高速公路隧道消防设计技术规程-广西交通运输标准化技术

第一篇：高速公路隧道消防设计技术规程-广西交通运输标准化技术

广西地方标准

《高速公路隧道消防设计技术规程》

编制说明

广西交通设计集团有限公司

二〇一八年六月

目 录

一、标准制定背景、目的、意义和适用范围................................1

二、工作简况....................................................................................2

1、任务来源..............................................................................2

2、起草单位和起草人..............................................................2

3、主要工作过程及工作内容..................................................2

三、标准编制原则和主要内容........................................................4

1、标准的编制原则..................................................................4

2、标准主要内容......................................................................5

四、标准主要内容的确定依据........................................................5

1、范围......................................................................................6

2、总体要求..............................................................................6

3、隧道及其附属用房建筑消防..............................................7

4、消防给水和灭火设施........................................................12

5、隧道防烟和排烟设施........................................................15

6、火灾自动报警系统............................................................15

7、消防电源及其配电............................................................16

五、与有关现行法律、法规和标准的关系..................................17

一、标准制定背景、目的、意义和适用范围

随着改革开放的进一步深入，我国高速公路建设事业步入了一个历史上空前发展的时期。截至2017年底，广西高速公路网络主骨架已基本建成，县（市、区）高速公路通达率88.2%，全区高速公路通车里程达到5259公里。

但随着已建高速公路里程的不断增加，长隧道及特长隧道也随之不断增加。近10年来，全国公路隧道平均每年新建达350km，广西区内高速公路隧道建设里程也逐年增加。如何安全管理好高速公路隧道，如何有效防止和减少高速公路隧道火灾危害，保护人身和财产安全，提高设计质量，进而充分发挥高速公路的经济效益、社会效益与环境效益，成为目前急需解决的一大问题。

目前，国内并没有专门针对高速公路（或公路）隧道消防的国标性文件，所有高速公路隧道的消防设计主要参考《公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施》JTG D70/2-2014、《公路隧道交通工程设计规范》JTG/T D71-2004中的部分章节，但是这些规范中关于消防设施的相关内容有限，很多细节上的要求并不明确；完全采用《建设设计防火规范》GB50016中国标对“城市隧道”的相关要求也并不合适，造成在设计过程中诸多细节得不到有效的控制。因此，有必要编制适合广西实际需求的《高速公路隧道消防设计技术规程》，以弥补以往高速公路隧道消防系统设计类标准指导不足的问题。

通过系统研究，制订使用方便、适合广西实际需求的《高速公路隧道消防技术规程》地方标准，能够指导和规范广西高速公路隧道消

防设施设计，提高广西高速公路隧道整体安全水平。《高速公路隧道消防设计技术规程》地方标准的制订将填补我区行业空白，不仅能够规范高速公路隧道消防设施的设置，使隧道消防系统的设置更合理、更安全，提高广西高速公路隧道整体安全水平，而且对推动行业技术进步具有重要作用。

本规程适用于广西区内新建、改建的高速公路隧道消防设计，在实际工程中推荐采用本规程中的相关设计内容和技术要求，其他等级公路可参照使用。

二、工作简况

1、任务来源

2017年4月，经广西壮族自治区质量技术监督局（桂质监函[2017]98号）审查批准，《高速公路隧道消防设计技术规程》列入2017年广西地方标准制定（修订）项目计划。2017年7月，项目列入《广西壮族自治区交通运输厅关于下达2017年度广西交通运输标准化项目计划的通知》（桂交科教函[2017]318号）中计划。按前期工作计划安排，本地标计划完成时间为2018年年底。

2、起草单位和起草人

本标准负责起草单位：广西交通设计集团有限公司。本标准参与起草单位：广西新恒通高速公路有限公司 本标准起草人：

3、主要工作过程及工作内容（1）组织分工

广西地方标准《高速公路隧道消防设计技术规程》项目任务下达后，主要起草单位制订了编制工作方案，由广西交通设计集团有限公司、广西新恒通高速公路有限公司单位的专家和技术专业人员参加，成立了编制工作小组，召开了项目编制策划会议并就标准研制任务分工、进度安排进行了明确。负责起草单位主要承担本标准制定项目立项构思、组织标准编制工作、指导相应的调研和科研工作以及汇报评审和对外协调沟通的任务，并负责制订标准的指导思想、原则和主要技术架构。参与起草单位主要承担标准制订的收集、调研、技术验证等工作，并参与标准制订各阶段的汇报、评审和修改订正等工作。

（2）资料收集、调查研究分析

编制人员根据任务分工采取调查研究与归纳、实际工程情况、总结完善等三个步骤形成广西壮族自治区《高速公路隧道消防设计技术规程》的相关规定。一是资料和实地调研。收集国家行业法律法规、标准规范资料收集，高速公路隧道消防系统设计及设置现状调研，高速公路隧道消防系统设计及设置相关研究成果及应用情况调研。二是分析调研资料，总结高速公路隧道消防系统设计及设置的关键技术和关键问题，确定高速公路隧道消防系统关键技术指标和参数。三是整理高速公路隧道消防系统设置的关键技术和参数，为编写设计规程的各项条文内容，提供技术支撑。

（3）标准编写及研讨

为确保标准调研、编制工作的有序开展，项目组根据前期策划会确定的主要内容，根据广西交通设计集团有限公司内部评审意见完成

工作大纲及编制大纲的编制，同时，同步开展了部分征求意见稿初稿的编制内容。2018年3月21日，项目组召开了大纲评审会。按照评审专家意见，修改完善的大纲作为项目的工作指导，项目组立刻着手开展了相关正式征求意见稿初稿编制和修改工作，并逐步编写形成了工作组讨论稿。2018年4月23日至5月10日期间，项目组组织工作组开展了充分的内部讨论工作，对达成共识的主要技术内容进行了修改形成了征求意见初稿。

5月21日，项目组组织召开了征求意见稿初稿的专家讨论会，根据专家意见对规程的条文进行了相应的调整，形成标准的征求意见稿。

三、标准编制原则和主要内容

1、标准的编制原则

本标准的编制遵循国家、行业和广西壮族自治区现行有关标准的规定。编写工作组充分调研、分析了国内外及广西高速公路隧道消防设施实施的现状，同时考虑广西高速公路隧道的运营模式以及未来消防技术发展的趋势和新技术应该前景等诸多因素，最后经过起草工作组成员讨论，确定标准编制遵循以下基本原则：

（1）科学性原则

分析国内标准体系的现状和特点，结合国内外隧道消防设施的应用现状，尤其是广西境内建成的和在建的隧道消防设施应用现状，对已发布的相关标准、规范进行梳理、归纳和分类，建立科学、实用、合理的广西区内高速公路隧道消防设计技术标准。

（2）承接性原则

标准术语尽量与相应国家、国际、行业和地方标准的规定内容相一致，条文未出现自相矛盾的地方。标准技术内容与国家、行业和地方标准兼容，未出现冲突，保证了一致性。标准技术内容中引用其他标准时，已明确指出所引用标准的内容或名称，增强了标准的可读性和可操作性。

（3）可操作性原则

标准的起草充分调研了国内外、广西区内高速公路隧道消防设施应用现状，并考虑了相应的地方规定要求。标准内容针对性较强，可操作性较高，易于推广。

2、标准主要内容

《高速公路隧道消防设计技术规程》征求意见稿初稿内容包括前言部及9个章节。第1章规定了标准的适用范围；第2章给出了规范性引用文件；第3章为有关术语和符号；第4章为总体要求；第5章为隧道及其附属用房建筑消防；第6章为消防给水和灭火设施；第7章为隧道防烟和排烟设施；第8章为火灾自动报警系统；第9章为消防电气。

四、标准主要内容的确定依据

本规程在现在行业标准《公路隧道设计规程 第二册 交通工程与附属设施》JTG D70/2-2014的基础上，结合国标各类型消防类防火规范中与隧道相关的技术要求，通过对广西高速公路隧道消防设施设计及实施现状调查、研究，同时结合广西区内高速公路的管理运营模式，并借鉴其他相关省份的相关地方标准，形成了广西区内的高速公路隧道消防设计技术规程。

