高速公路隧道照明检测探讨

张建雄

(广东省交通运输建设工程质量检测中心，广州 510420)

0 引言

随着国家交通基建工程的大投入、大发展，我国高速公路的总里程已经跃居世界第一。由于广东省的地势原因，粤东、粤北山区高速公路桥隧比高，隧道越来越多。为确保行车安全，隧道照明质量非常重要。合理的隧道照明布局能有效地提高行车安全，同时也可以通过景观照明提高驾驶员的驾驶舒适度。在项目建设完工之后要通过检测来验证隧道照明的质量，确保工程的安全性得到满足。在现行的规范中只有道路照明测量方法，而隧道照明没有相关的检测方法。本文结合隧道照明设施的照度检测进行分析探讨。

1 隧道照度检测的相关规定

检测工作是工程质量管理的重要组成部分，也是验证工程质量的技术保证。公路隧道照明质量评定应符合《公路工程质量检验评定标准 第二册 机电工程》(JTG F80/2-2004)的要求，评定标准中对隧道机电设施中的照明设施实测项目有照度(入口段、过渡段、中间段)、照度总均匀度、纵向均匀度等指标。其中隧道照度检测只规定了入口段、过渡段、中间段。而在《公路隧道照明设计细则》(JTG/T D70/2-01-2014)中对照明的分段时，单向交通的公路隧道照明可划分为入口段照明、过渡段照明、中间段照明、出口段照明、洞外引道照明等。所以在隧道照明设施检测时出口段、洞外引道照明也应纳入检测，才能综合评价隧道照明设施的质量。隧道照明指标除应符合设计要求外，还应符合《公路照明技术条件》(GB/T24969-2010)的要求。关键性指标要求见表1。

表1 公路照明质量要求

2 检测内容和检测方法

2.1 检测前的准备

在检测工作具体实施之前，应仔细地查阅工程的相关资料，了解工程实际，如项目工程介绍、隧道照明的图纸等。根据工程实际拟好相应的检测计划、准备检测记录表格和检测仪器。检测仪器使用符合规范要求精度不低于一级、分辨力≤0.1Lx的光照度计，仪器应确保在校准有效期内。

2.2 检测区域与布点

隧道照明段照度检测区域宜选择在灯具的间距、高度、悬挑、仰角和光源的一致性等方面能代表被测隧道路段的矩形区域。结合高速公路隧道照明分段和各段的布灯方式，各照明段检测区域分别为：入口段、过渡段和出口段的纵向选取两盏应急照明灯具之间的距离，中间段取纵向两盏照明灯的距离，洞外引道照明取同一侧两根灯杆之间的区域；横向取各照明段的整个路面宽度，无条件时可取二分之一的路宽。

隧道照度测量检测区域内的布点方法有中心布点法和四角布点法。在现场实施和后期数据处理时，宜采用中心布点法。中心布点法是将矩形测试区域纵向间距M等分，M宜取10。若测试区域纵向间距大于50m，应增加M等分数;若测试区域纵向间距小于5m，可适当减小M等分数，使等分后的间距不小于0.5m。道路横向N宜将每条车道三等分。如隧道路面照度均匀度较好，横向网格N可少些，N可取每条车道的宽度。测点布置在每个小网格的中心点，测量网格中心点上的照度。

2.3 照度测量与计算

隧道照度测量前应提前打开所有的灯具，并使灯具打开一段时间达到稳定和最亮的状态，确保测量路面清洁和干燥状态。测量时应无天然光和其它非被测光源的影响。用光照度计在每个布点位置、高度应为路面上测出照度值并记录。检测完成后计算各照明段照度的各项指标。

隧道道路水平平均照度、照度均匀度、纵向均匀度计算方法：

(1)

(2)

(3)

式中：Eav为平均水平照度，U为照度均匀度，Emin为测点最小照度值，Ei为每个测点的照度值，U0为照度纵向均匀度，Emin为每条车道的最小照度，Emax为每条车道的最大照度。

