地下道路防灾救援PPT(2013.9.23)

2010年11月城市地下道路防灾救援设计2013年9月前言运营隧道灾害种类防灾救援设计原则及目标已建成国内外地下道路（公路隧道）疏散通道设置方式疏散通道设置方式东二环防灾救援初步方案由于城市地下道路（公路隧道）的断面大小形式不同、施工方法不同、允许行驶车辆不同（火灾荷载不同）、隧道长度差异大、国情不同等众多原因，目前国内外对于地下道路（公路隧道）的疏散救援并没有统一的标准，只是针对具体工程具体分析。一般超长的地下道路隧道均会做消防性能化研究。相关或相近的设计规范1）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）2）《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)3）《公路隧道交通工程设计规范》(JTG/T71-2004)4）《人民防空工程设计防火规范》（GB50098-2009）5）《上海市工程建设规范道路隧道设计规范》（DG/TJ08-2033-2008J11197-2008）6）PIARC相关会议报告及建议

一、前言1、地震小震不坏、中震可修、大震不倒——主要由结构专业解决；但应指出：重型设备应保证在大震情况下不坠落重型装修材料（如板材、型材等）在大震条件下不脱落给水系统在大震情况下不跑水供电系统在大震情况下一级负荷设备、紧急救援系统可启动……2、水灾洪水不倒灌隧道——道路与排水专业共同解决雨水通过开口段进入隧道的水量通过排水系统解决——排水专业所有施工过程留下的任何开口、直通地面或其他空间的孔洞做好永久性封堵——结构专业或相关设备专业洞内清洗、消防用水——排水专业解决地震或其他灾害引起的洞内管道泄漏——排水专业解决3、火灾车祸引起的火灾：发热量、燃烧值、持续时间，火灾传递、转移地震引起的次生火灾恐怖袭击引起的火灾或次生火灾二、灾害的种类4、恐怖袭击爆炸：由公安部门确定其规模、影响范围（如爆炸物的种类、当量及其冲击荷载等）——结构专业解决结构安全问题，次生灾害涉及到通风、给排水、供电、监控等多专业常规武器直接命中结构一次——由人防部门确定等级，结构专业解决结构安全，次生灾害涉及问题同爆炸核爆：主要穿越已确定人防等级的地下工事（如地铁、地下室等）的人防等级——由结构专业解决在穿越影响段不降低该人防工事的等级，次生灾害涉及问题同爆炸纵火：同“火灾”1.5沙尘暴、暴雪主要是口部防护，在特大沙尘暴或暴雪发生时，可能关闭隧道。隧道防灾设计以防火灾为主。二、灾害的种类1、防灾救援设计的基本思路为：预防、报警、监控、疏散、救援、灭火。2、防灾救援原则：1）防灾设计应以人为本，兼顾工程安全，确保人员安全是防火灾设防的核心目标。2）隧道工程的安全目标：当遭受低于设防标准的火灾时，隧道主体结构一般不受损坏或不需修理可继续使用；当遭受相当于设防标准的火灾时，主体结构可能有一定的损坏，经修理可继续使用。3）城市道路隧道的逃生原则为弃车逃生。4）必须保证当隧道内有人时，重型设备不能坠落。5）火灾期间，任何运营管理措施和设备反应不得危及人员的安全。3、承重结构体的耐火极限采用RABT标准升温曲线测试。4、防灾设计的基本条件是隧道仅有一处发生火灾。三、防灾救援设计原则及目标5、火灾发生时，专用小型消防车通过设置在地面的消防直升电梯或逆向行驶到达着火点；消防救援车辆也可通过相邻安全隧道到达火源点附近实施救援。6、制定防灾救援预案，火灾发生时启动相应预案有序地开展救援工作。7、设防目标：以人为本，兼顾工程安全，确保人员安全是防火灾设防的核心目标。8、隧道工程的安全目标：当遭受低于设防标准的火灾时，隧道主体结构一般不受损坏或不需修理可继续使用；当遭受相当于设防标准的火灾时，主体结构可能有一定的损坏，经修理可继续使用。三、防灾救援设计原则及目标1）已建公路、道路隧道横向人性通道间距（国外）隧道名称隧道长度（km）国家状态人行横通道或通向人行疏散通道间距（m）KingswayTunnel国王路隧道2.2英国已通车（1971年）约335YamateTunnel山手隧道11日本

