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摘要:針對(duì)山區(qū)高速公路隧道水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度較大這一問(wèn)題展開(kāi)分析。主要研究了水消防系統(tǒng)中的水源確定問(wèn)題,包括做好取水構(gòu)筑物設(shè)計(jì)、科學(xué)選取水構(gòu)筑物、建設(shè)低位水池等內(nèi)容。從科學(xué)控制供水管網(wǎng)的具體壓力大小和消防用水量?jī)煞矫?,?duì)高速公路隧道內(nèi)各項(xiàng)供水設(shè)施的管理工作進(jìn)行分析,最后通過(guò)高速公路隧道水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例對(duì)其水源及具體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞:高速公路;隧道;消防系統(tǒng);低位水池
1確定水消防系統(tǒng)中的水源
水源是高速公路隧道水消防系統(tǒng)中供水的關(guān)鍵,多數(shù)高速公路的地理位置都十分偏僻,難以對(duì)城市供水管網(wǎng)進(jìn)行應(yīng)用,因此通常都是在高速公路隧道周邊選取天然水源。
1.1做好取水構(gòu)筑物設(shè)計(jì)
取水構(gòu)筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中要對(duì)水源處的水文情況、地質(zhì)狀況等各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)勘察,但是從高速公路建設(shè)的具體情況來(lái)看,有些高速公路建設(shè)區(qū)域的水文資料不全,這對(duì)取水構(gòu)建物的建設(shè)造成了較為嚴(yán)重的影響。例如,在高速公路隧道建設(shè)過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)取山間溪流,但是遇到斷流,會(huì)出現(xiàn)打管井100m但是仍然無(wú)水的情況,此時(shí)不得不另尋水源,導(dǎo)致工程無(wú)法按期竣工,從而造成經(jīng)濟(jì)損失。高速公路隧道建設(shè)過(guò)程中,隧道水消防設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)盡早參與到項(xiàng)目中,對(duì)各項(xiàng)資料進(jìn)行收集,確保最終取水的合理性[1]。
1.2科學(xué)選取水構(gòu)筑物
消防取水構(gòu)筑物主要有管井、湖泊水庫(kù)取水泵、大口井等。在一些水源短缺區(qū)域,沒(méi)有地表水資源可用,只能通過(guò)管井來(lái)完成取水作業(yè),在有河流的區(qū)域,可以直接應(yīng)用地表水。如果高速公路隧道所在區(qū)域,地下水層約為5m,底板埋藏深度不到15m,且該區(qū)域具有豐富的水資源,可以通過(guò)設(shè)置大口井來(lái)實(shí)現(xiàn)取水。
1.3建設(shè)低位水池
低位水池的設(shè)立要根據(jù)實(shí)際情況而定,設(shè)置了低位水池也存在容積大小的問(wèn)題。相關(guān)規(guī)范也并未將低位水池定義為隧道消防系統(tǒng)中不可或缺的一部分,只要高位水池的存儲(chǔ)量能夠滿足一次消防用水的具體要求,且能夠在48h內(nèi)完成補(bǔ)水即可。人為因素和天氣變化都會(huì)對(duì)附近的消防水源造成影響,這就需要利用灑水車和消防車從更遠(yuǎn)的地方運(yùn)水來(lái)開(kāi)展消防工作,難以掌握運(yùn)水時(shí)間,對(duì)于消防工作十分不利。此時(shí)設(shè)置可以滿足存儲(chǔ)一次消防用水量的低位水池對(duì)于保障消防用水來(lái)說(shuō)能夠發(fā)揮重要作用,因此在高速公路隧道消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,要根據(jù)實(shí)際情況建設(shè)低位水池,才能將其的作用最大化。
2高速公路隧道各項(xiàng)供水設(shè)施設(shè)計(jì)
隧道內(nèi)供水管網(wǎng)包括的內(nèi)容很多,都會(huì)對(duì)消防工作造成一定影響,在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要做好對(duì)各項(xiàng)內(nèi)容的合理設(shè)計(jì),具體內(nèi)容如下。
2.1科學(xué)控制供水管網(wǎng)的壓力
供水管網(wǎng)的壓力范圍主要取決于系統(tǒng)中采用的消防栓、水成膜滅火裝置等設(shè)施的正常應(yīng)用。消防栓和水成膜滅火裝置都設(shè)置在同一個(gè)消防洞室內(nèi),兩者在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中,共同應(yīng)用同一套供水系統(tǒng),因此水成膜滅火裝置或消火栓的最低工作壓力(取較大者)就是整個(gè)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的具體控制壓力,系統(tǒng)中最不利點(diǎn)的最小工作壓力是兩者中相對(duì)較大的點(diǎn)。消防栓口處的水壓力要確保水柱在10m以上,栓口流量不得小于5L/s,這樣才能滿足滅火要求,同時(shí)水成膜滅火裝置的最低工作壓力應(yīng)當(dāng)控制在0.4MPa。由于多數(shù)高速公路隧道都不在消防站保護(hù)范圍內(nèi),在發(fā)生火災(zāi)時(shí),消防人員難以快速抵達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng),火災(zāi)的前期撲滅工作主要依賴司機(jī)和乘客,應(yīng)用減壓型消防栓的作用非常重要,由于其使用簡(jiǎn)單,只要具備一些簡(jiǎn)單的消防知識(shí)都可以使用[3]。為了確保消防系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題并延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,應(yīng)當(dāng)將管網(wǎng)的實(shí)際壓力控制在合理范圍內(nèi),通常消防栓栓口靜壓力應(yīng)當(dāng)控制在1.0MPa以內(nèi)。