1、范围

本规范适用于广西区内新建、改扩建高速公路隧道消防设施设计。

2、总体要求

第4.1.3条：由于其地理位置、设置条件、防护能力等特殊情况，高速公路隧道消防设施的设置尤其特殊性。本规程采用与《公路隧道设计规范》基本对应的设计原则，规定了隧道消防设施的设置年限。

第4.2.1条：为保证与公路工程设计的一致性，高速公路隧道消防安全等级划分考虑与交通工程的等级划分相匹配。按《公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施》的交通工程等级划分标准，将相应的消防安全等级同样划分为A+、A、B、C、D五个等级,形成对应的划分关系。采用此种等级的划分，本规程与《公路隧道设计规范》承接关系良好，可作为行标的有利补充。

第4.2.2条：本规程中，个别消防设施的设置要求略高于现行《公路隧道设计规范》。隧道内火灾声光报警器的设置在广西区内设置情况较少，但是在各项安全检查中已提出过相应质疑，参考国标《火灾自动报警系统设计规范》的要求，本规程中将声光报警器的设置前提与手动报警按钮对应，便于统一要求、设置；加入泡沫水喷雾系统的设置要求及前提（行标未做要求）；对1000m至500m的隧道提出排烟设施设置需求（行标未做要求）。由于本规程的消防设施要求与《公

路隧道设计规范》有较好的对应关系，并且部分标准略高于《公路隧道设计规范》，可较好的适应当前，乃至未来一段时间内区内高速公路隧道消防工程的设计及使用要求。

3、隧道及其附属用房建筑消防

第5.1.1.2条:隧道附属用房包括消防控制室、隧道变电所、泵房、风机房等等，此部分内容，在《公路隧道设计规范》中规定较少，本规程采用附属用房设施的防火等级按城市隧道房屋建筑设施的相关要求设置的对应标准。另外，其房屋建筑布局及要求，应遵循现行消防技术标准的其他要求。

第5.1.1.3条：高速公路隧道的设置较为分散，将消防控制室或中心一律设置在隧道附近的可操作性有限，后续的运营管理也存在一定的难度。考虑到交通工程行业中对高速公路隧道均设置有路段隧道管理站、管理分中心或中心，本规程规定可与管理用机房合并设置消防控制室或中心。

第5.1.1.4条：《公路隧道设计规范》并未对隧道消防救援提出过站点建设的详细要求。多年来，受建设模式、运营模式的制约，广西区内隧道设施检查、维护等工作均由就近隧道管理站（或管理分中心）来完成。根据对广西区内在建、已建路段约5363km调查了解到，共设置（或将设置）隧道救援站点83处（兼职隧道外的道路救援），未设置专职消防队及站点。救援站点距离管辖内隧道距离在10-60km范围内不等，一般遵循隧道救援站点与周边收费站、管理站合建的原则。另外，《广西壮族自治区专职消防队管理办法》中对公路隧道消防队 的设置也有明确要求。因此，从广西区内消防队伍建设情况考虑，3000m以上高速公路隧道和隧道群，本规程规定应设置专职消防队，设置应满足《广西壮族自治区专职消防队管理办法》的要求。

第5.1.2条：为隧道临时供电设置的柴油发电机房一般都与隧道变配电室贴邻设置，由于其使用柴油作为燃料，存在着一定的火灾危险性。为与现行有关国家工程建设消防技术标准协调统一，本条规定了隧道柴油发电机房的消防设计要求，与《建筑设计防火规范》5.4.13规定对应（强条）。

第5.1.3条：由于隧道建筑构造的特殊性，致使隧道不可能象其它地面建筑一样，能在建筑周围形成消防车道和救援面。以两车道的隧道为例，其行车道和路缘带的基本宽度为7.50m～9.00m，隧道火灾发生时，起火隧道既是火灾现场，又是烟气蔓延通道，还要作为疏散通道和灭火救援场所；由于人对烟、火的恐惧，加剧了人在火灾环境中的盲动性，在缺乏统一、有序的交通控制、指挥的情况下，不仅不可能让出专供灭火救援用的消防车道，还可能造成交通堵塞和二次灾害。为此，应通过有效的交通控制、现场指挥等手段，在火灾情况下在隧道空间内人为划出灭火救援通道。

对于单向交通隧道，火灾时，消防车无论是在隧道内，还是在隧道外的行车道上回车，都有很大的难度。为有利于消防车快速、有效地参加灭火救援，可充分利用隧道外的洞外联络道或在中央分隔带开口等连同相邻隧道，形成便于通行的环行消防车道。

第5.2.1条：《建筑设计防火规范》中，对一二类隧道的承重结构

体的耐火极限按RABT标准升温曲线，耐火等级不低于2.0h和1.5h，从高速公路隧道的承载交通量情况及后期维护的难易度考虑，本规程规定其承载结构体耐候等级应与城市隧道最高等级相对应，即采用耐火极限不低于2.0h。

国内外隧道混凝土衬砌火灾试验研究表明，混凝土衬砌和钢筋强度开始降低的温度分别约为380℃和300℃。380℃时混凝土表面开始产生裂纹，400℃以上强度急剧降低，600℃时试件表面裂纹贯通，800℃以上出现爆裂；钢筋混凝土之所以在高温下爆裂，是因为混凝土中存在化学结合水和游离水，这些水份在高温下成为水蒸汽，膨胀体积高达1700倍，由于高强混凝土结构致密，水蒸气不能有效散发，因此火灾时混凝土爆裂将不可避免，同时，因挖掘隧道和设置支撑时已形成了隧道衬砌和地层之间的应力和变形场，将加速高温下隧道结构的损坏。不加保护的隧道混凝土结构，火灾发生在5分钟内就会爆裂，因此必须对隧道承重构件进行进行防火保护。

第5.2.3-5.2.4条：本规程在充分考虑隧道内车辆行驶要求和限制火势蔓延、减少火灾损失等因素的前提下，把横通道、隧道内附属用房等划分为相互独立的防火分区。其防火分隔构件包括防火墙、楼板、防火门窗、防火卷帘、防火阀、排烟防火阀等。鉴于隧道横洞内没有可燃物，当隧道与横洞之间采用防火卷帘分隔时，可采用相应耐火极限的金属防火卷帘或无机防火卷帘，而不采用水幕保护。

隧道建筑材料不但要求不燃，而且还必须有较高的耐火极限值，必要时还应在结构表面喷涂防火隔热材料。除防止结构因高温而强度

降低以外，还必须防止吊顶材料坠落将公路堵塞。

第5.2.5条：与《公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施》JTG D70/2-2014，10.3.5、10.3.7、10.3.8对应。防火门耐火极限采用高限，统一为3.0h。

第5.2.6条：为便于隧道日常运营管理和处置紧急情况的需要，隧道车行横洞洞口应采用常闭式防火卷帘。防火卷帘按照《防火卷帘》进行耐火极限试验，耐火极限不应低于3.00h。火灾发生后，为便于安全疏散，起火点上游的车行横洞洞口的防火卷帘必须全部开启，以便于车辆能够不通过起火区域安全疏散到隧道外；起火点下游车行横洞内未设置送风风机时，其防火卷帘应全部关闭，以防止高温烟气渗入横洞和相邻的未起火隧道。消防联动控制设备和消防管理计算机应按照上述要求设计防火卷帘控制程序。

第5.2.7条：设置在隧道路缘带、检修道、人行道下的电缆沟，应从其结构设计和材料选用方面考虑，防止可燃液体和灭火用水浸入，造成火灾蔓延、供电事故或其它次生灾害。当电缆沟跨越防火分区时，为防止火灾顺着电缆沟向其它防火分区蔓延，应在电缆沟与地面防火分隔构件所对应的位置采用符合GB23864-2009的耐火极限不低于3.00小时的阻火包、柔性有机堵料等材料进行防火封堵。

隧道设置的排水沟，平时主要用于排出隧道路面的雨水、渗漏水等。火灾时，有大量的消防用水需要排出；可燃液体火灾中，还需要合理引导流散的可燃液体排出，为此，有必要采取疏导措施，有组织地引导灭火用水以及流散的可燃液体流入排水沟，以防止可燃液体向

