池祁高速隧道照明設計指標選取淺析

夏振武

(安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司,安徽 合肥 230088)

1 概 述

德州至上饒高速公路(G3W)是北京至臺北高速公路的并行線,北起山東德州,經山東濟南、菏澤，安徽碭山，河南永城，安徽亳州、淮南、六安、合肥、安慶,在池州跨越長江,經安徽黃山(祁門)，江西婺源后終于上饒,繼續向南可至福建建陽、福州。

G3W德州至上饒高速公路池州至祁門段(以下簡稱池祁高速)地處安徽省南部,是G3W德州至上饒高速公路的重要組成部分,其起點順接G3W池州長江公路大橋南岸接線,與G50滬渝高速交叉,經池州市貴池區、石臺縣，黃山市黟縣、祁門縣,終點與S42黃祁高速交叉。

池祁高速共有30座隧道,其中短隧道16座、中隧道5座、長隧道6座、特長隧道3座,存在隧道群。

2 隧道照明指標選取

2.1 照明基本指標

設計時速:80 km/h;

路面寬度:8.75 m;

路面類型:瀝青混凝土路面;

路面亮度換算系數:15 lx/(cd×m-2);

燈具維護系數:0.7;

燈具安裝方式:兩側對稱布燈;

照明光源:LED;

洞外亮度L20(S):3 000 cd/m2。

2.2 隧道照明亮度指標

2.2.1常規隧道

根據交通分析及預測結果,結合《公路隧道照明設計細則》,入口段亮度折減系數取值為k=0.035。

隧道照明分段亮度指標如下:

入口段1:Lth1=k×L20=105 cd/m2,長度50 m。

入口段2:Lth2=0.5×k×L20=52.5 cd/m2,長度50 m。

過渡段1:Ltr1=0.15×Lth1=15.8 cd/m2,長度70 m。

過渡段2:Ltr2=0.05×Lth1=5.25 cd/m2,長度90 m。

出口段2:Lex2=5×Lin=17.5 cd/m2,長度30 m。

根據以上計算,隧道各功能段隧道照明設計亮度指標見表1。

表1 各功能段隧道照明設計亮度指標

2.2.2 特長隧道中間段

根據《公路隧道照明設計細則》“單向交通且以設計速度通過隧道的行車時間超過135 s,隧道中間段宜分為兩個照明段”,故本工程特長隧道中間段長度大于3 000 m時,隧道中間段應分兩個照明段[1,2]:

中間段1:Lin=2.5 cd/m2,長度670 m。

中間段2:Lin=0.8×2.5=2.0 cd/m2。

2.2.3 遮光棚隧道

其作用機理是經高效澄清池泥水分離后剩余絮體顆粒在濾層孔隙水流遷移過程中發生5種基本效能：沉淀、慣性、截阻、擴散、水動力效應。由于濾料的組成具有特殊功效（這是高效重力均粒濾池和傳統濾池的關鍵區別）過濾水頭損失小，反洗水耗低（≤1%）濾速大，出水水質好。

本工程在鳳形山1號隧道與鳳形山2號隧道、朝山1號隧道與朝山2號隧道、釣魚臺1號隧道與釣魚臺2號隧道之間均設置有遮光率不低于50%的遮光棚,照明設計亮度指標應按遮光50%考慮。

隧道進口段(由遮光棚進入隧道):

入口段1:Lth1=0.5×105=52.5 cd/m2,長度50 m。

入口段2:Lth2=0.5×52.5=26.3 cd/m2,長度50 m。

過渡段:Ltr=0.15×52.5=7.9 cd/m2,長度70 m。

2.2.4 非光學長隧道

本工程大葉嶺1號隧道、雷湖隧道、長培村2號隧道均屬于非光學長隧道,根據《公路隧道照明設計細則》 “長度200 m

入口段1:Lth1=20%×105=21cd/m2,長度50 m。

入口段2:Lth1=20%×52.5=10.5cd/m2,長度50 m。

2.2.5 連續隧道

根據《公路隧道照明設計細則》 “當兩座隧道間的行駛時間按設計速度計算小于15 s,且通過前一座隧道的行駛時間大于30 s時,后續隧道入口段亮度應進行折減”的規定,本工程釣魚臺2號隧道與釣魚臺3號隧道右線之間距離為236 m(行駛時間為10.6 s),且釣魚臺2號右線隧道長度為922 m(行駛時間>30 s),故釣魚臺3號隧道右線入口段亮度指標按20%折減率進行折減[1,2]:

入口段1:Lth1=0.8×105=84 cd/m2,長度50 m。

入口段2:Lth1=0.5×84=42 cd/m2,長度50 m。

過渡段1:Ltr1=0.15×84=12.6 cd/m2,長度70 m。

過渡段2:Ltr2=0.05×84=4.2 cd/m2,長度90 m。

2.2.6 部分短隧道

本工程大葉嶺2號隧道、大洪嶺1號隧道雖然隧道長度小于200 m,但考慮到大葉嶺2號隧道與大葉嶺1號隧道之間僅距離94 m,大洪嶺1號隧道與大洪嶺2號隧道左、右線分別距離88 m和117 m,隧道間距較小,行車時間較短,為保證足夠的行車視覺明暗反應時間,在大葉嶺2號隧道、大洪嶺1號隧道設置照明設施,結合隧道長度較短的特點,照明指標選取為僅設置中間段照明。

3 結束語

照明設計指標的選取不僅需考慮交通量、設計時速、洞外亮度、洞口朝向等參數,還需結合隧道長度、隧道線型、隧道光學性質、隧道前后構造物等合理確定不同類型隧道的照明指標,合理可行的照明指標不僅是保證行車安全的重要手段,更是節能減排、發展“綠色公路”的有效舉措。