公路隧道照度检测方法探讨

收稿日期：2017-12-11

作者简介：宋常玉（1962—），男，高级工程师，研究方向为道路工程。

公路隧道照度检测方法探讨

宋常玉

（承德市公路工程质量安全监督处，河北承德067000）

摘要：公路隧道照度检测是隧道照明现场检测的重要内容，为此，介绍了公路隧道照度的检测方法及计算过程，并结合检

测实例对数据处理进行了分析，检测结果与实际情况相符，证明该方法对隧道照度检测可行，可为相关施工人员提供参考。

关键词：公路隧道；照明；检测；照度；亮度；均匀度中图分类号：U455.39

文献标识码：B

0引言

公路隧道作为一种特殊的构造物，为我国交通事业发展起到了极大的促进作用，正是由于其“穿山越岭”的特殊性，导致其洞体内部与外界产生极大的亮度差，隧道长度越长此类差异就越大。为了保证隧道内外驾驶的安全性及舒适性，隧道照明越来越成为隧道运营不可缺少的部分。在隧道运营养护过程中，隧道照明系统作为隧道机电系统的重要组成部分，需特别关注。每年各省市都会对隧道照明系统进行相应检测，但实际情况是隧道照明检测方法相对模糊，导致各检测单位检测方法差别性较大，有的很难客观评价隧道照明系统。隧道照明检测主要以照度、亮度及由此衍生的均匀度作为指标。亮度检测由于受到检测条件，很难对其进行有效的检测，而照度检测相对容易，并且亮度与照度之间可以通过换算系数进行相应换算，所以为了更好地对隧道进行照明检测，有必要对隧道照度检测方法进行研究，提出切实可行、相对准确的隧道照度检测方法。

1公路隧道照度检测

1.1检测仪器的使用

对照度的检测，通常采用便携式照度计，按测点对照

度直接进行测量，检测过程中应注意避免照度计感光区受到遮挡，并合理选择量程，做到精确测量。1.2公路隧道照明标准

综合考虑安全和经济两个方面，我国单向交通隧道照

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、洞外引道照明及洞口接近段见光设施；双向隧道照明可划分为入口段照明、过渡段照明、中间段照明、洞外引道照明以及洞口接近段减光设施。此外高等级公路中还包括紧急停车带及横通道照明。

《公路隧道照明设计细则》（JTG/T D7/2—01—2014）（下文统称为“细则”）中提出入口段宜分为TH 1、TH 2两个

照明段，过渡段宜按渐变递减原则划分为TR 1、TR 2、TR 3三个照明段，出口段宜划分为EX 1、EX 2两个照明段。

各个区段的指标都有其自身规定值，故在隧道照度检测过程中应分别对入口段TH 1、入口段TH 2、过渡段TR 1、过渡段TR 2、过渡段TR 3、中间段、出口段EX 1、出口段EX 2、引道段、紧急停车带、横通道的照度依次进行检测。1.3检测方法

为了更准确地对隧道内照度进行评价，在检测过程中

均以测区为整体，各照明段分为若干个测区，各测区尺寸、测点布设方法略有不同，需结合各照明段自身特点具体确定。

1.3.1入口段照度检测

根据规范，入口段分为两段。考虑到入口段靠近洞

外，自然光照较强，所以入口段TH 1的第一个测区第一排测点可设在距洞口10m 处，然后依次向隧道内延伸，由于入口段加强灯具间距较小，各测区长度以10m 为宜，也可根据灯具间距进行调整，但必须要确保测区内包含一个完整的灯具间距。纵向各点间距取灯距的一半均匀布置，横排由中间向两边对称布置，分取路中心、行车道中线、路缘点。测区范围应尽量均匀布满该照明段，入口段TH 2同入口段TH 1，但入口段TH

2的第一个测区宜以两照明段接触位置为起点。入口段照度测点布设如图1所示。

隧道入口段长度及亮度的计算公式为：

图1入口段照度测点布设

119

总4期

2018年第14期（5月中）

D th 1=D th 2=12æ

èçöø÷1.154D S -h -1.5tan 100（1）L th 1=k ×L 20(S )

（2）L th 2=0.5×k ×L 20(S )

