黃卓宇

（百色市開發(fā)投資集團，廣西 百色 533000）

百色公路隧道工程防滲漏防火措施討論

黃卓宇

（百色市開發(fā)投資集團，廣西 百色 533000）

文章通過對百色公路隧道滲漏水和火災的危害的進行分析，從多個角度詳細探討了針對滲漏水和火災的有效防范措施，為后續(xù)的百色公路隧道的設計、施工和維護提供研究提供參考和借鑒。

公路隧道；滲漏水；火災；防治措施

公路隧道作為公路交通的咽喉，是高速公路或城市快速路、主干路的關鍵節(jié)點工程，在交通路網(wǎng)中的作用越來越重要。同時，隧道路段不僅是交通事故的易發(fā)路段，而且隧道內(nèi)滲漏和火災事故往往后果嚴重，并且難于處理。

百色市位于廣西西部即桂西地區(qū)，大地構(gòu)造位于揚子準地臺與華南褶皺系結(jié)合部位，右江大斷裂自西北向東南貫穿本區(qū)，區(qū)域構(gòu)造稱為右江再生地槽，而該區(qū)域又處于濱太平洋—喜馬拉雅兩大構(gòu)造的復合部位。由于特殊的地理位置和特殊的地質(zhì)構(gòu)造，造成百色市境內(nèi)地層褶皺發(fā)育，斷層發(fā)育，主要有石牙、溶溝、溶洞、漏斗、落水洞、巖溶管道、溶蝕裂隙、暗河等，且地表水補給迅速，而公路隧道的主要部分處在山體或地表下，如防護措施不到位，會出現(xiàn)滲水、漏水、襯砌破裂等危害，一旦發(fā)生以上事故將導致人員傷亡、設施毀壞、交通中斷，甚至造成環(huán)境破壞，造成無法估量的經(jīng)濟損失。本文以百色公路隧道為研究對象，分析各類公路隧道滲漏和火災的原因，提出切實可行的防滲漏和防火的措施，為今后百色其他公路隧道設計和建設提供參考依據(jù)。

（一）公路隧道滲漏和火災危害

1.公路隧道滲漏危害

（1）滲漏水銹蝕和影響公路隧道內(nèi)線路等設備的運營。滲漏水長期腐蝕隧道內(nèi)的電氣設備，縮短線路設備的使用壽命，增加維修費用。比如影響電源線、導線和絕緣子等設備的安全運營，引發(fā)設備失效、短路、跳閘、漏電、斷電、照明故障，甚至會引起火災或造成人員觸電事故。

（2）由于百色地區(qū)雨季降雨量大，如果發(fā)生滲漏水后，積水排泄不及時，長期侵蝕隧道路面，形成路面坑洼不平，會引發(fā)過往車輛打滑、空轉(zhuǎn)、側(cè)翻，追尾等造成安全事故。滲漏水長期浸泡引發(fā)路基下沉、基地裂損、翻漿冒泥等病害。

（3）滲漏水促使混凝土襯砌風化、剝蝕、脫落，降低壽命，對襯砌危害極大，酸性液體、鹽堿性液體以及襯砌材料質(zhì)量等因素都會減短襯砌的壽命。長期的滲漏水會溶解、侵蝕襯砌內(nèi)的混凝土，造成襯砌的承載能力和抗震能力的降低，增加了公路隧道的維護費用。滲漏水還會軟化圍巖，引起圍巖變形。

2.公路隧道火災危害

（1）隨機性大。隧道火災發(fā)生的時間、地點、規(guī)模、形態(tài)等都具有很大的隨機性。

（2）汽車起火爆發(fā)成災的時間一般為5～10min，并且公路隧道的管道、風道以及斜洞本身的結(jié)構(gòu)特性都十分有利于火災的蔓延，如果在發(fā)生火災時未能及時控制通風設備，會加快助長火災蔓延。火災產(chǎn)生濃煙積聚不散，公路隧道無窗戶，出入口少，迅速充滿全洞，造成缺氧和能見度降低，人員疏散困難。同時，地下工程密閉條件好，熱量不易散出?；饎菝土译A段，溫度可達1000℃以上，上千度的高溫會使隧道內(nèi)外的石頭飛崩，嚴重的地方拱板坍塌，造成嚴重的后果，見表1。

