新建铁路隧道防灾救援疏散工程Ⅰ类变更设计说明.docx
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新建铁路隧道防灾救援疏散工程Ⅰ类变更设计说明
新建铁路
**至**线
隧道防灾救援疏散工程
Ⅰ类变更设计说明
****设计院有限公司
****年*月**
隧道防灾救援疏散工程设计相关专业
项目总工程师
魏其灿
专业设计负责人
专业名称
负责人
专业名称
负责人
桥梁
隧道
电力
通信
给排水
暖通
工经
站场
地质
线路
一、工程概况及现状
**线隧道24座，长64096m，占线路比例为56.7%。
除方家湾隧道（L=502m）为双线车站隧道外其余均为单线隧道。
全线隧道分布表表1
隧道长度分类（m）
L≤1km
3km≥L>1km
10km≥L>5km
L>10km
座数
14
6
2
2
长度小计（m）
7320
12600
11823
32353
合计
24座，总长64096m
目前除**、***特长隧道外其余隧道均已全部贯通。
二、变更依据及范围
（一）变更依据
1、《铁道部关于执行<铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范>有关要求的通知》（铁建设【2013】38号）；
2、《铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范》（TB10020-2012）；
3、《铁路隧道运营通风设计规范》（TB10068-2010）；
4、2014年4月8日**铁路有限公司《关于编制新建铁路**至**线隧道防灾救援疏散工程Ⅰ类变更设计的函》（**工管隧变函【2014】1号）；
5、2015年1月14日铁路总公司设计鉴定中心《关于新建**至**铁路隧道防灾救援疏散工程Ⅰ类变更设计的复函》鉴桥隧函【2015】19号；
6、2015年4月9日**铁路有限公司《关于**铁路防灾救援疏散工程Ⅰ类变更设计补充完善的函》（**工管隧变函【2015】92号）。
（二）变更范围
根据《铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范》（TB10020-2012）相关要求，**线符合设置防灾救援疏散工程条件的隧道（大于5km）有四座，分别为**隧道（6437m）、***隧道（5386m）、**隧道（15634m）、***隧道（16719m）。
三、初步设计批复意见及执行情况
**线工程初步设计于2008年11月铁道部以《关于新建**至**铁路初步设计的批复》进行批复：
隧道防灾贯彻“以防为主，防消结合”的原则，加强列车火灾检测及车内设备和旅客携带物品检查。
对火灾隐患做到早发现、早处理。
列车在洞内发生火灾时应尽量拉出洞外处理。
**、***隧道的消防及防灾救援方案原则按***车站、青林车站设置定点救援考虑，下阶段应结合运营管理模式进一步细化。
结合***车站定点救援要求，**隧道出口、***隧道进口双线车站隧道段设置双侧救援通道，隧道净空断面并应满足防灾通风、消防等设备布置要求。
救援通道按规定设置应急疏散标识，应急疏散标识处配备灯光及应急照明显示方向。
紧急出口设灯光照明和应急照明。
结合车站运营及防灾通风要求，***隧道双线车站隧道远洞口端应预留安设风机的土建条件，**隧道双线车站隧道远洞口端适当位置可设置通风竖井并预留安设风机的土建条件。
执行情况：
***车站、**隧道出口、***隧道进口处消防设备。
在里程DIK83+427左侧45m,地面高程为1732.80处，新建V=300m3钢筋混凝土山上消防水池一座，并距隧道洞口不小于50m处设置两座消火栓。
