公路照明設(shè)計(jì)細(xì)則范文

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篇1

【關(guān)鍵詞】隧道通風(fēng)；照明節(jié)能

中圖分類(lèi)號(hào)： U45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言

在隧道中，通風(fēng)和照明是隧道技術(shù)上的基礎(chǔ)，但是在通風(fēng)和照明節(jié)能方面還是存在一些問(wèn)題，科學(xué)技術(shù)人員還在不斷的努力改進(jìn)，保證了隧道更加安全，更能促使經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步。

二、照明節(jié)能技術(shù)分析

照明節(jié)能技術(shù)在各個(gè)國(guó)家已得到普遍重視，我國(guó)也提出了“綠色照明工程”以及“節(jié)能、減排”政策，目前針對(duì)節(jié)能減排的主要內(nèi)容包括2個(gè)方面，分別是技術(shù)上節(jié)能和管理上節(jié)能。

1、技術(shù)上節(jié)能

所謂技術(shù)上的節(jié)能，就是指通過(guò)研發(fā)最新的技術(shù)來(lái)達(dá)到照明節(jié)能的效果，也就是說(shuō)通過(guò)科技的不斷創(chuàng)新和研究，使照明技術(shù)的能源利用率逐漸提高。目前技術(shù)上的節(jié)能主要分為供配電系統(tǒng)中的節(jié)能以及照明相關(guān)設(shè)備的節(jié)能。

供配電系統(tǒng)方面的節(jié)能主要是針對(duì)變壓器進(jìn)行節(jié)能處理、進(jìn)行電容補(bǔ)償、采取負(fù)荷的三相平衡以及降壓節(jié)能等方式進(jìn)行節(jié)能處理；

（2）照明系統(tǒng)的節(jié)能方面目前指的是采取高效光源、高效燈具、高效反光器以及高效鎮(zhèn)流器等方式。這里要注意的一點(diǎn)是所謂的節(jié)能并不是降低照明質(zhì)量，如果照明質(zhì)量降低，相應(yīng)的生產(chǎn)率就隨之降低，并且照明質(zhì)量降低還會(huì)給人們帶來(lái)視覺(jué)疲勞，這對(duì)于人類(lèi)的健康及工作來(lái)說(shuō)都會(huì)產(chǎn)生不利的影響。本文所說(shuō)的技術(shù)上節(jié)能是指保證照明質(zhì)量的前提下，將整個(gè)照明系統(tǒng)中的能量損失降到最低點(diǎn)，也就是提高電能利用率。

2、管理上節(jié)能

所謂的管理上節(jié)能，是指提高照明設(shè)計(jì)的質(zhì)量，加強(qiáng)施工以及管理的各環(huán)節(jié)控制，最終達(dá)到節(jié)能的效果。目前所謂的針對(duì)管理節(jié)能的主要方式和手段有：采取合理、科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，采用光控或時(shí)控開(kāi)關(guān)代替?zhèn)鹘y(tǒng)開(kāi)關(guān)，選擇最適合的照度標(biāo)準(zhǔn)，選擇智能化照明燈具等。

三、公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)組成及設(shè)計(jì)規(guī)范

1、公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)的組成

公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)主要由車(chē)輛檢測(cè)器、CO 濃度傳感器、煙霧濃度傳感器、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)器、區(qū)域控制器、射流風(fēng)機(jī)/軸流風(fēng)機(jī)以及中心計(jì)算機(jī)等組成。其中 CO、煙霧濃度傳感器，用以快速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地自動(dòng)測(cè)定隧道內(nèi)的 CO 濃度和隧道內(nèi)全程煙霧透過(guò)率等數(shù)據(jù)，由區(qū)域控制器采集數(shù)據(jù)，監(jiān)控系統(tǒng)將檢測(cè)數(shù)據(jù)與控制標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，控制風(fēng)機(jī)的啟/停。風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)器，用以自動(dòng)測(cè)定隧道內(nèi)平行于隧道壁面的風(fēng)向、風(fēng)速數(shù)據(jù)以及檢測(cè)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況。車(chē)輛檢測(cè)器用以檢測(cè)隧道內(nèi)的車(chē)流量和車(chē)速，對(duì) CO/VI 預(yù)置規(guī)模提供參考數(shù)據(jù)。公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)組成如圖 1。