（3）

式中：D th 1为入口段TH 1长度（m ）；D th 2为入口段TH 2长度（m ）；D S 为照明停车视距（m ）；h 为洞口净空高度

（m ）；L th 1为入口段TH 1亮度（cd/㎡）；L th 2为入口段TH 2亮度（cd/㎡）；k 为入洞口亮度折减系数；L 20(S )为洞外亮度。

照明停车视距如表1所示。入洞口亮度折减系数如表2所示。

表1照明停车视距D s （m ）

设计速度

v t （km/h ）12010080604020~30

纵坡（%）

-4260179112622920

-324517311602820

-2232168106582720

-1221163103572720

0210158100562620

120215498552620

219314995542520

318614593532520

417914*********

表2入洞口亮度折减系数

设计小时交通量N （veh/（h·ln ））单向交通量≥1200≤350

双向交通量≥650≤180

设计速度v t (km/h)1200.0700.050

1000.0450.035

800.0350.025

600.0220.015

20~400.0120.010

1.3.2过渡段照度检测

根据规范，过渡段分为三段。过渡段照度测点布设方

法与入口段一致，各照明区段内测区起始位置宜以与上一区段接触位置为起点。各照明区段长度可通过查询规范获取。

隧道过渡段长度及亮度的计算公式为：

D tr 1=D th 1+D th 23+

v t

1.8（4）D tr 2=2v t

1.8（5）D tr 3=3v t

1.8（6）L tr 1=0.15L th 1

（7）L tr 2=0.05L th 1（8）L tr 3=0.02L th 1

（9）

式（4）~式（9）中：D tr 1为过渡段TR 1长度（m ）；D tr 2为过渡段TR 2长度（m ）；D tr 3为过渡段TR 3长度（m ）；v t 为设计时速；L tr 1为过渡段TR 1亮度（cd/㎡）；L tr 2为过渡段TR 2亮度（cd/㎡）；L tr 3为过渡段TR 3亮度（cd/㎡）。过渡段长度D tr 计算如表3所示。

表3过渡段长度D tr 计算表（m ）

设计速度v t （km/h ）120100806040

D tr1

隧道内净空高度h （m ）6

1391087446267

1371067244268

135103704226D tr21331116744

D tr320016713310067

1.3.3中间段照度检测

隧道出口段起始位置至过渡段终止位置范围内的区段

为中间段，根据《桥梁隧道工程》（2016年版）测区的总长度可占隧道长度的5%~10%，测区布设方法为：取灯具间距这一长度均匀布置10个点，横排由向两边对称布置，分取路中心、行车道中线、路缘点。中间段照度测点布设如图2所示。中间段亮度如表4所示。路面亮度总均匀度如表5所示。路面中线亮度纵向均匀度如表6所示。

表4中间段亮度表L in （cd/m 2）

设计速度

v t （km/h

）1201008060

20~40

单向交通

N ≥1200veh/(h·ln)

双向交通

N ≥650veh/(h·ln)

10.06.53.52.01.0

350veh/(h·ln)180veh/(h·ln)6.04.52.51.51.0

N ≤350veh/(h·ln)

N ≤180veh/(h·ln)

4.53.01.51.01.0

表5路面亮度总均匀度U 0

设计小时交通量N （veh/（h·ln ））单向交通量≥1200≤350

双向交通量≥650≤180

U 00.40.3

注：当交通量在其中间值时，按线性内插取值。

表6

路面中线亮度纵向均匀度U 1

设计小时交通量N (veh/(h·ln))单向交通量≥1200≤350

双向交通量≥650≤180

U 10.60.5注：当交通量在其中间值时，按线性内插取值。

图2中间段照度测点布设120

TRANSPOWORLD 1.3.4出口段照度检测

根据规范，入口段分为两段。出口段照度测点布设方

法与入口段一致，出口段2最后一个测区最后一排测点可设

在距出洞口10m距离处。出口段各照明区段长度为30m。

隧道过渡段亮度的计算公式为：

L

ex1=3×L in（10）

L

ex2=5×L in（11）

式（10）~式（11）中：L ex1为出口段EX1亮度（cd/㎡）；L ex2

为出口段EX2亮度（cd/㎡）；L in为中间段亮度（cd/㎡）。

1.3.5引道段照度检测

引道段的照度检测测点沿道路中心线布置，以引道照

明段起始点开始间隔10m依次布点到隧道洞口。洞外引道

设置亮度与长度见表7。

表7洞外引道设置亮度与长度

设计速度v t（km/h）

120

100

80

60

20~40亮度（cd/㎡）

2.0

2.0

1.0

0.5

0.5

长度（m）

240

180

130

95

60

1.3.6紧急停车带照度检测

紧急停车带的照度检测测点是沿紧急停车带路面中心布置，以停车带起始点为起始点，10m布设一个测点。《细则》规定紧急停车带照明宜采用显色指数高的光源，其亮度不低于4.0cd/㎡。

1.3.7横通道照度检测

横通道的照度检测测点是沿横洞路面中心布置，10m布设一个测点。《细则》规定横通道亮度不低于1.0cd/㎡。

2检测案例分析

2.1案例隧道简介

诸永高速金华段某隧道右洞全长2322m，单向双车道，由北向南走向，设计时速为80km/h，设计小时交通量为750veh/(h·ln)，建筑限界净宽10.5m，净高5.0m，隧道洞门净空高7m，纵坡3.0%。隧道内灯具为LED灯，拱顶两侧对称布置，洞外亮度L20(S)=4500。于上午8:00~11:30对该隧道进行了照度检测。

