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摘要:通过对比分析各消防系统，结合城市交通隧道设计案例，得出城市二类隧道内消防系统采用固定式水成膜消防系统、消火栓系统、灭火器三种消防灭火系统组合的消防系统，工作井设备用房设气体灭火系统及灭火器，并阐述了消防系统设计参数。对隧道排水系统进行了探讨，提出了最低点废水泵房废水通过工作井废水泵房转输的方案，分析归纳了雨水泵房设计参数。
关键词:交通隧道，排水系统，消防系统，重现期
0引言
在快速发展的经济带动下，我国城市隧道交通工程也突飞猛进。但与之配套的给排水、消防系统的设计，国内尚无具体的规范规定。关于城市二类隧道给排水及消防研究较少，而该类工程又很多，设计合理、经济、完善的排水及消防系统对隧道交通运营至关重要。笔者结合某城市交通隧道设计案例，对城市二类交通隧道排水及消防系统方案、关键参数进行探讨。
1工程概况
该城市隧道东西走向，长1980m，属二类城市交通隧道，单层双孔，盾构施工，分别在东西两端各设一座工作井，盾构段长1260m，盾构直径11．3m，隧道设计车速为60km/h，仅限通行非危险化学品等机动车。隧道盾构段两侧设明挖暗埋段与道路衔接。隧道平面示意图见图1。
2隧道消防系统设计
2．1消防系统方案分析。汽车油箱、驾驶室、行李或货物等是城市交通隧道发生火灾的主要部位，火灾类型一般为A，B类［1］。火灾特点主要表现为:行驶中的车辆导致火灾发生的时间和地点均具有随机性;因隧道密闭，火灾时升温快，大部分火灾在起火后10min即可达到很高的温度;火灾时，因燃烧缺氧产生的有毒有害气体，可能会导致司乘人员窒息、死亡;隧道横断面小、狭长，救援人员疏散困难。结合火灾特点，以下对各类可用于隧道的消防系统进行分析，以确定适用于城市二类隧道的合理、经济、可行的消防灭火系统。
2．1．1水成膜泡沫灭火系统。火灾时水成膜除具有一般泡沫灭火剂的冷却和窒息作用外，还能在燃烧体表面形成一种水膜，水膜与泡沫层共同封闭燃烧液体表面，隔绝空气，阻止可燃液体继续燃烧。对油类火灾，水成膜泡沫灭火系统能较好的控火、灭火。固定式水成膜泡沫系统与消火栓系统联合工作，泡沫喷枪、泡沫容器、比例混合器等水成膜设施与消火栓设在同一个箱内，水成膜用水取自消火栓，与消火栓共用消防给水干管及消防泵。火灾时，水成膜泡沫灭火剂通过泡沫混合装置与水混合后，输出的泡沫混合液经泡沫喷枪产生灭火泡沫，靠泡沫和保护膜双重作用，达到快速灭火的效果，水成膜泡沫不与水混合时有效期可长达8年。固定水成膜泡沫系统管理简单、操作简便，一般司乘人员就能使用。若采用该系统，仅需在消火栓箱内放入水成膜设施，通过一根DN25金属管与消火栓连接，消防干管、消防泵、报警设施等均与消火栓共用，工程投资少、管理简单、维护运行费用低。隧道内火灾多以汽车油类火灾居多，城市二类隧道内宜设置固定式水成膜泡沫灭火系统，以便及时扑灭初期火灾。
2．1．2消火栓系统。水是一种常用、廉价且经济的灭火剂，可用于扑灭A类火灾。水在温度升高时，可以吸收大量的热，能有效地降低燃烧物质和周围物质的温度，扑灭火焰、阻止燃烧。对于二类及以上隧道，《建筑设计防火规范》［2］和《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施》［3］规定消火栓是必备的消防设施。故城市二类隧道内应设消火栓系统，用于扑灭初期火灾，防止火灾扩大。
2．1．3泡沫—水喷雾消防系统。泡沫—水喷雾消防系统是由泡沫系统和水喷雾系统组成、喷头为共用喷洒装置的系统，火灾时，先喷洒一定时间的泡沫灭火，然后再喷水雾冷却。除泡沫水喷雾阀组箱至喷头段为泡沫系统与水喷雾系统共用外，其余部分完全独立，泡沫系统和水喷雾系统均各自设有独立的泡沫干管、泡沫泵及水喷雾干管、水喷雾泵，两套系统的干管平行沿隧道纵向贯通，且在隧道内成环。该系统需较大空间布置管道系统，管道多、泵多，所需投资大，且管理维修费用高。平时泡沫干管内充满水成膜，须定期更换。水成膜具有腐蚀性，滴、漏及消防时有腐蚀给排水管道的风险。该系统自动操作，需配置监测、报警、自动响应启动等复杂的自控系统。现该系统多用于江、湖、海等的水底隧道［4-6］，如南京长江隧道、武汉东湖隧道、扬州瘦西湖隧道等水底隧道设置了泡沫—水喷雾消防系统。鉴于城市二级隧道位于城市内，以扑灭初期火灾自救为主，同时考虑经济性，不推荐采用此系统。
作者:毕秀梅 单位:中铁第四勘察设计院集团有限公司