圖1隧道通風(fēng)系統(tǒng)組成框圖

2、隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范

由于 2000 年前遵照的設(shè)計(jì)規(guī)范《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范 JTJ 026—90》很不完善，1999 年重慶交通科研設(shè)計(jì)院在經(jīng)過(guò)對(duì)隧道通風(fēng)和照明方面大量研究的基礎(chǔ)上，主持并編寫(xiě)了《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范 JTJ 026． 1—1999》( 下文簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)范》) ，并于 2000 年正式頒布實(shí)施。該規(guī)范在公路隧道通風(fēng)規(guī)劃與調(diào)查、通風(fēng)方式、污染空氣稀釋標(biāo)準(zhǔn)、隧道通風(fēng)計(jì)算、風(fēng)機(jī)選型與布置、風(fēng)機(jī)房與豎井口擴(kuò)散、通風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)控制等方面都有較詳細(xì)的介紹。但由于《規(guī)范》是在國(guó)內(nèi)長(zhǎng)大公路隧道建設(shè)剛剛起步時(shí)編寫(xiě)的，長(zhǎng)大隧道很少，因此《規(guī)范》在隧道通風(fēng)技術(shù)方面還存在許多問(wèn)題和應(yīng)用難點(diǎn)。

四、公路隧道運(yùn)營(yíng)照明存在問(wèn)題

近20年來(lái),我國(guó)交通運(yùn)輸部門(mén)投入大量科研經(jīng)費(fèi),圍繞公路隧道照明工程的實(shí)際問(wèn)題開(kāi)展技術(shù)研究并取得許多重要成果,強(qiáng)有力地推動(dòng)了我國(guó)公路隧道照明技術(shù)的進(jìn)步。但在工程設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)管理中仍存在諸多問(wèn)題,主要表現(xiàn)為以下方面。

1、照明設(shè)計(jì)參數(shù)有待完善《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ 026·1—1999)[8]頒布實(shí)施至今已有10余年,在這期間,我國(guó)公路隧道數(shù)量、規(guī)模及類(lèi)型都發(fā)生了較大變化,同時(shí)

新理論、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn),因而部分照明設(shè)計(jì)參數(shù)有待進(jìn)一步修正和完善[9],如短隧道照明設(shè)計(jì)方法、洞外亮度L20(S)參考取值、各照明區(qū)段亮度指標(biāo)等。國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)制定的《公路隧道和地道照明指南》(CIE 88:2004)固然對(duì)我國(guó)公路隧道照明設(shè)計(jì)有借鑒之處,但并不完全適用。

2、照明控制方式較為落后

部分高速公路中、短隧道照明無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程人工/現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制,甚至需要隧道管理人員在現(xiàn)場(chǎng)人工控制,若高速公路全線(xiàn)中、短隧道數(shù)量較多,則每日現(xiàn)場(chǎng)工作量較大:一方面,造成不必要的電能浪費(fèi);另一方面,耗費(fèi)較大的人力、物力去開(kāi)關(guān)照明燈具,運(yùn)營(yíng)管理效率太低。絕大多數(shù)公路隧道照明采用時(shí)序分級(jí)調(diào)光控制法,雖然其控制模式簡(jiǎn)單、可靠,但無(wú)法結(jié)合天氣、洞外亮度L20(S)、交通量等時(shí)變參數(shù)從宏觀層面對(duì)整個(gè)隧道照明系統(tǒng)進(jìn)行自適應(yīng)控制,同時(shí)受照明配電回路所限,只能實(shí)現(xiàn)3~6級(jí)照明控制等級(jí),“過(guò)度照明”、“無(wú)效照明”現(xiàn)象較為嚴(yán)重。因此,目前這種傳統(tǒng)照明設(shè)計(jì)方案存在較為嚴(yán)重的電能浪費(fèi)問(wèn)題。此外,隔盞開(kāi)關(guān)燈也必然會(huì)產(chǎn)生路面亮度不均勻、“斑馬紋”、閃爍等有害現(xiàn)象,給公路隧道交通安全埋下隱患。

3、照明節(jié)能理念存在誤區(qū)

公路隧道照明節(jié)能并非簡(jiǎn)單地開(kāi)關(guān)某些燈具,而是要求建立在行車(chē)安全基礎(chǔ)上的最大節(jié)能,即公路隧道照明節(jié)能不能以犧牲交通安全為代價(jià)。部分隧道管理人員一味追求節(jié)電省錢(qián),致使公路隧道照明控制方案的隨意性、主觀性很大,這種做法其實(shí)忽視了公路隧道照明的特點(diǎn)和本質(zhì),對(duì)隧道行車(chē)安全危害極大。

