良地质制定针对性处理措施”、“建立施工过程中环境监控和应急报警系统”、“制定施工阶段专项应急预案”、“建立施工阶段风险评估与管理制度”和“重视隧道运营安全、可靠性”等一系列设计思路，要求施工中充分贯彻“动态设计、动态施工、动态管理”理念，同时要求将超前地质预报、信息化设计施工、风险管理、环境监控等手段落到实处并贯穿于隧道施工全过程。至此，截至目前，华蓥山隧道施工未发生一起安全事故，这在一定程度上佐证了设计指导思想的正确性。因此本隧设计理念对类似高风险隧道具有一定指导意义。

参考文献

[1] 铁建设【2008】105号，《铁路隧道超前地质预报技术指南》[ S].

[2] DB42/T561-2009，《湖北省公路隧道地质超前预报规程》[ S].

[3]TB10120-2002，《铁路瓦斯隧道技术规范》[ S].

[4]JTJ026.1-1999，《公路隧道通风照明设计规范》[s]

[5]JTGD70/2-2014，《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施》[s]

[6] JTG/TD70/2-02-2014，《公路隧道通风设计细则》[s]

[7]《国家突发公共事件总体应急预案》[ S].

[8]《四川省安全生产事故灾难应急预案》[ S].