高速公路隧道机电施工方案范例(3篇)

高速公路隧道机电施工方案范文

关键词：高速公路；隧道；注意事项；技术

一、高速公路隧道

（一）高速公路隧道交通特点

公路隧道内空间狭窄，车流量大，隧道内外光线变化大，隧道内交通情况十分复杂。车辆在进入隧道后，亮度大幅降低，使人产生视觉上的不适应，又由于交通空间的变化，驾驶员心理也会随之变化，容易影响行车。在隧道交通中，车流密集，通风环境差，使得大量的车辆排放物不易扩散和稀释，既损害了人员健康，又降低了能见度，影响车辆行驶，容易引发交通事故。因此，建设合理和完善的隧道机电系统十分重要。

（二）隧道交通机电系统构成与技术分析

隧道交通机电系统是隧道交通的智能化管理与保障系统。主要包括供配电照明系统、通风系统、消防系统和监控管理系统等。

1、隧道供配电照明系统。供电照明系统是隧道交通机电系统中的重要组成部分，它必须保证24小时不停地供电与照明。因此设计建设中，为了保障供电系统的可靠，通常要得到负荷情况，合理设置及管理供配电点的相关数据。隧道供电一般选择接入10kV地方电网旁边。

2、隧道通风系统。通风系统由环境检测设施、本地区域控制器、风机控制柜等组成。由于隧道内通风不佳，汽车行驶时扬起的沙尘、排放的尾气等沉积，对人的身体不利，还影响驾驶员的视线，所以设置通风系统是必不可少的。公路隧道纵向通风系统射流风，如图1所示：

3、隧道消防系统。在而今的隧道事故中最多的要属火灾。隧道内火灾引起原因较多，车辆引擎或车上货物着火、车与车相撞、危险品运输事故都可以引起火灾。由于隧道内环境封闭，火灾一旦发生，就会造成严重后果。因此，设置隧道消防系统非常重要。隧道消防系统包括：一整套火灾检测监视系统；一套有效的报警通信系统；一套高效灭火设施和应急排烟方案；长隧道还应设计好应急出口和行车横洞。在隧道的施工中要设置贯穿隧道的消防给水总管。并且按一定间隔设置消防与通风设备，保证消防管道与隧道内消防设施的可靠连接，以保证消防安全。

4、隧道监控管理系统。在高速公路中，全线交通监控是隧道监控的重点。隧道监控系统包括有交通监控，交通监视与交通控制系统。交通监控主要检测通过环形线圈、微波检测器等设备的车流、车速、占有率、车间距等。由于隧道交通的特殊性，还要安装红外、超声、微波车辆超高监测器，检测车辆高度。而交通监视通过录像设备、外场摄像机、控制中心显示设备、控制设备等监视隧道交通情况。交通控制子系统包括车道控制器、可变限速标志、交通信号灯、紧急广播和可变情报板等设备。

轨道交通建设远程监控管理系统，如图2所示：

二、机电安装技术的创新的重要性

我国正处于现代化建设时期，经济飞速发展，但是也正是这种发展使得各种矛盾的出现，其中道路问题也在这个时候体现出来，正是基于技术创新和机电安装项目技术创新的理念，介绍项目技术创新的一般程序、工作方法和规章制度等，重点阐述了如何抓好项目技术创新的要求，包括高度重视技术创新工作、以科学的态度对待技术创新以及调动技术人员的积极性、充分发挥专业技术人员的作用。

三、机电安装技术要点与创新

（一）照明设计

隧道照明是为了保证隧道内交通顺畅而设置的功能性照明，其照明的目的是为了给驾驶员在隧道行驶过程中提供一个安全、舒适的视觉环境，保障交通运行，提高运输效率。由于隧道是一个半封闭空间，隧道在行车视觉特性上要比其他照明复杂得多，它不仅需要24h不间断照明，而且白天照明要比夜间照明更复杂。

1、人眼视觉特性。当从一个明亮的环境短时间内转到一个暗环境中时，人想要看清物体，必须要一段适应的时间，这就是暗适应，同样当人眼从一个暗环境短时间内转到一个明亮的环境中时，也需要经过一段时间才能看清亮环境中的物体，这就是明适应。

2、隧道照明设计。隧道照明可分为引入段、适应段、过渡段、中间段和出口段，人眼的视觉特性决定了各区段应不同位置上的亮度检测器的实测值设计不同的长度和亮度值。其中按照人眼适应曲线，调节隧道过渡段、出口段亮度是隧道照明设计的关键。驾驶员进入长隧道后需要一些时间将人眼调节到能适应中间段较低亮度水平，过渡段照明的目的就是过渡段亮度从最高到最低的变化逐步进行，来使得人眼及时得到调整。

