建設(shè)綠色品質(zhì)隧道

文|廣東省公路建設(shè)有限公司 肖廣成

廣東省公路建設(shè)有限公司江羅分公司 羅志光

深中通道管理中心 張長亮

重慶大學(xué) 楊海清

招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司 張琦

傳統(tǒng)的建設(shè)技術(shù)與運(yùn)營方式已無法滿足公路隧道“品質(zhì)工程、資源節(jié)約、環(huán)境友好、綠色建設(shè)、低碳運(yùn)營”的可持續(xù)發(fā)展要求。相關(guān)單位開展了大跨防災(zāi)型半隧道結(jié)構(gòu)施工技術(shù)、公路隧道高效爆破精細(xì)控制技術(shù)、山區(qū)長大公路隧道按需營運(yùn)綜合節(jié)能技術(shù)等研究工作，成果已經(jīng)應(yīng)用在重大工程上。

實現(xiàn)綠色生態(tài)隧道建設(shè)目標(biāo)

江門至羅定高速公路（簡稱“江羅高速”）是廣東省“九縱五橫兩環(huán)”高速公路網(wǎng)的第四橫線西段，線路全長約144.5公里，采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計時速120公里。全線隧道11.23公里/10座（含1座棚洞）。該項目隧道工程地質(zhì)狀況較差，存在淺埋偏壓、洞口沖溝、軟弱破碎帶（斷層帶）、圍巖裂隙水發(fā)育及局部穿越巖溶等眾多不利地質(zhì)因素。傳統(tǒng)的建設(shè)技術(shù)與運(yùn)營方式已無法滿足“品質(zhì)工程、資源節(jié)約、環(huán)境友好、綠色建設(shè)、低碳運(yùn)營”的可持續(xù)發(fā)展的要求。

為此，在廣東省交通運(yùn)輸廳科技項目的支持下（科技-2015-02-037、科技-2015-02-028、科技-2013-02-041），項目申報單位針對山區(qū)長大隧道品質(zhì)工程建設(shè)、高效綠色施工及按需營運(yùn)綜合節(jié)能等關(guān)鍵技術(shù)問題，開展了大跨防災(zāi)型半隧道結(jié)構(gòu)施工技術(shù)、公路隧道高效爆破精細(xì)控制技術(shù)、山區(qū)長大公路隧道按需營運(yùn)綜合節(jié)能技術(shù)等研究工作，取得了豐富的研究成果。

研究采用理論分析、數(shù)值模擬、模型試驗、現(xiàn)場實測等多種方法，提出了一種高效環(huán)保的固、液、氣三相不耦合爆破技術(shù)，揭示了三相不耦合裝藥方法控制爆破效果的作用機(jī)理，獲得了巖體碎塊度隨沖擊速率的變化規(guī)律，較好解決了爆破后粉塵控制難題，大幅提高隧道半孔殘留率（提高到85%以上）。采用鉆孔電視實時采集圍巖節(jié)理裂隙信息，開發(fā)了爆破設(shè)計系統(tǒng)優(yōu)化管理平臺，實現(xiàn)了爆破作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，提高了安全水平和爆破施工品質(zhì)，節(jié)約超欠挖處置等費(fèi)用10%以上。

研發(fā)了一種新型的樁-半隧道結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，通過先施作靠山體側(cè)支擋結(jié)構(gòu)，及時有效發(fā)揮樁-半隧道主體結(jié)構(gòu)對山體的支擋作用，降低邊坡臨時開挖高度，有效保護(hù)了山體原始平衡，降低了施工風(fēng)險與環(huán)境影響。

圖1 固液氣三相不耦合裝藥計算模型

建立了隧道照明結(jié)合實時洞外亮度、交通量、行車速度、洞內(nèi)能見度等多因素耦合下按需節(jié)能運(yùn)營智能設(shè)計方法，研發(fā)了基于遠(yuǎn)程變頻的隧道按需通風(fēng)技術(shù)、基于物聯(lián)網(wǎng)的按需照明技術(shù)、基于太陽能光伏技術(shù)的洞口綜合光環(huán)境變化的新型綠色減光構(gòu)筑物和低能耗供配電技術(shù)，編制了長大公路隧道按需控制節(jié)能運(yùn)營技術(shù)指南，課題研發(fā)的多項關(guān)鍵技術(shù)及施工方法在江羅高速公路隧道工程等工程中得到了應(yīng)用，有效支撐了江羅高速公路隧道工程的建設(shè)與運(yùn)營。

