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湖南省高速公路隧道運(yùn)營安全分析及安全改造技術(shù)

文檔作者：陳洪林周亞楓范子中李捷		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月06日
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湖南 省高 速公路隧道運(yùn)營安全
分析及安全改造技術(shù)
陳洪林，周亞楓。，范子中 ，李 捷
(1．湖南省高速公路管理局，湖南長沙410016；
2．同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點實驗室，上海201804)
摘要： 根據(jù)山區(qū)高速公路隧道交通事故現(xiàn)狀，對隧道運(yùn)營安全進(jìn)行分析，提出高速公路隧道安全改造技術(shù)。并對湖南省懷新高速
龍馬田隧道和湖南省懷通高速火炭灣隧道提出了安全改造方案，提高隧道的安全性及通行能力。
關(guān)鍵詞： 隧道；安全評價；改造措施
0 引言
隧道作為一種穿越山嶺的公路建設(shè)方案具有改善
線形、縮短行車?yán)锍獭⑻岣哌\(yùn)營效率及保護(hù)環(huán)境等優(yōu)
點。湖南省交通事業(yè)如火如荼，截至到2014年底湖南
高速公路通車?yán)锍? 493 km。其中大部分屬于山區(qū)
高速公路，高速公路隧道所占的比例也越來越大，如湖
南省懷新高速全長93．127 km，隧道路段長7．016 km，
占全線比例的7．53 ；湖南省懷通高速全長197．636 km，
隧道路段長20．214 km，占全線比例的10．23 。
隨著高速公路隧道大量投入運(yùn)營，隧道運(yùn)營安全
不容忽視。近年來隧道交通事故多發(fā)，并因為隧道具
有封閉性的特點，一旦發(fā)生事故，對營救和交通組織都
極為不利，往往帶來嚴(yán)重的人員傷亡和重大的經(jīng)濟(jì)損
失。2014年晉濟(jì)高速公路山西晉城段巖后隧道“3．1”
特大交通事故就導(dǎo)致31人死亡，9人失蹤。
國內(nèi)外對隧道運(yùn)營安全的分析與評價都開展了許
多課題研究。瑞士整理研究了1974年至今的800多
起隧道事故，在事故原因分析的基礎(chǔ)上，提出了降低隧
道風(fēng)險和提高安全的措施口】。荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究組織
(TN())(2002)認(rèn)為隧道的特殊設(shè)計在很大程度上影
響著駕駛員的行為以及主觀安全感。這些隧道設(shè)計因
素包括隧道的長度、類型、寬度、隧道路線曲線的數(shù)目、
曲度以及波動情況，還有照明情況 ]。葉飛(2003)研
究發(fā)現(xiàn)隧道的邊墻效應(yīng)及明暗適應(yīng)性、隧道通風(fēng)、隧道
照明、隧道水害和隧道救助疏散等營運(yùn)特點對交通安
收稿El期：2O1 5 07 21
基金項目：湖南省交通科技項目(200926)；交通運(yùn)輸部建設(shè)科技
項目(201451)
72上 么磋N。．3 2015
全有著重要影響 l。詹偉(2013)指出高速公路隧道群
區(qū)域交通事故多發(fā)與隧道群特殊環(huán)境、交通設(shè)施等確
定性因素有關(guān)，同時又受一些不確定因素如交通流量
變化、駕駛員心理狀態(tài)、天氣及氣候異常等的影響 ]。
現(xiàn)階段的研究都對影響隧道安全運(yùn)營的因素進(jìn)行
了詳細(xì)的分析，但相應(yīng)的對運(yùn)營期隧道的安全改造并沒
有提出詳細(xì)的有針對性的改造方案。本文在高速公路
的隧道運(yùn)營安全分析的基礎(chǔ)上，提出了隧道安全改造技