实现过渡段亮度调节，有两种控制方法，一是无级调节法；二是逻辑开关法。无级调节法是由可控硅为基本控制元件的电子控制器完成无级调光的。随着洞外光强的变化，整个照明控制系统会处在动态平衡状态下，从而得到合适的亮度。从理论而言，无级调光是一种很好的方法，它能得到连续性很好的光，但存在如下弱点：线路复杂，调试困难；故障率高、维修保养不便；洞内亮度检器需要量大，工程量大，增加投资；最适合无级调光系统的执行元件是白炽灯，但是白炽灯光线不好，寿命短。因此，目前的隧道照明工程很少采用无级调光。而选择光线较好的照明灯具，利用灯具的不同排列组合和现场控制器提供的数字信号对照明灯进行逻辑控制，使其产生阶跃式的亮度调节，这就是逻辑开关法。由于控制程序和线路设计简单，灯具选择灵活，维修保养容易，目前的隧道照明大都采取这种方法。

3、应急照明的设置有以下几种方案。

第一，利用基本照明灯作为应急的方案和单独设置应急灯的方案。这两种方案都可以满足要求，由于大部分隧道采用高压钠灯照明，而高压钠灯（包括其他气体放电灯）断电后再起动时间较长（5-8min），很难作为应急照明灯。现在国内外在采用高压钠灯作为照明光源在隧道中的常规做法是单独设置应急灯，这样会造成重复投资，并且影响美观。因此采用的是利用基本照明灯作为应急照明的方案。平时应急照明作为基本照明的一部分，当基本照明出现故障后应急照明灯继续工作，以保证隧道内行车安全。

第二，从应急电源选用上有集中设置应急电源和分散应急电源方案。分散应急电源一般应用于规模较小的建筑中，而在大型建筑中由于应急灯具数量较多，考虑到维护和投资方面的因素，一般采用集中应急电源装置。

（二）供配电问题

在很长的隧道中，隧道的正常使用由照明、监控、通风、消防等设施决定，他们缺一不可。而作为隧道附属设施的供配电系统，正是这所有设施的基础，关系着隧道内所有设备的运行，对整个隧道正常使用起着至关重要的作用。中铁十一局集团电务工程有限公司承建的邵怀高速雪峰山隧道机电工程，是整个邵怀高速公路中的重点工程。其中供配电系统采用四路外线电源，分别从两端洞口引双路电源，组成环网。这样能保证在外线3路电源同时停电的情况下，仍然能保证隧道内基本的应急照明和其他一类负荷的正常使用。

在整个供配电施工的初期，第一个是土建方，供配电系统的施工界面不成熟，尚不具备具体的实施条件。在这个阶段首要任务就是要配合土建单位的管线预埋，以及对已经预埋的管线进行疏通处理，这部分工作看似简单，但是实施起来却很复杂，并且也是相当重要的。在机电进场的初期，隧道内土建方的施工仍在持续进行，很多机电需要使用的管线都没有进行埋设。我们进场后就需要对这些界面进行仔细调查，积极和土建方进行协调，配合土建的施工。我们采取了每天巡查施工现场的方法，查看土建的施工内容是否涉及到机电的界面，对正在预埋的管线进行指导配合作业，以达到供配电后期正常使用的目的。而且要及时发现已经预埋的管线存在那些不合适的地方，积极沟通，并予以纠正。并要求土建对埋设的管线采取一定的保护措施，如用塑料袋或棉布堵住管口以防杂物进入管道导致永久堵塞，标识管口位置防止遗忘等。

（三）通风系统

1、有害气体的排放量。《公路隧道设计规范》”条文说明”中给出的CO排放量是当时国产汽车的CO排放量，使用时应考虑到有害气体的年递减因素，否则计算的新风量可能偏大很多．近几十年以来，由于汽车工业技术以及燃料品质的改进和提高，CO排放量递减很快。以国产东风牌中货车为例：车速60kin／h，中等负荷时CO的排放量1987年约为4.2m／h．hv，1995年约为0．9m／h．hv，下降幅度之大引人注目。解决的方法一般有两种：一是考虑CO排放量的年递减因素；二是按照隧道通车后十年的预测交通量进行计算．通常第一种方法更为常用。

2、隧道洞口的废气扩散和回流。由于纵向通风的特点，在隧道通风的出口形成较高浓度的有害气体，对隧道洞口周围的环境可能会造成一定的影响．因此，当隧道洞口位于居民区或自然风景保护区等地区时，应采取设置竖井对有害气体进行高排等措施使之满足国家卫生标准．在双洞单向行驶时隧道的出口和入口，可能会产生排出废气的回流问题．根据PIALC的有关资料，废气的回流率最高可达60%，因此必须引起设计人员的十分重视。对于可能排出废气回流的双洞隧道，在隧道之间建一隔墙，可以有效减少废气的回流量。