横洞或相邻隧道流散。此外，为防止火灾沿排水沟蔓延，排水沟应采用设置有盖板的暗沟，以便盖板能起到防止可燃液体与空气充分预混的作用，以有效控制可燃液体在暗沟中燃烧。

5.3.1条：本条规定了隧道人行横洞、车行横洞的设置要求。平时，横洞主要作为巡查、维修、养护的联络道使用，并可作为隧道局部检修时车辆转换方向、并道的过渡通道使用；火灾和其它紧急情况下，横洞的主要作用是疏导交通、临时避难，以及作为人车安全疏散、灭火及抢险救援通道使用。

5.3.3-5.3.5条：鉴于高速公路隧道的特殊性，目前广西区内隧道内通风房、变电所及其管理用房设置在隧道内的情况较少，即使设置一般情况也不超过200m2（无人设备房）。从全国高速公路建设情况看，也是尽量选择不在隧道内设置大型的管理用房，一来不便于管理，二来施工难度大，建设成本高。因此，综合考虑，作为广西区内的地标，引用《公路隧道设计规范》关于隧道内用房设置的要求，对隧道内用房的进出通道采用“地下建筑与隧道之间应有至少两个进出口通道”的要求，不单独要求一定需要设置直通室外的紧急疏散通道。

在建筑布局方面，可以通过适当的设计来避免在隧道火灾状况下带来的不利影响。如：保证逃生通道的数量和距离等。在隧道中，只有保证横通道设置合理，火灾情况下的人员逃生和火灾救援工作才能有效开展。现行行业标准《公路隧道设计规范》第4.4.6条对横洞的设置间距和设置要求作了规定，但由于其针对所有公路隧道（含低等级公路），作为高速公路隧道规程，本规程规定不采用下限值而应采

用上限值。

4、消防给水和灭火设施

目前，针对高速公路隧道消防给水和灭火设施的设计，主要参考《公路隧道设计规范》（JTTG D70/2-2014）第二册 交通工程与附属设施，于2014年8月1日实施。而《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）于2014年10月1日实施，《建筑设计防火规范》（GB50016-2014），于2015年5月1日实施，新规范的实施对消防灭火设施有了进一步的要求。此外，由于交通行业针对性的规范较少，此次广西地方规程的编写，还参考了部分建筑行业的相关防火规范。

第6.1.1-6.1.2条：高速公路隧道附近缺乏城市供水设施，消防用水主要靠天然水源供给。隧道周围的天然水源，更多的是山涧水、山泉水，断流的可能性极大，且水流中夹带了大量的泥沙、杂物，会对水系灭火系统产生严重影响。因此，在选择天然水源作为消防水源时，必须经过严格的实地考察，不仅要确保水源的可靠性，而且要保证取水设施、净水设施设置的安全性和可靠性。

第6.1.3-6.1.4条：根据国内外火灾统计资料显示，到目前为止，还没有同一隧道同一时间内发生两次火灾或同一公路沿线隧道群同一时间内发生两次火灾的记录。为此，本规程确定了同一时间内发生一次火灾的隧道供水系统设计原则。

第6.1.5条：由于广西区内高速公路隧道一般都是地处偏僻地带，采用临时高压给水系统时，对运营管理部门的日常维护能力有较高需

求，为保证可靠性，推荐采用设置高位水池的高压给水系统，当高位水池 确实无法修建的，可采用临时高压给水系统。

第6.2.3条：与《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）中第4.3.8条（强条）一致。

第6.2.8条：与《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）中第4.3.9条（强条）一致。

第6.3.3条：与《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）中第5.1.6条（强条）一致。

第6.3.4条：与《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）中第5.1.8条（强条）一致。

第6.3.6条：与《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）中第5.1.12条（强条）一致。

第6.4.4条：与《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）中第5.2.4条（强条）一致。

第6.5.2条：与《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）中第5.3.2条 第1点（强条）一致。

第6.5.3条 第1点：与《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）中第5.3.3条 第1点（强条）一致。

第6.6.1条：与《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）中第5.5.12条（强条）一致。

第6.8.1-6.8.3条：隧道消防用水量应根据隧道长度、消防安全等级、同一时间火灾次数、火场用水量和国民经济发展水平等因素，综

合考虑确定。针对隧道的特点，隧道消火栓系统通常将室内、外消火栓设计在一个环状管网上，统一由消防水池或消防水泵供水。日本规范按照3个室内消火栓和2个室外消火栓同时作用计算，消防用水量为35L/s～45 L/s，德国规范消防用水量为20L/s，美国规范为32 L/s；国家标准《建筑设计防火规范》 “12 城市隧道”中规定，城市隧道消防用水量包括隧道内用水量和隧道洞外用水量，根据隧道类别分别为20L/s和30L/s。《公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施》中对隧道内用水按隧道长度提出要求，但未对隧道外用水提出要求。本规程借鉴城市隧道及公路行业的消防用水量标准确定原则，按照不同的隧道长度，确定隧道内、外消火栓用水量。

第6.10.1条：泡沫-水喷雾灭火设施的设置应根据隧道长度、交通量、消防安全等级和国民经济发展水平等因素，综合考虑确定。《公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施》、《建筑设计防火规范》中对泡沫-水喷雾灭火设施未做要求，湖南省地方标准《公路隧道消防技术规范》（DB43/729-2012）中明确I级高速公路隧道（L≥5km；火灾规模≥50MW且5km＞L≥3km；日均交通量≥40000pcu/d且5km＞L≥3km）应设置泡沫喷淋，综合考虑，本规程按照不同的隧道长度确定选用的系统类型。

第6.1.6，6.11.1-6.11.3条：《公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施》第10.2.10条规定“设有通风竖井的隧道，在联络风道口处宜设置能对火灾时产生的热空气进行降温的设施”，通风竖井的联络风道口通常采用安装水喷淋头等方法，本规程对采用的水喷淋

系统确定了设置要求。

5、隧道防烟和排烟设施

第7.2.1条：引自《隧道通风设计细则》第10.2.1条。并与第4.2.2条相对应，火灾最大热释放率为20MW的隧道长度范围调整为500m＜L≤5000m。运煤专用通道、客车专用通道及通行危险品车辆的隧道火灾最大热释放率根据公安部《公路隧道消防技术规范》征求意见稿的相关条文进行考虑。

第7.2.2条：引自公安部《公路隧道消防技术规范》征求意见稿。第7.2.3条：引自湖南省地方标准《公路隧道消防技术规范》第8.2.2条和《建筑设计防火规范》第12.3.4条。并作了整合。旨在细化相关排烟风速指标，为火灾防排烟系统在火灾不同发展阶段的设计提供数据参考。

第7.2.4条：引自公安部《公路隧道消防技术规范》征求意见稿。

6、火灾自动报警系统

第8.2.1.1条 《公路隧道设计规范》并未对总线上设置短路隔离器作出要求。本条规定了总线上设置短路隔离器的要求，规定每个短路隔离器保护的现场部件的数量不应超过32点，是考虑一旦某个现场部件出现故障，短路隔离器在对故障部件进行隔离时，可以最大限度地保障系统的整体功能不受故障部件的影响。

第8.2.1.2条 火灾自动报警系统中设置的火灾探测器，属于自动触发报警装置，而手动火灾报警按钮则属于人工手动触发报警装置。在设计中，两种触发装置均应设置。

第8.2.1.3条 隧道内一般设置有视频监视系统，当火灾自动系统报警后可联动切换视频监视系统的监视画面至报警区域，从而确认现场情况。

第8.2.1.5条隧道运营一般由隧道中央控制室集中管理，火灾自动报警系统在确认火灾后，应将火灾报警信号传输给隧道中央控制管理设施，由中央控制室作出相应的应急处理。

附录C 《火灾自动报警系统设计规范》GB50116和《火灾自动报警系统设计规范》图示14X505-1面向的范围较广，本规程针对隧道消防联动控制设计的进一步明确常见的联动控制触发信号、联动控制信号及联动反馈信号。

7、消防电源及其配电

第9.1.2条,第9.1.3条：引自《建筑设计防火规范》GB50116的强制性条文，在行标中未对消防设备的供配电作专项说明，也未提及“末端切换”的配电形式，考虑到消防设备的重要性，本规范引入了消防设备应采用“专用供电回路”及“末端切换”的规定，旨在确保消防设备供电可靠性。