表1 公路隧道火災時溫度變化與損壞程度

（3）隧道發(fā)生火災時可能將隧道照明系統(tǒng)破壞，隧道出入口少，通道狹窄，以及濃煙、高溫、缺氧、有毒、視線不清、通信中斷等原因，大型滅火設備無法進入，救人、滅火難度較大。因此經(jīng)濟損失大，人員傷亡多。

（二）公路隧道滲漏防范措施

防滲漏是公路工程項目中不可回避的一個問題，做好防滲漏工作，可以延長公路隧道工程項目的使用壽命，強化公路隧道工程構(gòu)建的使用功能，減少公路隧道工程維護成本。公路隧道工程中的防滲漏措施一下幾點：

1.注漿處理

對巖體完整、其結(jié)構(gòu)性能可保證開挖安全，但大面積淌水流量大于控制排水量，且預測地下水壓力較小時，實施開挖后全斷面徑向注漿，為保證襯砌拱頂厚度及襯砌與巖面密貼，加強防水效果，在襯砌混凝土的拱頂部位變更增加了預埋注漿鋼管（不穿透防水板，間距25m），沿縱向自低向高依次進行了注漿處理。根據(jù)施工條件，通過試驗確定使用水泥漿液配比可見表2。

表2 注漿材料漿液配比

2.防水滲漏新材料的應用

（1）LW/HW水溶性聚氨酯化學注漿液

水溶性聚氨酯化學注漿液具有良好的親水性，遇水可分散、乳化而凝固，適用于潮濕或帶水部位的防滲堵漏處理。LW水溶性聚氨酯的固結(jié)體是一種彈性體，伸長率達300%；而且遇水會膨脹，其體膨脹率達250%，具有彈性止水和以水止水的雙重功能。尤其適用于變形縫的處理。HW水溶性聚氨酯的可灌性好、強度高。

（2）凱利特堵漏寶

凱利特堵漏寶具有快凝、快硬、快速止水堵漏，抗?jié)B防裂、永久防水等特點，與新老混凝土、磚、石、鐵皮基層粘結(jié)牢固，可帶水作業(yè)，防火、無毒。

（3）IP-11

IP-11以多氰酸酯和多羥基聚醚進行聚合化學反應生成的高分子化學注漿堵漏材料。對建筑物結(jié)構(gòu)之滲漏水有立即止漏的效果，可用于地鐵隧道、裂縫、施工縫、伸縮縫等止漏工程。

3.公路隧道襯砌防范措施

（1）公路隧道襯砌損害整治措施

公路隧道襯砌損壞的修復復雜艱巨，要綜合分析造成其損壞的原因，制定合理、高效的治理辦法。主要采用加固圍巖，結(jié)合襯砌固化的辦法，現(xiàn)階段主要采用注漿加固、補強結(jié)構(gòu)和重建等方法。對于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的圍巖可應用注漿加固法，緩解襯砌的受力情況；加固襯砌結(jié)構(gòu)可采用補強結(jié)構(gòu)法，加強襯砌的承受能力；對于襯砌損壞嚴重的情況，要進行拆除重建。

（2）公路隧道襯砌侵蝕防治措施

針對襯砌的侵蝕情況，做好工程勘測，了解當?shù)氐牡刭|(zhì)、水文情況，查明侵蝕媒介的源頭及成分，結(jié)合對襯砌的侵蝕程度，合理補救。侵蝕的原因主要有是腐蝕介質(zhì)、易腐蝕物、地下水的流動，可采用密實性、防水性的材料進行襯砌的構(gòu)造，避免腐蝕介質(zhì)的侵蝕，可以通過排水渠解決相應問題。

（三）公路隧道火災防范措施

1.公路隧道的固定消防措施

噴淋滅火系統(tǒng)分為消火栓系統(tǒng)、水成膜泡沫滅火系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)及泡沫-水噴淋系統(tǒng)。在整條隧道內(nèi)，每隔一定的距離提供一個應急點（100～200m）。每個應急點有一個電話，兩個滅火器和一個消防栓以供應急使用。水噴霧滅火系統(tǒng)具有滅火減煙功能，同時用水量少、管道細小、消防供水排水簡單等優(yōu)點。