該課題經(jīng)中國公路學(xué)會組織的成果評價，總體達(dá)到國際先進(jìn)水平。該項目取得授權(quán)發(fā)明專利3項、實用新型專利5項、軟件著作權(quán)6項；出版專著2部；發(fā)表論文35篇（SCI/EI收錄7篇）；編制隧道設(shè)計與施工指南3部；研發(fā)了2套新設(shè)備，開發(fā)了1套平臺，培養(yǎng)了一大批隧道建設(shè)高技術(shù)人才。該項目創(chuàng)新和實踐了多項綠色技術(shù)，為打造隧道品質(zhì)工程、建設(shè)綠色隧道和節(jié)能隧道提供了技術(shù)保障。項目研究成果在江羅高速公路三岔頂隧道、金中山半隧道、重慶軌道交通環(huán)線蓮花村區(qū)間隧道、4號線龍頭寺區(qū)間隧道等工程中得到成功應(yīng)用。在依托工程中創(chuàng)造了4455萬元的直接經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)成了建設(shè)綠色生態(tài)隧道的目標(biāo)。

建立三相不耦合裝藥爆破計算模型

基于斷裂損傷理論，提出了一種高效、環(huán)保的空間固、液、氣（泥漿液-空氣-炸藥）三相不耦合爆破技術(shù)，建立了三相不耦合裝藥爆破計算模型，創(chuàng)新性優(yōu)化了三相不耦合裝藥增加爆破效果的方法，揭示了三相不耦合裝藥方法控制爆破效果的作用機(jī)理。

傳統(tǒng)的爆破只有固體炸藥和氣體的相互作用，本項目開發(fā)了一種水袋、氣體、水膠炸藥三相材料組合的爆破技術(shù)，通過水壓爆破產(chǎn)生水中沖擊波、射流及二次壓力波等作用來增強(qiáng)爆破效果，并且提出一種根據(jù)圍巖完整度和堅硬強(qiáng)度布置炮眼位置、液相與氣相比例和裝藥量的新技術(shù)。如圖1所示，(a)中為現(xiàn)場實際裝藥布置圖，考慮到裝藥的固液氣間斷分布情況只需選取模型段計算則可，如圖1(b)所示。

基于熱力學(xué)爆轟理論和斷裂力學(xué)理論，針對現(xiàn)有隧道爆破施工中水和空氣不耦合裝藥介質(zhì)優(yōu)選的難題，提出固液氣三相爆破計算模型。分析了爆轟炮孔內(nèi)壓隨時間的變化、圍巖應(yīng)力場隨時間和空間的變化情況及裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子。結(jié)果表明，相同裝藥結(jié)構(gòu)下耦合裝藥形成的粉碎區(qū)半徑最大，水不耦合裝藥形成的粉碎區(qū)半徑大于或等于空氣不耦合裝藥形成的粉碎區(qū)；對于不同的軸向不耦合裝藥系數(shù)，空氣和水都存在裂隙區(qū)半徑均大于耦合裝藥的情況；水不耦合裝藥爆破，延長了炮孔內(nèi)壓的作用時間；當(dāng)軸向不耦合系數(shù)在1.6時至3時，水介質(zhì)比空氣介質(zhì)的爆破增效的作用更強(qiáng)。

炮孔壁作用圍巖入射壓力值變化關(guān)系如圖2所示。折線OEF為耦合裝藥情況下炮孔內(nèi)壓變化情況示意圖；折線OAB為固液氣三相不耦合裝藥情況下，爆轟氣體的炮孔內(nèi)壓變化情況；折線DBC為水袋破碎形成新的炮孔內(nèi)壓的作用過程。

