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5.3 隧道评估
检查结果用于确定是否存在安全和结构问题。 隧道系统提供一定程度的安全度和提升服务水平；应评估组件的关键性，以确定安全、服务和成本的影响。评估用于确定修理的优先级并作出明智的投资决策。 可以使用数据驱动的基于风险的方法来实现优化性能。 维修决策侧重于成本和资金可用性；因此，成本估算是评估过程的重要组成部分。 需要有良好的工程判断力才能得出有意义的结论。
5.3.1 评估策略
隧道评估策略的组成部分包括风险评估，优先级分类，成本估算，生命周期成本和资产管理。 评估的范围和深度将根据隧道的复杂性和复杂程度而变化。 隧道评估程序是为了适应隧道所有者的整体需求而开发的。
5.3.1.1 风险评估
风险评估旨在提供基于数据分析的成本效益的决策方法。 使用各种定性或定量技术评估风险，并考虑组件或系统故障的后果。 对安全性、安全性、服务水平和成本进行评估。 风险登记册是用于识别风险的常用工具。 评估作为有效隧道管理方法的一部分其有助于优先修复和优化资源。
5.3.1.2 优先级分类
优先级分类是作为检查过程的一部分，以确保检查过程中发现的条件得到适当的评级。 同样，评估应包括支持管理方法的优先级分类方案。 下面描述了一个优先级分类方案：
关键查找——需要立即采取行动的缺陷或缺陷，如NTIS所定义。
优先维修——这些维修将提高隧道系统的耐久性，可靠性，美观性或功能性，并将降低未来的维护成本。 根据隧道所有者的政策，不再符合准则要求的元素也可能包含在此分类中。 这些维修通常需要进行质量检查以确保充分的性能，并且通常在下一个检查周期之前进行维修。
日常维修——这些维修是对隧道结构的安全和性能不重要的一部分，可以在有更多预算或日常维护计划的一部分时进行维修。 这些修理通常在时间表允许时完成。
图5.1描述了一种被认为具有最小故障后果的现成的泵马达的优化替换方案。图5.2描述了被认为具有高故障后果的风扇电机的优化的预防性维护计划。
图5.1 — 现成的泵的按需维护优化
图5.2 — 风扇电机的预防性维护优化
5.3.1.3 成本估算
成本估算作为成功管理和维修预算的评估过程的一部分是普遍必要的。 替代修理方案也需要成本估算用于比较。 维修成本受到一些考虑因素的影响。 为了评估，通常可以使用AASHTO 2013中讨论的方法进行足够的成本估算。本指南确定了四个关键的估算技术，包括：
- 概念估算
- 基于投标的估算
- 基于成本的估算
- 基于风险的估算
根据劳动力，材料和设备的估计数量，有意义的考虑如：设备动员、交通维护、应急、分包商费用、承包商间接费用和利润等附带物品，可以作出评估用途的足够的成本估算。 如果维修计划涉及未来工作，那么货币的时间价值必须考虑在内。
表5.5显示了一个非常简单的成本估算示例，比较了维修期间维修工作量不会改变的两种不同的维修方案。 这个简单的例子表明，如果资金在任何特定年份有限，那么在进行维修时就没有显着差异。 在其他情况下，由于通货膨胀，维修工作的成本和数量可能会大幅增加，被忽视的修理可能会增加变质率，需要更广泛的修理。
5.3.1.4 生命周期成本
基于在许多检验周期收集的数据，使用相关劣化模型估计生命周期。 成本效益的策略考虑了特定持续时间或时间段内的各种竞争性替代品的成本，例如特定隧道系统的剩余使用寿命，未来十年等。生命周期分析是评估资本投资替代品的有用工具，作为是否购买、拥有、经营、维护或更换资产。 例如，在考虑过时的风扇系统时，可能需要较少的前期资本来检修电机，而不是购买新的电机；然而，新的风扇电机可能会持续更长时间，消耗更少的电力，并且需要更少的维护支出，在有用的生命周期中可能会降低成本。 如果新的控制器与计划的监控和数据采集系统兼容，那么这些好处也应该包括在评估中。
5.3.1.5 资产管理
资产管理涉及以成本效益的方式部署、运行、维护、升级和更换隧道系统组件，同时保持可接受的安全和服务水平。 这些方案通过采用优化的分配技术来评估替代方案并确定有效资源的最有效的使用。
表5.5 - 比较两种替代修复方案的简单成本估算样本
5.3.2 民用和结构评估