部分通车约350TokyoBayAqua-lineTunnel东京湾隧道9.5（盾构）日本

部分通车车道板下每300m设有向下的逃生口、逃生滑梯，车道板下设有纵向疏散、救援通道WesterscheldeTunnel威斯特斯凯尔德隧道6.6荷兰已通车（2002年）250TheFourthElbeTunnel易北河第四隧道4.4德国已通车（2003年）1000StrengerTunnel斯特棱格隧道5.75奥地利已通车（2004年）500WeserTunnel崴塞隧道1.6德国已通车（2004年）327HerrenTunnel荷伦隧道1.06德国已通车（2005年）设两条横通道首尔－釜山公路隧道5.1韩国

已通车180米与服务隧道连接法A86隧道10法国

已通车每隔200米设置避难所和上下联络楼梯间，每隔1000m左右设置直出地面出口三、已建成国内外地下道路（公路隧道）疏散通道设置方式2）已建公路、道路隧道横向人性通道间距（国内）隧道名称隧道长度（km）竣工年份人行横通道或通向人行疏散通道间距（m）上海大连路隧道1.27（盾构段）

已通车400上海复兴东路隧道1.214（盾构段）

已通车400（上下车道错开设置，各设两条）上海翔殷路隧道2.6

已通车480青岛胶州湾隧道7.8在建250~300连接服务隧道上海长江隧道7.5（盾构段）

已通车（2009年）横通道间距830m，向下纵向逃生口间距270m秦岭终南山隧道18.02已通车（2009年）350~400武汉长江隧道3.3

已通车向下纵向逃生南京长江隧道3.02（盾构段）

已通车向下纵向逃生上海上中路隧道1.27（盾构段）

已通车（2009年）上下层之间封闭楼梯间（约80m）上海军工路隧道1.49（盾构段）

在建上下层之间封闭楼梯间（约80m）南京纬三路隧道4.04（南管盾构）3.64（北管盾构）

在建上下层之间封闭楼梯间（约80m）三、已建成国内外地下道路（公路隧道）疏散通道设置方式1）垂直竖井直接通向室外该方案是最佳方案，一般用在较浅的明挖隧道，在埋深较深的隧道可结合风井设置直出地面的紧急出口，并可以配备自动扶梯或者电梯。盾构区间一般结合盾构井设置。下图为法国巴黎A86公路隧道直出地面的疏散口，间距为1座/公里。该种方式一般与风井结合设置。四、疏散通道设置方式2）双层行车道通过避难楼梯间互为纵向疏散方式下图为法国巴黎A86公路隧道疏散方式示意图，内设上下行车行道之间的楼梯。间距为1座/200米。四、疏散通道设置方式3）双层行车道互为纵向疏散方式利用盾构隧道的右侧布置上下层之间的楼梯道，间隔80m。

四、疏散通道设置方式4）联络通道方式双孔隧道之间设置人行或车行（消防车）横通道（有实施条件的两条隧道之间人行横通道间距250m—300m，车行横通道750m，实施难度大的隧道可配合其他逃生方式加大横通道间距。）四、疏散通道设置方式5）设置服务隧道的方式