假設(shè)沖擊波撞擊炮孔為完全彈性，且是正入射形式，計算得到爆炸應(yīng)力波入射到圍巖孔壁上的初始應(yīng)力值：

式中：pm1為圍巖初始入射應(yīng)力值；pcCp為巖石的波阻抗；p0υ1為爆轟產(chǎn)物速度為υ1時的波阻抗。

水袋爆破放能入射圍巖的壓力值：

由圖2可知，軸向不耦裝藥壓力峰值降低，減小了破裂區(qū)的面積，水袋的蓄能放能過程延長了炮孔內(nèi)壓作用時間，有利于裂隙區(qū)范圍的擴(kuò)展，且裝藥量減少10%。

圖2 炮孔內(nèi)壓作用過程示意圖

解決超欠挖 控制爆破安全

采用竹片進(jìn)行定位和控制起裂方向的偏心不耦合裝藥形式，提出了軟弱夾層巖體最佳裝藥比和軟弱夾層距離炮孔的距離計算公式，獲得了巖體碎塊度隨沖擊速率的變化規(guī)律，精確定位爆破飛石，解決了現(xiàn)有裝藥隧道超欠挖現(xiàn)象，有效控制爆破安全及爆后粉塵。

徑向不耦合方案裝藥形式如圖3所示，通過改變徑向水、空氣和炸藥的比例達(dá)到調(diào)整徑向不耦合方案的調(diào)整。

最佳裝藥配比：

軟弱夾層距離炮孔的距離L：

通過現(xiàn)場爆破試驗，周邊眼半孔殘留率提高15%～20%，節(jié)約超欠挖處置和通風(fēng)費(fèi)10%以上。

動態(tài)設(shè)計爆破施工

提出了爆破施工動態(tài)設(shè)計方法，采用鉆孔電視對隧道圍巖的節(jié)理裂隙信息進(jìn)行實時采集，開發(fā)了爆破設(shè)計系統(tǒng)優(yōu)化管理平臺，實現(xiàn)了爆破作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化，提高了安全水平和爆破施工的品質(zhì)。

爆破施工動態(tài)設(shè)計監(jiān)控管理系統(tǒng)由地質(zhì)信息調(diào)查系統(tǒng)（系統(tǒng)1）、爆破設(shè)計分析系統(tǒng)（系統(tǒng)2）、監(jiān)控管理系統(tǒng)（又名：信息反饋系統(tǒng)，系統(tǒng)3）三大系統(tǒng)組成。

圖3 徑向不耦合裝藥

圖4 偏心不耦合裝藥圍巖含軟弱夾層

圖5 爆破效果對比

圖6 爆破施工動態(tài)設(shè)計監(jiān)控管理系統(tǒng)

地質(zhì)信息調(diào)查系統(tǒng)是一個可深入到炮眼鉆孔中拍照的照相機(jī)，拍攝的照片用于了解圍巖節(jié)理分布情況，將照片輸入到系統(tǒng)2中，在系統(tǒng)2中將照片數(shù)字化。監(jiān)控管理系統(tǒng)（系統(tǒng)3）由一臺隧道三維掃描儀組成，爆破后過隧道開挖斷面進(jìn)行三維掃描，對前一排炮的超欠挖情況進(jìn)行測量，及時反饋爆破質(zhì)量，實現(xiàn)對爆破的監(jiān)控管理。爆破設(shè)計分析系統(tǒng)（系統(tǒng)2）為整個系統(tǒng)的核心，該系統(tǒng)硬件為一平板電腦，通過藍(lán)牙接口與系統(tǒng)1，系統(tǒng)3進(jìn)行連接。系統(tǒng)2中集成了“爆破施工控制計算程序”，將系統(tǒng)1及系統(tǒng)3輸入的數(shù)據(jù)作為軟件運(yùn)行的初始條件，自動進(jìn)行爆破設(shè)計，并輸出爆破設(shè)計結(jié)果，實現(xiàn)對爆破施工動態(tài)設(shè)計。

爆破動態(tài)設(shè)計方法如下：進(jìn)行鉆孔；裝藥之前對試驗孔進(jìn)行徑向攝像掃描，如圖7所示，確定動態(tài)化鉆孔參數(shù)；采用鉆孔電視伸入掏槽眼調(diào)查掌子面節(jié)理裂隙發(fā)育情況，測量并記錄展開圖中鉆孔內(nèi)裂隙信息，如圖8所示；根據(jù)鉆孔電視調(diào)查資料設(shè)計孔內(nèi)炸藥、水袋和氣體的比例，確定鉆孔裝藥量及裝藥形式；爆破完成后利用三維激光掃描儀掃描輪廓面生成三維的CAD圖，計算超欠挖量和半孔率，將現(xiàn)場施工的數(shù)據(jù)集中到數(shù)據(jù)中心，根據(jù)施工風(fēng)險管理系統(tǒng)對設(shè)計參數(shù)進(jìn)行驗證與修正。