3、自然风的影响在通常情况下，隧道自然风的自然反风计算是按照2．5m／s进行计算的。但是在实际工作中发现，如果自然风作为阻力，对于常年受季风影响严重的隧道，需要对隧道所处地区的风速、风向及频率具体分析，否则可能形成有害气体难以排出的情况。

四、机电安装技术的创新

逻辑开关法，是目前的隧道照明工程最常用的方法，无级调光已经基本被淘汰，由于逻辑开关法控制程序和线路设计简单，灯具选择灵活，维修保养容易，因此逻辑开关法被大部分国家采用。它能按照人眼适应曲线，合理调节隧道过渡段、出口段亮度。使得过渡段亮度逐渐变化，从而人眼及时能够得到调整。为了满足洞内通风量的要求，保证施工作业正常进行，采用吊顶压入式巷道通风代替了常规的风筒压入式通风技术，即用彩钢板将隧道斜井分为进风道和排风道，进而通过一系列辅助手段实现通风。实践证明，采用新的通风技术完全能够满足洞内通风需求。而原来在每个隧道斜井口必须设置的通风机则可以省去。技术创新成果可以用专利技术、技术创新专题报告、学术论文、施工技术总结、科技成果等各种形式进行总结，并在类似工程项目中推广使用，在类似工程项目中节约施工成本、加快施工进度、提高工程施工质量、保证施工安全等方面出效益。技术创新成果可以在工程项目施工过程中进行总结，也可以在工程项目竣工后进行汇总。

五、结论

我国的交通机电系统研究起步较晚，但发展十分迅速，目前已基本实现了高速公路的智能化控制与管理。但在隧道交通机电系统的设计建设中的还存在一些问题。国外已经出现的很多先进技术在我们国家还没有得到运用，这就严重制约了我国隧道交通机电系统的发展。机电安装技术运用到高速公路建设中时，一定要有强烈的事业心和责任感，仔细认真，不怕麻烦，深入现场，严格技术管理。总结出隧道施工方面注意的事项大致有照明问题、供配电问题和通风问题，从而使得今后的施工方能在施工时重点关注这三个问题，最终形成我国独特的、创新的高速公路隧道机电安装技术。

参考文献：

1、周正.隧道交通机电系统构成与技术研究[J].河南科技,2010(7).

2、沈先福.浅谈机电安装工程施工技术与质量管理[J].山西建筑,2006(6).

高速公路隧道机电施工方案范文篇2

【关键词】移动通信高速公路隧道泄漏电缆多普勒频移

一、前言

据统计，至2012年年底，中国高速公路的通车里程已到96000公里，是世界上规模最大的高速公路系统。高速公路移动信号覆盖是实现无线网络无缝覆盖的一个重要组成部分。是各运营商提高综合竞争力的一个有效手段。在我国公路隧道占比非常高。特别是高速公路途经山区地段，占比会更高。隧道占整个干线50%以上。所以，隧道的有效移动通信信号的有效覆盖对于高速公路的覆盖来说至关重要。

本文结合山区各种隧道无线覆盖的特点，对各种隧道覆盖信号源选择、天馈系统选择、传输方式选择等方面的优缺点进行对比分析；对高速公路环境下应该重点考虑的几个问题进行探讨。提出了4种典型隧道场景的覆盖方案。希望能对移动通信隧道无线覆盖的工程建设规划和优化工作起到借鉴作用。

二、高速公路隧道覆盖的特点

隧道的结构特点决定了其需要的覆盖特点：（1）洞内空间狭长，会产生多重折射，还要考虑车体的阻挡；（2）信号纵向延伸对覆盖要求高；（3）高速公路用户数较少，信号覆盖主要以连续通话为目的；（4）隧道出入口可能为切换边界。

三、隧道的移动通信信号的无线传播特性

隧道可以看做一管道，信号传播是隧道壁反射与直射的结果，直射信号为主要分量。ITU-R提出室内覆盖适用的传播模型，此传播模型对隧道内无线信号覆盖也有效，公式为：Lpath=30lgd+20lgf+28dBd：距离（米）、f：频率（MHz）；

