隧道消防給水設(shè)計(jì)的水源選擇與系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

楊柄橋+張怡+李德武

【摘 要】論文以海巴洛隧道為例，進(jìn)行隧道消防給水設(shè)計(jì)中水源選擇和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的探討，針對(duì)隧道消防給水設(shè)計(jì)的重點(diǎn)問題進(jìn)行詳細(xì)分析，以不斷地完善水源選擇和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)隧道消防給水能力，從根本上保證人們出行安全，明確隧道消防給水設(shè)計(jì)將會(huì)發(fā)揮公路的作用。

【Abstract】This paper takes Haibaluo Tunnel as an example， discusses the design of water source selection and system design of tunnel fire water supply design， a detailed analysis for the key problems in design of fire water supply tunnel is carried out， to continuously improve the design and selection of water source system， enhance tunnel fire power， to ensure peoples travel safety at all， and clear the role of the fire water supply design in highway tunnel.

【關(guān)鍵詞】隧道消防給水；水源選擇；公路；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)探討

【Keywords】tunnel fire water supply； water source selection； highway； system design； design discussion

【中圖分類號(hào)】U459.2 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）07-0185-02

1 隧道工程概況

海巴洛隧道為一座分離式隧道，左幅隧道長(zhǎng)2288.96m，右幅隧道長(zhǎng)2262m。隧道進(jìn)口端標(biāo)高為2454.61m，出口端標(biāo)高為2389.50m，隧道進(jìn)出口端高差為65.11m。

水源：經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)踏勘，海巴洛隧道附近山溝內(nèi)有一股長(zhǎng)流水，為山上自然流水，海巴洛隧道進(jìn)口端左幅上方現(xiàn)有一座施工用水池，收集山上自然流水供隧道施工用，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，山上自然流水水量不能滿足消防用水需求，旱季有干涸的情況發(fā)生。從安全、經(jīng)濟(jì)、后期維護(hù)管理、技術(shù)方面等綜合考慮，故采取打井取地下水作為場(chǎng)地內(nèi)的消防用水水源（11.0 m3/d）。深井鉆探由水文地質(zhì)勘探部門進(jìn)行，出水量宜48小時(shí)內(nèi)補(bǔ)滿500m3的消防水池的要求，消防水源進(jìn)蓄水池，由消防水泵加壓供至高地消防水池，采用常高壓消防給水系統(tǒng)。

2 隧道內(nèi)外消防給水設(shè)計(jì)

2.1 隧道內(nèi)

為了減少隧道內(nèi)固定火災(zāi)荷載，隧道襯砌、附屬構(gòu)筑物、疏散通道的建筑材料及其內(nèi)裝修材料，除施工縫嵌封材料外均應(yīng)采用不燃燒材料。通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)管及其保溫材料應(yīng)采用不燃材料，柔性接頭可采用難燃燒材料。隧道內(nèi)的燈具、緊急電話箱（亭）應(yīng)采用不燃燒材料制作的防火橋架。隧道內(nèi)的電纜等應(yīng)采用阻燃電纜或礦物絕緣電纜，其橋架應(yīng)采用不燃燒材料制作的防火橋架。用于安全疏散、緊急避難和滅火救援的平行導(dǎo)洞、橫向聯(lián)絡(luò)道、豎（斜）井、專用疏散避難通道、獨(dú)立避難間等，其承重結(jié)構(gòu)耐火極限不應(yīng)低于隧道主體結(jié)構(gòu)耐火極限要求。隧道內(nèi)附屬構(gòu)筑物（如風(fēng)機(jī)房、變壓器洞室、水泵房、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)房等）都需要根據(jù)消防的要求在耐火極限上進(jìn)行控制，保證隧道在不同狀態(tài)下都能夠正常的應(yīng)用。附屬構(gòu)筑物（用房）內(nèi)部的建筑構(gòu)件應(yīng)滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016的規(guī)定。隧道結(jié)構(gòu)防火措施包括耐火涂料或耐火材料，在內(nèi)襯中加入聚丙烯纖維，或安裝防火板。設(shè)計(jì)了隧道的主體結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)，并考慮了隧道結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，當(dāng)結(jié)構(gòu)不符合耐火要求時(shí)，應(yīng)采取防火措施，以滿足耐火極限。隧道狹長(zhǎng)，消防區(qū)劃分為功能分區(qū)。隧道應(yīng)采用防火墻或耐火極限不小于3小時(shí)耐火構(gòu)件將附屬隧道結(jié)構(gòu)（室），如輔助隧道以及特殊的避難疏散通道和防火獨(dú)立和分離的隧道，形成獨(dú)立的防火區(qū)。隧道防火分區(qū)水平應(yīng)以防火墻隔開，并對(duì)人員安全疏散和隧道連接的地方的一些附屬結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置在房間或傳輸通道，其口部應(yīng)使用類平開防火門，用于輔助通道，橫向聯(lián)系車輛疏散和隧道的結(jié)構(gòu)應(yīng)使用耐火極限不低于3小時(shí)的防火卷簾[1]。