**隧道出口、***隧道进口双线车站隧道段及两侧救援通道中均已设置应急照明及疏散指示照明，照明电源由设于隧道外的隧道照明箱变EPS回路提供。
**隧道进口端、***隧道出口端各预留4处风机布置断面，***车站位于隧道内段落两侧设置1.25m的救援通道。
四、变更设计原因
2012年7月铁道部发布《铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范》（TB10020—2012），并于2013年2月下发《铁道部关于执行“铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范”有关要求的通知》（铁建设【2013】38号文），要求：
“所有在建铁路隧道工程应严格按照《规范》中3.0.2条和4.4.10条的强制性条文，设置防灾救援疏散工程等设施。
”
“2014年及以后竣工验收的铁路隧道工程，应全面执行《规范》规定。
如需变更设计的，按铁道部相关建设管理办法规定的程序报批。
”
为保证隧道应急人员疏散安全，结合本线实际情况编制了本次隧道防灾救援疏散专项设计。
因此，本Ⅰ类变更设计属于规范、标准变化引起的。
五、原设计情况
施工图中隧道内轮廓尺寸符合《铁路技术管理规程》（铁道部令第29号）中客货共线铁路建筑限界（V≤160km/h）的《隧道建筑限界图（电力牵引区段）》，并结合根据标准轨距铁路限界国家标准（GB146.2-83）要求进行绘制。
全线隧道断面按照时速120km/h，部颁发参考图设计，单线两侧各有宽0.95m水沟盖板平台，比轨面低30cm；双线断面两侧考虑1.25m的救援通道，见下图所示。
图5-1单线隧道建筑限界及衬砌内轮廓图（单位：
cm）
图5-2双线隧道建筑限界及衬砌内轮廓图（单位：
cm）
六、隧道防灾救援疏散工程设计
（一）防灾救援疏散工程设计原则及规范相关要求
2012年7月27日铁道部发布了《铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范》（TB10020—2012），并于2012年7月30日实施。
规范相关要求如下：
1、防灾救援疏散基本规定
（1）长度20km及以上的隧道或隧道群应设置紧急救援站，紧急救援站之间的距离不应大于20km。
紧急救援站应具备将人员快速疏散到安全区域并能自救或通过救援到达洞外的条件。
（2）长度10km以上的隧道洞身段应设置不少于1处紧急出口或避难所。
当施工辅助坑道具备设置紧急出口条件时，可增设1处紧急出口。
当施工辅助坑道条件不满足增设紧急出口标准要求时，可增设1处避难所。
（3）长度5km到10km之间的单洞隧道，应在隧道洞身段设置1处紧急出口或避难所。
（4）为救援疏散的施工辅助坑道，应按永久工程进行结构及防排水设计。
2、紧急救援站规定
根据《防灾规范》4.4.3规定救援站内应设置疏散站台，站台宽度宜为2.3m，且高于轨面不小于30cm。
3、紧急出口规定
（1）斜井式紧急出口：
当坡度不大于12%时，其水平长度不宜大于500m；当坡度不大于40%时，其水平长度不宜大于150m。
（2）紧急出口与正洞连接处应设便于开启的防护门，宽度不应小于1.5m，高度不应小于2.0m。
（3）斜井式、横洞式紧急出口断面尺寸不宜小于3.0m×2.2m（宽×高）。
4、避难所规定
（1）设置避难所的辅助坑道断面尺寸不宜小于4.0m×5.0m（宽×高）。
（2）设置避难所的坑道与正洞连接处应设便于开启的防护门，宽度不应小于1.5m，高度不应小于2.0m。
（3）避难所内待避空间净面积应根据所在工程具体情况、旅客列车行至、地区特征，按乘车人数的百分比确定需要待避的人数，待避人均面积按0.5m2/人考虑。
（4）设置避难所的坑道井底及待避空间范围的坡度不应大于3%，防护门开启范围应为平坡段。
5、防灾通风、其他设施等相关规定
根据防灾救援疏散工程确定与之配套的防灾通风、照明、供电、通信、控制、消防等设备系统。