在确定隧道条件和评估材料的工程性质时，重要的是要有现有的记录，以获得适当的设计、施工和维护信息。 还应对岩土工程记录进行审查，以获得土壤参数和地下水信息。 例如，当评估隧道的泄漏段或隧道横截面的几何形状发生变化时，该信息可能是有用的。 如果缺少任何基本信息，可以使用特殊或深入的检查来获取缺失的信息。
表5.6 —修复民用或结构部件的简单排名示例
可以根据先前讨论过的基本评估方案，将一个表格设置为评估民事和结构要素的工具。 从表5.6中可以使用定性评估对维修进行排序。 开发的评估方法应以隧道所有者的政策和做法为基础。 可以开发更精细的定量方法，利用计算机软件处理的复杂算法来利用多变量编码输入参数；然而，强烈建议使用工程判断作为评估定量结果的最终检查。
结构分析——重要的是评估可能影响民用和结构元件的承载能力和耐久性的变化。 主要考虑因素包括材料退化和断面损失。 由于新设备的安装、更重的卡车使用、土方工程以及地下水位的变化等因素，负荷可能随时间而变化。 评估应考虑设计中使用的相关假设，以包括所使用的任何标准、规范或标准。 当对以下情况进行更改时，应在隧道中支持负载的结构上执行结构分析：
- 隧道结构支持的负载
- 结构中的断面损失
- 材料性质由于腐蚀和劣化而降解
地面与隧道衬管的相互作用，而不是简单地作为最后的衬管上施加的载荷。 地面应被视为具有工程性质的材料，包括强度、刚度和重量。 地面还可以将全部或部分活载荷分配到隧道附近。 如果高速公路隧道支持来自飞机或轨道交通工具的活动载荷，那么对隧道衬管进行结构分析是谨慎的。
5.3.3 功能系统评估
功能系统由提供通风、抽水、防洪、供暖、冷却、电力分配、应急发电、照明、火灾探测、防火、通讯和监控等基本服务的各种组成部分组成。 在评估功能系统时，获取设计、构造和维护记录也是很重要的，以建立功能系统组件的配置和构建条件。 示意图、图表和时间表提供了有关这些系统互通的重要信息；评估组应了解；在评估功能系统时，通常聘用合格的专家、专业承包商和顾问。
功能系统可能与在不同隧道系统之间共享的相互依赖的组件中显得复杂些。 一些组件可能是冗余的，并且一个项目的完全失败可能不会妨碍整个系统按预期的方式运行。 其他组件可能缺少冗余，并且它们的故障可能导致部分或全部系统故障。 同时在审查项目记录中引用的标准、规范和标准也很重要。
表可以帮助评估功能系统。 例如，表5.7提供了一个简单的排名方案，可能对维修做出决定有用。 开发的评估方法应以隧道所有者的政策和做法为基础。 应根据需要开发更精细的定量方法，以利用更复杂的计算机算法（如果可用） 然而，强烈建议使用工程判断来评估所有结果。
表5.7 - 修复或更换功能系统的简单排名示例
5.3.3.1 机械系统
机械系统包括风扇和通风系统、排水系统和泵、应急发电机、防洪门等部件。 机械系统的要求通常由国家和地方当局建立，采用建筑规范、标准或设计指南的规定。 每个隧道的要求应在文件记录中确定。 如果文件记录表明，例如，特定的机械系统被设计为满足国际规范委员会（2015版）的国际机械规范或国际管道与机械协会（2012版）的统一管道规范 ），那么这些参考文献作为确定机械部件的最低要求的基础（如适用）。
图5.3至5.5说明了何时应理解的信息类型评估功能系统，如流程图、风扇计划和接线图。 在评估机械系统的组件时，必须了解一个元素对整个系统的影响。 例如：
- 组件是否在系统中冗余？
- 零部件仅用于在峰值行驶期间提高正常运行能力吗？
- 减轻紧急情况是否需要组件吗？
- 组件是否需要满足所需的冗余级别？
通风系统——通风系统在正常运行期间稀释车辆烟雾和空气交换；在火灾期间，这些系统用于控制烟雾，加压逃生路线，并从隧道排放危险烟雾和过热气体。 通风系统可能包括以下子部件：风扇、气道、消声器、阻尼器、阻尼器电机、阻尼器控制器、空气质量监测设备如一氧化碳（CO）、控制面板和导管。
排水和抽水系统——这些元素可能包括雨水排放、管道、泵和水处理设备。 排水和泵送系统可以包括各种子部件，例如马达和控制器。
