地鐵過江隧道火災(zāi)煙氣控制及疏散設(shè)計(jì)

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1、專業(yè)知識(shí)分享版摘　要：以某地鐵過江隧道為研究對(duì)象，分析長大區(qū)間在火災(zāi)煙氣控制及安全疏散方面的設(shè)計(jì)難點(diǎn)，對(duì)隧道橫斷面、疏散路徑、通風(fēng)系統(tǒng)等提出設(shè)計(jì)方案，通過設(shè)定相應(yīng)的火災(zāi)場(chǎng)景及疏散場(chǎng)景，對(duì)火災(zāi)特性、煙氣蔓延、人員疏散等進(jìn)行模擬，探討火災(zāi)煙氣控制及安全疏散設(shè)計(jì)方案的可行性。關(guān)鍵詞：地鐵過江隧道；火災(zāi)；煙氣控制；人員疏散近年來，地鐵過江隧道作為改善城市環(huán)境、緩解城市交通的有效措施開始出現(xiàn)。如廣州地鐵１號(hào)線穿越珠江的隧道、武漢地鐵２號(hào)線穿越長江的隧道等。但是，由于路徑較長、過江隧道斷面較小、人流密集等因素，地鐵過江隧道一旦發(fā)生火災(zāi)，溫度上升快、濃煙不易擴(kuò)散、人員

2、疏散困難，極易造成較大人員傷亡事故。因此，如何科學(xué)、合理地進(jìn)行地鐵過江隧道尤其是隧道長大區(qū)間的火災(zāi)煙氣控制和疏散救援設(shè)計(jì)，已經(jīng)成為一個(gè)非常有價(jià)值的重要課題。筆者結(jié)合某在建地鐵過江隧道工程實(shí)例，探討其火災(zāi)煙氣控制及安全疏散設(shè)計(jì)方案的可行性。１　工程概況該地鐵線路全長４４．８７ｋｍ，共２９個(gè)車站，其中濱江路站與浦珠路站之間的線路中部下穿長江流域，最大埋深位于水下５６ｍ，區(qū)間長度約３７００ｍ，屬于地鐵長大區(qū)間隧道。２　消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)（１）火災(zāi)煙氣控制。ＧＢ　５０１５７－２００３《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》第１９．１．３６條規(guī)定，“當(dāng)區(qū)間隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)背著乘客疏散方向排煙

3、，迎著乘客疏散方向送風(fēng)。”根據(jù)行車資料分析，該江底隧道長大區(qū)間正線范圍內(nèi)存在兩列以上列車同時(shí)運(yùn)行的情況，通常在長大區(qū)間１８００～２０００ｍ的距離處設(shè)置中間豎井形成不同通風(fēng)段，以解決火災(zāi)煙氣控制問題。但是，由于本區(qū)間位于長江底部，設(shè)置中間豎井難度極大，因而火災(zāi)時(shí)不能按照常規(guī)的模式組織氣流，必須選擇合理的煙氣控制模式，實(shí)現(xiàn)非火災(zāi)列車和火災(zāi)列車多數(shù)乘客處于無煙區(qū)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。（２）安全疏散。ＧＢ５０１５７－２００３第１９．１．２２條規(guī)定，“兩條單線區(qū)間隧道之間，當(dāng)隧道連貫長度超過６００ｍ時(shí)，應(yīng)設(shè)聯(lián)絡(luò)通道，并在通道兩端設(shè)雙向開啟的甲級(jí)防火門?！边@樣，火災(zāi)疏散中可利

4、用聯(lián)絡(luò)通道，將乘客分流到另一條非火災(zāi)區(qū)間隧道內(nèi)。由于該地鐵過江隧道最大埋深位于水下５６ｍ，水壓極大且工程地質(zhì)條件差、滲透性強(qiáng)，聯(lián)絡(luò)通道施工稍有不慎就可能造成災(zāi)難性的后果。因此，選擇合理的隧道過江斷面形式一定程度上決定了人員疏散救援策略。３　消防設(shè)計(jì)初步方案３．１　隧道斷面形式過江盾構(gòu)隧道可供選擇的方案有單洞雙線隧道（簡稱“大盾構(gòu)”）、單洞單線隧道（無單獨(dú)排煙風(fēng)道）、單洞單線隧道（單獨(dú)設(shè)置排煙風(fēng)道）以及雙圓雙線隧道盾構(gòu)形式。通過對(duì)本過江段區(qū)間長度、環(huán)境影響、施工風(fēng)險(xiǎn)性等因素的比較選擇，擬采用內(nèi)徑為１０．２ｍ的大圓單洞雙線的盾構(gòu)隧道，見圖１所示。使命：加速中