（二）隧道群紧急救援站
1、隧道群概况
**隧道出口与***隧道进口间距离39m，***车站里程为DIK82+973～DIK84+074，**隧道进口DIK67+825至***隧道出口DIK100+217按一隧道群考虑，隧道群长32392m。
2、紧急救援站位置
紧急救援站满足的主要目标有如下几点：
能够实施旅客的集中、快速疏散与救援；能够减小火灾对运营的影响；能够提供安全舒适的避难场所。
按照《铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范》（TB10020-2012）紧急救援站设置要求，**、***隧道群应设置一处“紧急救援站”，“紧急救援站”设置在隧道群的中部。
结合地质情况和斜井布置情况，选择紧急救援站位置位于***车站，起迄里程为DIK83+200～DIK83+800。
原因如下：
紧急救援站位于***车站内，待火灾发生时，可以利用车站内的消防、照明、指示等设施；
DIK83+200、DIK83+643处各设置一座斜井（120m、203m），作为车站的进出站通道，位于紧急救援站内，有利于快速将旅客疏散至隧道外安全的地方；
**、***隧道间有39m明线，火灾发生时有利于隧道内排烟。
施工图设计中***车站处于隧道的段落隧道断面及麻庵河中桥每侧考虑1.25m的救援通道，不满足《铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范》（TB10020-2012）中疏散站台2.3m宽度的要求，现场隧道已完成二衬施工，如果拆除二衬扩挖隧道断面施工难度较大，施工风险无法保证，废弃工程很大。
根据《**铁路**-***隧道群紧急救援站防灾救援方案消防设计专家评审意见》：
采用加密疏散横通道、加强疏散引导等方式弥补疏散站台宽度不足的现状，能够满足隧道群的防灾救援要求。
DIK83+459～DIK83+474段路基及麻庵河中桥两侧救援通道加宽至2.3m。
紧急救援站内隧道范围线路左侧水沟加高30cm，与内轨顶面齐平，救援通道宽度增加至1.33m。
3、紧急救援站内疏散平导及横通道设置
救援站范围内隧道左侧设置疏散平道，救援站平导中线与隧道左线间距30m设置，与正洞相交60°，正洞平导采用疏散横通道相连，横通道间距50m，紧急救援站内横通道尺寸为4.5m×4m（宽×高），设置9处，每处长30m，平导尺寸为4.0m×5.0m（宽×高），平导纵坡与正洞保持一致，平导底面高程与正洞内轨顶面高程保持一致；**隧道出口端平导长200m，横通道4个，长120m；***隧道进口端平导长250m，横通道5个，长150m；平导及横通道一侧设置水沟，另一侧设置通信电缆槽。
事故情况下，列车停靠在紧急救援站内，开启靠近站台侧车门，乘客下车后根据指示标志寻找最近的横通道，通过横通道进入平导，通过平导直接疏散至洞外道路进入救援车场等待救援。
图6-1紧急救援站剖面图
图6-2紧急救援站平面图
图6-3横通道断面图图6-4疏散平导断面图
横通道及疏散平导支护参数表如下：
横通道及疏散平导支护参数表表2
模筑支护
围岩
级别
初期支护
二次衬砌
喷混凝土
系统锚杆
钢筋网
钢架
厚度
cm
位置
位置
长度
纵/环间距
位置
间距
cm
位置
间距m
拱墙cm
铺底cm
Ⅴ
15
拱墙
拱墙
2.5
1.0/1.2
拱墙
25
拱墙
1榀/1mI12.6
30
35
横通道与疏散平导、正洞相交的5m范围钢架间距调整为0.5m，确保施工安全。
4、紧急救援站防灾通风设计
施工图设计中**隧道进口端DIK68+621～DIK68+961段、***隧道出口端DIK99+280～DIK99+620段落预留4处悬挂风机断面。
为满足隧道群运营及防灾救援需要，经计算：