術(shù)，為隧道的安全改造提供更加科學(xué)合理的方案。
l 隧道運(yùn)營安全分析
隧道的線形、路面狀況、照明條件、標(biāo)志標(biāo)線及氣
候條件等都與隧道的安全運(yùn)營有著內(nèi)在的密切聯(lián)系，
以下從這四個方面對隧道的運(yùn)營安全進(jìn)行分析。
1．1 路面
線形設(shè)計質(zhì)量的好壞，對隧道運(yùn)營的安全性具有
極其重要的作用。如果隧道路段的線形不合理，就容
易誘發(fā)事故，降低高速公路的通行能力。由于隧道內(nèi)
部行車的視距相對于隧道外受限，當(dāng)隧道線形采用小
半徑的曲線時，會產(chǎn)生比較大的公路隧道路面超高，對
隧道內(nèi)的整體結(jié)構(gòu)造成影響。隧道的縱坡坡度較大
時，不利于隧道通風(fēng)及排水，使得隧道內(nèi)有害氣體及煙
霧堆積，影響駕駛員的視線。
1．2 照明
隧道照明是行車安全的重要保障，滿足要求的照
明能給駕駛員足夠的信息，使其掌握隧道狀況。隧道
洞內(nèi)的照明設(shè)備使用時間較長時，加之養(yǎng)護(hù)不夠及時，
就會造成部分照明燈亮度衰減較為嚴(yán)重，不滿足隧道

2．5 監(jiān)控預(yù)警設(shè)施
對于交通量較大、線形條件不好的隧道路段，應(yīng)考
慮應(yīng)用視頻交通事件檢測系統(tǒng)，提高監(jiān)控效率，縮短
事故處理反應(yīng)時間，降低隧道安全隱患。在特殊天氣
條件下，充分發(fā)揮隧道監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的作用對于保障
行車安全也非常有效。監(jiān)控預(yù)警設(shè)施主要分為交通監(jiān)
測設(shè)施與交通控制及誘導(dǎo)設(shè)施兩類。
(1)交通監(jiān)測設(shè)施。參考國內(nèi)外交通監(jiān)控經(jīng)驗以
及實際工程經(jīng)驗，在隧道中車輛檢測器布設(shè)間距應(yīng)該
在500"---700 m范圍內(nèi)，當(dāng)隧道內(nèi)單車道小時交通量小
于1 000輛時，可只在隧道出口、入口設(shè)置車輛檢測
器，用于統(tǒng)計相關(guān)交通參數(shù)。隧道外攝像機(jī)應(yīng)設(shè)在距
隧道人、出口外100~400 m處。隧道洞內(nèi)達(dá)到全程監(jiān)
視為原則，直線段設(shè)置間距應(yīng)不大于150 m，曲線段設(shè)
置距離可根據(jù)實際情況適當(dāng)減小。隧道內(nèi)特殊位置如
緊急停車帶、車行橫洞等處可增設(shè)攝像機(jī)。
(2)交通控制及誘導(dǎo)設(shè)施。交通信號燈主要用于
表示隧道內(nèi)的交通運(yùn)行狀況，設(shè)置在隧道人口汽車聯(lián)
絡(luò)道前20～50 m，視距不小于200 in。車道指示燈在
隧道人、出口以及車行橫洞前各設(shè)一組，在隧道人口進(jìn)
深3～10 m處設(shè)置第一組；進(jìn)隧道后，以連續(xù)可視為基
本原則，直線段設(shè)置間距不大于500 m，曲線段根據(jù)具
體情況縮短設(shè)置間距。可變信息標(biāo)志設(shè)置要求與可變
限速標(biāo)志相同。
3 應(yīng)用實例
3．1 隧道概況
龍馬田隧道位于湖南省懷新高速，2006年8月18
日竣工，為上下行分離式單向行車雙線隧道。隧道右
線起訖樁號為YK69+870~YK71+835，全長1 965 m，
設(shè)計行車速度80 km／h，凈寬9．75 m，凈高5 m，行車
道寬8．5 m，檢修道寬0．75 m。2013年11月，對龍馬
田隧道進(jìn)行實地調(diào)研，發(fā)現(xiàn)龍馬田隧道存在標(biāo)線部分
