劉 勇 王浦安
(云南省交通科學(xué)研究院有限公司, 云南 昆明 650041)
我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快還發(fā)展帶動(dòng)了高速公路網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)。目前,我國(guó)的高速公路總里程數(shù)已達(dá)到了全世界第一位。隨著高速公路網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,其運(yùn)行安全性也受到了社會(huì)大眾的關(guān)注。高速公路隧道消防供水系統(tǒng)正是為提高高速公路運(yùn)行可靠性和安全性而研究并投入使用的安全系統(tǒng)。然而,我國(guó)幅員遼闊、地勢(shì)條件多樣,高速公路隧道所處的地理位置往往較為復(fù)雜,導(dǎo)致其供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)建設(shè)較為困難,因此也使得高速公路隧道消防供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性難以保證。隨著高速公路隧道工程越來(lái)越多,對(duì)于其消防供水系統(tǒng)的可靠運(yùn)行要求也越高,為進(jìn)一步提高高速公路隧道消防供水系統(tǒng)的可靠性,通過(guò)節(jié)水結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)和使用減少因其故障導(dǎo)致的二次事故的發(fā)生,使高速公路事業(yè)獲得更為健康的發(fā)展,針對(duì)高速公路隧道消防供水系統(tǒng)節(jié)水結(jié)構(gòu)的研究一直是相關(guān)工程設(shè)計(jì)人員的重要課題。
針對(duì)高速公路隧道工程的消防設(shè)施,我國(guó)頒布的《公路隧道交通工程設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)不同等級(jí)的高速公路隧道制定了不同的消防設(shè)施標(biāo)準(zhǔn),主要是依據(jù)高速公路隧道的長(zhǎng)度、隧道的平均日交通量、隧道交通工程分級(jí)等進(jìn)行高速公路隧道分級(jí),再以其等級(jí)確定進(jìn)行消防設(shè)施的配備。
針對(duì)高速公隧道消防供水系統(tǒng)的節(jié)水結(jié)構(gòu)主要根據(jù)工程的等級(jí)及所在位置的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)建設(shè),主要由隧道外消防供水系統(tǒng)、高速公路隧道道口消防系統(tǒng)、高速公路隧道內(nèi)消防系統(tǒng)構(gòu)成。
一般來(lái)說(shuō),隧道外的消防供水系統(tǒng)主要由括消防水源、消防高水位池構(gòu)成。由于高速公路隧道所處地理位置的自然條件,消防水源的選擇主要由以下幾種常見(jiàn)形式:
攔河壩:如高速公路隧道附近有常年有水的河流,在不影響河流周邊居民的生活用水的前提下,可與當(dāng)?shù)卣畢f(xié)調(diào)溝通建攔河壩積極蓄隧道消防用水。
滲水井:當(dāng)高速公路隧道附近沒(méi)有可用于積蓄消防用水的河流時(shí),可采用建設(shè)滲水井的方式解決消防用水問(wèn)題。一般是在高速公路隧道旁邊的河流邊緣挖出一個(gè)滿(mǎn)足水泵抽水條件的水坑,并用石頭將水坑圍成滲水進(jìn)中,以小石頭填充石頭縫隙,防止雜物進(jìn)入滲水井即可。
打機(jī)井:采用打機(jī)井的方式提供高速公路隧道的消防水源具有更大的適用性。由于機(jī)井的建設(shè)并不要求高速公路隧道附近有水源,而是通過(guò)打機(jī)井抽取地下水源用于消防用水,因此幾乎可用于所有的高速公路隧道消防系統(tǒng)節(jié)水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)建設(shè)。針對(duì)不同區(qū)域的自然條件,機(jī)井的建設(shè)深度可從幾十米到幾百米不等。
消防高水位池:消防高水位池由于高度優(yōu)勢(shì)形成的水壓,可以為高速公路隧道的消火栓提供水源。但是消防高水位池建設(shè)要求較高,需要能夠滿(mǎn)足高速公路隧道內(nèi)最不利位置的消火栓出水動(dòng)壓要求才能得以實(shí)現(xiàn)。
隧道口消防系統(tǒng)由水泵接合器、室外消火栓系統(tǒng)、洞口消防管道組成。水泵接合器的一般設(shè)置在左右線(xiàn)洞口外行車(chē)道方向的右邊,用于連接消防車(chē)向其補(bǔ)水。室外消火栓系統(tǒng)與水泵接合器一起都設(shè)置在左右線(xiàn)洞口外行車(chē)道方向的右邊,也是為了方便消防車(chē)采水。洞口消防管道則采用埋地鋪設(shè)的方式,為防止在地下受腐蝕,一般采用熱鍍鋅鋼管材質(zhì)。如遇管道鋪設(shè)需橫穿高速公路的情況,還需增加強(qiáng)相應(yīng)的保護(hù)措施。