**隧道进口端预留风机断面处设置20台射流风机，***隧道出口端预留风机断面处设置24台射流风机，风机型号为SDS-112K-37型。
**隧道DIK68+690、DIK68+790右侧设置2处隧道通风箱变洞室；DIK68+640、DIK68+740、DIK68+840、DIK68+940右侧设置4处风机控制柜洞室。
***隧道DIK99+450、DIK99+550右侧设置2处隧道通风箱变洞室；DIK99+300、DIK99+400、DIK99+500、DIK99+600右侧设置4处风机控制柜洞室。
通风箱变洞室尺寸为13.5m×4.5m×4.5m（深×宽×高），风机控制柜洞室尺寸为7.5m×4.5m×4.5m（深×宽×高）。
每处电力箱变洞室预埋6根φ100镀锌钢管，将电力电缆槽、通信电缆槽连通。
（三）紧急出口及避难所的设置
根据《铁路隧道防灾救援疏散工程设计规范》要求，结合目前辅助坑道已施工完毕的设置情况，紧急出口及避难所设置方案如下：
1、**隧道（L-6437m）
**隧道长6437m，斜井满足《防灾规范》要求的“当坡度不大于12%时，其斜井水平长度不宜大于500m”为紧急出口的条件，因此利用现场斜井作为隧道防灾救援紧急出口，与线路相交里程为DK17+250，交叉口30m、斜井口30m范围设置二衬并进行防排水设计。
***道辅助坑道表表3
序号
项目
相交里程
长度
平面夹角
与线路关系
坡度
（%）
围岩统计
备注
Ⅳ
Ⅴ
1
1#斜井
DK17+250
326
48°49’42”
左侧
9.7
66
200
60
双车道
图6-5**隧道辅助坑道示意图
**隧道斜井X0+70处右侧设置一处通风箱变洞室尺寸为10.5m×4.5m×4.5m（深×宽×高）；X0+90处右侧设置一处风机控制柜洞室，尺寸为5.5m×4.5m×4.5m（深×宽×高）。
2、***隧道（L-5386m）
***隧道长5386m，斜井满足《防灾规范》要求的“当坡度不大于12%时，其斜井水平长度不宜大于500m”为紧急出口的条件，因此利用现场斜井作为隧道防灾救援紧急出口，与线路相交里程为IDK47+000，交叉口30m、斜井口50m范围设置二衬并进行防排水设计。
上赵家隧道辅助坑道表表4
序号
项目
相交
里程
长度
平面夹角
与线路关系
坡度
（%）
围岩统计
备注
Ⅳ
Ⅴ
1
斜井
IDK47+000
260
61°12’38”
右侧
7.3
80
130
50
单车道
图6-6***隧道辅助坑道示意图
***隧道斜井X0+70处右侧设置一处通风箱变洞室尺寸为10.5m×4.5m×4.5m（深×宽×高）；X0+90处右侧设置一处风机控制柜洞室，尺寸为5.5m×4.5m×4.5m（深×宽×高）。
3、**、***隧道群（L-32392m）
根据实际地形情况，**、***隧道群已无条件重新施作紧急出口或避难所，本次变更利用既有的辅助坑道作为紧急出口或避难所，见下图所示：
图6-7辅助坑道示意图及要素表
根据**、***隧道群辅助坑道的实际分布情况及长度，隧道群紧急出口及避难所设置如下：
现场实际施工情况：
**隧道2#斜井（L-2230m）、***隧道4#斜井（L-1280m）斜井长度均大于1Km，施工中出水量较大，围岩破碎，出现较大塌方，均采用绕行措施。
不利于隧道救援。
《**线隧道防灾救援疏散工程专项设计方案》已于2013年10月报送**铁路有限公司，经研究最终决定：
采用**隧道4#斜井（L-120m）、***隧道1#斜井（L-203m）作为隧道群紧急出口，**隧道1#斜井（L-1200m）、3#斜井（L-1400m）,***隧道3#斜井（L-2177m）、5#斜井（L-729m））作为隧道群避难所设计。
示意图如下：
图6-8紧急出口及避难所示意图
