談單洞長及特長公路隧道救援防災逃生方案

張 森

(中交通力建設股份有限公司，陜西 西安 710075)

談單洞長及特長公路隧道救援防災逃生方案

張 森

(中交通力建設股份有限公司，陜西 西安 710075)

從平導方案、斜井方案、避難洞室方案、緊急停車帶方案四方面，介紹了單洞長及特長公路隧道的救援防災逃生的主要方案，并對其進行了比選，選擇出最佳方案，為今后同類研究提供參考。

公路隧道，火災，斜井，避難洞

1 單洞長、特長公路隧道的救援、防災、逃生主要方案

目前，單洞長、特長公路隧道的救援、防災、逃生方案主要有：平導方案，避難洞室方案、緊急停車帶(U形回車場)方案、斜井方案等。

1.1 平導方案

平導方案主要是在與正洞相距20 m～30 m的地方，開挖一面積約25 m2的平行導洞，并用間距約250 m的車(人)行橫洞連接起來。一旦發生火災，采取火災定向排煙，火災點前方前逆行車輛可安全出洞，火災點前方行車輛則進入平導逃生。而火災點后方前逆行車輛則進入平導，火災后方行車輛可就地進入平導，或直接出洞。隧道采用平導作為避難通道，可作為超前導洞探明地質情況，同時可增加新的工作面。優點：人員、車輛逃生方式安全可靠。缺點：要求指揮控制比較靈敏，否則易造成混亂；造價高，平行導洞造價約2萬元/m[1]。

1.2 斜井方案

斜井方案，即在隧道中部打設若干斜井作為中間救援區的送(排)風道、逃生通道。優點：人員、車輛逃生方式安全可靠。缺點：要求指揮控制比較靈敏，否則易造成混亂；造價高，方案合理性和經濟性受地形控制明顯。

1.3 避難洞室方案

在隧道內獨立設置的具有一定防火防煙功能，火災時專門用于人員在隧道火災延續時間內避難的房間，間隔約300 m設置，該方案在歐洲一些對向行車隧道中采用較多，避難洞室要求面積不小于12 m2，洞室內應有充足的供氧或新鮮空氣設備以保證人員可以在洞內呆2 d。優點：造價低，可以解決火災時部分人員逃生避難，缺點：人員逃生避難安全系數低、無法向火災點方向行進的車輛提供避難通道。

《公路隧道消防設計施工管理技術規程》中相關規定如下：

1)避難間應采用建筑構件耐火極限不低于3.00 h的分隔構件與其他部位分隔開，避難間的分隔構件上不應設置除分隔門、送風口外的其他門窗、洞口，其分隔門應采用甲級防火門，其送風口上應設置防火閥；其內部裝修材料必須為A級。

2)避難間內必須設置獨立、可靠的防煙排煙設施，送風管、排煙管不得明敷在隧道內，應確保火災延續時間內煙氣不流入避難間。

3)避難間內應設置電視監控設施、緊急電話、應急廣播、應急照明、消防卷盤和飲用水儲備。

4)避難間內應急照明的供電時間不應低于火災延續時間。

5)避難間入口上方應設置內部照明、單向顯示的電光標志。

6)獨立避難間的面積不宜小于10 m2。專用疏散通道前室和獨立避難間的設置間距不宜大于300 m[3]。

1.4 緊急停車帶(U形回車場)方案

緊急停車帶方案，即沿隧道雙側交錯設置長50 m，每側間距小于750 m的緊急停車帶或U形回車場，當發生火災時，火災前方前行車輛可安全出洞，逆行車輛則通過緊急停車帶或U形回車場調車逆行。對火災點后方前行車輛也需緊急停車帶或U形回車場回車，逆行車輛可安全出洞，火災時應封洞，車輛只準出不準進。該方案優點是造價低，缺點是不能解決人員的緊急避難問題。

具體比選如表1所示。

表1 隧道方案比選表

2 長邯高速公路單洞長、特長隧道救援、防災、逃生方案的比選

2.1 救援通道方案

貫通平導、中隧道非貫通平導、斜井、斜井與非貫通平導組合方案(以下簡稱組合方案)之間的比選。

本項目的新建隧道推薦方案均為單洞三車道，與現有高速公路隧道相距較遠，發生緊急事故時逃生困難，救援不易。為解決中、長、特長隧道在緊急事故時的逃生問題，需設置救援通道。根據本項目情況，救援通道有以下幾種方案：

1)貫通平導(貫通縱向救援通道)。

設置于主線隧道行車方向左側，與主線隧道基本平行且相距約22 m，進出口直接或通過轉向車道與主線隧道進出口相連，主線隧道與貫通平導之間由人行橫通道及車行橫通道連接。

2)非貫通平導(非貫通縱向救援通道)。

由于貫通平導造價較高，考慮中隧道僅設置約1/2的貫通平導的方案，即非貫通平導。非貫通平導同樣設置于主線隧道行車方向左側，與主線隧道基本平行且相距約22 m，進口或出口不能與主線隧道進口或出口相連，主線隧道與非貫通平導之間由人行橫通道及車行橫通道連接。

3)斜井(橫向救援通道)。

設置于主線隧道行車方向左側，與主線隧道斜交，出口與既有公路相接，分為橫向人行救援通道、橫向車行救援通道，橫向人行救援通道、橫向車行救援通道相間設置，間距約350 m。

