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12.城市交通隧道,國內外發(fā)生的隧道火災均表明.隧道特殊的火災環(huán)境對人員逃生和滅火救援是一個嚴重的挑戰(zhàn)、而且火災在短時間內就能對隧道設施造成很大的破壞.由于隧道設置逃生出口困難.救授條件惡劣、要求對隧道采取與地面建筑不同的防火措施 由于國家對地下鐵道的防火設計要求已有標準 而管線隧道.電纜隧道的情況與城市交通隧道有一定差異。本章主要根據國內外隧道情況和相關標準。確定了城市交通隧道的通用防火技術要求、12。1.一般規(guī)定12 1 1。隧道的用途及交通組成、通風情況決定了隧道可燃物數量與種類.火災的可能規(guī)模及其增長過程和火災延續(xù)時間 影響隧道發(fā)生火災時可能逃生的人員數量及其疏散設施的布置 隧道的環(huán)境條件和隧道長度等決定了消防救援和人員的逃生難易程度及隧道的防煙、排煙和通風方案、隧道的通風與排煙等因素又對隧道中的人員逃生和滅火救援影響很大.因此.隧道設計應綜合考慮各種因素和條件后 合理確定防火要求。12.1,2，交通隧道的火災危險性主要在于 現代隧道的長度日益增加、導致排煙和逃生.救援困難 不僅車載量更大.而且需通行運輸危險材料的車輛，有時受條件限制還需采用單孔雙向行車道.導致火災規(guī)模增大.對隧道結構的破壞作用大，車流量日益增長,導致發(fā)生火災的可能性增加、本規(guī)范在進行隧道分類時、參考了日本，道路隧道緊急情況用設施設置基準及說明、和我國行業(yè)標準 公路隧道交通工程設計規(guī)范.JTG,T，D71等標準，并適當做了簡化 考慮的主要因素為隧道長度和通行車輛類型.12、1，3，本條為強制性條文.隧道結構一旦受到破壞。特別是發(fā)生坍塌時、其修復難度非常大,花費也大 同時.火災條件下的隧道結構安全.是保證火災時滅火救援和火災后隧道盡快修復使用的重要條件，不同隧道可能的火災規(guī)模與持續(xù)時間有所差異、目前,各國以建筑構件為對象的標準耐火試驗。均以，建筑構件耐火試驗。ISO，834的標準升溫曲線,纖維質類，為基礎。如、建筑材料及構件耐火試驗，第20部分建筑構件耐火性能試驗方法一般規(guī)定.BS。476,Part，20,建筑材料及構件耐火性能、DIN 4102 建筑材料及構件耐火試驗方法 AS,1530和。建筑構件耐火試驗方法 GB。9978等，該標準升溫曲線以常規(guī)工業(yè)與民用建筑物內可燃物的燃燒特性為基礎,模擬了地面開放空間火災的發(fā)展狀況。但這一模型不適用于石油化工工程中的有些火災，也不適用于常見的隧道火災.隧道火災是以碳氫火災為主的混合火災，碳氫、HC、標準升溫曲線的特點是所模擬的火災在發(fā)展初期帶有爆燃.熱沖擊現象。溫度在最初5min之內可達到930 左右，20min后穩(wěn)定在1080，左右，這種升溫曲線模擬了火災在特定環(huán)境或高潛熱值燃料燃燒的發(fā)展過程，在國際石化工業(yè)領域和隧道工程防火中得到了普遍應用、過去，國內外開展了大量研究來確定可能發(fā)生在隧道以及其他地下建筑中的火災類型 特別是1990年前后歐洲開展的Eureka研究計劃、根據這些研究的成果 發(fā)展了一系列不同火災類型的升溫曲線。其中 法國提出了改進的碳氫標準升溫曲線。德國提出了RABT曲線，荷蘭交通部與TNO實驗室提出了RWS標準升溫曲線、我國則以碳氫升溫曲線為主.在RABT曲線中，溫度在5min之內就能快速升高到1200 在1200、處持續(xù)90min.隨后的30min內溫度快速下降，這種升溫曲線能比較真實地模擬隧道內大型車輛火災的發(fā)展過程.在相對封閉的隧道空間內因熱量難以擴散而導致火災初期升溫快。有較強的熱沖擊 隨后由于缺氧狀態(tài)和滅火作用而快速降溫,此外。試驗研究表明。