高速公路隧道照明檢測探討

張建雄

(廣東省交通運(yùn)輸建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心，廣州 510420)

0 引言

隨著國家交通基建工程的大投入、大發(fā)展，我國高速公路的總里程已經(jīng)躍居世界第一。由于廣東省的地勢原因，粵東、粵北山區(qū)高速公路橋隧比高，隧道越來越多。為確保行車安全，隧道照明質(zhì)量非常重要。合理的隧道照明布局能有效地提高行車安全，同時(shí)也可以通過景觀照明提高駕駛員的駕駛舒適度。在項(xiàng)目建設(shè)完工之后要通過檢測來驗(yàn)證隧道照明的質(zhì)量，確保工程的安全性得到滿足。在現(xiàn)行的規(guī)范中只有道路照明測量方法，而隧道照明沒有相關(guān)的檢測方法。本文結(jié)合隧道照明設(shè)施的照度檢測進(jìn)行分析探討。

1 隧道照度檢測的相關(guān)規(guī)定

檢測工作是工程質(zhì)量管理的重要組成部分，也是驗(yàn)證工程質(zhì)量的技術(shù)保證。公路隧道照明質(zhì)量評定應(yīng)符合《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn) 第二冊 機(jī)電工程》(JTG F80/2-2004)的要求，評定標(biāo)準(zhǔn)中對隧道機(jī)電設(shè)施中的照明設(shè)施實(shí)測項(xiàng)目有照度(入口段、過渡段、中間段)、照度總均勻度、縱向均勻度等指標(biāo)。其中隧道照度檢測只規(guī)定了入口段、過渡段、中間段。而在《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D70/2-01-2014)中對照明的分段時(shí)，單向交通的公路隧道照明可劃分為入口段照明、過渡段照明、中間段照明、出口段照明、洞外引道照明等。所以在隧道照明設(shè)施檢測時(shí)出口段、洞外引道照明也應(yīng)納入檢測，才能綜合評價(jià)隧道照明設(shè)施的質(zhì)量。隧道照明指標(biāo)除應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求外，還應(yīng)符合《公路照明技術(shù)條件》(GB/T24969-2010)的要求。關(guān)鍵性指標(biāo)要求見表1。

表1 公路照明質(zhì)量要求

2 檢測內(nèi)容和檢測方法

2.1 檢測前的準(zhǔn)備

在檢測工作具體實(shí)施之前，應(yīng)仔細(xì)地查閱工程的相關(guān)資料，了解工程實(shí)際，如項(xiàng)目工程介紹、隧道照明的圖紙等。根據(jù)工程實(shí)際擬好相應(yīng)的檢測計(jì)劃、準(zhǔn)備檢測記錄表格和檢測儀器。檢測儀器使用符合規(guī)范要求精度不低于一級、分辨力≤0.1Lx的光照度計(jì)，儀器應(yīng)確保在校準(zhǔn)有效期內(nèi)。

2.2 檢測區(qū)域與布點(diǎn)

隧道照明段照度檢測區(qū)域宜選擇在燈具的間距、高度、懸挑、仰角和光源的一致性等方面能代表被測隧道路段的矩形區(qū)域。結(jié)合高速公路隧道照明分段和各段的布燈方式，各照明段檢測區(qū)域分別為：入口段、過渡段和出口段的縱向選取兩盞應(yīng)急照明燈具之間的距離，中間段取縱向兩盞照明燈的距離，洞外引道照明取同一側(cè)兩根燈桿之間的區(qū)域；橫向取各照明段的整個(gè)路面寬度，無條件時(shí)可取二分之一的路寬。

隧道照度測量檢測區(qū)域內(nèi)的布點(diǎn)方法有中心布點(diǎn)法和四角布點(diǎn)法。在現(xiàn)場實(shí)施和后期數(shù)據(jù)處理時(shí)，宜采用中心布點(diǎn)法。中心布點(diǎn)法是將矩形測試區(qū)域縱向間距M等分，M宜取10。若測試區(qū)域縱向間距大于50m，應(yīng)增加M等分?jǐn)?shù);若測試區(qū)域縱向間距小于5m，可適當(dāng)減小M等分?jǐn)?shù)，使等分后的間距不小于0.5m。道路橫向N宜將每條車道三等分。如隧道路面照度均勻度較好，橫向網(wǎng)格N可少些，N可取每條車道的寬度。測點(diǎn)布置在每個(gè)小網(wǎng)格的中心點(diǎn)，測量網(wǎng)格中心點(diǎn)上的照度。

2.3 照度測量與計(jì)算

隧道照度測量前應(yīng)提前打開所有的燈具，并使燈具打開一段時(shí)間達(dá)到穩(wěn)定和最亮的狀態(tài)，確保測量路面清潔和干燥狀態(tài)。測量時(shí)應(yīng)無天然光和其它非被測光源的影響。用光照度計(jì)在每個(gè)布點(diǎn)位置、高度應(yīng)為路面上測出照度值并記錄。檢測完成后計(jì)算各照明段照度的各項(xiàng)指標(biāo)。

隧道道路水平平均照度、照度均勻度、縱向均勻度計(jì)算方法：

(1)

(2)

(3)

