一種用于高速公路隧道的消防節水結構適用性分析

劉 勇 王浦安

（云南省交通科學研究院有限公司， 云南 昆明 650041）

我國社會經濟的快還發展帶動了高速公路網絡的大規模建設。目前，我國的高速公路總里程數已達到了全世界第一位。隨著高速公路網絡的發展，其運行安全性也受到了社會大眾的關注。高速公路隧道消防供水系統正是為提高高速公路運行可靠性和安全性而研究并投入使用的安全系統。然而，我國幅員遼闊、地勢條件多樣，高速公路隧道所處的地理位置往往較為復雜，導致其供水系統的設計建設較為困難，因此也使得高速公路隧道消防供水系統的穩定性、可靠性難以保證。隨著高速公路隧道工程越來越多，對于其消防供水系統的可靠運行要求也越高，為進一步提高高速公路隧道消防供水系統的可靠性，通過節水結構的合理設計和使用減少因其故障導致的二次事故的發生，使高速公路事業獲得更為健康的發展，針對高速公路隧道消防供水系統節水結構的研究一直是相關工程設計人員的重要課題。

1 高速公路隧道消防設施

針對高速公路隧道工程的消防設施，我國頒布的《公路隧道交通工程設計規范》對不同等級的高速公路隧道制定了不同的消防設施標準，主要是依據高速公路隧道的長度、隧道的平均日交通量、隧道交通工程分級等進行高速公路隧道分級，再以其等級確定進行消防設施的配備。

2 高速公路隧道消防供水系統節水結構

針對高速公隧道消防供水系統的節水結構主要根據工程的等級及所在位置的實際情況進行設計建設，主要由隧道外消防供水系統、高速公路隧道道口消防系統、高速公路隧道內消防系統構成。

2.1 隧道外消防供水系統

一般來說，隧道外的消防供水系統主要由括消防水源、消防高水位池構成。由于高速公路隧道所處地理位置的自然條件，消防水源的選擇主要由以下幾種常見形式：

攔河壩：如高速公路隧道附近有常年有水的河流，在不影響河流周邊居民的生活用水的前提下，可與當地政府協調溝通建攔河壩積極蓄隧道消防用水。

滲水井：當高速公路隧道附近沒有可用于積蓄消防用水的河流時，可采用建設滲水井的方式解決消防用水問題。一般是在高速公路隧道旁邊的河流邊緣挖出一個滿足水泵抽水條件的水坑，并用石頭將水坑圍成滲水進中，以小石頭填充石頭縫隙，防止雜物進入滲水井即可。

打機井：采用打機井的方式提供高速公路隧道的消防水源具有更大的適用性。由于機井的建設并不要求高速公路隧道附近有水源，而是通過打機井抽取地下水源用于消防用水，因此幾乎可用于所有的高速公路隧道消防系統節水結構的設計建設。針對不同區域的自然條件，機井的建設深度可從幾十米到幾百米不等。

消防高水位池：消防高水位池由于高度優勢形成的水壓，可以為高速公路隧道的消火栓提供水源。但是消防高水位池建設要求較高，需要能夠滿足高速公路隧道內最不利位置的消火栓出水動壓要求才能得以實現。

2.2 高速公路隧道道口消防系統

隧道口消防系統由水泵接合器、室外消火栓系統、洞口消防管道組成。水泵接合器的一般設置在左右線洞口外行車道方向的右邊，用于連接消防車向其補水。室外消火栓系統與水泵接合器一起都設置在左右線洞口外行車道方向的右邊，也是為了方便消防車采水。洞口消防管道則采用埋地鋪設的方式，為防止在地下受腐蝕，一般采用熱鍍鋅鋼管材質。如遇管道鋪設需橫穿高速公路的情況，還需增加強相應的保護措施。

2.3 高速公路隧道內消防系統

根據相關規定，高速公路隧道內部的消火栓布設需滿足每個5 個消火檢就設置1 個保持常開狀態的檢修閥，以保證消火栓始終處于可運行狀態。消防栓管道的埋設則需要在其埋設縱繼面的最高點和最低點分別建設排氣閥門井和排泥濕井。為及時處理高速公路隧道內發生的火災險情，在高速公路隧道內部需設置用于統籌布置的消防設備洞室，可視實際情況將消防洞室與其他設施的安排在一起，但需要滿足每兩個消防設備洞室的間隔路離不超過50m 的要求。

3 高速公路隧道消防供水系統節水結構施工注意事項

高速公路隧道消防供水系統節水結構的施工主要有管道工程施工、構筑物工程施工、水源管井施工三個主要項目。

3.1 管道工程施工

針對高速公路隧道消防供水管道工程施工，國家頒布的《給水排水管道工程施工及驗收規范》對各項規程都進行了嚴格細致的規定，在設計、施工各個環節都需要保證嚴格執行。針對管理的埋設，需對其基礎原土進行夯實，如隧道所在位置的地質條件較差，還需用風化沙基礎對進行進行換填，換填厚度不小于300 mm。在高速公路隧道外鋪設管道需根據不同的區域采用不同的覆土深度要求，如在正常地段進行管道鋪設，管道上的覆土深度應高于700 mm，如在農田進行管道鋪設，則覆土深度不得少于1200 mm。在條件許可的情況下，隧道外的管道鋪設應盡可能采用埋地方式，但如果條件不允許或因自然環境過于惡劣無法采用埋地方式，則需采用架空方式安裝消防管道。采用架空方式安裝消防管道對支墩的要求較高，為保證其穩定性，需將支墩建立在穩定的基礎上，如在原土上支墩，則需將原土進行夯實。

3.2 構筑物工程施工

我國頒布的《給水排水管道工程施工及驗收規范》對高速公路隧道消防供水節水結構構筑物工程的各項規程進行了科學合理的規范。相關設計施工應以此為依據進行。如在消防高水位、低水位水池施工中，為保證水壓，需考慮將地基的承載力保持在80 kPa 以上，但實際施工中由于工程所在地的地質條件與工程《地質報告書》中的情況不一致，則需從保證構筑物施工的質量的角度出發進行及時處理。

3.3 水源管井工程施工

針對高速公路隧道的消防供水節水結構的水源管井工程施工的相關規程規范，在我國頒布的《供水管井技術規范》中已做出了明確規定，相關設計施工需嚴格按照相關規定開展。水源管井工程的施工對周邊環境的影響較大，因此應盡可能減少對環境的影響。在進行水源管井工程施工之前，需對施工區域的地質情況進行前期勘查，并根據勘查數據展開施工，在施工過程中還需注意對數據的取樣分析，并與前期勘查數據進行對比，如發現實際數據與設計施工所依據的前期勘查數據不符，則需及時進行技術調整。施工全面完成以后，需及時進行使用調試，確保最管井最大出水量達到高速公路隧道消防系統高水位池的用水需求。

4 結語

高速公路由于其高效、快速的交通運輸作用，在國民經濟發展和民眾生活高效需求方面的重要性受到了越來越多人的重視。這也導致了其與普通公路相比，對安全性、可靠性的更高要求。高速公路隧道消防供水系統是針對高速公路隧道消防安全而研究推廣的重要系統，在提升高速公路的安全性方面十分重要。而對諸多高速公路隧道所在的不同區域的實際情況，如何構建其消防供水系統的節水結構，對于提升消防供水系統的實用性，更好的保障高速公路隧道的安全性具有非常重要的意義。