由于隧道救援通道通风及防灾供电的需要，**隧道1#、3#斜井、***隧道3#、5#斜井X1+10处设置通风箱变洞室和风机控制柜洞室，尺寸分别为10.5m×4.5m×4.5m（深×宽×高）和5.5m×4.5m×4.5m（深×宽×高）。
**隧道4#斜井与***隧道1#斜井X0+50处左侧各设置一处风机控制柜洞室，尺寸为5.5m×4.5m×4.5m（深×宽×高）。
**隧道距出口最近的横通道内中间位置设置一处消防泵间，尺寸为：
7.5m×4.5m×4.5m（深×宽×高）。
（四）紧急出口及避难所设计
紧急出口、避难所均结合利用现有辅助坑道设置。
1、紧急出口
紧急出口与正洞交叉口处采用50cm厚混凝土墙封堵，墙内预留2.0m×2.0m（宽×高）防护门，辅助坑道洞口处封堵后预留格栅不锈钢门，平面布置如下图所示：
图6-9紧急出口布置平面图
利用斜井作为紧急救援出口或避难所时，纵向坡度均不大于12%，横断面结合辅助坑道情况设置，单车道内净空5.0m×5.9m（宽×高），内轮廓如下图所示，斜井与正洞相交处及斜井口、悬挂风机处设置模筑衬砌，其于段落为喷锚衬砌。
图6-10无轨运输斜井单车道断面内轮廓
隧道防灾救援紧急出口左侧（面向出口）设置通信电缆槽，与正线电缆槽勾通，电缆槽尺寸为30cm×20cm（宽×深）,覆水泥盖板，每隔20m设置一处泄水孔。
**、***隧道分别利用无线直放站洞室各1处，**隧道为DK17+145、***隧道为IDK47+300。
洞室设置防火防护门，门向外开启，严禁侵入建筑限界。
具体要求详见《铁路工程设计防火规范》（TB10063-2007）（2012年版）。
**、***隧道群紧急救援站洞室设置在***隧道1#斜井内，距与交叉口50m右侧处（面向出口），洞室尺寸为3000×7200×3000（宽×深×高，单位：
mm）；设备洞室口内侧地面下预留一个余长腔，电缆余长腔腔体净空尺寸：
4000×2500×200（宽×深×高，单位：
mm），盖板采用钢筋混凝土板。
设备洞室、电缆槽及余长腔内防水要求：
不应有积水或常流水现象并设泄水孔。
设备洞室内预留300mm×200mm（宽×深）地沟，上采用防火材料的盖板防护，与地面齐平；门宜外开或推拉，应安装安全保险锁，门窗良好防尘。
（门高不低于2.2m，净宽不小于1.0m），地面均匀载荷800Kg/m2；水磨石地面；洞内地面高出横通道地面200mm；洞室做防水处理；良好防尘。
洞室内设2处与隧道综合接地连接钢筋相连的接地端子。
2、避难所
与正洞交叉口处采用50cm厚混凝土墙封堵，墙内预留2.0m×2.0m（宽×高）防护门，设计尺寸大于规范要求，满足规范。
避难所端头及辅助坑道洞口处封堵厚预留格栅不锈钢门，平面布置和纵断面如下图所示：
图6-11避难所布置平面和纵断面图
将斜井底部斜0+05～斜0+95段坡道加以改造设置避难所。
主要措施如下：
在斜0+30～斜0+95段坡道设置台阶，台阶采用C20混凝土，每级台阶宽2m。
设置缓坡台阶长65m，每台阶高15cm，宽2.0m，纵坡为1%。
避难所断面如下图：
图6-12无轨运输斜井单车道加大断面内轮廓
避难所面积按照列车定员1200人考虑，每人0.5m2，所需面积为600m2，经计算，避难所内待避人均面积=6.9m×90m=621m2，满足规范要求。
3、紧急出口及避难所支护参数
原设计辅助坑道作为施工辅助坑道，均按临时工程设计，除井底与正洞交叉地段以及洞口Ⅴ级浅埋围岩地段采用模筑衬砌外均采用喷锚支护。
本次变更设计利用斜井作为避难所，初期支护维持原喷锚支护，避难所范围施作防排水系统及模筑衬砌，单双车道支护参数详见下表：
无轨运输斜井单车道支护参数表表5
模筑支护
围岩
级别
初期支护
二次衬砌
喷混凝土
系统锚杆
钢筋网
钢架
厚度
cm
位置
位置
长度
纵/环间距
位置
间距
cm
位置
间距m
拱墙cm
铺底cm
Ⅲ
8
拱墙
拱部
2.0
1.5
局部
25
25
20
Ⅳ
10