4)斜井與非貫通平導組合方案。

在不宜設置斜井的位置設置非貫通平導，形成斜井與非貫通平導組合方案。

2.2 方案比選和論證

2.2.1 各方案技術標準[1,2]

1)(非)貫通平導建筑限界凈寬：0.75+0.25+3.5+0.25+0.25=5.0 m。

(非)貫通平導建筑限界凈高：5.0 m。

2)(斜井)橫向車行救援通道建筑限界凈寬：0.75+0.25+3.5+0.25+0.25=5.0 m。

(斜井)橫向車行救援通道建筑限界凈高：5.0 m。

(斜井)橫向人行救援通道建筑限界凈寬2.0 m，凈高2.5 m。

3)車行橫道建筑限界凈寬4.5 m，凈高5.0 m。

人行橫道建筑限界凈寬2.0 m，凈高2.5 m。

2.2.2 各方案比選

1)上灣隧道。

各方案情況:

貫通平導：長920 m,縱坡-1.251%和2.495%。總造價約2 100萬元。

斜井：上灣隧道行車方向右側臨近G309國道、既有高速，左側附近無既有公路，而斜井宜設置在行車方向左側，故不宜設置斜井。

非貫通平導：長440 m,縱坡-1.251%和2.495%。總造價約1 020萬元。

各方案比選：

建設條件：由于貫通平導與非貫通平導平面位置相同，離主洞的距離也相同，故兩者建設條件一樣。

工程投資：貫通平導比非貫通平導相投資金額增加約為1 080萬元。

施工風險：由于貫通平導與非貫通平導平面位置相同，離主洞的距離也相同，故兩者施工風險一樣。

應急救援：貫通平導應急救援效果較好。非貫通平導應急救援效果較差，緊急工況時車輛無法通過非貫通平導疏散，后續車輛也無法通過非貫通平導臨時行駛，會產生大范圍交通擁堵的情況，嚴重降低了緊急工況時高速公路的運行效率。

行車安全：由于貫通平導更有利于緊急工況時車輛的疏散和應急救援，故貫通平導更有利于行車安全。

交通管理：由于貫通平導緊急工況時車輛可以通過貫通平導疏散，后續車輛也可以通過貫通平導臨時行駛，而非貫通平導則不能，故貫通平導更有利于交通管理。

運營費用：由于貫通平導與非貫通平導均為緊急工況時的疏散通道，故運營費用均比較低。

經綜合比選，本階段推薦貫通平導。

2)G方案牛王垴隧道。

各方案情況:

貫通平導：長1 665 m,縱坡1.989%。總造價約4 010萬元。

斜井：共設2道橫向人行救援通道，共長402 m；2道橫向車行救援通道，共長783 m。1號橫向車行救援通道縱坡為7.97%，2號橫向車行救援通道縱坡為7.91%。總造價約為2 170萬元。

各方案比選:

建設條件：由于貫通平導與主洞平行，且相距僅22 m左右,故地質情況與主洞類似，建設條件也與主洞類似。斜井由于要分別與既有高速相接，建設條件較復雜，且還會對既有高速造成破壞。

工程投資：貫通平導比斜井投資金額增加約1 840萬元。

施工風險：由于斜井部分要分別與既有高速相接，會對既有高速造成破壞，且由于地形及縱坡限制，個別斜井與主洞相交角度較小，最小的僅4°，交叉處周邊圍巖極易塌方。故組合方案施工風險較高。

應急救援：貫通平導應急救援效果較好。橫向救援通道應急救援效果較差，緊急工況時車輛無法通過組合方案疏散，后續車輛也無法通過組合方案臨時行駛，會產生大范圍交通擁堵的情況，嚴重降低了緊急工況時高速公路的運行效率。

行車安全：斜井1號橫向車行救援通道縱坡為7.97%，2號橫向車行救援通道縱坡為7.91%，縱坡較大，可以滿足小型車通行及疏散駕乘人員需要，重車則存在爬坡困難的情況，且不滿足JTG/T D71—2004公路隧道交通工程設計規范關于行車橫洞的縱坡應不大于5%的規定。故貫通平導更有利于行車安全。

交通管理：由于貫通平導緊急工況時車輛可以通過貫通平導疏散，后續車輛也可以通過貫通平導臨時行駛，而斜井則不能，故貫通平導更有利于交通管理。

運營費用：由于貫通平導與斜井均為緊急工況時的疏散通道，故運營費用均比較低。

經綜合比選，本階段推薦貫通平導。

3 結語

單洞長、特長隧道救援、防災、逃生方案多種多樣，要根據公路等級、地形等擇優選擇最佳方案。

[1] JTG D70—2004,公路隧道設計規范[S].

[2] JTG/T D70—2010，公路隧道設計細則[S].

[3] DBJ 53—14—2005，公路隧道消防設計施工管理技術規程[S].

Talking about single-hole long and long highway tunnels rescue disaster prevention escape program

Zhang Sen

(CCCCTongliConstructionLimitedCompanybyShare,Xi’an710075,China)

From the parallel adit scheme, inclined shaft scheme, refuge cave scheme, emergency parking strip scheme four aspects, this paper introduced the main scheme of rescue and disaster prevention and rescue of single tunnel long and extra long highway tunnel, and carried on the comparison and selection to choose the best scheme, provided reference for future similar research.

highway tunnel, fire, inclined shaft, refuge cave

1009-6825(2017)21-0147-02

2017-05-06

張 森(1984- )，男，工程師

U452.2

A