设置与道路隧道并行的服务隧道，利用横通道连接；已建成的青岛胶州湾隧道采用了这种方式。四、疏散通道设置方式6）车道板下逃生方式设置横通道有困难的隧道采用下滑辅助逃生口（如果只设置该种疏散方式，目前了解到的逃生口间隔不大于80m，盖板应能承受行车荷载并便于开启。武汉长江隧道、南京长江隧道、日本东京湾隧道等均有这种设置方式。四、疏散通道设置方式四、疏散通道设置方式疏散方式垂直竖井直接通向室外双层行车道互为纵向疏散方式联络通道方式设置服务隧道的方式车道板下逃生方式优点1、通过防烟楼梯间直达地面安全性好；2、与风井合建。1、易于建造；2、造价低。1、疏散高效，2、安全性好；3、通风好。1、可做为紧急避难坑道；2、运营期作为维修车道；3、疏散时车隧道交通组织方便。1、易于建造；2、造价低。缺点1、地面需有设置出口的条件；2、深埋的隧道提升高度大，仅设置楼梯的时人员疏散速度慢。1、受隧道直径影响大；2、对中板防火要求高。1、不同的施工工法、地层施工难度及风险不同。工程量较大，造价较高。1、受隧道直径影响大；2、通风状况较差。适用浅埋道路（公路）隧道中运用较多。单园盾构中运用较多1、采用明挖、地层较好的暗挖隧道之间；2、采用盾构法施工的隧道之间根据具体情况分析。适用长大隧道圆形隧道（盾构）疏散方式比较1、

设计标准：1）东二环地下道路隧道属于超长隧道。2）

根据东二环内通行的车辆，隧道火灾规模定位20MW。3）在标准RABT火灾升温曲线条件下2h内，被保护的主体结构混凝土表面温度≯380℃，距混凝土表面25mm处的钢筋温度≯300℃。4）城市道路隧道的逃生原则为弃车逃生；人员应在6分钟之内到达安全区。5）双圆盾构段逃生采用横通道与向下纵向逃生通道结合的方式，间距为横通道750m左右，向下纵向逃生口250m左右。双洞暗挖段或明挖段采用250~300m横通道；单洞匝道段间隔250~300m设置直出地面的疏散口。6）必须保证当隧道内有人时，重型设备不能坠落。因此在消防作业期间，温度达到400℃~500℃的时候，重型设备不能坠落。7）隧道上行、下行线公路交通层形成独立的防火分区。地下设备用房为单独的防火分区（不大于1500m2）。8）双管隧道按同一时间内发生一次火警且相邻隧道孔关闭交通。五、东二环防灾救援方案2、防火控制单元：1）防火分区东二环为双洞双向两车道的城市道路隧道，两条隧道各自为独立的防火分区，盾构段下部的安全通道、电缆通道分别为独立的防火分区。明挖段两个隧道之间的设备管廊为独立的防火分区。防火分区之间采用甲级防火门或防火卷帘们分开。2）防烟分隔由于隧道的交通空间是纵向贯通的，通过排烟设施排除烟气，不设防烟分隔。但在与风井结合或独立设置的直通地面的疏散楼梯间，均采用防烟楼梯间，设有前室，或与消防电梯合用电梯。3）防护单元两个人行横道道之间考虑为一个防护单元。4）人员安全疏散方式火灾发生时，关闭两条隧道，禁止车辆继续驶入隧道，隧道管理人员立即进入隧道，组织疏散、救援灭火。一般情况下，逃生原则如下：火源上游的人员采用弃车逃生，通过附近的人行横通道或路测下滑式逃生口到达安全区。火源下游的人员驾车驶离洞口。明挖段火源前后两个车行横通道打开，供消防摩托车及专业消防人员进入，其他车行横通道不宜打开。五、东二环防灾救援方案