2.2基础数据计算

设计时速为80km/h，纵坡3.0%，根据表1可知该隧道照明停车视距D s=93m。根据公式（1）可知入口段长度D th1=D th2=38m；设计小时交通量为750veh/(h·ln)，根据表2，利用内插法计算该洞口折减系数k=0.03；洞外亮度L20(S)=4500；根据公式（2）、（3）可知L th1=75cd/㎡，L th2= 67.5cd/㎡；查表3可知，D tr1=72m、D tr2=m、D tr3=135m，根据公式（7）、（8）、（9）可知，L tr1=20.25cd/㎡、L th2= 6.75cd/㎡、L th3=2.7cd/㎡；中间段长度为D in=10m，查表4可知，L in=2.5cd/㎡；根据公式（11）、（12）可知，L ex1= 7.5cd/㎡、L ex2=12.5cd/㎡。

2.3检测方案确定

入口段，各测点纵向间距为1m，每个测区长9m，在入口段TH1设置3个测区、TH2内设置3个测区。共6个测区。

过渡段，各测点纵向间距为1m，每个测区长9m，在过渡段TR1内设置6个测区，TR2内设置6个测区、TR3内设置9个测区。共21个测区。

中间段，各测点纵向间距为1.5m，每个测区长13.5m，

在中间段内共设置25个测区。

出口段，各测点纵向间距1m，每个测区长度9m，在出口段EX1内设置2个测区，EX2内设置2个测区，共4个测区。

该隧道未设置引导照明，故未检测。

该隧道内设置2处紧急停车带，各测点纵向间距为

5m，每个测区长40m，每个紧急停车带内设置1个测区，共2个测区。

横通道内，各测点纵向间距为5m，共1个测区。

2.4检测结果及评价

由于篇幅所限，仅对中间段第2测区数据进行罗列，检

测结果如表8所示。

表8照度检测结果汇总表

位置

中间段

（测区2）

断面1

断面2

断面3

断面4

断面5

断面6

断面7

断面8

断面9

断面10

测点1

45.8

42.1

38.5

34.8

31.2

30.0

33.6

37.3

40.9

44.6

测点2

53.9

50.1

46.3

42.5

38.7

36.8

40.9

45.0

49.1

53.3

测点3

66.8

63.6

60.5

57.4

54.3

53.9

56.9

60.0

63.1

66.2

测点4

53.7

50.1

46.6

43.0

39.5

38.6

42.2

45.8

49.5

53.1

测点5

45.6

42.4

39.2

35.9

32.7

31.7

35.0

38.3

41.6

44.9

隧道内为沥青混凝土路面，取换算系数C=15。则亮度

换算值如表9所示。

表9亮度检测结果汇总表

位置

中间段

（测区2）

断面1

断面2

断面3

断面4

断面5

断面6

断面7

断面8

断面9

断面10

测点1

3.05

2.81

2.57

2.32

2.08

2.00

2.24

2.49

2.73

2.97

测点2

3.59

3.34

3.09

2.83

2.58

2.45

2.73

3.00

3.28

3.55

测点3

4.45

4.24

4.04

3.83

3.62

3.59

3.80

4.00

4.21

4.41

测点4

3.58

3.34

3.11

2.87

2.63

2.57

2.81

3.06

3.30

3.54

测点5

3.04

2.83

2.61

2.40

2.18

2.11

2.33

2.55

2.77

2.99

121总4期

2018年第14期（5月中）根据表9可计算：

L av=E

av

C=3.05；U0=

L min

L

av

=0.66；U1=L'min L

max

=0.81

照度信息评价如表10所示。

表10照度信息评价表

区段

入口段TH1入口段TH2过渡段TR1过渡段TR2过渡段TR3

中间段

出口段EX1出口段EX2紧急停车带横通道

评价指标

平局亮度

平局亮度

平局亮度

平局亮度

平局亮度

路面平局亮度

路面亮度总均匀度

路面中线亮度纵向

均匀度

平局亮度

平局亮度

平局亮度

平局亮度

技术要求

≥75cd/㎡

≥67.5cd/㎡

≥20.25cd/㎡

≥6.75cd/㎡

≥2.7cd/㎡

≥2.5cd/㎡

≥0.35

≥0.55

≥7.5cd/㎡

≥12.5cd/㎡

≥4.0cd/㎡

≥1.0cd/㎡

本次检测结果

79.5cd/㎡

70cd/㎡

25cd/㎡

8.65cd/㎡

3.2cd/㎡

3.05cd/㎡

0.66

0.81

8.4cd/㎡

16.7cd/㎡

4.3cd/㎡

1.1cd/㎡

评价结果

满足要求

满足要求

满足要求

满足要求

满足要求

满足要求

满足要求

满足要求

满足要求

满足要求

满足要求

满足要求

根据表10可知，该隧道内各照明段符合规范要求。3结语

隧道照明作为营运隧道的重要组成部分，其质量好坏直接关系到隧道内的交通安全，所以除了应对隧道照明系统进行日常养护外，还应该对其进行定期检测。本文对隧道照度的检测方法进行了介绍，并结合检测实例对数据处理进行了分析，检测结果与实际情况相符，证明该方法对隧道照度检测可行，但由于检测现场条件，未完全按检测方案进行检测，存在些许遗憾。

参考文献：

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[5]何玉珊，程崇国.桥梁隧道工程（2016年版）[M].北

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（编辑：曹艳华）

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