4、照明設(shè)施養(yǎng)護(hù)未得重視

一些長(zhǎng)大公路隧道出口段及靠近出口端的基本照明還存在亮度不足情況。除燈具自身質(zhì)量和布設(shè)間距等因素外,其主要原因在于燈具受污染情況比較嚴(yán)重,降低了光利用率。以陜西西漢高速公路秦嶺一號(hào)隧道(上行線(xiàn))中間段照明為例,在燈具功率(100 W高壓鈉燈)、布置間距(單側(cè)間距9·0 m)相同的條件下,靠近入口端的基本照明亮度檢測(cè)值為6·29 cd/m2,而靠近出口端的基本照明亮度檢測(cè)值僅為2·86 cd/m2,二者數(shù)值相差54·5%。檢測(cè)數(shù)據(jù)表明,該隧道燈具清洗養(yǎng)護(hù)頻率(每季度清洗養(yǎng)護(hù)一次)已根本不能保證受污嚴(yán)重隧道的照明效果。

五、我國(guó)公路隧道照明技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)展望

隨著自動(dòng)控制、通信工程、計(jì)算機(jī)、軟件工程、半導(dǎo)體照明等相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，我國(guó)公路隧道照明技術(shù)也必將會(huì)有新的突破。在全球“低碳經(jīng)濟(jì)”背景和

國(guó)家“節(jié)能減排”戰(zhàn)略導(dǎo)向下，公路隧道照明的發(fā)展趨勢(shì)是環(huán)保節(jié)能、安全舒適的“綠色照明”。公路隧道照明技術(shù)研究應(yīng)圍繞以下方向開(kāi)展:

1、不斷健全行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。國(guó)內(nèi)已先后了JTJ 026. 1—1999《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》、JT / T 609—2004《公路隧道照明燈具》，《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則》和《公路隧道和地道照明指南》也正在編制之中，公路隧道照明行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)日臻完善，但這些設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還不夠全面，隧道 LED 燈、隧道 LED 誘導(dǎo)燈、洞外亮度儀、洞內(nèi)照度儀、照明節(jié)能控制設(shè)備等至今尚無(wú)行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，編制公路隧道定向光照明設(shè)計(jì)指南亦迫在眉睫。

2、不斷深入開(kāi)展基礎(chǔ)理論研究。圍繞中間視覺(jué)等研究課題實(shí)現(xiàn)重大技術(shù)創(chuàng)新，針對(duì)公路隧道照明設(shè)計(jì)參數(shù)開(kāi)展模擬試驗(yàn)，基礎(chǔ)理論研究成果應(yīng)能在國(guó)際隧道照明學(xué)術(shù)界占有一席之地。

3、新型隧道照明技術(shù)應(yīng)用研究。研發(fā)以光纖照明為代表的新型隧道照明系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)成套技術(shù)開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)化和典型工程示范化，研制色溫可調(diào)的公路隧道 LED 照明系統(tǒng)，研究太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源在公路隧道照明中的有效利用，實(shí)現(xiàn)公路隧道照明關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，形成擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，進(jìn)一步提升國(guó)產(chǎn)設(shè)備的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

六、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，就隧道通風(fēng)照明節(jié)能技術(shù)應(yīng)用而言，可能在節(jié)能技術(shù)上還存在一些問(wèn)題，相信在以后的日子中，科學(xué)技術(shù)人員會(huì)多做努力。隧道給人們的生活帶來(lái)很大的方便，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)做出巨大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]王少飛 鄧欣 吳小麗 公路隧道照明控制技術(shù)綜述 公路交通技術(shù) 2010年

[2] 涂耘 我國(guó)公路隧道照明技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新 隧道建設(shè) 2010年

篇2

關(guān)鍵詞：隧道 不良地質(zhì) 平導(dǎo) 豎井 巖溶富水 高瓦斯 優(yōu)化

1概況

南充～大竹～梁平（川渝界）高速公路（以下簡(jiǎn)稱(chēng)南大梁高速公路）起于南充市高坪區(qū)譚家溝，接南充至廣安高速公路，經(jīng)蓬安縣、營(yíng)山縣、達(dá)州渠縣，止于大竹縣石橋鋪鎮(zhèn)川渝界，與重慶規(guī)劃的梁平至忠縣高速公路相接，全長(zhǎng)142.226km，是四川高速公路路網(wǎng)規(guī)劃的重要出川通道成都至萬(wàn)源至陜西及成都至大竹至湖北、上海高速公路的組成部分，設(shè)計(jì)時(shí)速80km，道路等級(jí)為雙向四車(chē)道高速公路。