混凝土結構受熱后會由于內部產生高壓水蒸氣而導致表層受壓、使混凝土發(fā)生爆裂 結構荷載壓力和混凝土含水率越高、發(fā)生爆裂的可能性也越大,當混凝土的質量含水率大于3、時,受高溫作用后肯定會發(fā)生爆裂現象 當充分干燥的混凝土長時間暴露在高溫下時,混凝土內各種材料的結合水將會蒸發(fā) 從而使混凝土失去結合力而發(fā)生爆裂.最終會一層一層地穿透整個隧道的混凝土拱頂結構。這種爆裂破壞會影響人員逃生.使增強鋼筋因暴露于高溫中失去強度而致結構破壞。甚至導致結構垮塌，為滿足隧道防火設計需要,在本規(guī)范附錄C中增加了有關隧道結構耐火試驗方法的有關要求.12 1 4，本條為強制性條文、服務于隧道的重要設備用房、主要包括隧道的通風與排煙機房.變電站 消防設備房,其他地面附屬用房、主要包括收費站,道口檢查亭 管理用房等 隧道內及地面保障隧道日常運行的各類設備用房，管理用房等基礎設施以及消防救援專用口。臨時避難間.在火災情況下擔負著滅火救援的重要作用，需確保這些用房的防火安全。12，1.5,隧道內發(fā)生火災時的煙氣控制和減小火災煙氣對人的毒性作用是隧道防火面臨的主要問題 要嚴格控制裝修材料的燃燒性能及其發(fā)煙量 特別是可能產生大量毒性氣體的材料.12、1。6，本條主要規(guī)定了不同隧道車行橫通道或車行疏散通道的設置要求 1,當隧道發(fā)生火災時,下風向的車輛可繼續(xù)向前方出口行駛。上風向的車輛則需要利用隧道輔助設施進行疏散，隧道內的車輛疏散一般可采用兩種方式。一是在雙孔隧道之間設置車行橫通道。另一種是在雙孔中間設置專用車行疏散通道,前者工程量小。造價較低 在工程中得到普遍應用.后者可靠性更好，安全性高，但因造價高。在工程中應用不多 雙孔隧道之間的車行橫通道.專用車行疏散通道不僅可用于隧道內車輛疏散。還可用于巡查.維修。救援及車輛轉換行駛方向,車行橫通道間隔及隧道通向車行疏散通道的入口間隔、在本次修訂時進行了適當調整、水底隧道由原規(guī)定的500m,1500m調整為1000m、1500m，非水底隧道由原規(guī)定的200m、500m調整為不宜大于1000m、主要考慮到兩方面因素,一方面.受地質條件多樣性的影響 城市隧道的施工方法較多，而穿越江.河.湖泊等水底隧道常采用盾構法，沉管法施工.在隧道兩管間設置車行橫通道的工程風險非常大 可實施性不強,另一方面，城市隧道滅火救援響應快.隧道內消防設施齊全、而且越來越多的城市隧道設計有多處進.出口匝道。事故時 車輛可利用匝道進行疏散.此外、本條規(guī)定還參考了國內、外相關規(guī)范 如國家行業(yè)標準，公路隧道設計規(guī)范,JTG。D70.2004和,歐洲道路隧道安全.European,Commission.Directorate,General for。Energy and、Transport，等標準或技術文件,公路隧道設計規(guī)范.JTG。D70.2004規(guī)定 山嶺公路隧道的車行橫通道間隔、車行橫通道的設置間距可取750m,并不得大于1000m.長1000m,1500m的隧道宜設置1處.中、短隧道可不設 歐洲道路隧道安全.規(guī)定.雙管隧道之間車行橫通道的間距為1500m.奧地利RVS9 281.9,282規(guī)定.車行橫向連接通道的間距為1000m、綜上所述，本次修訂適當加大了車行橫通道的間隔,2，公路隧道設計規(guī)范，JTG。D70,2004對山嶺公路隧道車行橫通道的斷面建筑限界規(guī)定，如圖13所示、城市交通隧道對通行車輛種類有嚴格的規(guī)定.如有些隧道只允許通行小型機動車,有些隧道禁止通行大、中型貨車.有些是客貨混用隧道 橫通道的斷面建筑限界應與隧道通行車輛種類相適應。僅通行小型機動車或禁止通行大型貨車的隧道橫通道的斷面建筑限界可適當降低.圖13、車行橫通道的斷面建筑限界.單位 cm、3,隧道與車行橫通道或車行疏散通道的連通處采取防火分隔措施、是為防止火災向相鄰隧道或車行疏散通道蔓延 防火分隔措施可采用耐火極限與相應結構耐火極限一致的防火門 防火門還要具有良好的密閉防煙性能.12、1。7,本條規(guī)定了雙孔隧道設置人行橫通道或人行疏散通道的要求.在隧道設計中,可以采用多種逃生避難形式。