第9.2.2条：“双重电源”概念同《供配电系统设计规范》GB50052。双重电源可以是分别来自不同电网的电源，或者来自同一电网但在运行时电路互相之间联系很弱，或者来自同一个电网但其间的电气距离较远，一个电源系统任意一处出现异常运行时或发生短路故障时，另一个电源仍能不中断供电，这样的电源都可视为双重电源。

第9.3.1条：本条对隧道消防用电设备的供（配）电线路的电缆

型式及敷设要求作了详细规定。在工业与民用建筑行业，规范对消防设备供配电线路作了比较详尽的规定，在工程设计与施工中有较为完整的依据体系，但公路行业的相关规范对此规定有所欠缺，导致工程设计及施工中没有强有力的规范依据，工程中设计单位、建设单位、咨询（审查）单位也常有意见不合的情况。此条规范的制定对工程设计、施工有较好的规范和指导意义。

五、与有关现行法律、法规和标准的关系

本标准遵守《中华人民共和国标准化法》等相关法律规章。基本术语、符号按照国家标准《工程结构设计通用符号标准》（GB/T 50132-2014）和《道路工程术语标准》(GBJ 124-88)的规定采用。

本标准还借鉴、引用了以下国家、行业标准，包括GB 50016《建筑设计防火规范》、GB 50974《消防给水及消火栓系统技术规范》、JTG B01《公路工程技术标准》、JTG D70/2《公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施》、JTG/T D70/2-02《公路隧道通风设计细则》、GB50116《火灾自动报警系统设计规范》、GB 50151《泡沫灭火系统设计规范》、GB 50140《建筑灭火器配置设计规范》、GB 50219《水喷雾灭火系统技术规范》、GB 50084《自动喷水灭火系统设计规范》、GB 50052《供配电系统设计规范》、GB 8624《建筑材料及制品燃烧性能分级》、GB 14102《防火卷帘》、GB 23864《防火封堵材料》、GB 50069《给水排水工程构筑物结构设计规范》、GB 14561《消火栓箱》、GB 50057《建筑物防雷设计规范》、GB 50343《建筑物电子信息系统防雷技术规范》、GB 50217《电力工程电缆设计规范》、JTG/T D70/2-0

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《公路隧道照明设计细则》、GB/T 50065《交流电气装置的接地设计规范》等。

相较于有所关联的现行行业标准《公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施》（JTG D70/2-2014），本规程采用了与之对应的分级方法，并且增加或充实高速公路隧道消防设施设置的内容及要求，包括防排烟设施设置条件、泡沫-水喷雾灭火设施要求等；同时，对相关设施的安装、设置提出抗震需求；另外，参考国标相关的消防设施设置规范，对应的完善高速公路隧道的消防设施设计要求并明确到本规程中。此外，本规程还针对高速公路隧道消防联动控制做出具体要求，较国家、行业标准对隧道部分的要求更为详细、完备，实用性较强。

第二篇：探讨高速公路隧道病害整治技术

探讨高速公路隧道病害整治技术

摘 要：介绍和分析了高速公路隧道病害的种类和成因，探讨了隧道病害的治理技术，并通过工程实例进行了说明。

关键词：高速公路隧道 病害 整治技术 前言

随着我国国民经济的快速稳定发展，对交通运输的需求量和等级要求越来越高，高等级公路、铁路的建设蓬勃发展，修建的隧道数量越来越多。但是由于设计、施工、地质等各方面的原因，导致一些隧道产生结构变形、开裂、错台、渗漏水等病害，大大降低了线路的级别，并威胁到安全运营，情况严重的使隧道失去使用价值，给国民经济带来巨大损失。重庆高速公路建设步伐很快，到2010年建成“二环八射”2000km高速公路。仅2005年将完成投资100亿元，其中新开工项目总里程为478km，通车项目34km，续建项目计682kme到2020年，重庆将建成总投资1 990亿元的“三环十射三连线”共计3 600km高速公路。重庆是丘陵山区，高速公路建设中桥隧的比重较大，减少新建隧道发生病害和及时对现有病害隧道进行有效整治，对重庆的高速公路建设有着非常重要的意义。我国高速公路隧道病害种类和成因分析

据有关资料统计，目前高速公路隧道病害主要表现在：严重渗漏水、结构衬砌的腐蚀裂损、仰拱或铺底的变形损坏导致路面的破坏。几乎所有的隧道病害都与渗漏水有着直接或间接的关系，隧道结构的缺陷给隧道渗漏水提供了通道，隧道渗漏水的长期作用又会加剧隧道侵蚀破坏，特别是在围岩有地下水并具有侵蚀性的情况下，对衬砌和隧道设备的腐蚀更加严重。在运营期间，地下水常通过混凝土衬砌变形缝、施工缝、裂缝甚至混凝土孔隙等通道渗漏进隧道中，造成洞内通信、供电、照明等设备处于潮湿环境而发生锈蚀、霉烂、变质、失效，若使路面积水，就会改变路面反光条件，引起眩光，造成车辆打滑，危及行车安全。

2．1 隧道渗漏水成因分析 a．隧道开挖对地下水的影响

①隧道开挖引起围岩应力的释放和重分布，改变围岩的力学特性和水的泾流路线，使周围的水向隧道内汇集和积聚，隧道处于地下水的包围中，给隧道渗漏水创造了条件；

②隧道周围地下水渗流场的改变，进一步引起应力场的不断调整，可能引起的局部应力集中、地层不均匀沉降或滑移面活动都将对隧道结构造成破坏，使得衬砌结构出现裂缝等，形成渗漏水通道，使隧道产生渗漏水；

③隧道开挖可能引起的古滑坡复活或新滑坡、或矿产采空区失稳、或大的塌方、或大量失水后的地面沉陷以及地震或人为诱发地震等都会破坏隧道衬砌结构，引起隧道渗漏水病害。

b．混凝土施工中产生的渗漏水通道

①混凝土浇筑时水灰比过大，形成开放性毛细泌水管路；

②混凝土拌合物和易性不佳、混凝土质地不够均匀、水泥浆未能与骨料表面很好粘结、未能很好灌满捣实产生疏松层或留下各种形状的缝隙与孔洞，形成透水缝隙；

③衬砌混凝土材料中有杂物，腐烂后形成缝隙或孔洞。特别是在两环混凝土接缝部位，由于挡头板未拆除干净，腐烂后形成缝隙而漏水；

④“三缝”处理不当，产生的漏水缝隙；

⑤防水板安装不规范，未处理好防水板的接缝和破损部位，导致渗水，排水管路堵塞，等等。2．2 隧道衬砌结构破损成因分析

隧道衬砌结构破损是指隧道衬砌开裂变形、片块剥离以及大块坍落。其原因概括起来有地质原因(如软弱围岩、地层偏压及山体滑坡等)、设计不完善、施工原因和其他人为因素(如在隧道附近取土、采矿等)。其中反映在施工方面的问题比较普遍，如强度不足、厚度不够、模板变形、拆模过早及浇筑时机不合适等。但地质原因在衬砌结构破损成因方面起主要作用，尤其是地基不均匀沉陷和山体滑移错动。

