高速公路隧道消防系统工程设计的研究

和方法，并通过实践得出本隧道消防系统合理可行、切实有效，具有良好参考借鉴价值的结论。【关键词】高速公路；隧道消防设计【中图分类号】U453.8

【文献标识码】A

【文章编号】（2019）2095-206609-02-02

引言如今袁高速公路工程中隧道数量和规模都在不断增加袁隧道是一种半封闭尧复杂和狭窄的结构空间袁且车流量大尧速度快袁如果发生火灾袁不仅难以立即展开救援袁而且会造成严重损失遥因此袁必须重视并做好隧道消防设计袁以形成包含众多功能在内的消防系统遥

某隧道工程位于A高速公路袁按现行设计规范袁结合隧道所在位置地形地势袁采用分离式形式袁两座相互袁其轴线间隔距离50m袁左右线线分别为1452m和1440m袁界限宽度和高度分别为10.25m尧5.0m遥隧道设置横洞5处遥现围绕本工程实际情况袁对其消防设计做如下深入分析遥

1工程概况渊1冤隧道给水主要分以下三种院淤生产用水袁即冲洗水曰于消防用水袁即消火栓及其它灭火系统需要的水曰盂绿化灌溉用水遥以上用水都应由高位水池进行供给遥

渊2冤用水标准院隧道冲洗用水的水量按2L/m严格控制曰隧道消防用水的水量按10L/s严格控制袁在消防过程中袁以一处着火计袁持续时间取2h曰对于隧道中的灭火系统袁其用水量按1L/s严格控制曰隧道绿化用水根据绿地实际情况确定适宜的用水量遥

渊3冤用水量院消防用水的最大用水量经计算确定为111.6m3曰灭火系统的用水量经计算确定为1.32m3曰冲洗用水量取12m3/次曰隧道绿化用水量取10m3曰无法预见的用水袁其用水量经计算确定为13.87m3曰总用水量为146.6m3遥

2隧道水消防设计2.1设计原则

2.3消防系统

2.3.1消火栓给水

2.2用水标准与水量

渊1冤隧道中的消防尧冲洗与绿化用水都取自进口处拦水坝遥渊2冤隧道中的消防排水尧结构渗水及冲洗后产生的废水都应通过排水沟向外排出遥

渊3冤隧道消防应配置水消防系统遥

消防管采用DN150管袁共两条袁分别设于车行道右侧预留管沟当中袁在全线范围内贯通曰同时袁隧道的进尧出口和中部合适位置进行连通袁形成稳定尧可靠尧坚固的系统遥高位水池由DN150管在进口处和消防干管连接遥对于消火栓主干管袁按50m的间隔距离设置消火栓箱袁各消火栓箱中布置双口双阀式消火栓袁并配以麻质水带和水遥此外袁还要在干管上按4~

会同时产生弯矩尧扭矩袁及相互间产生的影响遥梁截面受弯扭耦合作用使得主拉力比直桥大袁弯梁受扭作用产生扭转变形袁梁端容易产生翘起遥弯扭刚度比随着曲率增大而增大袁斜弯桥要求采用抗扭惯性矩较大的截面形式遥五里亭大桥考虑到五里亭大桥墩柱比较高袁不利于搭设支架现浇箱梁袁综合考虑采用采用T梁截面形式遥

渊2冤同一曲线断面上内外梁受力不均袁斜弯桥存在较大扭矩作用容易产生内梁卸载袁外梁加载情况遥由于内梁支点反力与外梁支点反力相差比较大袁当活载偏置时袁内梁支点反力容易变成负反力即拉力袁支座造成脱空遥所以斜弯桥上部应采取抗震防止落梁措施袁即在同一联桥梁T梁两端横隔板后浇带与盖梁间需要设置防震锚栓遥

渊3冤墩台受力复杂遥由于内外梁支点反力相差较大袁传到墩台竖向力相差也大遥斜弯桥墩台顶水平除受到制动力尧温度力尧偶然地震力外袁还有弯道离心力尧内外梁预应力径向力遥

渊4冤斜弯桥受到道路线形制约比较多袁受力特点比较复杂遥斜交角度选择尧河流方向影响墩台布置尧墩柱高度影响施工方案等都是斜弯桥设计需要考虑的遥因而斜弯桥设计时要遵循野先布跨先梁尧后墩台布设尧再细部优化冶的清晰思路袁才能取得满意合理效果遥