隧道中不同距离的路径损耗：

四、高速公路隧道无线覆盖基本方案

（1）洞内分布系统方案：天馈系统安装于隧道内。适用于长隧道，空间不够宽敞隧道或有较大弧度隧道。此方案结构：信号源+天馈分布系统。（2）洞外无线投射方案：天馈线系统安装于隧道外。适用于中隧道、短隧道。且隧道内较为宽敞。没有弧度。此种方案结构：信号源+定向天线系统。（3）泄漏电缆方案：泄漏电缆安装于隧道内墙体。适用于超长隧道，或隧道内比较狭窄。方案结构：分布式基站+泄漏电缆系统。

五、高速环境下几个重点问题分析

5.1信号覆盖的场强分析

5.1.1隧道内侧定向天线覆盖方式

在隧道中无线电波传播时具有隧道波导效应，信号的传播是由墙璧反射与直射信号几何叠加的结果，直射信号为主分量。此方式是指将天线安放于隧道口或隧道内侧，如果距离隧道口外有一定的距离，会有所偏差。

5.1.2隧道内安装泄露电缆覆盖方式

通过缜密的理论计算和大量的工程实际验证可以得出如下结论：信号源功率单方向覆盖（信号源放置在覆盖区域一端时）的覆盖距离稍大于2倍信号源用功分器分开时，双方向覆盖（信源放置在覆盖区域中部向两个方向进行覆盖）的距离。

5.2隧道内/隧道外切换分析

隧道内的小区切换分析：如果隧道长度过长。需要采用两个或两个以上的小区进行信号覆盖。手机用户经过隧道的中段时，接收到的原小区信号强度逐渐减弱，目标小区的信号强度逐渐增强。不会有信号突然消失的情况，这样可避免移动台因切换判决时间不足造成掉话的问题。

隧道内、隧道外的小区切换分析：在实际无线网络中，实现内外小区重叠有两种方法。一是把隧道外信号引入至隧道内。二是把隧道内信号引至隧道外。由于室外无线信号复杂，可靠性不够高，工程中多数采用延伸隧道内无线信号的方法，使得隧道口与隧道外一定距离内的信号一致，高速环境下在切换方面应该着重考虑。

5.3高速条件下多普勒频移问题

5.3.1多普勒频移概念

快速运动的移动台会发生多普勒频移现象。使用定向天线方式顺着铁路沿线覆盖信号时。频率偏移公式如下：fD=V*cosI/X=V*COSI/（c/f0）

fo：工作频率；fD：最大多普勒频移；V：移动台的运动速度

频移大小和运动速度成正比，运动速度越快频偏越大。（1）MS靠近和远离基站，合成频率会在中心频率上下偏移。（2）MS靠近基站，波长变短，频率增大。（3）MS远离基站，波长变长，频率减少。（4）高速载体上的MS频繁改变与基站之间的距离，频移现象非常严重。

5.3.2多普勒频移的克服

可以采用增强AFC算法应对多普勒频移：（1）AFC是针对快速移动的特点设计的基站频率校正算法；（2）通过快速测算由于高速所带来的频率偏移，补偿多普勒效应，改善无线链路的稳定性，从而提高解调性能。

六、高速公路隧道覆盖方案实施

6.1洞内分布方案实施

天馈系统装于隧道内。适用于长隧道，空间不宽敞隧道或者有较大弧度的隧道。

6.1.1隧道覆盖的信号源选择

需要解决隧道覆盖。信号源与分布式系统是必须要的。隧道覆盖需要根据隧道附近的无线覆盖状况及话务、传输、现网设备等情况来决定隧道覆盖所采用的信号源。通常信号源类型有以下几种：微蜂窝基站、宏蜂窝基站、直放站等。

（1）微蜂窝基站。对于公路隧道覆盖来说，由于话务量小，宏蜂窝基站作为信号源较为少用。微蜂窝使用的较多。使用微蜂窝基站的优点是：所需配套设备少，所需设备空间小，总的投资费用低。新建的微蜂窝基站可以增加系统容量，相比较直放站来说，输出功率更大，覆盖范围更广。缺点：用户享受的信道资源较少、需要电源到位、传输资源，扩容需换设备。目前比较常用的是BBU+RRU的DBS3900分布式基站。（2）直放站。如果在需要覆盖的区域附近的网络容量足够，不必增加新的容量，且在附近有较好的GSM信号可以利用（满足直放站对施主信号电平大小的要求，如-70dBm），则可采用无线直放站作为隧道覆盖的信号源。在实际工程之中，要根据覆盖的隧道附近覆盖状态，隧道长度，建站条件，基站分布，话务分布等因素选择一种合适的信号源。