所有的數(shù)據(jù)統(tǒng)一到一個自主開發(fā)的監(jiān)控管理軟件里，既便于資料整理，也便于對爆破施工精細(xì)化控制。

圖7 炮孔微距成像設(shè)備（鉆孔電視）

圖8 節(jié)理裂隙分布圖

新型半隧道結(jié)構(gòu)體系施工技術(shù)

提出了樁-半隧道結(jié)構(gòu)施作時機(jī)，首次系統(tǒng)研究了基于邊坡、半隧道結(jié)構(gòu)及其基礎(chǔ)、防排水系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)回填綠化的新型半隧道結(jié)構(gòu)體系施工技術(shù)。

針對半隧道施作時機(jī)的問題，首次提出了“邊坡荷載釋放系數(shù)”的概念，擬考慮邊坡荷載釋放系數(shù)分別為0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%共11種情況。綜合考慮，為了保證體系的安全性和工程的經(jīng)濟(jì)性，需通過邊坡現(xiàn)場監(jiān)控量測的信息化反饋施工技術(shù)來綜合確定半隧道的合理施作時機(jī)。從理論分析來看，邊坡荷載釋放70%左右時施作半隧道結(jié)構(gòu)并及時回填，是比較合理的。

半隧道結(jié)構(gòu)建設(shè)的成敗除了結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性外，施工過程也是成功的關(guān)鍵。半隧道結(jié)構(gòu)一般采用明挖法施工，即先放邊坡，再施作半隧道結(jié)構(gòu)，最后反壓回填，恢復(fù)地面景觀。半隧道結(jié)構(gòu)體系的施工主要分為邊坡開挖和防護(hù)、半隧道結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)施作、半隧道結(jié)構(gòu)防排水施作和回填綠化四大步序。

以金中山棚洞為例，半隧道結(jié)構(gòu)體系的具體施工工序如下：1.清表及坡頂截水溝施工；2.三級邊坡的開挖防護(hù)；3.二級邊坡的開挖防護(hù)；4.一級邊坡預(yù)加固支撐結(jié)構(gòu)；5.樁端錨索施作及一級邊坡開挖防護(hù)；6.半隧道樁基礎(chǔ)施工；7.半隧道仰拱及邊墻基礎(chǔ)施工；8.斜柱施工；9.托梁施工；10.曲墻平板拱結(jié)構(gòu)施工；11.半隧道結(jié)構(gòu)防水層及左側(cè)墻背碎石盲溝施工；12.回填及植草綠化；13.半隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)裝飾、路面及邊側(cè)溝。

總結(jié)分析了半隧道結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)，包括施工基本步序、邊坡開挖及防護(hù)、半隧道結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)施工、半隧道結(jié)構(gòu)施工、防排水系統(tǒng)施工、結(jié)構(gòu)回填及綠化施工等，對各分項施工工藝及指標(biāo)控制分別提出了具體要求，確保了隧道施工質(zhì)量及運(yùn)營安全。通過設(shè)置半隧道結(jié)構(gòu)，減少邊坡開挖面積9081平方米。通過本項目的研究，進(jìn)一步減小邊坡開挖面積336平方米，為“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型交通”提供有力的科技支撐和優(yōu)秀的示范工程。同時，邊坡最大高度由72米減小為36米，提高了施工期間邊坡的安全性，通過半隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)置，避免大型滑塌事故的發(fā)生。

半隧道結(jié)構(gòu)體系的信息化施工

首次利用施工現(xiàn)場監(jiān)控量測數(shù)據(jù)指導(dǎo)半隧道結(jié)構(gòu)體系的信息化施工，形成了防災(zāi)型半隧道結(jié)構(gòu)信息化施工技術(shù)，提出了監(jiān)控量測的預(yù)警指標(biāo)。