采用平行轴线式或径向辐射式袁对应梁片斜交角度和尺寸样式比较多袁T梁预制模板也要比较多袁模板重复周转率低袁增加施工费用遥墩台尺寸角度样式多袁给双导梁梁片的架设施工难度增大袁施工风险系数也加大遥

通过对国道528顺昌县焕仔坑至五里亭公路工程中五里亭大桥施工图设计及施工变更中遇到的设计问题实例进行讨论袁对斜弯T梁桥设计进行归纳总结遥斜弯T梁桥是配合路线线形优美袁平纵综合指标以及施工难易程度尧综合造价选择的一种桥型遥通过分析斜弯T梁桥受力特点袁针对受力特点采取措施遥遵循野先布跨先梁尧后墩台布设尧再细部优化冶的清晰思路袁使得斜弯T梁桥取得理想效果遥

[1]彭禹铭.对斜弯梁桥设计中问题的分析探讨.四川建材袁2011渊05冤院145.

[2]霍俊.关于曲线桥梁平面布设的体会.科学之友袁2008渊36冤院62-63.

4结语参考文献

3.2施工难度大

收稿日期：2019-8-1作者简介：吴日辉渊1984-冤袁男袁工程师袁本科袁学士袁主要从事路桥设计方面的工作遥

斜弯桥不管主梁采用直梁式或曲梁式袁也不管墩台轴线

2绿色交通52.3.2个消灭火火栓系统

的间隔袁设置伸缩节与检修蝶阀遥

AFFF隧道中的所有消火guishing渊水合AFFF器尧喷agent成膜栓箱袁都应布置一套灭火装置袁即头尧冤遥泡沫导向这架一灭火剂袁aqueousfilmformingfoamextin鄄尧装按置钮由遥以下浓缩部液分应组成院液桶尧水龙带尧混消防队袁其抵浓达度现按场3%前进行控制初袁持续步灭喷火射遥除时此之间不采外能用袁少具还应于有环22min保特在箱中袁性可在的放置2.3.3干粉灭火器袁不少于两瓶尧60kg遥

隧干道粉灭火中袁车器

行道的左侧应按50m间距设置用于放置干粉灭火器的箱袁要注意和消防栓箱成交错布置袁放好四个灭火2.3.4器袁以其它备火用灾水

发生时供现场人员随时取用遥

所有消防箱都应设好洒水栓袁型号为DN25袁供隧道冲洗时2.4使用管袁材同时和在安隧装道方外还应式

留设绿化专用水管遥

隧道中的消防管道应以热镀锌钢管为主袁采用机械配管接头与环氧煤沥青涂料进行防腐遥对于其它地段袁需以球墨铸铁管为主袁采用橡胶圈进行连接袁管道防腐采用沥青漆遥考虑到管沟的断面相对较小袁故消防干管必须先于电缆支架施工袁否则将对管道施工造成不利影响遥

将各管道安装完成之后袁应逐段实施水压试验袁在试验时袁将压力确定为1.0MPa袁要求试验成果符合现行验收规范具2.5体要防求排水

遥

对于隧道工程的防排水袁应充分结合防水尧排水尧截水和堵水袁并严格按照因地制宜与综合治理两项基本原则进行设计袁对工程范围内的地下水与地表水袁需要及时进行妥善处理袁无论是隧道洞内还是洞外袁都应形成完整尧通畅的防排水系统遥隧道的衬砌结构应使用抗渗等级在P8以上的混凝土袁提高衬砌结构的防渗性能曰在有冻害的地段及最低温度小于-15益的寒3冷隧地段如道袁果隧灭应对道火衬砌中系统混凝土的抗渗等级予以适当提高遥

发生火灾袁则由于隧道空间十分狭窄袁所以极易造成混乱袁并且隧道大多远离市区袁要很长一段时间救援人员才能到位遥对此袁为快速疏散隧道中的车辆与人员袁需要在3.1隧道中设置灭火系统遥