圖1 項(xiàng)目線(xiàn)位

全長(zhǎng)8168m的華鎣山隧道為南大梁高速公路最長(zhǎng)隧道，其正穿北北東向的華鎣山山脈，距兩端洞口各1km范圍為非可溶巖，中部為可溶巖，從洞口至洞身依次穿越侏羅系中下統(tǒng)自流井組（J1-2z）、珍珠沖組（J1z）泥巖、頁(yè)巖夾砂巖;三疊系上統(tǒng)須家河組（T3xj）砂巖、泥巖夾煤層;三疊系中、下統(tǒng)雷口坡組（T2l）和嘉陵江組（T1j）灰?guī)r、白云巖等地層（見(jiàn)圖2），該隧的修建使從渠縣至大竹的行車(chē)時(shí)間由1.5小時(shí)縮短為15分鐘。

圖2 隧道地質(zhì)剖面示意圖

華鎣山隧道含10余種不良地質(zhì)，主要有煤層、采空區(qū)、巖溶斷層破碎帶、巖溶洞穴、巖溶涌突水（泥）、硬石膏、鹽溶角礫巖、軟弱圍巖、瓦斯、H2S等，瓦斯等級(jí)為高瓦斯。隧道穿越的煤系地層和采空區(qū)長(zhǎng)度分別為1929m和157m，巖溶段長(zhǎng)度為6082m，斷層破碎帶和鹽溶角礫巖長(zhǎng)度分別為105m和350m，穩(wěn)定涌水量為19萬(wàn)方/天，開(kāi)挖初期最大總涌水量為59萬(wàn)方/天。調(diào)查資料表明華鎣山隧道地下水由南向北流，即由隧道右側(cè)流向左側(cè)，受隧道兩端接線(xiàn)高程限制，隧道只能處于地下水水平循環(huán)帶內(nèi)。

總體而言，隧道具有施工工期短、施工組織復(fù)雜、施工安全風(fēng)險(xiǎn)高、營(yíng)運(yùn)通風(fēng)復(fù)雜、防災(zāi)救援困難等特點(diǎn)。

2輔助坑道比選

根據(jù)國(guó)內(nèi)施工設(shè)備、施工技術(shù)水平及隧道特點(diǎn)，若只靠隧道進(jìn)、出口兩個(gè)工區(qū)施工，則華鎣山隧道施工期約為6.5年。而南大梁高速公路控制工期為4年。因此，僅憑進(jìn)、出口兩個(gè)工區(qū)施工無(wú)法滿(mǎn)足4年工期要求，必須開(kāi)辟新的工區(qū)，采取長(zhǎng)隧短打方式來(lái)縮短隧道施工期，而要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)隧短打就必須增設(shè)輔助坑道。結(jié)合隧道地形、地貌和地質(zhì)，可供選擇的輔助坑道主要有平導(dǎo)、斜井和豎井等。

考慮到隧道洞身大部分位于地下水發(fā)育的三疊系中下統(tǒng)雷口坡組（T2l）和嘉陵江組（T1j）可溶巖地層，采用斜、豎井輔助施工可能會(huì)因新增工區(qū)排水困難而導(dǎo)致施工進(jìn)度緩慢，也有可能發(fā)生大量涌突水（泥）而淹沒(méi)施工區(qū)，甚至導(dǎo)致斜豎井施工區(qū)報(bào)廢，施工安全和投資風(fēng)險(xiǎn)高，因此不能采用斜、豎井輔助施工方案。

排除斜、豎井輔助施工方案后，只能利用平導(dǎo)輔助施工，但對(duì)其設(shè)置位置、凈空斷面大小、支護(hù)方式、施工運(yùn)輸量大小和方式、能否作為隧道營(yíng)運(yùn)通風(fēng)、防災(zāi)救援和排水通道等方案必須加以論證。

2011年5月筆者根據(jù)《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ026.1-1999）進(jìn)行通風(fēng)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明隧道必須采用分兩段送排式通風(fēng)，而送排式通風(fēng)風(fēng)道既可考慮平導(dǎo)，也可新建通風(fēng)豎井予以解決。為此，筆者根據(jù)平導(dǎo)功能不同擬定三個(gè)比選方案，比選結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 輔助坑道不同功能方案比較

方案名稱(chēng) 方案一 方案二 方案三

不貫通平導(dǎo)+豎井分兩段送排式通風(fēng) 貫通平導(dǎo)兼作防災(zāi)救援通道+豎井分兩段送排式通風(fēng) 平導(dǎo)貫通兼做通風(fēng)、防災(zāi)救援通道

壓入式通風(fēng) 兩段送排通風(fēng) 四段送排通風(fēng)

