上海長江路隧道疏散救援方案探究

倪春輝

上海市隧道工程軌道交通設計研究院 上海 200235

1 概述

由于隧道環(huán)境的特殊性，如出口較少、空間相對密閉，排煙困難等，一旦發(fā)生火災，會對隧道內(nèi)乘行人員帶來極大的危險，并且對疏散、救援工作增加難度。鑒于國內(nèi)隧道的快速發(fā)展，需高度重視隧道疏散救援設計，進行探索與研究。現(xiàn)以上海長江路隧道為例，分析其疏散救援設計方案，供廣大同行討論借鑒。

2 工程概況

長江路隧道西起長江路郝橋港，后下穿黃浦江，東至港城路雙江路。浦西設一組進、出口匝道連接至軍工路。隧道主線長約2.8公里，浦西、浦東各設一座工作井，其中盾構(gòu)段長約1.5公里。在多數(shù)盾構(gòu)法隧道建設中，為確保隧道的防災救災能力，通常會在2條平行隧道之間設置聯(lián)絡通道。長江路隧道盾構(gòu)段原方案設置2條聯(lián)絡通道，如圖1，但考慮到施工和運營風險，經(jīng)綜合平衡后，對疏散救援模式做了調(diào)整，取消了聯(lián)絡通道的設置。

圖1 長江路隧道總平面圖

3 隧道疏散救援模式

隧道疏散救援模式主要分為橫向疏散救援模式、縱向疏散救援模式和橫縱結(jié)合疏散救援模式。長江路隧道盾構(gòu)段原方案采用橫縱結(jié)合疏散救援模式，包含2條聯(lián)絡通道和車道板下安全通道。現(xiàn)取消聯(lián)絡通道，將疏散救援模式調(diào)整為縱向疏散救援模式，疏散人員將利用車道板下安全通道，沿隧道縱向有組織疏散至工作井，通過工作井疏散樓梯逃生至地面。在這一模式下，安全通道還需要具備救援的功能，如何梳理好疏散和救援的流線非常重要[1]。

4 聯(lián)絡通道

長江路隧道盾構(gòu)段取消聯(lián)絡通道主要考慮以下幾個方面的因素：

4.1 施工風險

（1）在軟土地層條件下，聯(lián)絡通道施工難度高，一般采用凍結(jié)法施工，但施工時容易產(chǎn)生流沙、管涌現(xiàn)象。

（2）聯(lián)絡通道設置影響主隧道結(jié)構(gòu)受力體系，容易形成缺陷，對抗震十分不利。

4.2 運營風險

（1）聯(lián)絡通道設置會引起隧道局部剛度變化，導致沉降變形不協(xié)調(diào)、抗震響應不一致，從而影響隧道安全。在地層沉降及地震作用下容易產(chǎn)生不均勻變形，因而將會增加隧道在聯(lián)絡通道處發(fā)生破壞的風險。

（2）由于水下聯(lián)絡通道施工難度大，防水質(zhì)量不易保證，此處會成為防水的薄弱環(huán)節(jié)，長期滲漏水結(jié)果會導致周圍地層損失，對結(jié)構(gòu)安全造成危害。

綜合上述因素，同時根據(jù)現(xiàn)有資料，我國高速公路火災事故率為0.04、隧道內(nèi)火災發(fā)生的概率更低。上海城市道路越江隧道火災事故率小于0.03，鑒于隧道內(nèi)一般都有周密的救災預案、可靠的安全運營設施、科學的運營管理體制，再考慮到隧道建設聯(lián)絡通道的施工風險大[1]，長江路隧道經(jīng)施工風險、運營風險的綜合平衡后，對疏散救援模式進行了調(diào)整，取消了聯(lián)絡通道的設置。

5 方案調(diào)整設計

隧道疏散救援設計應綜合考慮隧道長度、施工工法、結(jié)構(gòu)形式等因素，并采取有效的疏散救援模式，設置合理的安全口間距，才能確保火災工況下人員的安全疏散和救援。

5.1 橫斷面調(diào)整

長江路隧道盾構(gòu)段橫斷面原方案設計分為三層，上層為重點排煙道；中間層為行車空間，局部設置聯(lián)絡通道（間距500m設置）；下層由三部分組成，分別為疏散樓梯（間距200m設置）、安全通道和電纜通道。如圖2。

圖2 長江路隧道盾構(gòu)段原方案橫斷面圖

圖3 長江路隧道盾構(gòu)段 調(diào)整方案橫斷面圖

調(diào)整方案對橫斷面布置進行了局部調(diào)整，主要體現(xiàn)在車道板下部空間的變化和聯(lián)絡通道的取消。下部空間由原方案的疏散樓梯、安全通道、電纜通道依次調(diào)整為安全通道、消防救援通道和電纜通道。其中，調(diào)整后的安全通道局部還需設置疏散救援樓梯和疏散滑梯。橫斷面調(diào)整后使車道板下部空間更加緊湊，同時增加了消防救援通道，為實現(xiàn)縱向疏散救援提供了有利的條件。安全通道和消防救援通道相互獨立分區(qū)，避免了疏散救援相互間的干擾。如圖3。

5.2 調(diào)整方案設計

除了橫斷面布置的調(diào)整，調(diào)整方案設計還包括以下幾個部分：

（1）在隧道車道板下，中間口子件內(nèi)設置消防救援通道，并在兩端工作井內(nèi)進行連通，使2條盾構(gòu)區(qū)間隧道在車道板下形成消防救援環(huán)路。