3隧道病害整治技术

人们早已认识到隧道病害对运营的严重威胁，只是限于条件，目前对高速公路病害隧道的治理，由于受行车条件的限制，大都处于治表为主的状况，修修补补，一段时间后旧病复发的很多。除非病害严重到危及结构安全才加以彻底整治，治理技术主要有以下几种。

a．注浆加固堵水技术

注浆作为加固围岩的一种手段，在隧道病害治理中所起的作用主要表现在加固地层以提高围岩的承载力和充填衬砌背后空洞使衬砌均匀受力，从而达到阻止衬砌结构继续变形或破坏。同时，浆液能充填岩体裂(孔)隙(洞)，降低地层透水系数，同时能够修补衬砌混凝土结构裂缝达到加固和阻水的双重目的。通常采用的浆液有普通硅酸盐水泥(或特殊)单液浆、水泥水玻璃双组份浆液及化学浆液等。

b．锚杆支护技术

锚杆具有悬吊作用、组合梁作用、紧固作用及均匀压缩拱作用(如图1所示)，在隧道结构产生病害部位安设锚杆，可有效提高围岩的整体承载能力，将已产生裂纹的衬砌混凝土与已加固的围岩结合在一起，阻止衬砌结构的进一步破坏。

c．套衬技术

病害治理中如衬砌产生的裂缝不密集，尚不足以危及隧道结构安全，经加固后仍有较强的承载能 力，而且存在净空断面缩小的余地，在安设锚杆、注浆加固的基础上，可以考虑施作套衬。套衬就是在既有衬砌内表面再灌注一定厚度的混凝土，与既有衬砌共同承担围岩压力。套衬可以有效地阻止既有衬砌进一步裂损变形，同时可起到防水的作用。

d．结构抽换技术

隧道衬砌结构如果裂缝交错分布，密度较大，并伴有片块剥落，严重错台，侵入净空限界，使原衬砌失去使用功能，则应考虑拆除旧的衬砌结构，重新施作新的衬砌。结构抽换过程中，必须采取如下措施，保证施工和隧道结构安全。

①架设钢架支撑，抑制结构变形发展；

②注浆加固围岩，并利用注浆管悬吊既有裂损衬砌；

③运用静态破碎及控制爆破技术拆除1日有裂损混凝土，并严格控制开挖进尺； ④及时进行初期支护并加强监控量测。e．渗漏水引排技术

地下水在高速公路隧道病害成因中，是最活跃、最具破坏力的因素，隧道渗漏水病害治理难度最大，其治理效果能够综合反映隧道整治质量。对于从衬砌表面(主要在“三缝”部位)渗漏出来的地下水，必须配合采用引排技术治理。工程实例

重庆万梁高速公路亭子垭隧道和金竹林隧道由于建成后山体滑移，引起隧道拱顶、拱墙、拱底产生较大的纵、横、斜向裂缝，最大裂缝宽度为50mm。金竹林隧道和三正隧道为双连拱隧道，与国内所有双连拱隧道一样特别是中隔墙和拱脚处的防水问题都或多或少的存在设计不够完善、施工工艺达不到设计要求等现象，从而造成该处严重渗漏水。建设单位及早认识到隧道的病害将对隧道结构和以后的运营直接构成威胁，分析了病害的原因主要是地质原因和目前国内双连拱隧道修建技术水平问题，认为这几座隧道的病害治理是一个系统工程，必须由 一支在隧道方面具有先进施工技术和丰富经验的专业单位进行设计和治理。在此共识下，经多方选择，中铁隧道集团设计院和科研所承担了本项目的设计和治理任务。经过三个多月的紧张施工，基本达到了一次根治、不留后患的整治目的，整治后隧道结构稳定，不渗不漏。2003年12月26日通车至今一年多采，运营状况良好，尤其是对双连拱隧道中隔墙渗漏水的治理效果非常显着。

在隧道病害整治过程中，综合采用了注浆加固堵水技术、结构抽换技术、中空锚杆加固技术、引排技术和软基袖阀式注浆加固技术等。尤其是对双连拱隧道进行注浆堵水过程中，采取普通水泥浆液和超细水泥浆液的配合使用，采用了注浆堵水结合引排水和单独引排水治理两种方案，目前来看，两种方案都达到了预期的效果。结论

①隧道病害是国内外非常普遍的现象，其原因是多方面的，高速公路隧道病害一方面大大降低了“高速”，一方面直接威胁到隧道的结构和运营安全。高速公路近年来的快速发展要求不断提高隧道修建技术水平，避免或减少隧道病害的发生；

②高速公路隧道病害的形式主要有渗漏水和结构破损，其中渗漏水病害比较普遍； ③高速公路隧道病害产生的主要原因有地质方面的、施工方面的、设计方面的和人为因素等，要认真地系统地分析；

④高速公路隧道病害整治要各种技术综合运用，由专业队伍来进行，治理的时机最好选择在通车前进行，要坚持“一次根治、不留后患”的治理原则。

第三篇：2012年交通运输标准化技术委员会

2012年交通运输标准化技术委员会

秘书长工作会议纪要

各有关标准化技术委员会：

2012年3月21日，部科技司在北京组织召开了2012年交通运输有关标准化技术委员会秘书长工作会议。来自交通运输行业的19个标准化技术委员会（含筹）的秘书长、秘书及交科院相关人员参加了会议，部科技司洪晓枫副司长到会并讲话。现将会议有关事项纪要如下：

一、会议总结了2011年标准立项及制修订、标准化管理工作、标准化技术委员会机构建设以及标准化研究工作等方面有关情况，充分肯定了2011年交通运输标准化工作。

二、会议分别就2012年交通运输标准制修订计划项目和2013年交通运输标准化研究项目，进行了沟通与协调。

三、会议要求：

（一）要深入贯彻落实《质量发展纲要（2011—2020年）》、《标准化事业发展“十二五”规划》和“交通运输‘十二五’科技发展规划”中对标准化提出的要求。逐步建立交通运输标准、计量和检测三位一体的产品质量监督管理运行机制，促进交通运输产品质量监督管理工作的发展。加强标准的立项、实施、监督、考核、评价等工作，充分发挥标准化作用，把提升质量效益作为今后标准化发展的核心目

标与任务。

（二）加强标准体系的制修订工作，进一步完善标准体系。部将逐步建立标准体系的版本制度，并更新发布行业标准体系，强化标准体系的权威性。各标委会应在2012年 9月底以前完成各自标准体系表制修订工作，并报科技司审查发布。

（三）进一步明确标准制修订的重点。在交通基础设施建设、物流、城市客运、信息化、交通安全及节能环保等领域，加强重点标准的制修订工作。要高度关注标准制修订的风险管理，强化标准制修订全过程管理机制。

（四）进一步加强标委会机构建设。优化标委会的布局结构，统筹协调好各标委会的管理范围，充分调动和发挥标委会委员的作用，增强标委会工作活力，促进标准化技术交流。

（五）充分发挥标准化网站的工作平台作用，继续加强标准化人员培训工作，为标准化工作提供人才保障。

（六）各标委会需对 2012年标准制修订计划项目进行进一步的沟通与协调，提出明确修改意见。

（七）各标委会的应在2012年5月底前，对2013年交通运输标准研究预算项目，做进一步需求分析，确定重点研究项目，按项目申报程序提交。

第四篇：公路隧道消防设计与探讨

公路隧道消防设计与探讨

摘要:

在缺乏行业消防设计规范的情况下,根据隧道火灾的起因、种类和特点,提出防火和灭火的措施,认为消火栓的布置间距应在保证最少,支水枪的充实水柱同时到达隧道内任何部位的前提下,根据具体情况经过计算确定,水喷淋灭火系统对隧道的消防的有效性还有待探讨.关键词:

公路隧道;防火;灭火;消防设计

随着改革开放的深入,我国经济建设和.发展取得了巨大的成就.国家每年投入大量资金进行公路等基础设施建设.福建属于多山省份,近年来,随着公路交通事业的发展,公路等级的提高,对公路线型的要求也越来越高.为了克服高程障碍,优化线路,缩短里程,修建隧道必不可少,而且数量越来越多,规模越来越大.隧道是公路交通的咽喉要道,结构复杂,环境密闭,空间狭窄,能见度差,流动车辆多,车速快,一旦发生火灾,扑救相当困难,往往造成重大的人员伤亡和财产损失.故在隧道设计时,应贯彻预防为主,防消结合的方针,采取有效的防火与灭火措施,使火灾控制在最低限度,使隧道真正起到安全输送人员和物资的作用.1