方案簡(jiǎn)述 平導(dǎo)僅作輔助施工和排水，此時(shí)需增設(shè)兩座通風(fēng)豎井。 平導(dǎo)除輔助施工和排水外，還兼做防災(zāi)救援通道使用，此時(shí)需增設(shè)兩座通風(fēng)豎井。 平導(dǎo)除輔助施工和排水外，還兼做通風(fēng)和防災(zāi)救援通道使用，此時(shí)不需設(shè)通風(fēng)豎井。

平導(dǎo)支護(hù)面積 平導(dǎo)作為臨時(shí)設(shè)施，以噴錨支護(hù)為主，凈空面積24.85m2。 平導(dǎo)作為永久設(shè)施，采用復(fù)合式襯砌，凈空面積24.85m2。 平導(dǎo)作為永久設(shè)施，采用復(fù)合式襯砌，凈空面積65.78m2。

火災(zāi)通風(fēng) 三段排煙通風(fēng) 根據(jù)火災(zāi)位置采用壓入或吸出式通風(fēng)

防災(zāi)救援 左右隧道互為防災(zāi)救援通道，平導(dǎo)不做為防災(zāi)救援通道使用，車(chē)輛人員只能撤離到非事故隧道內(nèi)。防災(zāi)救援通風(fēng)必須利用豎井進(jìn)行。 左右隧道和平導(dǎo)同時(shí)作為防災(zāi)救援通道，車(chē)輛和人員撤離到非事故隧道或平導(dǎo)內(nèi)均可，防災(zāi)救援通風(fēng)必須利用豎井進(jìn)行。 左右隧道和平導(dǎo)同時(shí)作為防災(zāi)救援通道，車(chē)輛和人員先撤離到兼做風(fēng)道的平導(dǎo)內(nèi)，防災(zāi)救援通風(fēng)不需要豎井。

建安費(fèi) 1.722億（含通風(fēng)豎井） 2.639億（含通風(fēng)豎井） 6.20億 6.11億 6.17億

優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：

1、滿(mǎn)足平導(dǎo)縮短隧道施工工期要求;

2、平導(dǎo)充分起到了施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和施工營(yíng)運(yùn)期間截排水功能;

3、隧道營(yíng)運(yùn)通風(fēng)方案技術(shù)簡(jiǎn)單，風(fēng)道最短，通風(fēng)能耗最少，風(fēng)機(jī)功率最小，火災(zāi)排煙時(shí)效性好;

4、建安費(fèi)最省。

缺點(diǎn)：

1、平導(dǎo)未起到防災(zāi)救援通道作用。 優(yōu)點(diǎn)：

1、滿(mǎn)足平導(dǎo)縮短隧道施工工期要求;

2、平導(dǎo)充分起到了施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和施工運(yùn)營(yíng)期間排水功能;

3、隧道營(yíng)運(yùn)通風(fēng)方案技術(shù)簡(jiǎn)單，風(fēng)道最短，通風(fēng)能耗最少，風(fēng)機(jī)功率最小，火災(zāi)排煙時(shí)效性好;

4、平導(dǎo)兼做防災(zāi)救援通道，降低了火災(zāi)事故情況下人員撤離的安全風(fēng)險(xiǎn)。

缺點(diǎn)：

1、平導(dǎo)位于兩隧道之間，不能充分截?cái)嗨淼乐饕叵滤畞?lái)源（右洞右側(cè)），截排水能力較低。

2、建安費(fèi)較方案一多0.917億元。 優(yōu)點(diǎn)：

1、節(jié)省了地下風(fēng)機(jī)房、通風(fēng)豎井和聯(lián)絡(luò)風(fēng)道等通風(fēng)土建工程費(fèi)用;

2、平導(dǎo)兼做防災(zāi)救援通道，降低了火災(zāi)事故條件下人員安全風(fēng)險(xiǎn)。

缺點(diǎn)：

1、不滿(mǎn)足平導(dǎo)縮短施工工期、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)要求;

2、建安費(fèi)最大，較方案一多4.4億元;

3、因營(yíng)運(yùn)通風(fēng)需要，平導(dǎo)內(nèi)需設(shè)置通風(fēng)隔墻，人為切斷了左右隧道間聯(lián)系，人員和車(chē)輛需先撤離到平導(dǎo)內(nèi)后再通過(guò)平導(dǎo)撤出洞外，平導(dǎo)凈空有限，人員車(chē)輛撤離和救援效率較低;

4、平導(dǎo)位于兩隧道之間，不能充分截?cái)嗨淼乐饕叵滤畞?lái)源（右洞右側(cè)），截排水能力較低;