3、防灾系统防灾系统组成部分众多，各个系统协同工作关系复杂。对系统设计过程进行控制，目的是确保系统组成完整，理顺系统之间联动配合关系，形成反映系统联动时序、最大化实现系统功能的整体设计。隧道防灾系统设计包括8个方面的内容：隧道安全措施、结构防火、通风和排烟系统、给排水及消防系统、供电照明系统、隧道消防救援、中央监控系统。1）隧道安全措施明挖段每250-300米设置人行横洞，每750米设车行横洞，接线设紧急逃生口；盾构段采用车道隧道底部纵向疏散方式；隧道内还设置应急疏散诱导系统（疏散标志、有线无线通信、紧急电话、紧急广播等）。2）结构防火由于隧道结构是一个封闭的空间，发生火灾后具有升温快、温度高的特点。较高的温度会造成混凝土爆裂、暴露结构钢筋，进而造成结构的损坏。防火内衬在RABT升温曲线的保护时间为120min，要求混凝土表面的温度≤380℃或距离混凝土表面25mm处钢筋的温度≤300℃.设计中防火内衬采用防火板。3）火灾报警隧道内、设备用房的设有火灾探测器，CCTV视频监视系统、车辆检测系统等。五、东二环防灾救援方案4）通风和排烟在事故情况下，通风系统需能及时、有效地控制烟气流动、排除烟气、减少烟气在隧道内影响的范围，为逗留在隧道内的一般人员及消防人员提供一定的新风量，以利于安全疏散和灭火扑救。5）给排水及消防系统给排水、消防是主动救灾、减灾的关键措施。设计衡量的首要因素是确保系统具有有效性。6）供电照明系统采用耐火阻燃电缆及设备，设置应急照明装置等措施。隧道内风机、消防等设施的供电应为1级负荷。7）隧道消防救援需在隧道洞口附近设置消防救援站，隧道内部设置一处消防救援点，配备消防摩托，24h值班。8）中央监控系统中央控制系统是隧道运营管理的大脑，包括中央计算机系统、设备监控和交通监控子系统。火灾事故发生时，交通监控、设备监控、电力监控、火灾报警、闭路电视多媒体监视、隧道结构健康检测等信息汇总到中控室。多媒体大屏幕综合显示，并可为管理者提供防灾系统联动预案选择，启动并时时监控实施。五、东二环防灾救援方案4、规范对照规范要求设计选用承重结构耐火极限2.0h2.0h升温曲线RABTRABT装修材料（嵌缝材料除外）

不燃材料不燃材料车行横通道/车行疏散通道间距水底隧道500—1500m非水底隧道200~500水底隧道750m（暗挖及明挖段）一般地段隧道500m（暗挖及明挖段）明（暗）挖段车行横通道/车行疏散通道净空