在半隧道工程施工過程中，使用各種類型的儀器設(shè)備、量測元件和工具，對臨時邊坡和半隧道結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為，以及它們之間的力學(xué)關(guān)系量測和觀察，據(jù)此來判斷半隧道工程施工對地表環(huán)境的影響范圍和程度，評價半隧道工程本身的穩(wěn)定性及其工作狀態(tài)，統(tǒng)稱為半隧道監(jiān)控量測。半隧道監(jiān)控量測可以把開挖后臨時邊坡和半隧道結(jié)構(gòu)力學(xué)形態(tài)的變化動態(tài)作為判斷臨時邊坡穩(wěn)定性和半隧道結(jié)構(gòu)可靠性的依據(jù)，把半隧道施工過程中監(jiān)測所獲得的信息加以處理，與工程類比的經(jīng)驗方法相結(jié)合，建立一些必要的判斷準(zhǔn)則，借以直接利用量測結(jié)果(經(jīng)處理)及時地調(diào)整、確定臨時邊坡支護(hù)參數(shù)和驗證半隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性或施工決策。因此，半隧道監(jiān)控量測是判斷臨時邊坡和半隧道結(jié)構(gòu)是否安全的重要措施，也是保證施工安全、確保工程質(zhì)量，指導(dǎo)施工，進(jìn)行施工管理，提供設(shè)計反饋信息的主要手段。

針對半隧道結(jié)構(gòu)的施工工藝，分別從現(xiàn)場監(jiān)控量測項目、測點布設(shè)方式、監(jiān)測警戒指標(biāo)的設(shè)定、監(jiān)控量測的手段、監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的處理等方面，對大跨防災(zāi)型半隧道結(jié)構(gòu)信息化施工技術(shù)進(jìn)行了分析，攻克了大跨防災(zāi)型半隧道結(jié)構(gòu)信息化設(shè)計施工技術(shù)，結(jié)合理論分析半隧道在邊坡不同荷載釋放率情況下結(jié)構(gòu)及邊坡的安全和穩(wěn)定性，綜合確定半隧道的合理施作時機(jī)，從而達(dá)到安全、節(jié)約的目的。隨著研究成果的持續(xù)推廣，半隧道結(jié)構(gòu)體系施工技術(shù)將表現(xiàn)出很好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

隧道通風(fēng)照明的按需智能管理平臺

研制了基于遠(yuǎn)程變頻技術(shù)的公路隧道按需通風(fēng)智能控制設(shè)備和基于多參數(shù)耦合智能運(yùn)算的隧道照明按需控制設(shè)備，形成了隧道通風(fēng)照明的按需智能管理平臺，實現(xiàn)了隧道機(jī)電系統(tǒng)的按需營運(yùn)綜合節(jié)能及智慧化管理。

結(jié)合公路隧道機(jī)電設(shè)備的配置情況，以及變頻調(diào)速技術(shù)和公路隧道通風(fēng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，研發(fā)了公路隧道按需通風(fēng)智能控制設(shè)備。

圖9 基于遠(yuǎn)程變頻技術(shù)的公路隧道按需通風(fēng)智能控制系統(tǒng)

圖10 新型正弦濾波裝置

根據(jù)流體力學(xué)和電機(jī)學(xué)原理，分析了變頻通風(fēng)技術(shù)的節(jié)能優(yōu)勢；通過設(shè)計、集成、測試等方式開發(fā)新型正弦濾波裝置及相關(guān)智能控制算法，解決了變頻器長距離（≥1公里）驅(qū)動射流風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵問題（變頻器輸出側(cè)du/dt及高頻諧波）并形成按需通風(fēng)控制軟件，并開展全尺寸試驗研究檢驗了遠(yuǎn)程變頻技術(shù)在公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)中的適用性，最終開發(fā)出基于遠(yuǎn)程變頻技術(shù)的公路隧道按需通風(fēng)智能控制系統(tǒng)。