应急发电系统——该系统的元件包括机械应急发生器的部件，例如燃油输送泵、燃料储存、发动机部件、发动机冷却系统和排气部件。 应急发电机系统可以包括以下子部件：主燃料储罐、日燃料箱、循环燃料泵、燃料箱通风、燃料箱传感器、冷却系统、排气歧管、绝缘、排气百叶窗和阻尼器致动器、供气孔百叶和减震器执行器、发电机、发电机控制设备、控制面板和相关导管。
防洪门——防洪门通常包括密封件，机械部件，液压系统和电源设备。
图5.3—隧道通风空气流程示意图
图5.4—隧道通风机和声衰减器时间表
图5.5—隧道通风和照明示意图
5.3.3.2 电气和照明系统
电气和照明系统包括配电系统，应急电源配电系统，隧道照明及其配套设施，应急照明及其配套设施。 图5.5说明了在评估电气和照明系统以包括各种图表的过程中应理解的信息类型。
电气和隧道照明的要求通常由国家和地方当局通过建筑规范，标准和设计指南的规定来确定。 电气和照明系统的要求应记录在文件记录中。 如果文件记录表明，例如，电气和照明系统符合国家电气规范（2014版）和美国国家标准协会/照明工程学会（ANSI / IES）的国家消防协会（NFPA）70， 隧道照明RP-22（2011版），分别作为建立这些系统最低要求的依据（如适用）。
配电系统——配电系统由电气组成，用于将电能从公用电源（服务入口）分配给使用设备的线路终端的设备、接线、导管和电缆。 配电系统可以包括以下子部件：开关柜、单元变电站、配电盘、电机控制中心、起动器、变压器、转换开关、面板板、导管和滚道以及电插座和插座。
应急配电系统——该系统由用于在公用事业服务故障情况下提供电力的电气设备，接线，导管和电缆组成。 该系统包括应急发电机和不间断电源（UPS）系统，转换开关和提供应急电源的其他设备。 应急分配系统还可以包括以下子部件：UPS，电池和电池充电设备。 在许多隧道中，UPS在正常操作期间将电源波动限制在隧道中的设备上。 使用机械元件的技术评估应急发电机的机械部件。
照明系统——这些系统由灯具，支架，灯泡外壳，镜头，灯开关，接线盒，接线，导管，电缆，传感器和控制器组成。 隧道照明系统还可以包括以下子部件：光电池控制和远程镇流器。
照明灯具——隧道照明灯具组件支架包括锚固支撑构件和组件外壳的连接硬件。 灯具包括灯的物理外壳及其与隧道结构的连接。
隧道内的灯光使驾驶员能够看到隧道内的物体，从而为其提供重要的安全功能。 在白天，在入口附近需要额外的照明，以便驾驶员的眼睛能够适应隧道内较暗的状况，确保始终保持安全的停车视距。 在紧急情况期间也使用灯来照亮出口路线，并为第一响应者提供足够的光线。 当评估几个不可操作的灯光的影响时，重要的是要考虑不可操作的灯：
- 在照明系统内多余
- 只需要白天使用
- 需要正常的隧道操作
- 用于正常操作和紧急情况
- 仅连接到应急配电系统
- 不要不利地影响所需的照明水平
应急照明系统和灯具——这些系统由用于为设施提供应急照明的灯具，支架，灯泡外壳，镜头，灯开关，接线盒，接线，导管，电缆，传感器和控制器组成。 应急照明系统还可以包括以下子部件：出口标志，电池，支撑空间瞄准器和远程镇流器。
5.3.3.3 消防和人身安全系统
消防和生命安全系统包括火灾探测系统，消防系统，应急通信系统和隧道操作系统。 通常需要具备深入了解隧道操作、应急响应和设备技术理解的专家、专业承包商或顾问来评估这些系统。 在评估火灾和人身安全系统时，隧道业主必须与为隧道设施提供服务的消防部门审查任何重要的检查结果。 图5.6和5.7显示了在评估火灾和人身安全系统时应了解的信息类型。 这些图中包括火警提升器和闭路电视线图。
火灾和生命安全的要求通常由国家和地方当局通过建筑规范，标准和设计指南的规定来确定。 每个隧道的要求应记录在文件记录或操作文档的概念中。 如果文件记录表明，例如，隧道符合国家消防协会（NFPA）502：“道路隧道，桥梁和其他有限接入公路标准”（2014版）或部分城市消防标准，那么这些参考资料作为确定消防和生命安全系统的最低要求的基础（如适用）。
火灾探测系统——灾探测系统包括控制面板，起动装置（例如：热和烟雾探测器、拉动站），通知设备（例如：闪光灯、喇叭），接线，导管和用于检测火灾的电缆隧道。 火灾探测系统还可以包括以下子组件：传感器、控制和报警。
消防系统——
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