根據(jù)相關(guān)規(guī)定,高速公路隧道內(nèi)部的消火栓布設(shè)需滿(mǎn)足每個(gè)5 個(gè)消火檢就設(shè)置1 個(gè)保持常開(kāi)狀態(tài)的檢修閥,以保證消火栓始終處于可運(yùn)行狀態(tài)。消防栓管道的埋設(shè)則需要在其埋設(shè)縱繼面的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別建設(shè)排氣閥門(mén)井和排泥濕井。為及時(shí)處理高速公路隧道內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)險(xiǎn)情,在高速公路隧道內(nèi)部需設(shè)置用于統(tǒng)籌布置的消防設(shè)備洞室,可視實(shí)際情況將消防洞室與其他設(shè)施的安排在一起,但需要滿(mǎn)足每?jī)蓚€(gè)消防設(shè)備洞室的間隔路離不超過(guò)50m 的要求。
高速公路隧道消防供水系統(tǒng)節(jié)水結(jié)構(gòu)的施工主要有管道工程施工、構(gòu)筑物工程施工、水源管井施工三個(gè)主要項(xiàng)目。
針對(duì)高速公路隧道消防供水管道工程施工,國(guó)家頒布的《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》對(duì)各項(xiàng)規(guī)程都進(jìn)行了嚴(yán)格細(xì)致的規(guī)定,在設(shè)計(jì)、施工各個(gè)環(huán)節(jié)都需要保證嚴(yán)格執(zhí)行。針對(duì)管理的埋設(shè),需對(duì)其基礎(chǔ)原土進(jìn)行夯實(shí),如隧道所在位置的地質(zhì)條件較差,還需用風(fēng)化沙基礎(chǔ)對(duì)進(jìn)行進(jìn)行換填,換填厚度不小于300 mm。在高速公路隧道外鋪設(shè)管道需根據(jù)不同的區(qū)域采用不同的覆土深度要求,如在正常地段進(jìn)行管道鋪設(shè),管道上的覆土深度應(yīng)高于700 mm,如在農(nóng)田進(jìn)行管道鋪設(shè),則覆土深度不得少于1200 mm。在條件許可的情況下,隧道外的管道鋪設(shè)應(yīng)盡可能采用埋地方式,但如果條件不允許或因自然環(huán)境過(guò)于惡劣無(wú)法采用埋地方式,則需采用架空方式安裝消防管道。采用架空方式安裝消防管道對(duì)支墩的要求較高,為保證其穩(wěn)定性,需將支墩建立在穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,如在原土上支墩,則需將原土進(jìn)行夯實(shí)。
我國(guó)頒布的《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》對(duì)高速公路隧道消防供水節(jié)水結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物工程的各項(xiàng)規(guī)程進(jìn)行了科學(xué)合理的規(guī)范。相關(guān)設(shè)計(jì)施工應(yīng)以此為依據(jù)進(jìn)行。如在消防高水位、低水位水池施工中,為保證水壓,需考慮將地基的承載力保持在80 kPa 以上,但實(shí)際施工中由于工程所在地的地質(zhì)條件與工程《地質(zhì)報(bào)告書(shū)》中的情況不一致,則需從保證構(gòu)筑物施工的質(zhì)量的角度出發(fā)進(jìn)行及時(shí)處理。
針對(duì)高速公路隧道的消防供水節(jié)水結(jié)構(gòu)的水源管井工程施工的相關(guān)規(guī)程規(guī)范,在我國(guó)頒布的《供水管井技術(shù)規(guī)范》中已做出了明確規(guī)定,相關(guān)設(shè)計(jì)施工需嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定開(kāi)展。水源管井工程的施工對(duì)周邊環(huán)境的影響較大,因此應(yīng)盡可能減少對(duì)環(huán)境的影響。在進(jìn)行水源管井工程施工之前,需對(duì)施工區(qū)域的地質(zhì)情況進(jìn)行前期勘查,并根據(jù)勘查數(shù)據(jù)展開(kāi)施工,在施工過(guò)程中還需注意對(duì)數(shù)據(jù)的取樣分析,并與前期勘查數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,如發(fā)現(xiàn)實(shí)際數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)施工所依據(jù)的前期勘查數(shù)據(jù)不符,則需及時(shí)進(jìn)行技術(shù)調(diào)整。施工全面完成以后,需及時(shí)進(jìn)行使用調(diào)試,確保最管井最大出水量達(dá)到高速公路隧道消防系統(tǒng)高水位池的用水需求。
高速公路由于其高效、快速的交通運(yùn)輸作用,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和民眾生活高效需求方面的重要性受到了越來(lái)越多人的重視。這也導(dǎo)致了其與普通公路相比,對(duì)安全性、可靠性的更高要求。高速公路隧道消防供水系統(tǒng)是針對(duì)高速公路隧道消防安全而研究推廣的重要系統(tǒng),在提升高速公路的安全性方面十分重要。而對(duì)諸多高速公路隧道所在的不同區(qū)域的實(shí)際情況,如何構(gòu)建其消防供水系統(tǒng)的節(jié)水結(jié)構(gòu),對(duì)于提升消防供水系統(tǒng)的實(shí)用性,更好的保障高速公路隧道的安全性具有非常重要的意義。