1大直径单洞双线盾构隧道火灾特点

1.1隧道主要特点

大直径单洞双线盾构隧道断面较大，且由于隧道内轮廓的限制，两条线路之间一般不设置隔墙，其与普通单洞单线隧道相比有如下特点：

（1）大直径单洞双线盾构隧道一般长度较长，直通地面的疏散口受规划及施工方法限制，设置较少，距离两端的车站较远。

（2）由于隧道内两条线路之间没有隔墙，火灾会对相邻线路的列车造成威胁，其火灾危险性更大。

（3）单洞双线隧道发生火灾后，人员无法通过联络通道（横通道）向相邻线路疏散，其疏散、救援方式与单洞单线隧道不同。

单洞双线隧道与单洞单线隧道的经济技术比较见表1。


1.2隧道内火灾的特点

对于发生在隧道内部火灾，由于隧道外部由岩石或土层包围，与外部相连通的通道少，而且高度、宽度较小。同时，列车内人员密集，空间相对狭小。

（1）烟、热危害严重。因隧道出入口少，空气流通不畅，通风不足，氧气供应量不足，发生不完全燃烧，致使一氧化碳、二氧化碳等有毒气体的浓度迅速升高，高温烟气的扩散流动，不仅使所到之处的可燃物蔓延燃烧，更严重的是导致疏散通道能见距离降低，影响人员疏散和消防队员扑救火灾。

（2）人员疏散困难。列车疏散由于受到条件限制，出人口少，疏散的距离较长，且无法通过联络通道借助相邻线路进行疏散，火灾时，人员疏散只能步行通过出人口或疏散通道。

（3）扑救困难。地下建筑的火灾比地面建筑的火灾扑救要困难得多。列车在隧道中发生火灾时究竟发生在哪个部位，无法直观火场，而且由于灭火线路少，出人口又经常是火灾时的冒烟口，消防队员在高温浓烟的情况下很难接近着火点。

（4）火灾蔓延快。由于隧道相对封闭，和外界的联系只有出入口和换风口，故烟、热不能及时排出，使热量聚集，内部空间温度上升很快。

2防灾救援与安全疏散方案研究

单洞双线隧道发生火灾时无法通过联络通道（横通道）进行疏散，因此其防灾救援与安全疏散方案是设计中的一项重要内容。大直径单洞双线盾构隧道应根据区间隧道的长度、结构形式、施工竖井设置位置等参数，综合考虑隧道防灾救援与安全疏散的方案。

2.1隧道安全疏散方案设计原则

（1）防灾设计必须贯彻国家“预防为主，防消结合”的消防工作方针，采取积极有效的措施，防止和减少各类灾害带来的危害。

（2）隧道防灾设计应遵循“性能化设计”为原则。

（3）当列车在地下区间隧道内发生火灾事故时，应尽量将列车牵引到救援逃生口或隧道洞口使乘客疏散。如果列车停在区间时，应采取使乘客下车安全的疏散措施，根据事故工况（停车的位置不同），分别采用沿洞内轨道向外疏散方式和下车就地疏散（进入专用通道）方式。

（4）建筑结构的防灾设计，必须采取安全可靠的防灾措施，应设有完善可靠的事故通风和排烟系统应设置先进可靠的水消防、火灾自动报警、防灾通信及防灾设备的监控系统。

（5）隧道内直通地面的紧急安全疏散口（楼梯间）原则上尽量利用施工竖井、盾构工作井进行设置，并确保在地面上的疏散出口位于绿地或人行步道上，能迅速安全地疏散乘客。

（6）安全疏散设施、措施的设置，应合理、适度、可靠、使用维修方便，且应具有可操作性、可实施性。

2.2隧道防灾救援与安全疏散模式研究2.2.1隧道消防救援与行车管理要求

隧道内列车发生火灾后停止在隧道内，因疏散人员密度大，要求疏散方式简单，疏散流向明确，在有效的组织和标志引导下，旅客应能够独立地步行脱离火灾危险区到安全地带为原则。

当着火列车不能驶出隧道而必须停在隧道内所必须采取的一些措施：

（1）禁止事故列车后方行驶的列车进入事故隧道。

（2）事故列车前方行驶的列车以正常的速度驶离隧道。

（3）另一方向行驶的列车要尽快驶离隧道（根据当时行驶位置前进或后退）．严禁该列车与着火列车在疏散时间内并线停靠或通过该着火列车。

（4）消防抢险人员从另一方向线路或紧急疏散楼梯进入着火隧道进行救援及灭火。

2.2.2隧道防灾救援与安全疏散时间

当列车在隧道内发生火灾时，隧道内的消防系统能够为列车乘客及工作人员提供足够的时间疏散到安全的地点，疏散过程中不应受到火灾及烟气的危害。

发生火灾后的一段时间内，隧道应有满足消防救援的条件。建筑结构应保证进入到建筑物内部进行消防战斗的消防队员的生命安全。

隧道消防设计中，应贯穿局部火灾局部控制的思想。当列车在隧道中某一地点发生火灾后，应将火灾产生的烟气控制在一定的范围。

为了保证人员安全疏散，隧道的排烟系统应能够保证隧道断面风速和断面排烟速度不应小于2m/s，且能够控制烟气，防止烟气回流，保证人员迎着新风疏散。距离人员活动地面高度2m以下的烟气能见度不小于5．0m;如果烟层下降到距离人员活动地板高度2m以下，烟层的温度不应超过60qC。

（1）排烟系统。列车在运行过程中发生火灾应尽可能驶出隧道，在隧道外部疏散乘客。如果列车停在隧道内，应考虑列车车辆在隧道不同位置发生火灾的场景，对隧道的排烟系统进行模拟计算。

隧道纵向排烟系统应能够在火灾烟气对火灾发生位置附近的人员产生危害前启动，并能够使烟气向远离人员逃生方向运动。隧道内的风速应满足将防止烟气倒流的功能要求。因为在整个隧道中纵向排烟风机仅在火灾发生区段启动，应按照隧道不同的区段及火灾可能发生的位置分别设计风机的启动工况。

（2）疏散设计。隧道的安全出口设计，包括出口的数量、宽度、间距应满足人员安全逃生的要求。

（3）旅客疏散时间。考虑到疏散过程中存在的某些不确定性因素（实际人员组成、人员状态等），需要在分析中考虑一定的安全余量以进一步提高建筑物的疏散安全水平。安全余量的大小应根据工程分析中考虑的具体因素，计算模拟结果的准确程度及参数选取是否保守，是否考虑到了足够的不利情况（如考虑在火灾区附近的疏散出口被封闭）等多方面确定。