6.1.2传输方式的选择

高速公路隧道一般都位于大山之间，林密山高，通信传输是个重要问题。一般可以采用如下三种传输方式：

（1）无线移频传输（传输射频信号）。安装无线移频覆盖端设备，需要的较少的馈线，造成的干扰也少，在网络中设计更加灵活。在铺设传输光纤资源不便或者其他特殊情况下，还可以采用无线移频直放站使得移动TD-SCDMA信号在隧道里得以延伸。隧道内电磁环境比较好，采用此方式能取到良好的效果。（2）光纤有线传输（传输射频信号）。优点：传输的稳定性更好，在隧道内安装的馈线减少可使用更细的馈线，施工更方便。（3）微波传输（传输基带信号）。除了移频传输和光纤传输方式之外，还可以选用微波传输。优点：建设速度快，受地物地貌等环境影响较小。缺点：受气候影响，信号传输质量会有波动，易遭雷击，维护工作量大。

6.1.3隧道覆盖天馈线系统的选择

（1）同轴电缆无源分布式天线系统。同轴电缆无源分布式天线覆盖的方案设计较灵活。价格相对较低、安装方便。同轴电缆的馈管衰耗较小。天线增益选择取决于安装条件限制。条件允许下，可选用增益较高的天线，覆盖距离会更远。其简化方案是用单根天线覆盖隧道。对较短的隧道覆盖来说成本最低。对短隧道，可以在隧道口或延伸至隧道内用定向天线（如八木天线或短背投天线）进行信号覆盖。（2）光纤有源分布式天馈系统。在有些复杂的隧道环境中。可采用光纤馈电有源分布式天馈系统来代替同轴电缆无源分布式天线系统。其优点是：在室内安装的电缆数较，可以适用更细的电缆，采用光缆可避免电磁干扰，在较复杂的网络中设计更加灵活，缺点是成本较高。

6.2洞外投射方案实施

洞外投射方案，天馈系统安装于隧道外或隧道口。该方案适用于短隧道、中隧道，并且隧道内较宽，隧道直没有弧度。

6.2.1隧道覆盖信号源选择

隧道覆盖要根据隧道附近的无线覆盖环境及传输、话务、现有网络设备等情况来决定隧道覆盖所采用的信号源。信号源类型通常有如下下几种：微蜂窝基站、直放站等。（1）微蜂窝基站+定向天线。对公路隧道覆盖来说，由于话务量比较小，宏蜂窝基站作为信号源较为少用。所以微蜂窝使用的较多。使用微蜂窝基站的优点是：所需设备空间小，所需配套设备少，总的投资费用低。缺点：需传输资源，扩容需换设备。（2）直放站。A：无线同频直放站+定向天线。优点：安装灵活、投资少、可以有效提高信号源所在小区的信道利用率；缺点：不能进行独立的话务处理、易产生自激，需要考虑天线隔离度问题。B：无线移频直放站+定向天线。优点：信号较纯净，不会产生自激问题；缺点：需要额外的传输用频率资源，传输天线间要求可视，不能有阻挡。（3）有线光纤直放站+定向天线。优点：利用有线光纤资源可得到纯净信号源，可以把信号延伸到较远的距离，信号源可以从基站耦合或从直放站耦合；缺点：需要考虑信号源基站与覆盖目标周围基站的参数设置。考虑邻区切换关系，同邻频干扰等问题。

实际工程中，要根据所需覆盖隧道长度，隧道附近覆盖情况，基站分布，话务分布情况，建站条件等因素选择信号源。

6.2.2传输方式的选择

同洞内分布方案类似，洞外投射方案也可以采用如下三种传输方式：（1）无线移频传输（传输射频信号，采用直放站时用）；（2）有线光纤传输（传输射频信号，采用基站和光纤直放站时用）；（3）无线微波传输（传输基带信号，采用基站时用）。

实际工程之中，要根据覆盖的隧道附近地形、地貌特征、现有传输资源情况、新建传输条件等因素选择合理的传输方式。

6.2.3隧道覆盖天馈线系统的选择

采用同轴电缆无源分布式天线覆盖方案设计比较灵活。价格相对较低、安装方便。同轴电缆的馈管衰耗较小。天线增益的选择主要是取决于安装条件限制。在许可的条件时，可选用增益相对较高的天线，覆盖距离会更远。其简化方案就是采用单根天线沿着隧道进行覆盖。对较短的隧道是这一种成本最低的解决方案。

对于距离较短隧道。可以用在隧道口或延伸至隧道内的定向天线进行信号覆盖。根据基站的位置、隧道的长度、安装条件等因素可以选择抛物面、天线八木天线、短背射天线和角反射天线等。

