铁路“隧道群”定义与防灾救援设施相互影响分析
2016-03-11肖昱张苏
肖 昱 张 苏
(1.中铁二院工程集团有限责任公司, 成都 610031;2.中国铁路总公司工程管理中心, 北京 100038)
铁路“隧道群”定义与防灾救援设施相互影响分析
肖 昱1张 苏2
(1.中铁二院工程集团有限责任公司, 成都 610031;2.中国铁路总公司工程管理中心, 北京 100038)
文章分析了各规范、标准对火灾发生时疏散和避难的有关规定,明确提出新的隧道群的定义。结合明线地形为桥、路堤、路堑及挡墙时的实际情况,对疏散通道和避难所的设置分别进行了科学的分析。解决了铁路总公司各部门、设计方、咨询方、地方和铁路消防部门面临的难题。 得出结论如下:“隧道群”定义决定隧道内防灾救援工程的设置,隧道外防灾救援设施可突破或改变规范中“隧道群”定义。列车驶出隧道,停在明线疏散旅客时,现场设有满足相关规范和标准要求的疏散、避难设施,则不应视为隧道群。两相邻隧道间的明线无相关规范和标准要求的疏散、避难设施时,两隧道及明线的范围应视为隧道群,与明线的长度无关,即与隧道洞口间距无关。
隧道群; 疏散通道; 避难场地
1 隧道群定义的重要性
(1)铁路防灾救援工程,涉及隧道、站场、路基、线路、接触网、通信、信号、机械、电力、暖通、给排水等多个专业。如果在隧道群中设紧急救援站,工程复杂,对控制工程的隧道工期影响大。各专业投资,动辄数千万,甚至上亿。隧道群的定义不严格、不科学,会出现两种结果:①如设紧急救援站,可能造成投资浪费;②如不设紧急救援站,列车出现意外,特别是出现火灾时,旅客无法疏散和避难,对旅客的生命财产及铁路造成无法挽回的损失。
(2)西南地区,山多、峡谷多、河流多,受地形限制,桥隧相连历来是铁路线固有的特点,个别车站甚至只有建在桥上和隧道内。高速铁路由于线路坡度和半径的要求,导致桥隧比例更高。根据TB 10020-2012《铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范》中第3.0.2条规定:“长度20 km及以上的隧道或隧道群应设置紧急救援站”。按此规定,山区铁路需设紧急救援站的隧道群数量很多。
(3)国内外同类工程
①目前,国外高速铁路的隧道没有设特殊的防灾救援工程(根据2015年7月在成都召开的某线隧道防灾救援疏散工程设计方案专家评审会外方咨询公司调研结果)。
②成兰铁路需要设紧急救援站的隧道群较多,投资巨大。铁路总公司各部门、设计方、咨询方(包括国外的咨询公司) 、地方和铁路的消防部门研讨多次,历时数年,想修改隧道群的定义,至今没有定论。
2 规范对隧道群的定义
TB 10020-2012《铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范》中第2.0.1条规定:“隧道与隧道紧密相连、隧道口间距不超过400 m的相邻隧道统称为隧道群”。
隧道群的定义对防灾救援的影响,成为国内外的难题,至今无解。本文试图探索解决办法,能供铁路的设计、咨询、运营管理和规范制定的各方参考或探讨。
3 设计国内外咨询对隧道群定义的修改
3.1 设计方对隧道群定义的修改
设计方定义“隧道与隧道紧密相连、隧道口间距不超过200 m(规范为400 m)的相邻隧道统称为隧道群”。按动车着火的范围3节车厢计算,长度为78 m,加上两端各60 m的安全距离,即约为200 m。此隧道群定义的修改未通过铁路总公司各部门、咨询方(包括国外的咨询公司) 、地方和铁路的消防部门的认可。
3.2 对隧道群国内外咨询方定义的修改
国内方定义“隧道与隧道紧密相连、隧道口间距不超过250 m的相邻隧道统称为隧道群”。按动车着火的范围5节车厢计算,长度130 m,加上两端各60 m的安全距离,即约为250 m。同样,此隧道群定义的修改未通过铁路总公司各部门、设计方、地方和铁路的消防部门的认可。
国外的咨询公司对隧道群的定义,甚至没有明确的意见。
4 防灾救援确保目标和有效措施
设置防灾救援工程是为了保证列车、铁路设施、旅客生命财产不受和减轻损失,其中保护旅客的生命是必须确保的目标。在隧道内发生灾害时,如果隧道长度不超过20 km,最有效的措施是将列车在最短的时间内驶出隧道,停在明线疏散旅客。这是防灾救援的基本原则,隧道群的概念也由此而来。关键问题是明线段是否具有疏散条件,隧道群的定义也应该针对该关键问题进行研究,才会取得突破。
5 隧道群定义的突破
5.1 定义的突破
列车驶出隧道,停在明线疏散旅客时,现场设有满足相关规范和标准要求的疏散、避难设施,则不应视为隧道群。两相邻隧道间的明线无相关规范和标准要求的疏散、避难设施时,两隧道及明线的范围应视为隧道群,与明线的长度无关,即与隧道洞口间距无关。
5.2 旅客疏散通道
疏散人数应为旅客加车上工作人员。以16节车厢的动车组为例,按人数最多的极限计算,在座旅客人数最多1 275人,按GB 50016-2014《建筑设计防火规范》 5.5.21第5条规定“有固定座位的场所,其疏散人数可按实际座位数的1.1倍计算。”可计算无座旅客数量,考虑工作人员数量,疏散人数即为1 500人。
若隧道群的定义仅考虑隧道洞口间距离,认为列车停靠在隧道间,明线超过一定距离,旅客下车就安全了。忽视避难场所,不考虑旅客到哪去,也忽视了疏散通道,不考虑旅客怎么去,是不完善的。两隧道间的明线地形,若为桥隧相连的地形(该地形在西南山区铁路十分常见)就很难实施就地疏散。且桥上有27.5 kV高压线(接触网),也不满足避难场所的要求。