圖4 長江路隧道盾構(gòu)段車道板下平面示意圖

（2）在浦東暗埋段車道層設置消防出入口，并在中間管廊內(nèi)設置下行坡道連接消防救援環(huán)路。使消防救援車輛能夠通過浦東暗埋段車道層進入盾構(gòu)段車道板下消防救援環(huán)路，到達2條平行隧道任意火災點就近疏散救援樓梯處，為自下而上進行救援提供條件。如圖4。

（3）由原來每200m間距設置向下疏散樓梯調(diào)整為每100m間距設置疏散救援樓梯和疏散滑梯。如圖5～7。布置原則如下：

三座疏散滑梯和一座疏散救援樓梯為一組，重復布置。疏散救援樓梯間距則為400m。

圖5 滑梯、樓梯布置示意圖

圖6 長江路隧道疏散滑梯實景圖

圖7 長江路隧道疏散救援樓梯實景圖

（4）疏散救援樓梯和疏散滑梯組合布置考慮因素：

①疏散救援樓梯是消防救援人員及裝備從消防救援通道至車道層的重要途徑，不可或缺。②疏散滑梯開啟采用移門的方式，可以不占用車道空間，提高了平時駕車的舒適性，同時避免了在發(fā)生火災時因汽車輪胎壓住逃生蓋板而無法開啟的隱患。③從日常養(yǎng)護維修來看，滑梯移門采用插銷固定方式，操作簡單，養(yǎng)護成本低。樓梯蓋板采用伸縮式旋轉(zhuǎn)開關(guān)，并借助液壓裝置開啟，且常年受到汽車輪胎碾壓，容易損壞，養(yǎng)護成本高。

綜合考慮采用了3+1的組合模式，兩者有機的結(jié)合，形成優(yōu)勢互補，同時也更好地滿足了隧道疏散救援的要求。

5.3 疏散救援方案調(diào)整

（1）原方案疏散救援路線設計

在正常運營工況下發(fā)生火災時，火災點下游車輛可繼續(xù)駛離隧道，火災點上游車輛因被阻斷前方去路而被迫停車。中央控制室在確認火災位置后，啟動救災程序，開啟必要的射流風機，阻止煙霧向火源后方蔓延，使司乘人員在無煙的環(huán)境下，按有線廣播和疏散指示標志的指引進行疏散。司乘人員可通過橫向聯(lián)絡通道撤離至相鄰隧道或通過向下疏散樓梯逃生至安全通道。消防救援人員可通過相鄰隧道及火災點就近的橫向聯(lián)絡通道及時達到現(xiàn)場進行專業(yè)撲救。

火災正常運營工況下人員疏散救援路徑，如圖8。

圖8 火災正常工況下人員疏散救援路徑圖

在交通事故堵塞工況下發(fā)生火災時，火災區(qū)前后方的車輛均受阻，中央控制室在確認火災位置后，啟動救災程序，開啟火災附近的重點排煙口，使煙霧通過排煙風道迅速排離車道孔，減緩煙霧下降至清晰高度的過程，使司乘人員可通過橫向聯(lián)絡通道撤離至相鄰隧道或通過向下疏散樓梯疏散逃生至安全通道。消防救援人員可通過相鄰隧道及火災點就近的橫向聯(lián)絡通道及時達到現(xiàn)場進行專業(yè)撲救。

火災堵塞工況下人員疏散救援路徑，如圖9。

圖9 火災阻塞工況下人員疏散救援路徑圖

（2）疏散救援路線調(diào)整設計

①當隧道盾構(gòu)段發(fā)生火災時，司乘人員可通過就近疏散樓梯或疏散滑梯向下逃生至車道板下安全通道內(nèi)，然后沿安全通道步行至兩端工作井，經(jīng)工作井疏散樓梯逃生至地面。②消防救援人員乘坐專業(yè)救援車輛由浦東暗埋段消防出入口進入盾構(gòu)段車道板下消防救援通道，通過火災點就近救援樓梯向上到達車道層，行進至火災點進行撲救。③疏散過程中，如有老、弱或者傷病員等，可在安全通道指定位置等待救援通道內(nèi)救援車輛接駁。

6 模擬火災工況消防演習

在隧道正式通車前夕，長江路隧道現(xiàn)場進行了一次消防模擬演習，以此對隧道各設備系統(tǒng)及疏散救援方案進行一次全面的檢驗。整個消防模擬演習比較順利，驗證了隧道消防設計方案是合理、可靠的。當然模擬過程中也暴露了一些問題，需不斷地改進完善，最終確保萬無一失。如圖10。

圖10 長江路隧道消防演習現(xiàn)場照片

7 結(jié)束語

本次調(diào)整設計作為盾構(gòu)法隧道疏散救援模式的一次新的嘗試，為以后的設計開拓了新的思路。設計通過增設消防救援通道解決了取消橫通道后的救援問題，避免了施工和運營風險。本次調(diào)整方案設計作為在主體結(jié)構(gòu)基本建造完成后的一次改造設計，有些方面仍存在局限性，望在今后的新建項目設計中，能更好地被采納、運用。

[1] DG/TJ08-2033-2017.道路隧道設計標準[S].北京:中國標準出版社,2017.