因灭现火在剂

尚未形成统一的消防设计标准袁所以对隧道进行消防设计时袁需要根据隧道实际情况先确定灭火剂的类型遥比如袁采用磷酸铵盐类灭火剂能扑灭活泼金属之外的所有火灾袁在火灾成因复杂的隧道中较为适用曰采用水作为灭火剂袁几乎可以扑灭所有类型的火灾袁在A类火灾中常用遥水能吸收热量袁降低隧道建筑温度袁在灭火的同时还能起到冷却与稀释作用遥基于3.2此袁本按消隧现火道建行设栓议与采计灭用规范火水袁器

作为灭火剂袁同时配以一定干粉遥

在隧道的土建部分应联合采用消火栓与灭火器袁形成完整消防系统袁在隧道走向上按照50m间隔距离进行设置遥隧道上行线的灭火器与消火栓数量分别为87个尧29套曰下行线的灭火器与消火栓数量分别为84个尧28套遥在消火栓中袁水尧栓口和水带应采用相同的规格遥

因本隧道处在偏远山区袁市政供水无法供给袁故需在上尧下行线之间布置容量不少于150m3的消防专用水池袁采用水管将其引到隧道当中袁给水管应形成环状袁使用阀门进行分段袁这样能防止管道堵塞造成所有消火栓都无法使用遥消防水290池只能用于隧道消防袁将雨水和山泉水作为水池的水源袁保证

LOWCARBONWORLD2019/9最低水位条件下用水需要袁为使水质可以满足要求袁还应设置沉淀池袁通过专门水泵的设置保证最不利点的实际压力符合要4求隧遥

如道前所通述风袁隧排道烟采用分离式结构袁在对区域自然条件尧实际交通量等进行综合考虑的基础上袁设计决定采用射流风机进行通风排烟袁将两台射流风机作为一组袁风速按29.6m/s控制遥如果隧道中发生火灾袁则射流风机可以至少运行1h袁通风速度需要保持在2.5m/s袁且上尧下行需要启动至少10台射流风机遥本隧道采用横向通风的方式袁该方式实行侧送侧排袁充分利用横向通道袁保证隧道中的人员可以呼吸到新鲜的空气袁5避免隧火道势快火灾速蔓自延[5]动遥

5.1以自隧动道报警工程系统结构特主报警点要等为形式

依据袁设计决定采用集中报警系5.2统袁探将测控制装器置设与于手外部动监按控钮中在心隧遥

因隧道中车辆数量很多袁会排放道出大量的废中的布置

气袁所以应在隧道顶部设置探测装置袁并在主监控中心设置光纤主机遥对于手动按钮袁需要按照50m的间隔距离进行设置袁总数为57个袁上尧下行线分别28个和29个遥隧道中发生火灾后袁观察到的人5.3员可以立即按下附近的按钮袁将信息传递至监控中心主机遥

隧消道防中电还应话设置消防专用电话袁因为隧道属于封闭结构袁通讯不畅袁所以为及时了解隧道中的实际情况袁需要采用消防5.4电话袁PLC并在控监控制

中心布置专用总机和报警电话遥

该系统由控制器与主控两部分组成袁其中袁控制器负责对诱导尧检测尧通风控制尧水位控制等系统予以控制遥对隧道状态信息进行动态采集袁并能实现现场控制和远程控制袁而且在监控室中还能对多个系统进行联动控制与协制袁保证消防救援工作能够快速有序进行遥对管理站而言袁可结合隧道交通状况袁在紧急情况中袁对诱导系统实施信息编辑与信息发布袁动态显示隧道中实际情况袁为行驶中的车辆提供正确的信号袁使6现结场束语车辆能够快速疏散袁减少事故造成的损失和伤亡遥综上所述袁本隧道工程从多个方面考虑了消防安全袁在保证隧道结构基本耐火性能的基础上袁配置了完善的疏散尧灭火尧照明尧通风排烟和报警系统袁可有效保证隧道防火安全袁降低火灾发生率袁以及火灾发生后的蔓延速度和损失遥

[1]参考文献

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[5]与科技渊高下速公旬刊路冤袁隧2015道机渊11电消防系统工程建设标准[J].中小企业管计钱选经取纬及袁应杨公用研究博袁武[J].福给平水袁排李冤院125.

水娜袁2014.高速公袁50路渊07隧冤院道74-78.

消防水源取水工程设收稿日期：2019-7-22作者简介：陈潇唱渊1991-冤袁女袁汉族袁重庆人袁助理工程师袁本科袁主要从事隧道机电工程设计方面的工作遥