5.2.1 明线地形为桥时
列车停在桥上,疏散方向只能沿铁路纵向离开,共4个通道。通道宽度为列车外侧至桥护栏间。
按GB 50016-2014《建筑设计防火规范》5.5.20条规定,通道总净宽度计算值为15×0.65=9.75 m。则每个通道的净宽度,即列车外侧至桥护栏间的距离不小于2.5 m。据此,须修改现有的桥面宽度的设计标准。通道必须平整,否则宽度还应增加。
5.2.2 明线地形为路堤时
列车停在路堤上,疏散方向为先沿铁路纵向离开,再垂直于铁路横向离开(当避难场所设在路堤下方时),纵向共4个通道。纵向通道宽度为列车外侧至路堤边缘(边缘设栏杆时,为列车外侧至栏杆内侧)。
纵向通道要求同5.2.1条。据此,须修改现有的路堤宽度的设计标准。
横向通道数量应不少于4个,通道越多,其宽度越小,但不小于0.9 m。横向通道为梯步。按GB 50016-2014《建筑设计防火规范》中第5.5.20条规定,通道总净宽度计算值为,15×0.75=11.25(m)。每个横向通道宽度不小于11.25/N(N为横向通道数量)m,且不小于0.9 m。通道坡度不应大于45度。通道内排水沟必须加盖。
5.2.3 明线地形为路堑时
列车停在路堑段,疏散方向为先沿铁路纵向离开,再垂直于铁路横向离开(当避难场所设在路堑上方时),纵向共4个通道。纵向通道宽度为列车外侧至路堑底的边缘。
纵向通道要求同5.2.1条。据此,须修改现有的路堑宽度的设计标准。横向通道要求同5.2.2条。
5.2.4 明线地形为挡墙时
如不考虑在挡墙上方设避难场所,则通道要求同6.2.1条。据此,须修改现有的挡墙限界的设计标准。
5.2.5 明线地形无上述障碍时
铁路两侧防护网应外移,留出设避难场所的空间。
5.3 旅客避难场所
5.3.1 避难场所的性质
按相关规定避难场所分为三类:中心型、固定型和紧急型。中心型、固定型避难时间很长,紧急型避难时间为一天,适合隧道防灾救援。疏散距离不宜超过500 m。
5.3.2 避难场所的面积
按相关规定,站立或坐姿势的人均避难面积为0.5 m2/人,躺卧的人均避难面积为0.7 m2/人,考虑旅客携带行李或有人受伤,取0.7 m2/人,修正系数取0.95,1 500人避难场所净面积为998 m2.。
5.3.3 避难场所的型式
考虑避难时,可能在夜间或有雨、雪、大风等的恶劣天气,避难场所应设雨棚、围墙和厕所等设施,应有必要的照明、广播。
5.3.4 避难场所的场地条件
避难场所的场条件应满足以下8项要求。
(1)紧急型避难场所的应急交通、供水、供电、消防、通信、医疗、物资储备等重要应急功能区不应规划建设在不适宜用地上,应避开可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及地震断裂带上可能发生地表位错的部位等危险用地,应避开行洪区、指定的分洪口门附近、洪水期间进洪或退洪主流区及山洪威胁区;
(2)避难场地应避开高压线走廊区域;
(3)避难用地应处于周围建(构)筑物倒塌影响范围以外,并保持足够的安全距离;
(4)避难用地应避开易燃易爆危险物品存放点、严重污染源以及其他易发生次生灾害的区域;距次生灾害危险源的距离应满足国家现行重大危险源和防火的有关标准要求;有火灾或爆炸危险源时,应设防火隔离带。避难区块之间应设防火安全带,配设防火设施、防火器材、消防通道、安全通道;
(5)应急功能区与周围易燃建筑等一般次生火灾源之间应设置不少于30 m的防火安全带;距易燃易爆工厂仓库、供气厂、储气站等重大次生火灾或爆炸危险源距离不应小于1 000 m;
(6)重要应急功能区不应设置在稳定年限较短的地下采空区;无法避开时,应对采空区的稳定性进行评估,确定利用方案;
(7)位于或邻近次生灾害易发区的避难场所应提出防止次生灾害对策和措施,制定应急预案;
(8)周边或内部林木分布较多的避难场所,可通过防火树林带等防火分割措施防止次生火灾的大规模蔓延。
5.3.5 避难场所的位置
根据两隧道间明线的地形,避难场所可设置在路堑上方、路堤下方或隧道口两侧山坡。
明线地形为桥隧相连时,避难场所只能设置在隧道口两侧山坡。明线地形为其它情况时,避难场所也可考虑设置在隧道口两侧山坡,利用隧道施工便道,可节约投资,列车出洞口,旅客就可疏散和避难,缩短疏散距离。
6 结束语
我国在建和拟建的长大隧道在不断增加,面临大量的隧道防灾救援疏散工程实施,本文对隧道群定义的突破,有规范依据,有合理计算,符合现场实际情况,结合国内外铁路隧道防灾救援疏散工程的经验,既能满足防灾救援的要求,又能节约投资,可供铁路隧道的设计、咨询、运营管理和规范制定各方参考或探讨。
[1] GB 50016-2014 建筑设计防火规范[S]. GB 50016-2014 Code for Fire Protection Design of Buildings [S].
[2] GB 50038-2005 人民防空地下室设计规范[S]. GB 50038-2005 Code for Design of Civil Air Defense Basement[S].
[3] TB 10020-2012 铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范[S]. TB 10020-2012 Code for Design of Evacuation Engineering for Disaster Prevention and Rescue of Railway Tunnel [S].