6.3泄漏电缆方案实施

6.3.1隧道覆盖的信号源选择

采用泄漏电缆方案信号源的选择。隧道覆盖要根据隧道附近无线覆盖情况及话务、传输、现有网络设备等等情况来决定隧道覆盖所采用的信号源。此方案信号源通常采用：微蜂窝基站，目前较常用的是BBU+RRU的DBS3900分布式基站。高速公路隧道覆盖，由于话务量较小，较少用宏蜂窝基站作为信号源。所以微蜂窝使用较多。采用微蜂窝基站的优点是：总的投资费用低、所需设备占用空间小，所需配套设备较少。缺点：需要传输设备资源，扩容需要换主设备。

6.3.2传输方式的选择

同洞内分布方案类似，采用泄漏电缆方案也可以采用如下两种传输方式：（1）有线光纤传输（传输射频信号，用于基站和光纤直放站）；（2）无线微波传输（传输基带信号，用于基站）。

实际工程中，要根据覆盖的隧道口的地貌、地形特点、传输资源等因素选择一种合适的传输方式。

6.3.3隧道覆盖天馈线系统的选择

采用泄漏电缆进行隧道覆盖是一种常用的方式。优点是：（1）可减小信号遮挡及阴影；（2）信号波动范围小，泄漏电缆信号覆盖更加均匀；（3）泄漏电缆是一宽带系统，多种不同的无线系统信号可以通过合路共享同一泄漏电缆，这样使得架设多个天线系统工程安装的复杂性降低。（4）泄漏电缆覆盖设计技术成熟，相对简单。缺点是：成本较高。

七、典型隧道场景覆盖方案

7.1短隧道覆盖

单洞短程隧道是最简单的隧道。由于孔洞短、通风好、洞相对较宽。采用洞口天线向内投射的方式覆盖，就可以达到理想的覆盖效果，且投资成本较低，信号源的选择可根据具体情况而定。如果洞口有满足条件的信号，可用无线直放站作为信号源。如果没有可用的信号，可用移频直放引入较远处的信号进行覆盖。如果有现成光纤或者可以方便铺设光纤，可用微蜂窝基站或光纤直放站进行覆盖。天线采用室外天线。如：短背射天线、八木天线、抛物面天线等方向性强的天线。从成本处罚，可以考虑将隧道和公路一起覆盖，或者隧道、公路以及附近村庄等区域共享一套设备。

推荐方案：（1）洞外无线覆盖方案；（2）共享覆盖方案（指村庄或公路覆盖时引信号来覆盖）；（3）隧道内天线多采用八木天线，或容易安装的天线。

7.2连续隧道群覆盖

如果，公路或铁路在山脉之间穿梭会出现隧道间隔小于900米的连续隧道。隧道连续不断，形状各异，长短不一，需要考虑传输、造价、施工、覆盖等更多因素。该情况主要考虑的重心在传输，还需综合考虑覆盖，要仔细分析每段隧道的特点和隧道之间公路的信号情况。可以根据现场实际情况采用如下几种方案：（1）光纤分布式覆盖，BBU+RRU（适合多段短隧道）；（2）馈缆分布式覆盖（适合多段长隧道）；（3）综合式覆盖（无线设备和其他有线系统配合）。

7.3中长隧道覆盖

中长隧道是指单洞长度在1Km～3Km之间，公路隧道内部空间较宽敞，隧道内覆盖情况在有车时和没车通过时差别不大，天线安装较方便。可根据实际情况选用尺寸稍大的天线。中长直形隧道天线安装在中间，弯形隧道天线安装在转弯处。或者从隧道两出口处采用不同的两个小区向内对打的方式来覆盖，切换带设计在隧道中部。建议方案：（1）直放站+天线分布系统（可以是无线直放站、光纤直放站、移频直放站、视具体情况而定）；（2）直放站+干放分布系统（用于较长公路隧道）；（3）隧道内多采用八木天线，或用易于安装的板状天线。

7.4超长隧道覆盖

公路隧道的单洞延伸长度超过3Km可算作超长隧道。隧道延伸可能是弯曲的。“S”形或“L”形或其他形状。单独一套设备不能满足隧道的覆盖。需要多设备配合使用，多方案综合运用。每段隧道的解决方案都可能会有所差别。必须因地制宜根据实际情况选择覆盖方案。对超长隧道；天馈线建议选择泄漏电缆或分布式天线。信号源可以选用如下方式：（1）微蜂窝基站覆盖；（2）射频拉远BBU+RRU覆盖（光纤拉远）；（3）直放站分布系统覆盖。

高速公路隧道机电施工方案范文

【关键词】路基；加宽施工；跨年度施工

1.引言

公路在经多年的通车后，路基沉降基本完成，路基加宽段由于新旧路基的不均匀沉降，必然产生以纵向裂缝为代表的裂缝，从而对公路产生破坏。为此，必须加强公路路基加宽时设计优化及施工质量，使沉降量减为最少，以保证公路的质量。

