分析高速公路隧道运行环境安全评价指标

赵刚

（贵州高速公路集团有限公司，贵州 贵阳 550000）

分析高速公路隧道运行环境安全评价指标

赵刚

（贵州高速公路集团有限公司，贵州 贵阳 550000）

基于目前高速公路隧道工程在复杂地质环境中进行施工建设过程出现的问题影响，以清镇至织金公路项目为例，分析了其隧道结构所处的运行环境特性，并提出了构建高速公路隧道运行环境安全评价指标方法。其目的是为相关建设者提供一些理论依据。

高速公路；隧道运行环境；安全评价指标；聚类分析法

0 引言

高速公路作为促进地区进行现代化经济建设发展进程的重要基础设施，其施工难度随着工程建设规模与范围不断扩大，这就使得部分结构的作用稳定性受到了影响。针对这一问题，相关建设人员应加大运行环境安全评价指标的研究力度，即以高速公路隧道工程为例，通过探讨构建其运行环境的安全评价指标方法，来提高工程建设使用的安全稳定性。这是缓解城市进行现代化经济建设背景下，交通运输行业运行压力的重要课题，相关人员应将其作为重点研究对象，从而促进地区进行经济建设的发展进程。

1 工程概况

厦门至成都高速公路中贵州境内清镇至织金公路项目，其控制点涉及龙潭山隧道、老黑山隧道。以路线中某公路桥梁工程为例，其全长26 515.35 m/110座，占主线全长的20.05%；隧道全长9 169 m/7座，占主线全长的13.9%。路基挖方2 837.7万 m3，防、排水砌体工程127.63万 m3，涵洞及通道160道。由于工程处在不良地质范围，这就给隧道工程作用稳定性带来了一定影响。为实现改善项目所处公路交通条件，从而带动沿线旅游业发展的目标，施工建设人员应加大隧道运行环境安全评价指标的研究力度，从而提高高速公路隧道工程建设使用的作用效果。

2 高速公路隧道运行环境分析

研究表明，高速公路的隧道施工建设大多处在山区与河流影响范围较大的特殊地理环境下。如本工程建设路线位于云贵高原黔北山地北缘与四川盆地的中部低山丘陵南缘的衔接地段，其地形呈切割强烈状态，即俗称鸡爪地形，且涉及麦翁河、三岔河、织金拉路河、龙潭山隧道以及老黑山隧道。这种情况下，隧道施工建设就将面临线形复杂多变、视距不良以及洞内能见度低等问题。而车辆驾驶人员在隧道路段行驶时，就会存在一定的生理与心理压力。为此，施工建设人员应在明确隧道运行环境特性的条件下，建立起科学合理的隧道运行安全评价指标，从而提高工程建设使用的安全稳定性[1]。

例如，在描述隧道运行环境时，相关人员应对隧道路段的作用范围进行定义，即按照《公路工程技术标准》中的规定，将隧道洞口外相连的路段行程设置为3 s以上，过渡段长度控制50 m以上，以提高横断面过度的舒适性。隧道路段过渡段的设计示意见图1。

图1 隧道路段过渡段设计示意图

对于隧道路段的施工建设来说，其因不受气候条件的影响且驾驶人员的精力高度集中原因，使得隧道交通安全事故要比普通路段低。然而，隧道进出口具有处在不同行车环境的安全特性，即其在线性设计、照明以及抗滑性能设计方面存在一定的过渡差异，这就给实际运行带来一定的风险。而且，在隧道群的间隙路段，车辆驾驶人员须经历多次的抗滑性能过渡、线形过渡与照明过渡等环境更替，因此，研究人员应将其作为构建安全评价指标体系的重要内容[2]。

据统计，隧道运行的安全评价指标主要涉及：道路条件、环境条件、交通设施条件以及动态安全等因素。以道路条件为例，道路环境包括：路面状况、交通工程设施、洞内环境以及安全设施等。这些因素，均与交通事故的发生率存在密切的联系。因此，隧道运行环境的安全评价指标应对其进行描述，从而从道路环境特征的角度出发，来提高隧道运行使用的安全性。