系統(tǒng)實現(xiàn)了隧道通風(fēng)多元參數(shù)（交通量、CO/VI、風(fēng)向風(fēng)速、火災(zāi)報警等）自動采集、耦合計算、風(fēng)量智能無級控制，可根據(jù)洞內(nèi)運(yùn)營環(huán)境的實時變化，智能快速精準(zhǔn)地改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而控制隧道風(fēng)速和風(fēng)量，做到智能化管理和精細(xì)化控制。系統(tǒng)可降低隧道運(yùn)營通風(fēng)電能消耗（利用變頻技術(shù)實現(xiàn)隧道通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量智能無級控制，改變傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)臺數(shù)有級控制的模式，達(dá)到“按需通風(fēng)”的目的）、延長通風(fēng)設(shè)備使用壽命、提升隧道通風(fēng)防災(zāi)減災(zāi)水平（提出了火災(zāi)煙氣“零風(fēng)速”控制方式，為公路隧道提供更科學(xué)合理的防災(zāi)手段）、改進(jìn)公路隧道運(yùn)營管理技術(shù)手段。該系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)保效益顯著，可廣泛適用于公路隧道、市政地下道路、地下空間、煤礦巷道等工程建設(shè)和運(yùn)營階段。該系統(tǒng)在隧道變頻通風(fēng)節(jié)能理論、遠(yuǎn)程變頻節(jié)能通風(fēng)技術(shù)、變頻通風(fēng)控制參數(shù)、變頻通風(fēng)控制算法、系統(tǒng)集成等方面取得重大技術(shù)突破，相關(guān)成果填補(bǔ)了我國隧道領(lǐng)域的空白。

圖11 火災(zāi)煙氣“零風(fēng)速”控制

開發(fā)了隧道照明多參數(shù)耦合智能控制系統(tǒng)，由現(xiàn)場感知模塊、多元數(shù)據(jù)處理模塊、智能無極調(diào)光控制平臺及系統(tǒng)管理軟件平臺組成。通過對影響隧道光環(huán)境質(zhì)量的多元參數(shù)（交通量、洞內(nèi)外亮度、車速、能見度）的深入分析研究，結(jié)合現(xiàn)行公路隧道照明設(shè)計細(xì)則及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測算法、多元數(shù)據(jù)融合算法，系統(tǒng)實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)自動采集、多參數(shù)耦合智能計算、照明亮度無級控制及隧道照明燈具狀態(tài)監(jiān)測等。達(dá)到降低隧道照明運(yùn)營能耗、提高隧道行車環(huán)境的安全系數(shù)、實現(xiàn)隧道按需照明控制及智慧化管理的目的。

同時，利用機(jī)器視距與圖像處理等新技術(shù)的應(yīng)用，研發(fā)了高精度成像式亮度檢測器。利用CCD成像原理結(jié)合圖像分析技術(shù)進(jìn)行高精度亮度檢測。通過亮度檢測算法實驗得出圖像灰度與亮度的對應(yīng)關(guān)系，從而快速、準(zhǔn)確地檢測亮度值，并上傳到數(shù)據(jù)處理模塊，具有檢測精度高、易于標(biāo)定、可視化后臺、方便安裝等特點，廣泛適用于公路隧道洞口和洞內(nèi)實時亮度檢測。

科學(xué)減光及自然光綜合利用

建立了基于洞口減光結(jié)構(gòu)物的隧道照明綜合節(jié)能系統(tǒng)，提出了減光結(jié)構(gòu)物的設(shè)置方法與相應(yīng)太陽能微電站方案，實現(xiàn)科學(xué)減光及自然光綜合利用。

圖12 通風(fēng)照明按需智能管理平臺

圖13 金鐘山半隧道

基于洞口位置、朝向、植被情況、經(jīng)緯度等開展洞外時空亮度特性研究，結(jié)合現(xiàn)場實測、數(shù)值仿真及模型試驗方法提出減光結(jié)構(gòu)物的科學(xué)設(shè)置形式及指標(biāo)參數(shù)，通過科學(xué)減光及合理利用自然光為洞外結(jié)構(gòu)物下路面提供所需光通量，實現(xiàn)隧道加強(qiáng)照明的“零碳化”排放，同時，結(jié)合光伏發(fā)電技術(shù)提出洞口減光結(jié)構(gòu)物的太陽能微電站方案，實現(xiàn)綠色照明及照明運(yùn)營節(jié)能，從而建立起基于洞口減光結(jié)構(gòu)物的照明綜合節(jié)能系統(tǒng)。