3 检测实例

3.1 连英高速公路金门隧道

连英高速公路金门隧道为分离式双向四车道，设计时速100km/h，采用沥青路面。行车方向纵坡1.95%。隧道长度左线6 481m，右线6 466m，路面材料为黑色沥青路面。灯具采用LED灯两侧对称布置，隧道的洞外各单侧布置引道照明。由于金门隧道行车时间超过135s，所以隧道中间段设计有基本段1、基本段2的照明。检测时于晚上无天然光和其它非被测光源的影响、清洁和干燥的路面上进行。由于隧道照明分段较多，本文只选取入口段1、基本段1、基本段2进行分析。检测数据见表2和表3。

表2 金门隧道右洞照度检测记录 (单位:lx)

表3 金门隧道右洞照度检测数据

查阅图纸等资料可知金门隧道照明设计总均匀度≥0.4，纵向均匀度≥0.7。根据检测结果和数据分析,金门隧道各照明段的平均照度、照度总均匀度、纵向均匀度均符合规范和设计要求。

3.2 清云高速公路将军山隧道

清云高速公路将军山隧道为分离式双向六车道，左线隧道长度为1 835m， 采用 530m/1.728%、1 305m/-1.95%的人字坡；右线隧道长度为 1 835m，采用 665m/1.393%、1 170m/-2% 的人字坡，路面材料为黑色沥青路面。灯具采用LED灯，两侧对称布置，隧道的洞外各单侧布置引道照明。检测时于晚上无天然光和其它非被测光源的影响、清洁和干燥的路面上进行。本文选取过渡段1、中间段、出口段2进行分析。检测数据见表4和表5。

表4 将军山隧道右洞照度检测记录 (单位：lx)

表5 将军山隧道右洞照度检测数据

查阅图纸等资料可知将军山隧道照明总均匀度≥0.4，纵向均匀度≥0.7。根据检测结果和数据分析，将军山隧道各照明段的平均照度、照度总均匀度、纵向均匀度均符合规范和设计要求。

4 分析与探讨

在《公路隧道照明设计细则》(JTG/T D70/2-01-2014)中只有各隧道照明段的亮度有设计细则，所以工程的设计图纸上也只注明了亮度指标要求。而在《公路工程质量检验评定标准 第二册 机电工程》(JTG F80/2-2004)中对隧道照明设施评定中却只有照度指标。在核对照度的实测指标时是通过平均亮度和平均照度的换算来实现的，换算系数为：在无实测条件时，黑色沥青路面取15lx/(cd· m-2)，水泥混凝土路面取10lx/(cd·m-2)。同时公路工程质量检验评定标准中对隧道机电设施的照明设施有纵向均匀度的指标要求，但现行规范中没有照度纵向均匀度的规定和检测方法。根据《照明测量方法》(GB/T 5700)对亮度纵向均匀度的定义为同一车道中心线上最小亮度与最大亮度的比值，结合亮度和照度的换算关系，可推算照度纵向均匀度为车道中心线上最小照度与最大照度的比值。通过本文的检测方法，可测量出隧道照度的平均照度、照度总均匀度、纵向均匀度指标，满足《公路工程质量检验评定标准 第二册 机电工程》(JTG F80/2-2004)对隧道机电设施照明设施的评定。

通过选取两个隧道检测实例的结果分析，在隧道灯具全亮的状态下,隧道平均照度远超过设计值和规范值。所以隧道照明在考虑确保行车安全的同时也应充分考虑节能的措施，既能保证不因为洞内、洞外亮度反差过大导致的炫光等因素影响行车安全和行车体验外，还要考虑营运过程中能耗过大的问题。

5 结语

隧道照明设施属于机电工程中隧道机电设施的重要分部工程，是公路工程的重要组成部分。高速公路隧道，尤其是车流量高的隧道洞内环境恶劣，隧道照明设施可以有效地改善隧道内路面状况，改善隧道内视觉享受，减轻驾驶员疲劳，提高行车速度和行车安全。通过照度检测来验证隧道照明设施的工程质量，是一个非常重要和有效的方法。但隧道照明检测的部分内容还没有具体的规定，可能导致业内存在不同的差异。