2.2消防用水量的選取
根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50974—2014第3.6.1條“消防給水一起火災(zāi)滅火用水量應(yīng)按需要同時(shí)作用的室內(nèi)、外消防給水用水量之和計(jì)算”;《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(第二冊(cè)-交通工程與附屬設(shè)施)JTGD70/2—2014第10.2.6條規(guī)定“隧道發(fā)生一次火災(zāi)消防用水量?jī)H為隧道內(nèi)用水量”;云南省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)《公路隧道消防技術(shù)規(guī)程》DBJ53—14—2005第5.2.1條規(guī)定“隧道消防用水量應(yīng)按隧道內(nèi)、外消防用水量之和計(jì)算”。結(jié)合山區(qū)高速公路的特點(diǎn),隧道消防用水量應(yīng)按隧道內(nèi)、外消防用水量之和來(lái)選取。
3高速公路隧道水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例
3.1工程概況
武倘尋高速公路為雙向六車道,設(shè)計(jì)速度為100km/h。按第20年(2040年)設(shè)計(jì)交通量為52230輛/日(小客車)。各條隧道建筑限界:凈寬14.75m,凈高5.0m,錢家村隧道、祿勸1#隧道是該高速公路中的一個(gè)重要構(gòu)成部分,在隧道建設(shè)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)做好水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作,確保隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí),能夠及時(shí)完成滅火作業(yè),避免火災(zāi)造成嚴(yán)重后果。錢家村隧道為一座分離式隧道,左幅隧道長(zhǎng)895m,右幅隧道長(zhǎng)890m。隧道進(jìn)口端標(biāo)高為1823.4,出口端標(biāo)高為1797.31,隧道進(jìn)出口端高差為26.09m(以左幅計(jì)算),高位消防水池應(yīng)設(shè)于進(jìn)口端。
3.2消防系統(tǒng)的水源
3.2.1水源一
錢家村隧道進(jìn)口端右幅附近800m左右有一條河流(平壩村河道),通過(guò)目測(cè)該水源流量不滿足隧道消防用水要求,旱季有可能會(huì)出現(xiàn)斷流的情況,且該河道為村民灌溉農(nóng)田用水。取水還應(yīng)取得相關(guān)部門(mén)的認(rèn)可,如果采用此水源,將會(huì)導(dǎo)致前期投資增加,后期維護(hù)管養(yǎng)費(fèi)用較高,因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中,不會(huì)應(yīng)用該水源。
3.2.2水源二
錢家村隧道出口端K3+750處,現(xiàn)施工單位打鉆了一口臨時(shí)用水水井,此井深度約為150m左右,出水量約為200m³/d(8.0m³/h)。但該水井位于錢家村隧道出口端(低端位置);距離祿勸1#隧道進(jìn)口端隧道變電所200m左右。若把2個(gè)隧道合為一體考慮,管道工程量將增加800m左右,且此深水井的出流量無(wú)法滿足隧道水源要求。
3.3具體設(shè)計(jì)方案
在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中,要對(duì)安全、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等多項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行全面考慮,為了確保設(shè)計(jì)的合理性,最終決定獨(dú)立設(shè)置這兩個(gè)隧道的水消防系統(tǒng)。水消防系統(tǒng)都采取打井取地下水的方式作為消防作業(yè)的水源,錢家村隧道取水水泵的出流量不應(yīng)小于7.0m³/h。祿勸1#隧道取水水泵的出流量不應(yīng)小于12.0m³/h。深井鉆探由水文地質(zhì)勘探部門(mén)進(jìn)行,出水量應(yīng)在48h內(nèi)補(bǔ)滿各條隧道的高位消防水池。
4結(jié)語(yǔ)
隧道消防供水無(wú)法避免火災(zāi)的發(fā)生,其起到的主要作用就是最大程度減少火災(zāi)造成的危害,高速公路隧道水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜工作,結(jié)合武倘尋高速公路隧道以及錢家村隧道水源的情況,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了詳細(xì)分析,最終制定一套合理的設(shè)計(jì)方案,確保隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí),水消防系統(tǒng)的作用能夠得到充分發(fā)揮,實(shí)現(xiàn)快速滅火的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]楊本華.山區(qū)高速公路隧道消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)剖析[J].四川水泥,2016(8):44.
[2]陳鋒,錢經(jīng)緯,張勇躍.湄渝高速公路吉口隧道消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].市政技術(shù),2013(4):87-89.
[3]紀(jì)守新.高速公路隧道消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].中國(guó)交通信息化,2015(5):123-124.
作者:楊柄橋 單位:云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司