2.施工准备

旧路路基加宽，首先要对旧路的状况进行调查，并对原路基的病害进行处理。调查内容包括旧路路基的填筑材料、使用和损坏等病害情况，分析病害的种类、规模、状态、原因等，并在施工前或施工期间，对路基不同类型的病害要进行彻底地处理。其次，路基施工前应完成击实试验和土的液塑限试验。通过击实试验确定路基土的最佳含水量和最大干密度，为路基施工检测压实度提供参照依据；通过液塑限试验取得路基填料的塑性指数，以确定该土样能否用于路基施工。

3.基底处理

旧路两侧一般为排水边沟和碎落台，边沟经长期的雨水侵蚀，其下部已基本变得相当软弱；平台由于绿化其底部实际也为腐质土。对于上述情况地基必须作彻底清除，对于地下水丰富区域，须铺设透水性材料。基底压实度一般比规范要求高出1～2%；减少地基沉降，选用聚苯乙烯泡沫塑料，填筑路基，不但可以降低地基沉降，还能节省材料。施工时必须严格按设计要求进行，保证基底承载力，减少新老路基剪切变形。

4.路基加宽

4.1台阶由于原路基边坡坡率一般为1：1.5，必须将原边坡挖成台阶，台阶使新旧路基有效得交错结合，是衔接的重要组成部分，施工时必须引起足够的重视。台阶宽度应满足摊铺和压实设备操作的需要，以便有利于机械施工，一般不少于2.0m，如受环境限制可适当放窄，但宽度不得小于1m，并作成2%～4%的内倾斜坡。由于原路基边坡部分填土由于原来施工的忽视、现施工的挠动及其他原因，填土压实度实际上一般都未达到设计要求。

4.2填筑材料填筑材料经自重、路面和车辆等荷载的作用，老路基已经基本被压实，而新路基的填料虽经严格压实，仍存在后期变形。为此，填筑材料的选择将很大程度影响路基的有效沉降。所有填料宜与旧路堤相同或选用透水性较好的材料，相关单位在综合考虑工程造价和施工实施的问题上，尽量使用碎石土或石渣等沉降量较少的材料进行填筑，并控制好填筑材料的液塑限、承载比（CBR）和击实试验等各项指标。

4.3路基碾压路基填筑前，须根据规范要求做好试验段，必须严格控制材料的最佳含水量、松铺厚度、压实设备的类型、最佳组合方式、碾压遍数及碾压速度等，使各项指标达到最优状态，保证压实度达到设计要求。对于加宽渐变部分，必须严格控制其碾压宽度，如旧路基挖台阶受限制时，可通过铺设护道等方式满足其要求，使路基压实度均满足要求。

（1）在施工时分层碾压，控制每层填筑厚度及压实度，提高压实标准。碾压应采用重型压路机（>20t）进行，双驱双振。碾压虚方厚度不得大于30cm，压实度必须达到新标准的压实度要求，且重点应放在新老路基的结合部，每层压完后应平整光滑。

（2）路基填筑时应控制路堤填筑速率。当填土速率较快时，地基强度来不及增长，易产生较大的剪切变形。在施工时按照慢速填土标准进行控制，控制标准为地面沉降率每昼夜不大于10mm，坡角水平位移速率每昼夜不大于5mm。

4.4加强路基路面排水路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水，减少水从路面渗入，使之不冲刷路基边坡。在进行施工时要集中排水，在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带，以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水，每隔20～50m间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。设超高路段的排水通过设在中央带的园形开口排水沟或雨水井进行排除。

5.补强措施及其他

5.1铺设土工积物土工格栅具有抗拉强度高、伸长率低，不易变形等特点，其全面与土体接，大大增加了与土体的摩擦，有力约束土体的侧向位移，土工格栅网格与粗颗粒填料结合，其最优的镶嵌作用最大限度地提高了加宽路基的承载能力和稳定性。在加宽路段中的铺设，可以增加新旧路基的结合，增大结合部抗剪能力，防止新路基的沉降对老路基的破坏，从而达到稳定新旧路基不均匀沉降的效果。

5.2隧道内的消防设施：隧道是一个近似密闭状态的交通设施，为了能及时了解隧道的营运情况，应在隧道内安装电视监控系统。此外，为了使火灾或其他突法事件能及时得到解决，隧道内还应安装应急设施，主要包括报警设施（隧道内车辆多，排放的烟气多，不适合安装感烟探测器，宜采用感温探测器或火焰探测器）。在安装自动报警设施的同时还应安装手动报警装置，以便发现火情的人员能够迅速报警。另外，宜在每隔一定距离设置消防应急电话，手动报警设施和应急电话可设在消火栓箱旁。疏散设施，为了控制人员伤亡和财产损失，也为了是消防人员快速进入火灾现场扑救，必须尽可能快的疏散人员和车辆。短距离的隧道可用自然通风，如果隧道内采用纵向通风系统，火灾时烟气将会顺车道扩散，则应设置避难设施。隧道内应设置事故照明和安全疏散引导引导标志，以便火灾时指示人们的避难方向。灭火设施，在隧道内应配备必要的灭火器材，应设置消火栓系统以及便携式灭火器材。