3 构建高速公路隧道运行环境安全评价指标方法

3.1 构建指标方法

针对高速公路隧道工程所处的复杂运行环境，相关人员应在明确道路设施与自然环境因素影响情况的前提下，确定隧道实际运行过程中，将面临的各个风险组合形式与主要控制因素。与此同时，还要对其进行聚类分析，以辨识出影响隧道运行安全性的显著因素，从而科学合理的选取运行安全风险的评价指标。具体来说，由于高速公路隧道运行风险因素与组合形式众多，因此，为保证运行环境安全评价指标描述的更加合理，可采用多级综合评价指标构建方法。值得注意的是，当因素集较多时，每个因素的重要程度系数就相对要小，这就使得评价指标系统中安全风险因素难以区分开来，从而难以得出具有一定意义的评价结果。为此，构建评价指标人员可将因素集中元素按照其特殊的属性进行划分，并对每一类元素进行综合评价，进而提高运行环境安全评价指标描述的准确性[3]。

对于聚类分析法的应用，相关建设人员可将其分为三个层次，即目标层、对象层与指标层。目标层为高速公路隧道运行环境安全性评价；对象层，为道路线形安全性、洞内环境风险性、路面状况安全性以及交通设施安全性等因素组成。而指标层的元素内容，则为衡量对象层安全性的依据，即视距、断面车速差、信息连续性、能见度以及风俗等。这种情况下，隧道运行环境的安全评价指标就能体现出所有因素可能带来的风险，进而从施工建设角度对其进行控制[4]。

3.2 评价指标说明

以线形安全性为例，调整视距作为提高驾驶人员适应隧道环境关键，研究人员应根据车辆行驶速度来调整停车视距。具体来说，就是通过对平曲线段视距的终点验算，来降低隧道环境特性带来的影响。断面车速差是满足隧道使用人员交通心理需求的关键，为此，构建人员应采用特征速度值方法，来评价道路的线形情况，从而保证路线纵坡、竖曲线半径以及超高与设计速度进行合理搭配。这样一来，就能最大限度的保证线形的连续性、均衡性以及一致性。具体来说，就是将路段稳定车速与隧道路段的特征点进行计算，以得出断面车速差。而线形连续性的评价，不仅要求构建人员充分考虑各个路段的线形情况，还要设置好隧道相邻路段线形的连续性与过渡段。由此可见，其是一种具有综合性的技术标准，其能直接反映出线形的设计质量。即从隧道路段出入口的线形差异出发，通过考察过渡段的实际情况，来构建隧道出入口路段的过渡技术指标[5]。

值得注意的是，在确定评价指标的过程中，要将代表性、重要性以及完整性作为检验依据，从而提高隧道运行环境安全评价指标的科学合理性。基于代表性的检验就是看指标间是否存在重复现象，以对问题指标进行重新拟定。重要性指的是，核定评价指标因素是否对隧道运行环境造成一定程度的影响，从提高安全评价指标系统的效用。完整性，即采用德尔菲法检验评价指标体系，通过全面描述出隧道运行环境特性，以提高影响因子确定的质量效果。

4 结语

总体而言，要想提高高速公路隧道运行环境安全评价指标的科学合理性，需采用聚类分析法，来区分工程实际应用环境中的安全风险因素。同时，还要对确定的安全评价指标采用德尔菲法进行检验，以提高影响因素作用于体系的质量效果。这是降低公路隧道工程建设使用过程出现安全风险的有效控制策略，研究人员应将其重视起来，以作用于实践。

[1]陈红,周继彪,王建军,等.公路隧道运行环境安全评价指标与方法[J].长安大学学报(自然科学版),2013(4):54-61,74.

[2]崔德赛.承德地区高速公路隧道运行安全评价指标体系[J].交通世界(运输.车辆),2015(7).:34-35.

[3]杨智.对高速公路隧道运行环境安全评价问题的思考[J].企业家天地(理论版),2011(4):87-88.

[4]王维娜,冯刚.公路隧道运营环境安全评价指标体系及评价软件设计[J].青海交通科技,2014(3):4-9.

[5]郭忠印,苏东兰,卢辉,等.基于运行速度的高速公路隧道出入口安全设计[J].公路工程,2013(5):146-150.

U491.4

B

1009-7716（2017）08-0202-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.08.062

2017-03-03

赵刚（1986-），男，江苏南京人，工程师，从事施工管理工作。