式中：Eav為平均水平照度，U為照度均勻度，Emin為測點(diǎn)最小照度值，Ei為每個(gè)測點(diǎn)的照度值，U0為照度縱向均勻度，Emin為每條車道的最小照度，Emax為每條車道的最大照度。

3 檢測實(shí)例

3.1 連英高速公路金門隧道

連英高速公路金門隧道為分離式雙向四車道，設(shè)計(jì)時(shí)速100km/h，采用瀝青路面。行車方向縱坡1.95%。隧道長度左線6 481m，右線6 466m，路面材料為黑色瀝青路面。燈具采用LED燈兩側(cè)對稱布置，隧道的洞外各單側(cè)布置引道照明。由于金門隧道行車時(shí)間超過135s，所以隧道中間段設(shè)計(jì)有基本段1、基本段2的照明。檢測時(shí)于晚上無天然光和其它非被測光源的影響、清潔和干燥的路面上進(jìn)行。由于隧道照明分段較多，本文只選取入口段1、基本段1、基本段2進(jìn)行分析。檢測數(shù)據(jù)見表2和表3。

表2 金門隧道右洞照度檢測記錄 (單位:lx)

表3 金門隧道右洞照度檢測數(shù)據(jù)

查閱圖紙等資料可知金門隧道照明設(shè)計(jì)總均勻度≥0.4，縱向均勻度≥0.7。根據(jù)檢測結(jié)果和數(shù)據(jù)分析,金門隧道各照明段的平均照度、照度總均勻度、縱向均勻度均符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

3.2 清云高速公路將軍山隧道

清云高速公路將軍山隧道為分離式雙向六車道，左線隧道長度為1 835m， 采用 530m/1.728%、1 305m/-1.95%的人字坡；右線隧道長度為 1 835m，采用 665m/1.393%、1 170m/-2% 的人字坡，路面材料為黑色瀝青路面。燈具采用LED燈，兩側(cè)對稱布置，隧道的洞外各單側(cè)布置引道照明。檢測時(shí)于晚上無天然光和其它非被測光源的影響、清潔和干燥的路面上進(jìn)行。本文選取過渡段1、中間段、出口段2進(jìn)行分析。檢測數(shù)據(jù)見表4和表5。

表4 將軍山隧道右洞照度檢測記錄 (單位：lx)

表5 將軍山隧道右洞照度檢測數(shù)據(jù)

查閱圖紙等資料可知將軍山隧道照明總均勻度≥0.4，縱向均勻度≥0.7。根據(jù)檢測結(jié)果和數(shù)據(jù)分析，將軍山隧道各照明段的平均照度、照度總均勻度、縱向均勻度均符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

4 分析與探討

在《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D70/2-01-2014)中只有各隧道照明段的亮度有設(shè)計(jì)細(xì)則，所以工程的設(shè)計(jì)圖紙上也只注明了亮度指標(biāo)要求。而在《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn) 第二冊 機(jī)電工程》(JTG F80/2-2004)中對隧道照明設(shè)施評定中卻只有照度指標(biāo)。在核對照度的實(shí)測指標(biāo)時(shí)是通過平均亮度和平均照度的換算來實(shí)現(xiàn)的，換算系數(shù)為：在無實(shí)測條件時(shí)，黑色瀝青路面取15lx/(cd· m-2)，水泥混凝土路面取10lx/(cd·m-2)。同時(shí)公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)中對隧道機(jī)電設(shè)施的照明設(shè)施有縱向均勻度的指標(biāo)要求，但現(xiàn)行規(guī)范中沒有照度縱向均勻度的規(guī)定和檢測方法。根據(jù)《照明測量方法》(GB/T 5700)對亮度縱向均勻度的定義為同一車道中心線上最小亮度與最大亮度的比值，結(jié)合亮度和照度的換算關(guān)系，可推算照度縱向均勻度為車道中心線上最小照度與最大照度的比值。通過本文的檢測方法，可測量出隧道照度的平均照度、照度總均勻度、縱向均勻度指標(biāo)，滿足《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn) 第二冊 機(jī)電工程》(JTG F80/2-2004)對隧道機(jī)電設(shè)施照明設(shè)施的評定。

通過選取兩個(gè)隧道檢測實(shí)例的結(jié)果分析，在隧道燈具全亮的狀態(tài)下,隧道平均照度遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)值和規(guī)范值。所以隧道照明在考慮確保行車安全的同時(shí)也應(yīng)充分考慮節(jié)能的措施，既能保證不因?yàn)槎磧?nèi)、洞外亮度反差過大導(dǎo)致的炫光等因素影響行車安全和行車體驗(yàn)外，還要考慮營運(yùn)過程中能耗過大的問題。

5 結(jié)語

隧道照明設(shè)施屬于機(jī)電工程中隧道機(jī)電設(shè)施的重要分部工程，是公路工程的重要組成部分。高速公路隧道，尤其是車流量高的隧道洞內(nèi)環(huán)境惡劣，隧道照明設(shè)施可以有效地改善隧道內(nèi)路面狀況，改善隧道內(nèi)視覺享受，減輕駕駛員疲勞，提高行車速度和行車安全。通過照度檢測來驗(yàn)證隧道照明設(shè)施的工程質(zhì)量，是一個(gè)非常重要和有效的方法。但隧道照明檢測的部分內(nèi)容還沒有具體的規(guī)定，可能導(dǎo)致業(yè)內(nèi)存在不同的差異。