如橫通道。地下管廊。疏散專用道等。采用人行橫通道和人行疏散通道進行疏散與逃生 是目前隧道中應用較為普遍的形式,人行橫通道是垂直于兩孔隧道長度方向設置,連接相鄰兩孔隧道的通道,當兩孔隧道中某一條隧道發(fā)生火災時 該隧道內的人員可以通過人行橫通道疏散至相鄰隧道。人行疏散通道是設在兩孔隧道中間或隧道路面下方 直通隧道外的通道，當隧道發(fā)生火災時，隧道內的人員進入該通道進行逃生,人行橫通道與人行疏散通道相比,造價相對較低 且可以利用隧道內車行橫通道。設置人行橫通道和人行疏散通道時 需符合以下原則。1 人行橫通道的間隔和隧道通向人行疏散通道的入口間隔 要能有效保證隧道內的人員在較短時間內進入人行橫通道或人行疏散通道。根據荷蘭及歐洲的一系列模擬實驗、250m為隧道內的人員在初期火災煙霧濃度未造成更大影響情況下的最大逃生距離。行業(yè)標準.公路隧道設計規(guī)范 JTG.D70,2004規(guī)定了山嶺公路隧道的人行橫通道間隔、人行橫通道的設置間距可取250m.并不大于500m,美國消防協會 公路隧道、橋梁及其他限行公路標準、NFPA，502、2011年版.規(guī)定。隧道應有應急出口 且間距不應大于300m。當隧道采用耐火極限為2，00h以上的結構分隔.或隧道為雙孔時.兩孔間的橫通道可以替代應急出口.且間距不應大于200m 其他一些國家對人行橫通道的規(guī)定如表22.表22，國外有關設計準則中道路隧道橫向人行通道間距推薦值 2 人行橫通道或人行疏散通道的尺寸要能保證人員的應急通行、本次修訂對人行橫通道的凈尺寸進行了適當調整.由原來的凈寬度不應小于2。0m 凈高度不應小于2.2m分別調整為凈寬度不應小于1,2m 凈高度不應小于2.1m,原規(guī)定主要參照行業(yè)標準、公路隧道設計規(guī)范,JTG.D70 2004對山嶺公路人行隧道橫通道的斷面建筑限界規(guī)定，城市隧道由于地質條件的復雜性和施工方法的多樣性，相當多的城市隧道采用盾構法施工。設置寬度不小于2,0m的人行橫通道難度很大.工程風險高.本次修訂的人行橫通道寬度.參考了美國消防協會。公路隧道，橋梁及其他限行公路標準,NFPA,502 2011年版，的相關規(guī)定。人行橫通道的凈寬不小于1、12m,同時，結合我國人體特征 考慮了滿足2股人流通行及消防員帶裝備通行的需求，另外.人行橫通道的寬度加大后也不利于對疏散通道實施正壓送風。綜合以上因素 本次修訂時適當調整了人行橫通道的尺寸 使之既滿足人員疏散和消防員通行的要求 又能降低施工風險 3。隧道與人行橫通道或人行疏散通道的連通處所進行的防火分隔.應能防止火災和煙氣影響人員安全疏散，目前較為普遍的做法是,在隧道與人行橫通道或人行疏散通道的連通處設置防火門，美國消防協會，公路隧道 橋梁及其他限行公路標準、NFPA.502。2011年版。規(guī)定，人行橫通道與隧道連通處門的耐火極限應達到1、5h,12 1。8.避難設施不僅可為逃生人員提供保護，還可用作消防員暫時躲避煙霧和熱氣的場所.在中,長隧道設計中 設置人員的安全避難場所是一項重要內容,避難場所的設置要充分考慮通道的設置、隔間及空間的分配以及相應的輔助設施的要求。對于較長的單孔隧道和水底隧道.采用人行疏散通道或人行橫通道存在一定難度時、可以考慮其他形式的人員疏散或避難、如設置直通室外的疏散出口.獨立的避難場所 路面下的專用疏散通道等、12，1，9。隧道內的變電站,管廊，專用疏散通道 通風機房等是保障隧道日常運行和應急救援的重要設施,有的本身還具有一定的火災危險性,因此 在設計中要采取一定的防火分隔措施與車行隧道分隔.其分隔要求可參照本規(guī)范第6章有關建筑物內重要房間的分隔要求確定。12。1 10,本條規(guī)定了地下設備用房的防火分區(qū)劃分和安全出口設置要求，考慮到隧道的一些專用設備.如風機房.風道等占地面積較大、安全出口難以開設.且機房無人值守，只有少數人員巡檢的實際情況.規(guī)定了單個防火分區(qū)的最大允許建筑面積不大于1500m2.以及無人值守的設備用房可設1個安全出口的條件，