5、隧道營(yíng)運(yùn)通風(fēng)方案技術(shù)復(fù)雜，影響因素眾多，特別是分兩段和分四段營(yíng)運(yùn)通風(fēng)控制復(fù)雜，風(fēng)道長(zhǎng)，通風(fēng)能耗大，風(fēng)機(jī)功率大，火災(zāi)發(fā)生時(shí)煙流在隧道內(nèi)流過(guò)的距離長(zhǎng)。

比選結(jié)果表明：方案一建安費(fèi)最省，既滿(mǎn)足縮短隧道施工工期、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和排水要求，又滿(mǎn)足營(yíng)運(yùn)通風(fēng)和防災(zāi)救援要求，且相對(duì)簡(jiǎn)單，便于管理，因此設(shè)計(jì)選擇方案一，即平導(dǎo)僅作輔助施工和排水方案，營(yíng)運(yùn)通風(fēng)通過(guò)單獨(dú)設(shè)置豎井予以解決。

3平導(dǎo)設(shè)計(jì)

平導(dǎo)位置主要考慮三個(gè)方案，方案A是平導(dǎo)設(shè)在華鎣山隧道右洞測(cè)設(shè)線(xiàn)右側(cè)45m處，即地下水來(lái)源方向，平導(dǎo)終點(diǎn)坑底高程較隧道路面低2.2m左右;方案B是平導(dǎo)設(shè)在隧道左、右洞中間，坑底高程較隧道路面低8m以上;方案C是平導(dǎo)仍設(shè)在隧道左右中洞之間，但坑底高程較隧道路面低1m左右。三方案相比較，方案A的優(yōu)點(diǎn)是平導(dǎo)充分截排了來(lái)自右側(cè)（南側(cè)）的地下水，使隧道位置地下水大為減少，有助于隧道施工，營(yíng)運(yùn)期間隧道地下水也較少，降低因巖溶水及季節(jié)性降水不均衡性可能造成淹沒(méi)隧道和破壞隧道結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)，使隧道發(fā)生滲漏水的可能性較小。對(duì)于隧道右洞而言，方案B、C截排地下水作用不大，且方案B的坑底較隧道路面低很多，不利于平導(dǎo)輔助隧道施工，方案C的平導(dǎo)和連接隧道左、右洞之間的車(chē)行、人行橫通道相互貫通，導(dǎo)致通道太多，不利于隧道發(fā)生災(zāi)害事故時(shí)左、右洞之間互為疏散救援和火災(zāi)條件下的通風(fēng)管理。因此設(shè)計(jì)選用了方案A，即平導(dǎo)設(shè)在華鎣山隧道右洞測(cè)設(shè)線(xiàn)右側(cè)45m處，綜合考慮工期及豎井地下水疏排等因素，確定在隧道進(jìn)、出口端分別設(shè)置3150.5m和2612m平導(dǎo)。

平導(dǎo)斷面大小由施工運(yùn)輸方式及運(yùn)輸量大小決定。其除承擔(dān)隧道左、右洞兩個(gè)工作面施工外，同時(shí)還要承擔(dān)自身工作面施工，因此出碴進(jìn)料量大，加之隧道為高瓦斯工區(qū)，應(yīng)選用安全防爆型、污染小、裝碴能力強(qiáng)、出碴運(yùn)行平穩(wěn)、安全高效的運(yùn)輸設(shè)備，且平導(dǎo)斷面應(yīng)滿(mǎn)足雙向行車(chē)，在此條件下，設(shè)計(jì)選用SS（D）B16梭礦作為平導(dǎo)有軌運(yùn)輸設(shè)備，結(jié)合通風(fēng)、排水管路及人行安全等因素綜合擬定平導(dǎo)內(nèi)輪廓為5.41m×6.36m（寬×高、有仰拱）和5.02m×6.03m（寬×高、無(wú)仰拱）。

4豎井設(shè)計(jì)

（1）原施工圖設(shè)計(jì)

綜合考慮施工便道、地表場(chǎng)坪、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、工程投資、風(fēng)險(xiǎn)管控等因素，本著解決營(yíng)運(yùn)通風(fēng)、防災(zāi)救援的目的，分別于華鎣山隧道左洞左側(cè)和右洞右側(cè)設(shè)置一座豎井。其中左洞豎井距隧道進(jìn)口4481m，與左洞設(shè)計(jì)線(xiàn)距離為87.25m，內(nèi)徑7.5m，井深461m;右洞豎井距隧道進(jìn)口3181m，與右洞設(shè)計(jì)線(xiàn)距離為87.25m，內(nèi)徑8m，井深393m。左、右洞豎井分別通過(guò)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道與地下風(fēng)機(jī)房連接。