磨損污染、隧道洞外標(biāo)志信息過載、路面抗滑性能較
差、隧道洞內(nèi)照明效果較差、監(jiān)控預(yù)警設(shè)施不完善的問
題。隧道建成通車后，交通事故頻發(fā)，龍馬田隧道
2012年1月到2014年2月的兩年時間內(nèi)發(fā)生交通事
故48起。
火炭灣隧道位于懷通高速，2013年12月開通運(yùn)
營。隧道左線起訖樁號為ZK45+345～ ZK44+253，
全長1092 m，設(shè)計行車速度8O km／h，凈寬1O．25 m，
凈高5．0 m。洞口以內(nèi)300 m為瀝青混凝土路面，其
s一? 一s◎
余洞內(nèi)路面為水泥混凝土路面。隧道從2014年2月
開始，事故發(fā)生較為頻繁。在2月17日至3月26日
38天的時間內(nèi)，共發(fā)生交通事故21起，事故形態(tài)主要
表現(xiàn)為與隧道壁發(fā)生碰撞，側(cè)翻，追尾等。
龍馬田隧道與火炭灣隧道事故分布特點如表2
所示。
表2 隧道交通事故特點
分布類型 龍馬田隧道 火炭灣隧道
時間分布 1、2、3、8月占全年的64．5 2個月平均每1．8天發(fā)生一起
洞空間分布 洞 內(nèi) ZK44+ 950 ZK45+ 200
口附近事故頻率較高 為事故多發(fā)區(qū)
事故類 單車刮擦與追尾占全部事 撞固定物占全部事故的
型分布 故的81．3 ．
71．4
天氣條 雨天發(fā)生交通事故占全部 雨天發(fā)生交通事故占全部事故
件分布 事故的86 的81．4
3．2 隧道運(yùn)營安全分析
根據(jù)隧道運(yùn)營安全分析的基本方法，并基于對龍
馬田隧道及火炭灣隧道的交通事故分析，其隧道運(yùn)營
安全現(xiàn)狀如表3所示。
表3 龍馬田隧道與火炭灣隧道運(yùn)營安全分析
評價內(nèi)容 龍馬田隧道 火炭灣隧道
洞口以內(nèi)300 m 為瀝青混凝土
水泥混凝土路面； 路面，其余洞內(nèi)路面為水泥混凝
路表面形成了滑膩性薄膜 土路面；
路面 層，路面抗滑性顯著降低； 路表潮濕光滑，易積水；
路面刻槽深度不足，刻槽不 路面刻槽深度不足，刻槽不
連續(xù) 連續(xù)；
橫斷面出現(xiàn)反坡現(xiàn)象
隧道內(nèi)部分照明燈亮度衰
減較為嚴(yán)重，不滿足隧道洞
照明 內(nèi)照明亮度要求 ； 隧道內(nèi)照明亮 度符合規(guī)范要求
隧道內(nèi)壁遺留刮痕或修補(bǔ)
痕跡，造成顏色不均且整體
偏暗，燈光反射作用差
隧道進(jìn)洞口前標(biāo)志過多，信
標(biāo)志 息量過載； 新建隧道標(biāo)線較為完好；
標(biāo)線 檢修帶路緣側(cè)面警示標(biāo)線 事故多發(fā)區(qū)域缺乏視線誘導(dǎo)
與行車道邊緣線嚴(yán)重磨損
天氣
條件 交通事故在雨天多發(fā) 交通事故在雨天多發(fā)
N。．3 2015上馮 魄75
◎ 緣
3．3 隧道安全改造方案
基于對龍馬田隧道及火炭灣隧道運(yùn)營安全的分
析，采取的隧道安全改造方案如表4所示。
表4 龍馬田隧道與火炭灣隧道安全改造方案
改造項目 龍馬田隧道 火炭灣隧道
銑刨水泥混凝土路面，加鋪瀝
路面 路面糙化 青混凝土路面，消除反坡的安
全隱患
① 加開照明
照明 ②設(shè)置反光立柱與反光片 無
③ 設(shè)置貼地照明燈
④ 內(nèi)壁重新涂裝
標(biāo)志 ① 簡化隧道人口前標(biāo)志 ① 加鋪瀝青路面后重新施畫行
② 重新施畫檢修帶路緣側(cè) 車道標(biāo)線
標(biāo)線 面警示標(biāo)線及行車道邊緣線 ② ZK44+850一ZK45+ 100設(shè)
置線形誘導(dǎo)標(biāo)志
① 隧道進(jìn)洞口5 m處洞頂設(shè)
置動態(tài)限速標(biāo)志 ① 隧道進(jìn)洞口5 m 處洞頂設(shè)置