净宽≥4.0m净高≥4.5m净宽4.0m净高4.5m明（暗）挖段人行横通道/人行疏散通道间距250—300m250—300m明（暗）挖段人行横通道/人行疏散通道净空盾构段采用人行横通道加底部纵向疏散方式楼梯间距盾构段车行横通道盾构段采用人行横通道净空净宽≥2.0m净高≥2.2m750~800m（人行横通道）250m（纵向逃生口）（上海地方标准）参考上海、武汉等地盾构隧道做法参考上海长江隧道做法净宽2.0m净高2.2m750~800m（人行横通道）250m（纵向逃生口）在增加安全措施的情况下，如果实施难度大则不考虑设置净宽1.8m净高2.2m隧道与通道连通处防火分隔防火门/防火卷帘辅助用房与车行隧道间防火分隔防火门/防火卷帘五、东二环防灾救援方案隧道内承重结构体的耐火极限不低于2.0h（受火后2h内距离混凝土底表面25mm处钢筋的温度不超过300℃或者混凝土表面温度不超过380℃）侧墙安装防火板或刷防火涂料，拱顶刷防火涂料耐火极限采用RABT标准温升曲线测试5、结构耐火五、东二环防灾救援方案防火板要求：耐火极限不低于2.0h强度高，重量轻无毒，防腐、防霉、防菌降噪性能好，安装方便耐酸、耐碱，抗化学性能好防火涂料要求：耐火极限不低于2.0h降噪性能好无毒，防腐、防霉、防菌耐酸、耐碱，抗化学性能好五、东二环防灾救援方案6、救灾控制顺序1）报警阶段：当隧道内火灾检测器、手动报警按钮、应急电话等方式发出火灾报警信号时，监控中心立即通过相应区段的监控摄像机等现场设备进行火灾确认，当确认发生火灾后，将确认的报警信息上网发布，使得相关系统联动。2）系统联动阶段：救灾系统联动根据报警信息选择应急预案，综控室对司乘人员、应急救援人员发布应急、疏散指令，主要通过防灾通信、应急广播、疏散指示系统、交通指示系统等方式传达指令。启动防火设备系统的联动控制，包括放排烟、供应消防用水、启动自动灭火系统等，并通过通信系统与外界联系，协调运作。3）启动应急预案后中环节顺序关闭两条隧道，禁止车辆继续驶入隧道，并发布火灾信息。隧道管理人员立即进入隧道，组织疏散、救援、灭火。按照火灾情况下开启相应的风机，进行火灾通风；开启隧道内所有的照明系统便于救火及人员的逃生。自动灭火系统启动时间上海长江隧道为2min。火灾上游的车辆禁止继续前行，火灾下游的车辆继续前行，相邻未着火的隧道车辆驶离隧道。火灾上游人员弃车，从横通道进入到非火灾隧道。横通道照明与横通道门联控制，即门开灯亮。广播系统进行广播，引导人员疏散。在人员疏散完成后，组织相关人员进行灭火，当火势不能控制时，等待专业消防队。专业消防队进行灭火。五、东二环防灾救援方案2人行横通道纵向疏散楼梯1、双洞隧道人员逃生通道设置1）方式一：双圆盾构段逃生采用人行横通道与向下纵向逃生通道结合的方式，人行横通道的设置间距为750m~800m，向下纵向逃生口设置间距为250m。五、东二环防灾救援方案2）方式二：结合盾构井及风井位置设置直出地面楼梯和消防直升电梯，设置间距2km~3km，消防直升电梯可运输小型消防车。3）方式三：双洞暗挖段或明挖段250～300m间距设置人行横通道；单洞暗挖段或明挖段250～300m间隔设置直出地面或进入邻近建筑的疏散口。2、车行横通道双圆盾构隧道在盾构井处设置车行横通道，火灾情况下，消防、救援等车辆进入相邻安全隧道，通过车行横通道快速到达着火点附近。直出地面消防电梯及疏散楼梯风井盾构井处断面直出地面消防电梯及疏散楼梯结合盾构井、风井设置消防电梯及疏散楼梯平面图及剖面图通风机房车行横通道五、东二环防灾救援方案2、不同运营条件下发生火灾时的人员疏散：1）正常运营条件下发生火灾时的疏散方式:该横通道不能使用疏散楼梯疏散楼梯着火车辆车行方向人员疏散方向烟气流动方向

火灾发生最不利点应在横通道处，导致该横通道无法使用，着火点前方的车辆继续前行，驶离隧道，着火点后方的车辆被迫停车，疏散人员背离烟气方向向后通过其他横通道和疏散楼梯开始疏散。五、东二环防灾救援方案

2）交通阻塞工况下发生火灾时的疏散方式:疏散楼梯该横通道不能使用着火车辆车行方向烟气流动方向人员疏散方向疏散楼梯火灾发生最不利点在横通道处，阻塞点前方的车辆驶离隧道，火灾点后方车辆必须停车，逃生人员向后通过横通道或疏散楼梯逃离火场现场；火灾点与阻塞点之间的车辆也必须停车，该区段逃生人员需向前通过横通道或疏散楼梯逃离火场现场。事故车辆人员疏散方向五、东二环防灾救援方案疏散楼梯间隔80m疏散楼梯间烟道单圆双层盾构形式人员逃生通道设置：

1、在单圆双层盾构的左侧设置排烟风道，右侧设置联系上、下行车道的逃生救援楼梯间，沿纵向间隔80m设置，楼梯间、烟道与车行道之间采用防火墙、防火门分隔，楼梯间内正压送风。2、火灾发生时，启动排烟道，烟雾往左上部流动，人员往右下部行走，对人员逃生较为有利。五、东二环防灾救援方案排烟风道直出地面消防电梯及疏散楼梯通风机房直出地面消防电梯及疏散楼梯风井盾构井处断面结合盾构井、风井设置消防电梯及疏散楼梯平面图及剖面图3、结合盾