2.防火新材料的應用

（1）空心玻璃微珠改性丙烯酸

添加空心玻璃微珠可改變非膨脹型丙烯酸乳液涂料的防火性能，當空心玻璃微珠用量為6%時，火焰?zhèn)鞑ラL度和背火面溫度較未添加之前分別下降約30%和15%。空心玻璃微珠屬于無機材料，其防火性能主要源于其物理隔熱作用。當用量適宜時，空心玻璃微珠可在材料表面形成完整的覆蓋層，其優(yōu)異的中空隔熱結(jié)構(gòu)可提高涂料的防火性能。

（2）噴射無機纖維防火材料

人造無機纖維有硅酸鋁棉、礦棉、巖棉和玻璃棉等。硅酸鋁棉是石英和氧化鋁混合熔化噴絲成型的產(chǎn)物；礦棉、巖棉是玄武巖或輝綠巖熔化噴絲成型的產(chǎn)物；玻璃纖維是生產(chǎn)玻璃的原料在高溫下熔化噴絲成型的產(chǎn)物。這些纖維直徑都很細，僅幾個微米，外觀形狀和棉花相似。這些材料保留了原來材質(zhì)熔點高、耐高溫、不燃、不產(chǎn)煙、耐候、性能穩(wěn)定等優(yōu)良特性，同時又具有新的優(yōu)良特性，如容重輕、有柔性、導熱率低、吸聲及可再成型等。

（3）單組分無機非膨脹涂料

單組分非膨脹涂料的主要組成包括粘結(jié)料，阻燃劑、輕質(zhì)填料，纖維，聚合物，填料以及其他助劑，如緩凝劑、促進劑、纖維素醚、引氣劑等?？稍俜稚⑷槟z粉對輕質(zhì)砂漿的改性作用以及在輕質(zhì)保溫砂漿等得到廣泛的應用和認可。它在提高輕質(zhì)砂漿的粘接強度、耐水強度、耐凍融循環(huán)、抗壓強度、施工性和后期防開裂性等均有很大的提高。

3.公路隧道交通管理系統(tǒng)

公路交通隧道一般交通流量大，在各種緩解交通的措施中，避免交通堵塞是在發(fā)生火災時減小風險的主要措施。而避免交通堵塞的最佳方案是采用交通管理系統(tǒng)[5]。采用交通管理系統(tǒng)的優(yōu)點，不僅是緊急情況時所采用的應急措施，而且可用一般情況下的隧道風險補救措施，其有效性隨時得到測試和檢驗。采用交通管理系統(tǒng)可以從根本上避免重大災難事故的發(fā)生。

（四）結(jié)語

隨著百色經(jīng)濟建設快速發(fā)展，公路隧道事業(yè)也將持續(xù)、快速、蓬勃發(fā)展，修建山區(qū)高速公路、城市道路中的大而長、多系統(tǒng)復雜公路隧道工程將成為百色今后公路建設中一個重要的項目，為了完善和提升百色路網(wǎng)交通能力，改善交通狀況，只有保證其安全性才能保證其高效、舒適、經(jīng)濟地為人民的經(jīng)濟生活服務，相應的防滲漏防火災工作也必須及時跟上。只有在不斷落實科學發(fā)展觀的基礎上，實行科學管理，構(gòu)建、完善防護預警措施，才能及時、快速、簡便而又規(guī)范地指導隧道防滲漏防火災，確保公路隧道安全運營，有效維護隧道在設計使用年限內(nèi)的安全使用。

[1] 祝存芳.隧道排水施工質(zhì)量控制[J].中國公路,2008, (20).

[2] 鄧念兵.長大公路隧道防火救災對策研究[D].長安大學,2003-05.

[3] 郭澤剛.淺談隧道防排水設計與施工技術[J].山西建筑,2009,35(33):333-334.

[4] 陶西貴.公路隧道滲漏問題檢測分析及治理[J].地下空間與工程學報,2008,(3).

[5] 何川,李祖?zhèn)?方勇,等.公路隧道通風系統(tǒng)的前饋式智能模糊控制[J].西南交通大學學報,2005(5).

U459.2

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1008-1151(2011)05-0072-02

2011-02-15

黃卓宇（1983－），男，百色市開發(fā)投資集團助理工程師。