限速設(shè)施 ②YK70+060、YK704-700、 動態(tài)限速標(biāo)志
YK71+ 400處設(shè)置減速 ② ZK45+400、ZK45+250處
標(biāo)線 設(shè)置減速標(biāo)線
①YK69+890、YK71+280 ① ZK45+ 650處設(shè)置氣象檢
處設(shè)置線圈車輛檢測器 測器
監(jiān)控預(yù) ②YK70+ 850設(shè)置視頻檢 ②ZK45+ 760、ZK45+ 650處
警設(shè)施 測器 設(shè)置線圈車輛檢測器
隧道進(jìn)口、車行橫洞前各設(shè) ③ZK45+650處設(shè)置可變信息
置一組車道指示器 標(biāo)志
改造方案提出后，2014年底分別對龍馬田隧道及
火炭灣隧道進(jìn)行了安全改造。改造完成后交通事故數(shù)
量太為減少，證明了安全改造方案的有效性。
4 結(jié)語
本文從隧道路面、隧道照明條件、標(biāo)志標(biāo)線及其他
安全設(shè)施、天氣條件四個方面對隧道運(yùn)營的安全性進(jìn)
行了分析，提出了隧道安全改造技術(shù)，并對湖南省懷新
高速龍馬田隧道及湖南省懷通高速火炭灣隧道制訂了
具體的隧道安全改造方案。
龍馬田隧道主要進(jìn)行了照明、標(biāo)志標(biāo)線、監(jiān)控設(shè)施
的安全改造，火炭灣隧道主要進(jìn)行了路面、監(jiān)控設(shè)施的
安全改造。改造完成后降低了交通事故發(fā)生的頻率，
證明了安全改造方案有效可行。
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安大學(xué)，2006．
歡避訂閱20 1 6年《上海公路》
《上海公路5)4,1刊于1982年，是由上海市城鄉(xiāng)建設(shè)和交通委員會主管，上海市路政局、上海市公路學(xué)會共同主
辦的一份技術(shù)類科技期刊(季刊)，全年四期，大16K，64頁。中國標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)出版物號為：ISSN-0109，CN31—1712／u。
2004年正式加入中國期刊全文數(shù)據(jù)庫、中國核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫、中文科技期刊數(shù)據(jù)庫。
《上海公路》的辦刊宗旨是：堅持科技工作必須面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針，宣傳國家有關(guān)公路建設(shè)的政策、法規(guī)，刊
登具有上海特色的科技論文，介紹科研成果，推廣四新技術(shù)，促進(jìn)公路建設(shè)，為迅速提高公路交通事業(yè)科技水平而
奮斗。本刊刊登的內(nèi)容以實用科學(xué)、實用技術(shù)為主，兼顧理論研究、科學(xué)實驗，對技術(shù)水平領(lǐng)先、有創(chuàng)造性、適用推
廣價值較高的文章優(yōu)先刊登。本刊主要欄目有“道路工程、橋隧工程、材料與試驗、交通工程、現(xiàn)代物流、公路行業(yè)
管理、綜合”等。 ‘
2O16年《上海公路》每期定價：l0元，全年40元，海外訂戶為20美元／年(包括郵資、包裝)。訂戶匯款可通過
銀行或郵局，銀行帳號及開戶行名稱為：上海市公路學(xué)會，中國農(nóng)業(yè)銀行上海市普陀支行營業(yè)部，033393—
00801026390，(通過銀行匯款的讀者務(wù)必注明收款人為：上海市公路學(xué)會)。郵局匯款地址為：上海市曹楊路
1040弄2號25樓《上海公路》編輯部；郵編：200063；電話：021_62572508
76上馮么娩No．3 2015

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