廣東在建大橋和高速的主力軍

廣東省公路建設(shè)有限公司作為廣東省特大型橋梁與高速公路新建項目的主力軍，在成立以來，先后承建了虎門大橋、廣深珠高速公路、廣州南環(huán)高速高速公路、博深高速公路、江羅高速公路、虎門二橋（南沙大橋）、深中通道等重點項目，在特大型橋梁與復(fù)雜橋隧工程項目管理、高速公路建設(shè)項目管理、特長隧道綜合節(jié)能技術(shù)等方面取得了突出的創(chuàng)新業(yè)績。近兩年來，先后獲得中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)特等獎1項、一等獎2項、二等獎1項。獲獎項目分別是依托南沙大橋申報的特等獎項目《1960MPa懸索橋主纜索股技術(shù)研究》、依托南沙大橋申報的一等獎項目《特大型橋梁工程 BIM+應(yīng)用技術(shù)研究》、作為參加單位獲得的一等獎項目《混凝土梁橋長期性能研究（LBBP）》、作為牽頭單位完成的二等獎項目《綠色公路隧道精細(xì)化建設(shè)與按需營運(yùn)綜合節(jié)能技術(shù)》。

廣東省公路建設(shè)有限公司是廣東省交通集團(tuán)有限公司控股的有限責(zé)任公司，是以公路、橋梁、隧道、交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、投資及經(jīng)營管理為主業(yè)，重點投資建設(shè)和經(jīng)營管理珠江三角洲地區(qū)大通道（含高速公路、橋梁、隧道等）的特大型國有企業(yè)。公司1985年1月正式成立；1996年1月，公司進(jìn)行重組，正式成為自主經(jīng)營、自負(fù)盈虧的經(jīng)濟(jì)實體；2014年，公司類型由法人獨(dú)資有限責(zé)任公司變更為國有控股有限責(zé)任公司。公司自1996年重組至2018年底，建成通車高速公路23條，里程達(dá)1034公里，其中包括廣深珠高速公路和虎門大橋。目前經(jīng)營的近750公里高速公路中，橋隧比高達(dá)44.5%。公司控股、參股及籌建、代建代管項目30個，是省交通集團(tuán)核心業(yè)主單位之一。資產(chǎn)營運(yùn)狀況和經(jīng)營效益多年保持全國同行業(yè)領(lǐng)先水平。

“十三五”期間，公司在建高速公路8條394公里。其中，2019年4月2日建成通車的南沙大橋（原虎門二橋項目）全長約13公里，雙向八車道，由主跨1200米和1688米的兩座懸索橋組成，是目前世界第一跨度的鋼箱梁懸索橋；深中通道項目全長約24公里，是集“隧、島、橋、地下互通”于一體的巨系統(tǒng)集群工程，采用雙向八車道及每小時100公里的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，項目主要構(gòu)造物包括東、西人工島，6845米的雙向八車道海底鋼殼混凝土沉管隧道，主跨1666米的懸索橋，主跨580米的斜拉橋。

公司領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)由黨委會、董事會、監(jiān)事會和經(jīng)營班子組成，本部設(shè)有投資管理部、基建管理部、經(jīng)營管理部、養(yǎng)護(hù)管理部、綜合事務(wù)部、黨群工作部、人力資源部、財務(wù)管理部、監(jiān)察審計部、法律事務(wù)部、安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部，共11個業(yè)務(wù)職能部門。公司本部及所屬各單位（含分公司、歸口公司管理的控股、參股公司）共有員工7500多人。

公司的核心價值觀是“至臻建設(shè)、歡暢同道”；公司的企業(yè)精神是“日進(jìn)日新、至臻至善、科學(xué)務(wù)實、和諧奉獻(xiàn)”。在新一輪發(fā)展中，公司確立了“創(chuàng)新理念、綠色發(fā)展、打造品牌”的戰(zhàn)略目標(biāo)，通過開展提品質(zhì)、創(chuàng)品牌等系列工作提升公司競爭優(yōu)勢，努力成為核心能力突出、國內(nèi)領(lǐng)先的高速公路建設(shè)和營運(yùn)管理企業(yè)。

圖14 洞口減光結(jié)構(gòu)物的設(shè)置方法