[4] GB 50116-98 火灾自动报警系统设计规范[S]. GB 50116-98 Code for Design of Automatic Fire Alarm System [S].
[5] GB 17945-2010 消防应急照明和疏散指示系统[S]. GB 17945-2010 Fire Emergency Lighting and Evacuation Indicating System [S].
[6] TB 10621-2014 高速铁路设计规范[S]. TB 10621-2014 Code for Design of High Speed Railway [S].
[7] TB 10623-2014 城际铁路设计规范[S]. TB 10623-2014 Code for Design of Intercity Railway [S].
[8] GB/T 50090-2006 铁路线路设计规范[S]. GB/T 50090-2006 Code for Design of Railway Lines[S].
(编辑:苏玲梅 张红英)
Definition of "Tunnel Group" of Railway and Analysis of Mutual Influence of Disaster Prevention and Rescue Facilities
XIAO Yu1ZHANG Su2
(1.China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd.,Chengdu 610031,China;2.Project Management Center of China Railway Corporation, Beijing 100038,China)
According to analysis of relevant provisions on fire evacuation and refuge in the standards and codes, the definition of a new tunnel group has been given in the paper. Combined with the actual situation of bridge, embankment, cutting and retaining wall, the scientific analysis has been made respectively on arrangement of evacuation passageway and refuge, which has solved the difficulties faced by various departments of Railway Company, Design Institute, Consultant, Local and Railway Fire Department. Through the above analysis, such conclusions have been drawn as the definition of "tunnel group" determines the arrangement of disaster prevention and rescue works in the tunnel, the disaster prevention and rescue facilities can break through or change the definition of "tunnel group" in the code; if the train pulls out of the tunnel and parks on the open line for evacuation of the passengers, and the evacuation and there are refuge facilities meeting the requirements in the related codes and standards on site, the tunnels should not be considered as tunnel group; If there are no the evacuation and shelter facilities meeting the requirements in the relevant codes and standards in the range of the open line between two adjacent tunnels, the scope of the two tunnels and open line should be considered as tunnel group, nothing to do with the length of the line, namely distance between two tunnel portals.
tunnel group; evacuation passageway; refuge
2016-07-19
肖昱(1971-),男,工程师。
1674—8247(2016)06—0012—03
U456.3+3
A