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1、公路隧道2010年第2期(总第70期)甘肃省隧道出口减光防眩设计艾杰杨宝林李玉平(甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司兰州730030)摘要本文通过介绍甘肃某高速公路隧道洞口设计,分析洞口减光防眩的设计构想、思路和设计过程,并通过遮光棚达到了减光与防眩的目的,将亮度变化降低到人视觉可接受的程度。关键词隧道出口遮光棚设计减光防眩绿植被反光柔和且对人类的视觉有舒适度的特点来1概述达到降低洞口附近区域的亮度,采用高大的乔木和隧道工程对项目运营安全和舒适程度的影响极具有水平成层枝叶乔木较为理想。但是隧址位于黄大,历来是各个项目建设的重点与难点之一。隧道土高原的边
2、缘地带,植被覆盖率较低,靠人工种植来洞口段由于位置特殊,受内外明暗交界、洞内外环境达到减光的目的,周期较长且事倍功半,植被防护在突变、季节与时间变化的影响,是交通事故的多发此条件下可作为中远期的辅助措施。该隧道只有通区。人性化地处理好洞内外光线的衔接,把洞口亮过修建减光建筑物才能快速有效地发挥出洞口减光度剧变通过工程措施降低到人视觉能适应的较缓和的作用。程度,对于降低交通事故发生率有重要意义。洞口减光建筑的型式多种多样,有遮光棚、遮阳棚和遮光板等。遮阳棚其顶棚一般为透光构造,不2项目概况允许阳光直射道路面上,是为了减弱自然光亮度而本项目位于甘肃省中部地区
3、,其实施充分贯彻修建的棚状构造物;遮光棚虽然也是一种减光措施,公路设计新理念,在满足道路“安全、适用、经济、美但它允许太阳光直射道路面上,这是遮光棚和遮阳观”使用功能的同时,注重公路建设与自然、人文环棚的本质区别;而遮光板则是一种防眩功能为主的境协调发展,达到生态、美观。构造物,作用是遮挡太阳耀眼的眩光。本隧道系天水至定西高速公路上的重要工程之(1)隧道出口若采用遮阳棚,其封闭式透光构造一,隧道设计行车速度为80km/h,按上下行分离设遮阳减光效果很好,既可以降低雨雪引起的车辆滑置,隧道轴线段相距50m左右,隧道左线长2403m、移,也能减少雨雪对路面基
4、层侵蚀,延长使用寿命;右线长2495m。隧道内轮廓按建筑界限宽10.5m、但遮阳棚雨雪与环境污染会造成减光效果不稳定,高5.0m拟定,采用《公路隧道设计规范》(JTGD70增加工程投资,同时运营期间维护工作量大,也不利-2004)设计速度v=80Km/h的标准断面。主洞于隧道内通风,增加风机台数。隧道处于植被不佳拱部采用R=543cm单心半圆,侧墙采用R=793cm的黄土高原边缘,较大的风沙将造成隧道运营一段大半径圆弧,仰拱半径为1500cm,仰拱与侧墙间采时间后遮阳棚会淤积大量沙尘,对本隧道来说遮阳用R=130cm小半径圆弧连接。棚实用性不大。隧道出口
5、地形较为平坦,视野开阔,拟采用削竹(2)隧道出口为正西方向,采用遮阳板能有效地式洞门,但由于其洞口方向为正西方向,且隧址地区减轻太阳光直射入驾驶员视线范围或者减小太阳直日照强度大,晴天达到180d/年以上,冬天会有较长射角度,但遮光板的面积较大,受力很不利,在风载时间积雪。考虑其行车安全,须对隧道洞口进行专较大的情况下,存在安全隐患,若要通过加强结构强门的减光和防眩设计。度的方法来保证结构安全,又将造成结构造价增大且臃肿缺乏美感。3方案选择(3)采用遮阳棚和遮光板来处理隧道出口减光隧道洞口可通过植被减光和修建减光建筑物的各有利弊,而遮光棚作为一种透光构造
6、物可以弥补方式来达到光线的缓和过渡。植被减光主要利用常遮阳棚受环境因素影响较大的缺点,运营期间维护·56·艾杰等甘肃省隧道出口减光防眩设计工作量小又有利于隧道通风,可减少风机台数,但隧拱肋长度L和厚度h1拟定分别为50cm和道的洞口设计不但需要解决减光过渡的问题,还需要55cm,其间距的设置主要考虑的是遮光棚的防眩功吸取遮阳板的优点较完美地达到减光和防眩的效果。能,增长在明亮环境中的无太阳直射的行驶距离和减小太阳直射光进入驾驶员视野的角度。通常,导4遮光棚设计致驾驶员产生失能眩光的仰角为20°,只要保证拱遮光棚的设计主要任务是保证较好的减光和防肋的设置在
7、驾驶员视野20°范围内能遮挡太阳光即眩效果。为了取材方便,遮光棚的主要设计思路为:可。将原削竹式洞门明洞加长至洞口顶端,外露部分洞拱肋的计算间距为L1=h1×ctg20°=1.511m。顶间隔掏空,洞口外遮光与采用拱肋式骨架沿隧道拱肋的间距不得大于1.511m,为了增强遮光棚的整纵向间隔设置,环向设置铝合金管,简洁且取材方便。体美观性,将第一环拱肋厚度h设置为95cm,L2=在保证遮光棚结构安全的同时,设置好拱肋间距和铝h2×ctg20°=2.61m。由此,将正常段间距取为合金管环向间距是减光和防眩效果的关键所在。1.5m,第1环间距取为2.5m,为增强
8、明暗过渡的渐(1)拱肋间距变性,将前4环间距设置为100cm。图1拱肋间距计算原