火灾的起因、种类及特点

1.1

火灾的起因

公路隧道一般远离市区,是车辆流通的必经之道,火灾的起因主要有以下5

种可能:(1)人为纵火;(2)汽车本身系统故障起火

;(3)汽车装载的货物遇明火或热源引起燃烧或自燃;(4)汽车相撞起火;(5)电气线路短路起火.1.2

火灾的种类及特点

根据隧道火灾的起因和物质燃烧的特性分析,隧道可能发生的火灾种类大致有A,B,C,E4类.A类指汽车装载的可燃固体燃烧的火灾或常温下呈半凝固状态的重油燃烧的火灾;B类指汽车装载的可燃液体燃烧的火灾或汽车本身的油箱燃烧的火灾;C类指汽车运载的可燃气体燃烧的火灾;E类为带电物体燃烧的火灾.其中以汽车相撞引发的A,B类火灾最为常见.这些火灾由于受隧道空间的限制,火焰和烟雾无法向上发展,迫使其往纵向扩散,并且很快充满隧道.据资料[1]报道,两辆货车或公共汽车相撞酿成的火灾,在起火25s后就充分发展,3min左右火源上方顶部温度已达到1000℃左右,10min内达1000℃以上.如此迅猛的火势给人员疏散和灭火造成很大的困难.2

防火与灭火措施

2.1

防火措施

根据隧道火灾的起因,设计时,通常采取以下几种防火措施:

(1)

在隧道进口设管理站,加强交通安全管理和消防管理;

(2)

限制车速,限制载有易燃易爆物品及其他危险品的车辆进入隧道或由专业车辆引入;

(3)

各种电气线路采取穿管保护,电缆采用阻燃电缆或耐

火电缆;

(4)

长隧道内设置电视监控系统,事故报警按纽,避难通道,应急灯,电话以及通风机等;

(5)

选用耐高温、耐潮湿环境的防火涂料;

(6)

所有的灯具、电话箱、灭火设施箱体均要求用非燃烧材料制作.2.2

灭火措施

2.2.1

灭火剂的选择

由于当前我国尚没有隧道消防设计规范,所以隧道消防设计时,通常根据隧道内可能发生的火灾种类选择灭火剂.一般有(1)干粉,磷酸铵盐干粉灭火剂,可用于扑救除活泼金属外的其它各类火灾,对火灾种类复杂的隧道特别适用.设计时,通常选用磷酸铵盐干粉灭火剂.(2)水,是自然界中广泛存在的天然灭火剂,取之方便,价格便宜,可用于扑救隧道内的A类火灾.同时,由于水在温度升高时,吸收大量的热,能有效地降低燃烧物质和周围物质的温度,使燃烧停止,所以,对于隧道内除A类外的其它各类火灾,还具有冷却降温和冲淡稀释作用.(3)泡沫,主要用于扑救隧道内的B类火灾,特别是隧道内最可能引发的汽油火灾.由于水成膜泡沫能在油类的表面形成一层很薄的水膜,抑制油品向上蒸发,依靠水膜和泡沫的双重作用,使燃油与空气隔绝,迅速而有效地将火扑灭.有实验[2]表明水成膜泡沫灭火剂的灭火效率约为普通蛋白泡沫的3倍.故目前我院隧道设计均选用水成膜泡沫灭火剂.但对于水溶性B类火灾,如醇、酮、醚、酯等火灾,水成膜泡沫很快被破坏而不起作用,所以本人认为,在经济条件许可时,应首选抗溶性水成膜泡沫灭火剂,因为它既适合扑救水溶性B类火灾,同样适合扑救非水溶性B类火灾.2.2.2

灭火设施

隧道内一旦发生火灾,受空间狭小的限制,容易造成交通混乱,为了疏散车辆和人员,必须尽可能地把火灾限制在最小范围内,要做到这一点,隧道内必须配置强而有效的灭火设施.根据隧道的长度,我们把隧道分为三类(与《公路隧道设计规范》JTJO26-90

略有不同).第一类为500m以下的隧道,称之为短隧道,由于汽车在隧道内通行的时间不足1min,火灾危险小,故设计时一般只考虑配置便携式磷酸铵盐干粉灭火器.第二类为500-1000m(含500m)的隧道,称之为中隧道,火灾危险性较大,除配置便携式磷酸铵盐干粉灭火器外,还配置水-水成膜泡沫两用灭火设施.这种灭火设施的配置只能根据火灾种类选择水或水成膜泡沫之一进行灭火,第三类为1000m(含1000m)以上的隧道,称之为长隧道,火灾危险性大,起火后容易造成重大的火灾损失,除配置便携式磷酸铵盐干粉灭火器外,还分别配置消火栓灭火设施和水成膜泡沫灭火设施.这种灭火设施的配置,在用水成膜泡沫灭火设施灭火的同时,还可用消火栓灭火设施对火灾周围进行冷却.根据火场灭火情况,一般首先发现火灾并面临火灾的是司机和乘客,他们没有专门的灭火技能,必须使用隧道内配置的消防设施,对他们来说便携式磷酸铵盐干粉灭火器是最好的灭火设施.随着火灾的发展,隧道管理所兼职消防人员到达隧道,他们具有专门的灭火技能,但不携带消防设备,对他们来说,使用隧道内配置的消火栓或水成膜泡沫灭火设施是最好的灭火手段.由于隧道一般都远离市区,.消防队员总是最迟到达火灾现场,他们具有特殊的灭火技能,且自带灭火设备,对于他们来说,一般只要求供给充足的水源,为满足他们的需要,我们在隧道进出口设置了室外消火栓和水泵接合器.由于福建公路建设起步较晚,隧道灭火尚无经验,根据上海延安东路过江隧道灭火统计资料[2],隧道通车5年多发生过中小型火灾十余次,其中65%的火灾是第一发现者即司机和乘客扑灭的,35%的火灾是第一发现者和随后到达的隧道管理所兼职消防队员共同扑灭的.日本道路公社团所属的隧道,1960年至1980年期间共发生24次火灾,其中15次是在.消防队员到达火灾现场之前,由司机、乘客以及隧道管理所兼职消防队员共同扑灭的.这些火场经验说明了隧道内配置消防设施立足自救的重要性和必要性.3

工程实例

福建双湖公路寿宁段罗宁隧道,全长1368m,属二级公路长隧道,要求设计为单洞双车道双向行车,最大车速为40km/h,隧道横向宽度9m,双车道路面宽度7.5m,车道净高5m.本人认为该隧道虽然属二级公路隧道,但为单洞双车道双向行车隧道,交通事故概率相对双洞四车道即单洞双车道单向行车隧道高,火灾危险性较大,必须立足于自救,故设计时,按照上述的灭火措施进行隧道内灭火设施配置,即每隔50m设消防洞室一处,每处消防洞室内配置消火栓箱和水成膜泡沫灭火装置箱各一个.消火栓箱内设SNJ65

室内减压稳压消火栓1个,25m长直径65的衬胶水龙带2条,直径19水枪1支,同时还配消防水喉.水成膜泡沫灭火装置箱内设30L水成膜泡沫液贮罐1个,比例混合器1个,泡沫喷射枪1支,25m长直径20的喷射胶管1条.泡沫混合液流量为30L/min,混合液的质量分数为3%,喷射时间30min以上.同时洞内还配4具8kg的便携式磷酸铵盐干粉灭火器(《建筑灭火器配置设计规范》规定,B类轻危险级场所,灭火器最大保护半径为15m,考虑隧道内与建筑物内不同,从消防洞室取灭火器到火灾现场均可直线到达,参照1997年日本隧道设计要领,设置间距取50m).4

需要探讨的问题

4.1

消火栓的布置间距

按照《公路隧道设计规范》JTJ026-90要求,消防水栓每隔50m设一个,本人认为应按照隧道的宽度、配置的水龙带长度以及水枪的充实水柱由计算确定.下面以布罗宁隧道消火栓布置为例进行计算分析(参照室内消火栓的布置).消火栓保护半径

式中:R--消火栓保护半径,m;

Ld--水龙带敷设长度m;考虑水带的转弯曲折,折减系数取0.9.即Ld=2250.9m

Ls--水枪充实水柱在平面上的投影长度m;根据火场经验,水枪射流上倾角度一般不超过45,故按45考虑;

Sk水枪充实水柱,m;直径19的水枪,当流量为5L/s时,其充实水柱为11.3m

则

消火栓的布置间距S=(R2-b2)0.5

式中:S--2支水枪的充实水柱同时到达隧道内任何部位时消火栓的间距,m;