5.3隧道的消防管理：隧道的火灾主要是通过隧道内的车辆引起的，加强安全管理首先应从加强车辆管理入手，隧道管理部门通过监控系统对隧道内车辆进行监控，如果发生事故，隧道管理部门应立即派车进行疏散。公安交警应加强对进入隧道的车辆以及驾驶人员的检查，对酒后驾车和疲劳驾驶的驾驶员不许进入隧道。另外，隧道管理部门还应定期检查隧道内的消防设施、火灾隐患和消防安全工作等。

6.隧道火灾时各系统的控制

6.1隧道通风系统的控制：正常交通情况：稀释隧道内汽车行驶时派出废气中以CO气体为主的有害物质和烟雾，为乘用人员、维修人员提供符合卫生标准的洞内空气环境，为安全行车提供良好的清晰视线。

（1）火灾事故情况：通风系统具备双向排烟功能，在事故发生时能控制烟雾和热量的扩散，可根据消防及救援人员的现场要求控制和调节隧道洞内的风向和风量。火灾状态时，隧道内的风速应控制在3m/s以内。

（2）控制的目的是保障隧道内环境指标处于标准允许范围内，即CO浓度低于标准要求的230ppm，烟雾透过率低于0.0070。

（3）启动风机应首选累计启动时间最短的风机，以平衡各组风机的劳逸程度，延长风机寿命。

（4）为了减缓风机启动瞬间的电流冲击，启动风机时各组风机之间要有足够的延时，如果改变送风方向，应确保先关停再启动反向运转。

（5）启动一组风机5分钟或10分钟后，如果各项指标没有明显下降应再启动一组，直到全部风机启动。若还无法降至允许范围内，监控系统应立即向监控员发出报警信息，提示关闭隧道。

（6）在隧道火灾时，风机启动和送风方向在火灾早期应以抑制或减缓洞内烟雾和有毒气体扩散速度和范围为目标，以确保受困人员有足够时间安全疏散。如果车行横洞没有安装防火卷帘门，可以通过横洞两侧前后两组风机互相对吹，在车行横洞内形成空气反压，来阻止火灾隧道有毒气体向另一侧扩散。

6.2隧道的照明控制：隧道的照明控制确保车辆驾驶员在进出隧道时实现洞内外光线平稳过渡，避免因“黑洞”或“白洞”现象而影响车辆行驶安全。照明控制一般根据洞口光强检测值或人工设定的时序参数进行自动控制。但是在隧道发生火灾时，应与事件处理要求实现联动控制、为疏散人员和事件处理部门提供照明。以上2个系统的控制在监控系统检测到火灾报警后，由监控中心下达命令，切断市电供电，由市电切换到配电柜处安装的应急电源EPS，同时熄灭隧道内的照明灯，由EPS供电，支持应急灯照明和风机的运行，在此期间，依照设计时定的方案，自动或手动控制发电机的启动，来供隧道内各个设施的用电。

6.3可变情报板信息的：隧道洞内外情报板和可变限速标志信息主要是配合隧道内事件的发生，及时向隧道内司乘人员和救助人员提供疏散路径、隧道环境状况、交通管制等信息，以便及时掌握隧道内情况，配合应急部门处理应急事件。

6.4隧道广播：隧道广播主要用于隧道突发事件时操作员指挥洞内受阻人员和车辆及时安全的按预定方案疏散，以及组织灭火等突发时间的处理。

6.5交通信号控制：交通信号系统主要用于隧道正常交通指示以及隧道发生火灾、交通阻塞和事故等事件的交通控制。

7.结束语

随着社会的发展，高速公路建设越来越重要，隧道内的突发事件也同样得到越来越多的重视，可见一份火灾应急方案的制定对于高速公路的管理者来说是十分必要的。预防和减少隧道火灾带来的损失，可以从以下几个方面考虑：

（1）首先应进行合理的设计，根据发生火灾的各种情况以及以及相应的原理，制定出最有效的安全措施。

（2）其次是设置应急设施，确保这些设施的方便性、有效性、预防性和系统性。

（3）通过信息宣传和各个部门的大力配合，使隧道司乘人员认识到自身行为的重要性。