目前常用的豎井施工方法有正井法和反井法。正井法是從井口開(kāi)始全斷面開(kāi)挖，采用罐籠提升運(yùn)輸洞碴及材料。這種方法國(guó)內(nèi)采用最多，但效率相對(duì)較低，也存在一些安全隱患，諸如在施工過(guò)程中可能出現(xiàn)巖溶涌突水（泥）而造成淹井乃至人員傷亡事故。反井法優(yōu)點(diǎn)是施工費(fèi)用較低，山上施工場(chǎng)地以及機(jī)械設(shè)備相對(duì)較少，不需要在山上棄碴，有利于環(huán)境保護(hù)，缺點(diǎn)是一方面需要進(jìn)口擴(kuò)孔設(shè)備，另一面是只有在主洞施工至豎井時(shí)方能開(kāi)始豎井施工。

本隧豎井均位于溝谷深切、山高坡陡的華鎣山上，大規(guī)模修建施工便道較困難，再者本隧不需利用豎井加快主洞施工進(jìn)度，因此豎井具備反井法施工最基本的條件。加之本隧豎井施工還存在巖溶涌突水（泥）風(fēng)險(xiǎn)，因此本隧豎井要求采用反井法施工。

（2）優(yōu)化設(shè)計(jì)

交通運(yùn)輸部分別于2014年5月29日和2014年7月14日新頒布了《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范第二冊(cè)交通工程與附屬設(shè)施》（JTGD70/2-2014）和《公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/TD70/2-02-2014）?？紤]到新規(guī)范和細(xì)則在CO設(shè)計(jì)濃度衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)動(dòng)車(chē)有害氣體基準(zhǔn)排放量、隧道最小通風(fēng)換氣次數(shù)和換氣風(fēng)速、隧道機(jī)械防煙與排煙標(biāo)準(zhǔn)等方面均較老規(guī)范作了較大的調(diào)整，同時(shí)考慮到華鎣山隧道的豎井和地下風(fēng)機(jī)房均尚未施工，因此有必要對(duì)華鎣山隧道運(yùn)營(yíng)通風(fēng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

結(jié)合換氣通風(fēng)論證分析，按公路隧道通風(fēng)新規(guī)范和細(xì)則參數(shù)進(jìn)行通風(fēng)計(jì)算后的結(jié)論表明：取消華鎣山隧道左洞豎井、改豎井分兩段送排式通風(fēng)為全射流通風(fēng)是可行的，隧道右洞近期和中期也可采用全射流通風(fēng)，遠(yuǎn)期采用豎井分兩段送排式通風(fēng)。優(yōu)化后的運(yùn)營(yíng)通風(fēng)系統(tǒng)取消了原設(shè)計(jì)的左洞豎井（深464m）和地下風(fēng)機(jī)房、4臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)及其相應(yīng)控制設(shè)備;優(yōu)化后的豎井距隧道進(jìn)口3209m，設(shè)置于右洞設(shè)計(jì)線(xiàn)左側(cè)145m處，內(nèi)徑7m，井深341m。優(yōu)化后的豎井方案較原施工圖節(jié)約土建工程費(fèi)用約3200萬(wàn)元，節(jié)約機(jī)電設(shè)備費(fèi)約240萬(wàn)元。

5值得思考的問(wèn)題

華鎣山隧道于2011年3月開(kāi)始動(dòng)工，但直至2011年12月中旬，由于洞口征地拆遷困難等原因，致使隧道主洞在施工200多米后而平導(dǎo)尚未施工，因此建設(shè)方及施工組織評(píng)審專(zhuān)家就當(dāng)時(shí)的現(xiàn)狀認(rèn)為再施工平導(dǎo)對(duì)展開(kāi)施工作業(yè)面、縮短工期等作用不大，并提請(qǐng)行政主管部門(mén)取消了平導(dǎo)。

截至目前，華鎣山隧道進(jìn)口在施工過(guò)程中已不同程度地發(fā)生了8次涌水，其中有兩段為隧道后方底板冒水，最大冒水量多達(dá)9.4萬(wàn)方/天，這給隧道施工帶來(lái)了極大的困難和風(fēng)險(xiǎn)，堵水工作也極大地占據(jù)了寶貴的施工時(shí)間，施工進(jìn)度尤其緩慢，斷層破碎帶及其影響帶平均月進(jìn)尺約30m。截至目前，施工方對(duì)隧道底板冒水的治理已經(jīng)投入大量的人力及物力，但處治效果依然不理想。由此看來(lái)，華鎣山隧道（尤其是進(jìn)口）設(shè)置平導(dǎo)是很有必要的，其至少可以起到以下作用。

