倪春輝

上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)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(zāi)，會對隧道內(nèi)乘行人員帶來極大的危險(xiǎn)，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(shè)計(jì)，進(jìn)行探索與研究?，F(xiàn)以上海長江路隧道為例，分析其疏散救援設(shè)計(jì)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(shè)一組進(jìn)、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(shè)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(shè)中，為確保隧道的防災(zāi)救災(zāi)能力，通常會在2條平行隧道之間設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道。長江路隧道盾構(gòu)段原方案設(shè)置2條聯(lián)絡(luò)通道，如圖1，但考慮到施工和運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)，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(luò)通道的設(shè)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(luò)通道和車道板下安全通道?，F(xiàn)取消聯(lián)絡(luò)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(luò)通道

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

4.1 施工風(fēng)險(xiǎn)

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

（2）聯(lián)絡(luò)通道設(shè)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(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)

（1）聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置會引起隧道局部剛度變化，導(dǎo)致沉降變形不協(xié)調(diào)、抗震響應(yīng)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(luò)通道處發(fā)生破壞的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）由于水下聯(lián)絡(luò)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(dǎo)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(shí)根據(jù)現(xiàn)有資料，我國高速公路火災(zāi)事故率為0.04、隧道內(nèi)火災(zāi)發(fā)生的概率更低。上海城市道路越江隧道火災(zāi)事故率小于0.03，鑒于隧道內(nèi)一般都有周密的救災(zāi)預(yù)案、可靠的安全運(yùn)營設(shè)施、科學(xué)的運(yùn)營管理體制，再考慮到隧道建設(shè)聯(lián)絡(luò)通道的施工風(fēng)險(xiǎn)大[1]，長江路隧道經(jīng)施工風(fēng)險(xiǎn)、運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)的綜合平衡后，對疏散救援模式進(jìn)行了調(diào)整，取消了聯(lián)絡(luò)通道的設(shè)置。

5 方案調(diào)整設(shè)計(jì)

隧道疏散救援設(shè)計(jì)應(yīng)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(shè)置合理的安全口間距，才能確?；馂?zāi)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(shè)計(jì)分為三層，上層為重點(diǎn)排煙道；中間層為行車空間，局部設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道（間距500m設(shè)置）；下層由三部分組成，分別為疏散樓梯（間距200m設(shè)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(jìn)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(luò)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(shè)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(shí)增加了消防救援通道，為實(shí)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(dú)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(shè)計(jì)

除了橫斷面布置的調(diào)整，調(diào)整方案設(shè)計(jì)還包括以下幾個(gè)部分：

（1）在隧道車道板下，中間口子件內(nèi)設(shè)置消防救援通道，并在兩端工作井內(nèi)進(jìn)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(shè)置消防出入口，并在中間管廊內(nèi)設(shè)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(jìn)入盾構(gòu)段車道板下消防救援環(huán)路，到達(dá)2條平行隧道任意火災(zāi)點(diǎn)就近疏散救援樓梯處，為自下而上進(jìn)行救援提供條件。如圖4。

（3）由原來每200m間距設(shè)置向下疏散樓梯調(diào)整為每100m間距設(shè)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(fù)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(shí)景圖

圖7 長江路隧道疏散救援樓梯實(shí)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(shí)駕車的舒適性，同時(shí)避免了在發(fā)生火災(zāi)時(shí)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(hù)維修來看，滑梯移門采用插銷固定方式，操作簡單，養(yǎng)護(hù)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(hù)成本高。

綜合考慮采用了3+1的組合模式，兩者有機(jī)的結(jié)合，形成優(yōu)勢互補(bǔ)，同時(shí)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(shè)計(jì)

在正常運(yùn)營工況下發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)點(diǎn)下游車輛可繼續(xù)駛離隧道，火災(zāi)點(diǎn)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(rèn)火災(zāi)位置后，啟動(dòng)救災(zāi)程序，開啟必要的射流風(fēng)機(jī)，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(biāo)志的指引進(jìn)行疏散。司乘人員可通過橫向聯(lián)絡(luò)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(zāi)點(diǎn)就近的橫向聯(lián)絡(luò)通道及時(shí)達(dá)到現(xiàn)場進(jìn)行專業(yè)撲救。

火災(zāi)正常運(yùn)營工況下人員疏散救援路徑，如圖8。

圖8 火災(zāi)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(zāi)時(shí)，火災(zāi)區(qū)前后方的車輛均受阻，中央控制室在確認(rèn)火災(zāi)位置后，啟動(dòng)救災(zāi)程序，開啟火災(zāi)附近的重點(diǎn)排煙口，使煙霧通過排煙風(fēng)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(luò)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(zāi)點(diǎn)就近的橫向聯(lián)絡(luò)通道及時(shí)達(dá)到現(xiàn)場進(jìn)行專業(yè)撲救。

火災(zāi)堵塞工況下人員疏散救援路徑，如圖9。

圖9 火災(zāi)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(shè)計(jì)

①當(dāng)隧道盾構(gòu)段發(fā)生火災(zāi)時(shí)，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(jìn)入盾構(gòu)段車道板下消防救援通道，通過火災(zāi)點(diǎn)就近救援樓梯向上到達(dá)車道層，行進(jìn)至火災(zāi)點(diǎn)進(jìn)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(zāi)工況消防演習(xí)

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

圖10 長江路隧道消防演習(xí)現(xiàn)場照片

7 結(jié)束語

本次調(diào)整設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)開拓了新的思路。設(shè)計(jì)通過增設(shè)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(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)。本次調(diào)整方案設(shè)計(jì)作為在主體結(jié)構(gòu)基本建造完成后的一次改造設(shè)計(jì)，有些方面仍存在局限性，望在今后的新建項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，能更好地被采納、運(yùn)用。

[1] DG/TJ08-2033-2017.道路隧道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2017.