2.2 管溝分隔

隧道的通風(fēng)、排氣、電纜、排水等應(yīng)與防火隔離措施分開。在通風(fēng)和排氣管道中，防火閥應(yīng)安裝在防火構(gòu)件兩側(cè)。在隧道邊的電纜溝應(yīng)采用非滲透性的液體，以及電纜溝頂應(yīng)高于表面的道路不應(yīng)小于200mm。電纜溝穿越防火隔墻時(shí)，防火密封應(yīng)在不低于1 h的不燃材料中密封。所附結(jié)構(gòu)應(yīng)位于隧道入口或疏散通道附近和疏散路線附近。耐火極限應(yīng)與2 h樓砌塊的建筑構(gòu)件分開，應(yīng)在隔墻上設(shè)置。應(yīng)設(shè)置防火報(bào)警和滅火設(shè)施的結(jié)構(gòu)（外殼），需要配備人員的房間設(shè)置通風(fēng)防煙系統(tǒng)。對(duì)柴油發(fā)電機(jī)室隧道電力，除了滿足上述要求，還要進(jìn)行存儲(chǔ)設(shè)置，總儲(chǔ)量不應(yīng)超過1m3，石油存儲(chǔ)應(yīng)用之間的防火墻和能自動(dòng)關(guān)閉的甲級(jí)防火門及發(fā)電機(jī)房的其他部分分離，儲(chǔ)存電氣設(shè)備必須采取相應(yīng)的防爆電器。

3 系統(tǒng)設(shè)置

在通道和弱電設(shè)備室設(shè)置三個(gè)消防報(bào)警控制分機(jī)，隧道控制中心設(shè)置一個(gè)消防報(bào)警控制主機(jī)，通過專用網(wǎng)絡(luò)建立一套集中分布式的聯(lián)網(wǎng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。隧道頂部?jī)蓚€(gè)探測(cè)器進(jìn)行并聯(lián)配置。在汽車隧道的側(cè)壁上，設(shè)置每40m或50m的手動(dòng)報(bào)警按鈕，并與滅火器和消火栓共用一個(gè)盒子，有煙霧探測(cè)器，熱探測(cè)器，手動(dòng)報(bào)警按鈕，聲學(xué)報(bào)警和超細(xì)干粉滅火和控制系統(tǒng)。隧道安全門上方設(shè)置聲光報(bào)警系統(tǒng)，指導(dǎo)人員及時(shí)疏散。監(jiān)控中心可接收所有路段的人工報(bào)警、火災(zāi)探測(cè)器報(bào)警信號(hào)、消火栓按鈕和手動(dòng)報(bào)警按鈕等設(shè)備的自動(dòng)和手動(dòng)報(bào)警信號(hào)，并通過圖像監(jiān)控系統(tǒng)確認(rèn)火災(zāi)。必要時(shí)，要求消火栓泵、泡沫泵和噴水泵強(qiáng)制啟動(dòng)控制（即遙控），并接收反饋信號(hào)。

4 地下水對(duì)隧道消防給水設(shè)計(jì)的影響

維持地下水的穩(wěn)定性是提升隧道消防的主要影響因素。隧道在建設(shè)的過程中要避免破壞原始地下水系統(tǒng)的平衡性，形成地下水壓力區(qū)，改變開挖后地下水的流向。研究表明，隧道開挖后，隧道周圍一定范圍內(nèi)形成圍巖松動(dòng)區(qū)，在這范圍之內(nèi)，因?yàn)樵嫉貞?yīng)力調(diào)整，圍巖變形，裂紋張開，使地下水沿開放性骨折進(jìn)入隧道，隧道開挖輪廓線、形式，還是根據(jù)原來的路線地下水徑流法。由于地下水徑流路徑的改變，隧道附近的地下水流增大，為滲漏提供了充分條件。

5 隧道消防給水中地下水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

隧道洞上方的空心洞要填進(jìn)去，可以疏通隧道內(nèi)的水池和渠道，減少池塘或溝渠中的水。隧道開挖，盡量使用控制技術(shù)如平滑預(yù)裂爆破，盡量減少開挖擾動(dòng)地層松動(dòng)爆破，減少面積，降低隧道地下水的危害。防止水環(huán)開挖，或減少隧道內(nèi)地下水滲流。對(duì)于停止軟管，留茬是防水的薄弱環(huán)節(jié)。彈性密封膠用于延遲膨脹。在施工過程中，由于水和濕度的作用，高彈性密封膠在澆筑混凝土之前已膨脹，導(dǎo)致后期止水功能喪失。解決這一問題通常是緩慢膨脹的過程，即在后期做膨脹水提供一定量的空間，增加彈性密封膠與混凝土基礎(chǔ)之間的密度。

防水混凝土的合理配置。由于防水混凝土結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)是局部的，往往只有混凝土的抗?jié)B等級(jí)，其滲透性誤差較高，在混凝土的施工中發(fā)生的滲漏等都會(huì)造成隧道質(zhì)量問題嚴(yán)重?；炷劣不ㄟ^過早蒸發(fā)減少混凝土水的凝結(jié)。利用固定塑料等方式進(jìn)行的隧道消防施工能夠更好地避免水滲漏情況的發(fā)生，基本保證防水板的完整性和封閉。

6 結(jié)語

高速公路快速發(fā)展使人們對(duì)隧道消防給水越來越關(guān)注，技術(shù)人員對(duì)隧道消防給水設(shè)計(jì)也愈加重視，在水源選擇和系統(tǒng)構(gòu)建上不斷進(jìn)行整體性優(yōu)化，完善工程施工建設(shè)方法，利用先進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行隧道調(diào)試。公路隧道消防給水是構(gòu)建安全高效公路運(yùn)輸環(huán)境，保證人們基本出行安全的重要內(nèi)容，其中水源選擇和系統(tǒng)設(shè)計(jì)是隧道消防給水設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

【參考文獻(xiàn)】

【1】蘇洪濤，程濤，汪齊.高速公路隧道水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].中國(guó)水運(yùn)月刊，2016，16（5）：228-229.endprint