（1）加快施工進(jìn)度，縮短工期。

（2）解決施工期間和運(yùn)營(yíng)期間排水，降低因巖溶水及季節(jié)性降水不均衡性可能造成淹沒(méi)隧道和破壞隧道結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）本隧通過(guò)巖溶水平循環(huán)帶，巖溶管道水發(fā)育，施工中揭穿巖溶管道水的可能性極大。施工中若遇巖溶管道水，平導(dǎo)可對(duì)其進(jìn)行開(kāi)放式處理，即通過(guò)平導(dǎo)排水使隧道側(cè)巖溶水處于泄壓狀態(tài)，平導(dǎo)對(duì)隧道巖溶水發(fā)揮著釋能降壓的作用。

（4）盡管平導(dǎo)的實(shí)施增加了遇到巖溶的次數(shù)和風(fēng)險(xiǎn)，但平導(dǎo)可以提前探明隧道前方巖溶管道水及管道充填情況，對(duì)隧道相應(yīng)不良地質(zhì)處理更具有指導(dǎo)性和針對(duì)性，降低了隧道大斷面處理巖溶施工安全風(fēng)險(xiǎn)及難度。即使平導(dǎo)在施工過(guò)程中遇到巖溶管道水或管道充填物，但因其斷面小也比較容易處理。

（5）平導(dǎo)采取的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)措施可以充分預(yù)測(cè)其掌子面前方瓦斯、H2S等有毒有害氣體賦存情況，使隧道瓦斯、H2S等有毒有害氣體處治更有的放矢。平導(dǎo)在施工中即使遇到瓦斯和H2S等有毒有害氣體，但因其單位時(shí)間內(nèi)溢出的瓦斯、H2S較少（斷面小的緣故）和斷面風(fēng)速較大，瓦斯和H2S不易聚集，更易將平導(dǎo)范圍內(nèi)的有毒有害氣體降至安全濃度以下，施工中平導(dǎo)可以在不增加瓦斯和H2S等風(fēng)險(xiǎn)的條件下通過(guò)煤層瓦斯段。

6結(jié)語(yǔ)

（1）華鎣山隧道目前為四川省在建的最復(fù)雜高風(fēng)險(xiǎn)隧道，其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅳ級(jí)和Ⅲ級(jí)，筆者通過(guò)梳理本隧的難點(diǎn)及對(duì)不同輔助坑道方案進(jìn)行抽絲剝繭的比選分析，提出了平導(dǎo)與豎井組合的輔助坑道解決方案。就設(shè)計(jì)而言，其對(duì)縮短隧道施工工期、降低安全風(fēng)險(xiǎn)、滿(mǎn)足營(yíng)運(yùn)通風(fēng)及防災(zāi)救援等具有積極作用。

（2）本隧施工實(shí)踐證明，平導(dǎo)對(duì)降低巖溶富水高瓦斯隧道施工、運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)和加快施工進(jìn)度均具有舉足輕重的作用。因此，在以后類(lèi)似隧道的設(shè)計(jì)和施工中，對(duì)平導(dǎo)的取舍問(wèn)題應(yīng)持謹(jǐn)慎態(tài)度。

（3）本隧切實(shí)結(jié)合新規(guī)范、細(xì)則對(duì)通風(fēng)豎井進(jìn)行了優(yōu)化，節(jié)約投資約3440萬(wàn)元，達(dá)到了既滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)通風(fēng)和防災(zāi)救援通風(fēng)，又減小工程規(guī)模、降低工程風(fēng)險(xiǎn)和節(jié)約工程投資的效果。

（4）值得一提的是，華鎣山隧道在設(shè)計(jì)別強(qiáng)調(diào)“以超前地質(zhì)預(yù)報(bào)為基礎(chǔ)和核心”、“針對(duì)具體不良地質(zhì)制定針對(duì)性處理措施”、“建立施工過(guò)程中環(huán)境監(jiān)控和應(yīng)急報(bào)警系統(tǒng)”、“制定施工階段專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案”、“建立施工階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理制度”和“重視隧道運(yùn)營(yíng)安全、可靠性”等一系列設(shè)計(jì)思路，要求施工中充分貫徹“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工、動(dòng)態(tài)管理”理念，同時(shí)要求將超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、信息化設(shè)計(jì)施工、風(fēng)險(xiǎn)管理、環(huán)境監(jiān)控等手段落到實(shí)處并貫穿于隧道施工全過(guò)程。至此，截至目前，華鎣山隧道施工未發(fā)生一起安全事故，這在一定程度上佐證了設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想的正確性。因此本隧設(shè)計(jì)理念對(duì)類(lèi)似高風(fēng)險(xiǎn)隧道具有一定指導(dǎo)意義。

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