R--消火栓保护半径,m;

b--消火栓的最大保护宽度,m,即隧道的最大宽度9m.则S=(532-92)0.5=52m

按照《公路隧道设计规范》JTJ026-90要求,设计时消防洞室间距取50m.需要探讨的是,这是在每个消火栓配置2条水龙带串联使用的情况下计算的.但是国内很多隧道消火栓的间距按50m布置,而每个消火栓仅配置一条水龙带,本人认为这种布置只能保证一支水枪充实水柱到达隧道内任何部位,一旦火灾发生在该消火栓处,人们无法靠近使用,其他消火栓也爱莫能助,整个消防系统就形同虚设.要保证2

支水枪的充实水同时到达隧道内的任何部位,按上述公式计算,消火栓的间距不得大于29m.同样,隧道宽度不同,消火栓的布置间距也不一样.所以本人认为消火栓的布置间距应在保证最少2支水枪的充实水柱的同时到达隧道内任何部位的前提下,根据具体情况经过计算确定.4.2

水喷淋系统

《公路隧道设计规范》JTJ026-90中要求长隧道内应设水喷淋系统,每隔5m设喷头1只.这种设计方案国外很多国家持不推荐态度,他们认为隧道初期火灾通常发生在乘客内部,或车辆下部,或顶部为防水设计的发动机厢内,顶部喷水没有灭火效果.而且受空间限制,隧道顶部的温度极高,在巨热的火焰上喷水,不会压制火焰,相反使烟雾层向下移动,并与空气混合,不但降低了能见度,同时还威胁隧道中人员的人身安全[1].日本曾经在5座设置水喷淋系统的长隧道中,共发生6次火灾,投入运行的只有日本坂隧道1次,但没有效果.虽然水喷淋系统在起火后1min

就自动投入运行,但喷水25min后火势不但没有得到控制,反而继续扩大,而且还发生了爆炸,共烧毁汽车174辆!

死亡7人.在美国众多的隧道中,也仅有3座设置水喷淋系统.鉴于这些原因,我们在设计时没有考虑设置水喷淋灭火系统.对于火灾危险性特别大的长隧道,是否需要配置,有待于进一步探讨.5

结语

水火无情,火灾是各国人民难免遇到的灾难之一,一旦发生,将使人们辛勤创造的物质财产和宝贵生命,顷刻间化为灰烬.为了避免灾难,首先应重视安全防火,同时要配备强有力的灭火设施.特别对于公路隧道,.消防队往往不能保证及时到达现场,必须立足于自救.只有坚持贯彻预防为主,防消结合的方针,才能保证隧道畅通无阻.

第五篇：浅谈山区高速公路标准化桥梁设计

浅谈山区高速公路标准化桥梁设计

郭培俊 陈 颖

（江西省交通设计院 南昌 330002）

摘 要：本文结合我省昌金、泰井、厦蓉等多条高速公路山区桥梁设计经验，从贯彻交通部设 计新理念，加强环保等角度对山区高速公路的标准化桥梁设计的基本原则及设计要点进 行总结，将有助于工程技术人员进行桥梁设计参考。

关键词：桥梁工程；山区高速公路；桥梁标准化；新理念；勘察设计

0 前 言

近年来，我国高速公路建设持续迅猛发展，尤其是《国家高速公路网规划》的出台，标志着高速公路发展进入了新的历史阶段。高速公路建设已从沿海、平原、低山丘陵地区向山岭重丘区延伸。山区高速公路由于受复杂的地形条件限制，往往需要修建大量的桥梁构造物以适应路线线形布设需要，这些桥梁构造物除少部分需进行特殊结构设计外，占有相当大比重的桥梁仍需采用标准化设计，以节省造价、方便施工。

如何搞好复杂地形、地貌及地质等自然条件下的山区高速公路标准化桥梁设计，是搞好山区高速公路桥梁建设的重点和难点，是高速公路建设的关键之一。总体设计要点

山区高速公路标准跨径桥梁设计必须因地制宜，充分考虑施工的可行性、运输的便利性，使所选桥型充分满足“结构安全、适用耐久、经济合理、施工养护容易、造型优美与自然环境相协调”总体设计原则。

1.1 路基填筑与桥梁方案的比选

《公路路基设计规范》（JTG D30—2004）第1.0.7条规定“路基设计宜避免高路堤与深路堑。当路基中心填方高度超过20m、中心挖方深度超过30m时宜结合路线方案与桥梁、隧道等构造物或分离式路基作方案比选”。规范的这条规定从节约工程用地、加强环境保护以及工程美学效果的角度出发，对平原区高速公路非常适宜，但对山区高速公路高填方路段的路桥方案的确定应仔细斟酌，不能生搬硬套规范，应遵循“因地制宜、实事求是、综合论证”的原则，结合地形、地质、标段土石方调配平衡、相关构造物间的施工组织设计及工程造价等诸多因素综合比选，反复优化后予以确定。

对地质条件较好、跨度不大且坡度较陡的V型山36

谷，当上游垭口的汇水面积较小采用涵洞能较好满足泄洪需要时，采用路基填筑方案有利于路基的总体土石方平衡、有利于消除弃方并合理利用隧道出渣，亦可减少桥梁基础施工不确定因素，可有效加快施工进度并节约工程造价。

1.2 桥位选择

高速公路大中桥桥位的选择服从路线总体走向，路线总体走向需兼顾桥位的选择，两者相辅相成，只有认真贯彻坚持地形选线、地质选线、安全选线的原则，才能保证公路建设的和谐统一。

1.2.1服从地形选线原则 山区桥梁由于所处的地

形、地貌及地质条件等均较复杂，桥位选择时尽量使所选择的桥位位于两岸有山咀或高地等河岸稳固的河段，桥位尽量与相交的沟谷正交。设计中应充分考虑施工场地的布置，材料运输等方面的要求。注意保护自然环境，做到桥梁建设与自然环境相协调，使桥位通过处的自然环境破坏减少到最低限度。

1.2.2服从地质选线原则 由于山区桥梁工程地质

构造复杂，经常会出现桥梁两岸的地质构造及岩性差异性较大的现象，桥位选择必须在坚持地质选线的前提的条件下尽量选在基岩和坚硬土层或埋藏较浅、地质构造简单、地基稳定处，桥位不应选在顺层滑坡、活动断层、泥石流、强岩溶等不良地质地段。

1.3 桥梁建设规模的确定

由于山区高速公路桥隧等构造物增多，导致山区高速公路工程造价远远高于平原区高速公路，如何合理确定桥梁建设规模是合理控制工程造价，确保桥梁建设安全的关键。

山区高速公路桥梁规模的确定，应重点结合两端桥台处地形、地质条件、桥梁布孔高跨比协调情况、桥梁总造价以及环境保护等因素综合确定。桥梁总造价比较应综合考虑桥台锥坡工程量、台背回填工程量以及路桥衔接处路基填筑质量等因素。对于桥台处纵横向地形高差变化较大的山体，有时适当增加1～2跨桥长改肋式桥台为柱式台可提高桥台的安全度、可减少台后路基填挖工作范围，有利于提高台后路基填筑质量，也可避免肋式桥台承台施工对山体的大量开挖，并可减小大量的锥坡工程量，有益于环保并节约用地。

1.4 桥梁标准跨径的选择

山区高速公路地形起伏，变化频繁，通常应根据地形选择一种跨径，不宜根据墩高频繁变化跨径，当一座桥梁，有几种跨径方案可供选择时，应结合桥位处地质情况进行上下部构造组合的全桥总造价的分析比较，并综合考虑施工标段范围内相邻的其它桥梁标准跨径采用情况，从方便施工、节约施工成本等方面综合考虑确定。考虑到上部预制构件的标准化、批量化、减少模板种类和简化施工的需要，同一座桥梁跨径组合类型宜控制在2种以内。

从桥梁美学角度出发，桥梁跨径与墩高的比值关系一般应选择在黄金分割比0.618～1.0范围，通过实际许多工程项目的经济比较，桥梁跨高比在上述范围时，桥梁造价往往是经济的。