拱墙
拱墙
2.0
1.2
拱部
25
拱墙
局部I12.6
25
30
Ⅴ
15
拱墙
拱墙
2.5
1.0/1.2
拱墙
25
拱墙
1榀/1mI12.6
30
35
无轨运输斜井加大断面支护参数表表6
模筑衬砌
围岩
级别
初期支护
二次衬砌
喷混凝土
系统锚杆
钢筋网
钢架
厚度cm
位置
位置
长度
纵/环间距
位置
间距
cm
位置
间距m
拱墙cm
铺底cm
Ⅲ
8
拱墙
拱部
2.0
1.5
拱部
25
拱墙
局部I12.6
25
20
Ⅳ
10
拱墙
拱墙
2.0
1.2
拱墙
25
拱墙
局部I12.6
25
30
Ⅴ
15
拱墙
拱墙
2.5
1.0/1.2
拱墙
25
拱墙
1榀/1mI12.6
30
35
无轨运输斜井双线断面支护参数表表7
模筑衬砌
围岩
级别
初期支护
二次衬砌
喷混凝土
系统锚杆
钢筋网
钢架
厚度cm
位置
位置
长度
纵/环间距
位置
间距
cm
位置
间距m
拱墙cm
铺底cm
Ⅲ
10
拱墙
拱部
2.0
1.5
拱部
25
拱墙
局部I12.6
25
20
Ⅳ
15
拱墙
拱墙
2.5
1.2
拱墙
25
拱墙
局部I16
30
30
Ⅴ
20
拱墙
拱墙
3.0
1.0/1.2
拱墙
25
拱墙
1榀/1mI16
35
40
4、防排水
拱墙衬砌背后设厚度不小于1.5mm的防水板，板后铺设无纺布缓冲层；拱墙环向、墙脚纵向设硬式盲管。
环向盲管（φ50HDPE单壁打孔波纹管）间距按9m考虑，纵向盲管（φ80HDPE双壁打孔波纹管）每隔5m左右通过边墙进水孔引入侧沟。
环向施工缝设置中埋式止水条和背贴止水带形成复合防水构造。
在紧急出口、避难所及横通道防护门前方0.5m处设置一道截水沟，水沟用铁篦子覆盖，用以拦截斜井的渗漏水，同时在井底两侧设两道水沟，水沟一侧接截水沟，一侧接入隧道侧沟，将截水沟中的水引入隧道侧沟。
5、其他
紧急出口（或避难所）与正洞连接处设置防护门，防护门总宽为2m，高度为2m，横通道两端设置防护门，尺寸为3.4m×2.0m（宽×高）。
双扇外开（开启方向为逃生方向），严禁侵入建筑限界。
防护门防火时间不小于3小时，抗暴荷载不小于0.1MPa,其余指标必须符合《铁路工程设计防火规范》（TB10063-2007）（2012版）相关要求。
在紧急出口（或避难所）的洞口（斜井口）设置1个铁栅栏门，用以阻挡隧道外人员进入，栅栏门设置向外开启。
**隧道斜井口位于冲沟内，实测斜井口高程为1274.0，百年洪水位为1275.6，斜井口设置一挡水墙，采用C20混凝土浇筑，长6m，厚2m，高3.5m，基础深1.5m，共计混凝土42m3。
***隧道斜井口位于天河河谷右侧，斜井口实测高程为1570.09，百年洪水位为1575.00，为防止汛期河水倒灌斜井，将天河改移至左侧靠山侧，斜井口设置弃砟场，砟顶高程1577.00。
**隧道1#斜井口位于天河河谷右侧，下游设计为张家川水库，据实际收集的水库资料显示，水库设计最高水位为1945.8m，常水位为1944.7m，1#斜井口实际高程为1951.79m，最高水位与斜井口高差约6m，水坝距斜井口约1.8km。
天河河流冲向斜井口，为防止河水冲刷斜井口河堤，对斜井口河道进行防护，采用C20混凝土，防护堤长50m，斜井口上游防护40m，墙高7m，厚2.0m，埋入河床底1.5m，共计700m3混凝土。
**隧道4#斜井口河道防护总长50m，斜井口上游防护40m，墙高5m，厚2.0m，埋入河床底1.5m，共计500m3C20混凝土。
***隧道1#斜井口河道防护总长150m，墙高5m，厚2.0m，埋入河床底1.5m，共计1500m3C20混凝土。
（五）紧急救援站、紧急出口（避难所）救援道路、停车场
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