5、國職業(yè)化進(jìn)程專業(yè)知識(shí)分享版３．２　人員疏散路徑該長大區(qū)間隧道隔墻上擬開設(shè)落地甲級(jí)防火門，設(shè)置間距將通過火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)確定。隔墻兩側(cè)各有０．７ｍ寬的疏散平臺(tái)與列車車底等高?；馂?zāi)時(shí)遵循“先將列車開出隧道后進(jìn)行隧道外疏散”的原則，當(dāng)列車不能牽引到相鄰車站時(shí)，以正線火災(zāi)為例，人員疏散線路具體如下。（１）線路１，列車前半部近端部起火：車廂→列車門→疏散平臺(tái)→防火門→相鄰隧道疏散平臺(tái)→車站。（２）線路２，列車前半部近端部火災(zāi)：車廂→列車門→軌道區(qū)間→車站。（３）線路３：列車前半部近中部火災(zāi)：３．３　火災(zāi)通風(fēng)模式利用隧道圓頂與限界高度間的空間作為事故風(fēng)道，擬采用縱向通風(fēng)

6、模式。在區(qū)間中部上、下行線分別設(shè)置多個(gè)３ｍ×３ｍ的事故風(fēng)閥，設(shè)置間距將通過火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)確定?；馂?zāi)時(shí)通過縱向通風(fēng)使火災(zāi)列車和非火災(zāi)列車分別處于不同的通風(fēng)區(qū)段中。因上行與下行模式類似，以上行正線火災(zāi)工況為例，具體通風(fēng)模式為：（１）列車處于浦珠路站與中部事故風(fēng)閥之間，車前部著火：人員朝濱江路站方向疏散，浦珠路站隧道事故風(fēng)機(jī)通過區(qū)間事故風(fēng)閥的轉(zhuǎn)換，對(duì)區(qū)間進(jìn)行排煙；車站風(fēng)機(jī)排煙。濱江路站隧道事故風(fēng)機(jī)通過軌頂風(fēng)道以及中部事故風(fēng)閥送風(fēng)，車站風(fēng)機(jī)送風(fēng)。使命：加速中國職業(yè)化進(jìn)程專業(yè)知識(shí)分享版（２）列車處于浦珠路站與中部事故風(fēng)閥之間，車后部著火：人員朝浦珠路站方向疏散，浦珠

7、路站隧道事故風(fēng)機(jī)通過區(qū)間事故風(fēng)閥的轉(zhuǎn)換，對(duì)區(qū)間進(jìn)行送風(fēng)；車站風(fēng)機(jī)送風(fēng)。濱江路站隧道事故風(fēng)機(jī)通過軌頂風(fēng)道以及中部事故風(fēng)閥排煙，車站風(fēng)機(jī)不動(dòng)作。（３）列車處于中部事故風(fēng)閥與濱江路站之間，車前部著火：人員朝濱江路站方向疏散，浦珠路站隧道事故風(fēng)機(jī)通過軌頂風(fēng)道以及中部事故風(fēng)閥排煙，車站風(fēng)機(jī)不動(dòng)作。濱江路站隧道事故風(fēng)機(jī)通過區(qū)間事故風(fēng)閥的轉(zhuǎn)換，對(duì)區(qū)間送風(fēng)；車站風(fēng)機(jī)送風(fēng)。（４）列車處于中部事故風(fēng)閥與濱江路站之間，車后部著火：人員朝浦珠路站方向疏散，此時(shí)浦珠路站隧道事故風(fēng)機(jī)通過軌頂風(fēng)道以及中部事故風(fēng)閥送風(fēng)，車站風(fēng)機(jī)送風(fēng)。濱江路站隧道事故風(fēng)機(jī)通過區(qū)間事故風(fēng)閥的轉(zhuǎn)換，對(duì)區(qū)間排

8、煙；車站風(fēng)機(jī)不動(dòng)作。４　設(shè)計(jì)方案可行性分析４．１　火災(zāi)煙氣分析（１）火源熱釋放速