1.5 建立全寿命成本概念

桥梁设计方案的比选，要综合考虑桥梁建设、养护、运营维护全过程的综合费用比较，设计要认真落实桥梁结构的耐久性、抗疲劳性，人车行驶的安全性，养护维修的可行性，防灾减灾的有效性，以及环境景观的协调性等问题，实现桥梁“使用寿命更长、环境更美、行车更舒适、投资更省”的总体目标。上部构造设计要点

2.1 上部结构类型的确定

山区高速公路桥梁常用标准化、装配化跨径有13m、16m、20m、25m、30m、35m、40m、50m，横断面型式有空心板、T梁、小箱梁等。山区高速公路一般净空无严格限制，另外，山区高速公路桥梁较多处在平面半径较小，超高缓和路段，采用空心板和小箱梁，架梁时一片梁四个支点不易调平，易造成支座脱空，受力不均匀的情况，笔者建议山区高速公路桥梁标准横断面宜优先采用T梁。

对于50m跨径T梁，在小半径平曲线上，由于内外梁梁长差较大，跨中矢高较大，对路线的适应性要差一些。另外，山区高速公路交通运输、场地预制条件均较差，大型机具进入困难，50mT梁单片重达1500KN，架设设备要求较高，运输及安装过程中变形不宜控制，施工难度大。除有特殊要求，原则上在

山区不要采用50m跨径T梁；受山区桥梁高跨比协调关系及桥梁建设经济性的的影响，山区高架桥极少采用13m、16m标准跨径。综上所述，山区高速公路桥梁宜采用的常用标准跨径为20m、25m、30m、35m、40m。

对于桥位处基岩埋深较浅甚至出露的山区桥梁，基础通常为干处开挖、浇注施工，基础费用较省，桥梁综合最优跨径相对一般平原地区，亦趋于以较多下部构造换取较小跨径。因此在山区墩高在60m以下，均可考虑采用40m及以下的梁（板）式结构。

2.2 针对山区特点合理优化上部构造

山区地形、地物具有较大体量，人的视觉感观以大景观、大景场为主，预制梁（板）式桥梁上部建筑高度对景观的影响很小，同时，路线与沟谷高差大，通常无净空要求。故此，相对一般平原地区，在施工起吊设备允许的前提下，可适当增加预制梁（板）的高度，加大桥梁的刚度，提高桥梁的耐久性。

山区高速公路预制梁（板）横向布置宜尽可能优化，在架设条件许可的前提下应通过适当增加单片预制梁（板）宽度或预制梁（板）横向湿接缝的宽度，减少全桥主梁预制数量，以加快施工进度、节省工程造价。

2.3 合理适应平面线形的布置

山区高速公路标准跨径桥梁大部分处于平面曲线范围内，桥位处平面曲线半径对桥梁跨径的选择及平面布置影响较大。主要表现为两个方面，第一是内外弧差，第二是中矢高。墩台径向布置时，由于曲率半径的影响，内外梁梁长不等，半径越小，内外梁梁长差越大。桥梁设计时处理上部构造（板）与平面曲线半径的关系，一种是根据平面半径变化梁长，预制梁时需不断调整模板并逐梁编号，要求存梁场地大与山区场地特点易产生矛盾；另一种是不变梁长通过加大盖梁和台帽尺寸做成锲型尺寸、加大封锚端或加长现浇连续段进行处理。下部构造设计要点

3.1 连续—刚构组合体系的合理设计

山区高速公路桥梁多为弯、坡、斜桥，为改善桥梁受力性能，较好适应地形特点，山区高速公路标准跨径大中桥一般均采用先简支后结构连续体系或墩梁固结的连续—刚构组合体系。

由于山区高速公路桥梁墩高变化大，一般当桥梁纵坡＞2.0%~2.5%时，设计中可根据地形特点，将中间墩高较高，刚度相差不大的相邻几个桥墩固结起

来，利用其柔性适应桥墩所受的水平力，较矮的边墩设置滑板支座或橡胶支座，形成连续梁，可提高桥梁行车舒适性、结构耐久性。

3.2 桥墩设计要点

原则上，同一座桥梁桥墩型式应尽量统一，沿桥轴方向桥墩的主视觉效果应协调统一。当桥位纵向地形变化较大时，同一座桥梁的墩柱型式也宜尽量控制在2～3种以内。

3.2.1墩高＜35m的标准跨径桥梁

桥墩宜尽量采用受力明确的柱式桥墩，为加强桥墩的横向稳定性，可根据墩柱高度及一联桥长适当增加1～2道系梁。在地形起伏不大的情况下，系梁应尽量放在同一层面以求美观；中系梁应采用与墩柱同标号的混凝土以方便墩柱和系梁的施工协调；为减小对环境的破坏，宜尽量避免设置底系梁。如设置底系梁，系梁底标高确定宜遵循“尽量减小对山体开挖”的原则。

3.2.2高度＞35m桥墩

为提高高墩的稳定性与安全性，可视桥梁跨径、墩柱高度采用Y型墩、薄壁空心墩等墩柱型式。设计中可根据墩高的不同，适当调整墩柱壁厚，达到改善墩身刚度的目的，使桥墩结构设计更加符合受力要求，桥梁整体外观线形简洁，美观。

3.3 基础设计要点

山区高架桥通常沿山腰展布，横向地形变化大，墩、台、基础的设计对边坡开挖、山体稳定等环境的影响非常大；同时也对工程的景观效果产生重大影响，设计中应注重环保、景观要求，选用合理的墩台基础型式。

3.3.1沿山坡布设的中小跨径的桥梁

可考虑采用独柱独桩基础型式，以减少基础施工对山体的工作创面，特别是桥位处于岩溶区地质或横桥向地形变化较大时。

3.3.2当持力层埋深＜5m，且墩台位置横向地形变化平缓、稳定，基坑开挖对山体破坏面积相对较小时可优先考虑采用扩大基础，以节省工程造价并加快施工进度。

3.3.3当持力层埋深为5m～6m时

若持力层为硬质岩层，一般可采用扩基，否则宜采用桩基。为加强基础与基岩的整体性，底层基础与基坑的间隙应采用C20片石混凝土填实。

3.3.4提倡大直径挖孔桩设计

贯彻“零开挖”理

念。受山区建设条件的限制，从方便施工、加强环保

角度出发，一般山区桥梁桩基宜尽可能设计为挖孔桩，设计时还可考虑适当加大桩基直径达到减少桩基数量的目的。

3.4 桥台设计要点

山区生态环境一般较脆弱，地质灾害多发，工程建设的环保要求高，特别是位于陡坡地段的桥台处理不好还会诱发和加剧各种地质灾害，增加公路建设投资，影响工期，甚至会给桥梁运营带来严重的安全隐患。因此，桥台设计的安全和稳定性对桥梁整体安全至关重要。

（1）通过合理确定桥梁规模达到合理控制桥台高度的目的，山区高速公路桥台高度一般宜控制在10m～12m以内，以减小台后土压力和桥台锥坡工程量。

（2）桥台施工应尽可能减小对原状土的开挖破坏，通过合理采用高桩承台以减少承台施工对山体的开挖。

（3）处于覆盖层较厚的斜坡上桥台，特别是柱式桥台，桥台桩基除应满足桥梁受力需要外，还兼有抗滑桩功能。设计中应适当增大桩基直径，增加桩基嵌岩深度，加强桩基配筋。结 语

山区高速公路桥梁设计因建设条件的不同具有多样性，其总体规模、建设方案、上下部构造及基础型式的选择是相互关联和统一的。桥梁方案的设计在确保结构安全、造价合理的前提下，应充分考虑保护自然环境，避免因修建桥梁引起的对山体的大填大挖，从而导致植被的破坏和自然环境的失衡。特别是对一些干旱少雨的山区，植被破坏后很难恢复，所以应特别注意。在施工期间还应注意减少对河流的污染，使其降低到最小程度。从保护环境的角度出发，山区桥梁建设只有做到与景观环境相协调，尽量减少对自然界平衡的破坏，才能确实体现构造节约型的和谐社会目标。由于作者水平有限，文中不当之处请指导更正。

参考文献：

[1]JTG30-2004，公路路基设计规范[S].[1]霍明.山区高速公路勘察设计指南[M].北京：人民交通出版社，2003.[2]山区高速公路、桥梁、隧道关键技术研讨会论文集[C].2006.3C