bài giảng Chống cháy nổ cho công trình

Điều kiện sử dụng công trình ngầm gắn liền với các giải pháp chống cháy, chống nổ và chống bị nhiễm chất độc hại..  Công trình Ngầm có môi trường dài.Nhiều hầm ngầm có kích thước dài nh

Chống cháy nổ cho công

trình ngầm

Công trình ngầm bắt đầu được xây dựng nhiều ở nước ta.Công trình ngầm tập trung như hầm nhà cao tầng đang được xây dựng nhiều, số lượng hiện nay

đã đến hàng trăm và có ngôi nhà

có 5 tầng dưới mặt đất.

PGS Lê Kiều

Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Các điểm giao thông tĩnh ngầm đang chuẩn bị xây dựng để đỗ xe trong nội

đô và ven nội Một số dự án giao thông tĩnh đến 8 ~ 9 tầng dưới mặt đất, chứa trên 500 xe ô tô Hầm đường bộ vào loại lớn trên đường quốc lộ 1 A đã được xây dựng

Hà nội và thành phố Hồ Chí Minh đang tích cực nghiên cứu hệ xe điện ngầm trong giao thông đô thị với chiều dài hàng chục cây số Hệ hầm dài thu gom

kỹ thuật (collector) đã có một số đề tài nghiên cứu cấp Nhà Nước được triển khai và đã báo cáo kết quả Một số thành phố đang thiết kế hệ hầm thu gom

kỹ thuật và tích cực chuẩn bị xây dựng

Hầm ngầm có những đặc thù như nằm sâu dưới lòng đất, không gian bị bao kín và giao thông với mặt đất hạn chế đòi hỏi những điều kiện về an toàn sinh mạng cho người sử dụng cao Điều kiện sử dụng công trình ngầm gắn liền với các giải pháp chống cháy, chống nổ và chống bị nhiễm chất độc hại

1 Đặc điểm của Công trình Ngầm về mặt nhiễm độc và bị cháy nổ

 Công trình Ngầm có môi trường kín

Môi trường kín, không gian bị hạn chế theo các phương, tạo nên sự tích tụ khói khi cháy hoặc nồng độ hơi độc cao gây ra mối nguy hiểm cho con người đang trong môi trường này Không những thế, khi cháy nhiệt độ trong môi trường kín tăng nhanh trực tiếp làm nguy hiểm đến sức khoẻ và cuộc sống Khi cháy trong môi trường kín, hàm lượng ôxy trong môi trường giảm nhanh, hàm lượng chất độc lan tỏa nhanh gây khó khăn hoặc làm mất đi sự sống của con người

Môi trường kín nên lối đi, lại, giao thông hạn chế, khó thoát người , nhất là trong khi tình trạng tâm lý bức xúc và khẩn trương cần thoát người

 Công trình Ngầm có môi trường dài.

Nhiều hầm ngầm có kích thước dài như hầm tuynen giao thông, cống, gây khó thoát người khi trong hầm bị cháy, nổ hoặc không khí bị nhiễm độc Thí dụ như hệ thống hầm metro ở Luân Đôn , ngày 7 tháng 7 năm 2005 một loạt bom của bọn khủng bố được gây nổ trên đường xe điện ngầm Địa điểm

bị nổ là đoạn đường từ ga Aldgate và ga Phố Liverpool , từ Công trường Russel đến ga King's Cross St Pancras, Từ ga Edgware Road đến ga Paddington Các vụ nổ này làm thiệt mạng 56 người Ngày 21 tháng 7 năm

2005 lại nổ ở các ga Shelpherd's , ga Warren Street và ga Oval trên đường xe điện ngầm , ngoài ra còn nổ trên xe buýt ở Shoreditch

Hai thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh đang thực hiện dự án xây dựng hệ thống mê-trô trong thành phố

 Công trình Ngầm có môi trường sâu

Nhiều loại hầm ngầm nằm sâu dưới mặt đất nên khó lên, khó thoát người ra khỏi vùng nguy hiểm

 Nguy cơ cao hơn các dạng công trình khác

Ngoài những đặc điểm nêu trên, khả năng công trình ngầm bị xập, bị ngập nước, bị bít kín là những nguy cơ tạo nên sự cần thiết phải quan tâm dến an toàn khi sử dụng công trình ngầm Công trình ngầm có nguy cơ về cháy nổ, nhiễm độc cao hơn các dạng công trình khác

1 Những vụ tai nạn lớn xảy ra trên thế giới và trong nước

 Cháy nổ hầm lò do cháy, do xập hầm lò hoặc do nổ hơi than gọi là grizou

Nổ hầm mỏ là tai nạn hay gặp trong khai thác tài nguyên ngầm dưới mặt đất Trung Quốc là nơi có nhiều vụ nổ lò khai thác khá nhiều Mới ngày 27 tháng

11 năm nay, 2005, mỏ than Đông Phương nằm gần thành phố Thất Đài Hà thuộc tỉnh Hắc Long Giang, phía Đông Bắc Trung Quốc bị nổ do than cám bắt lửa nên gây nổ, làm phá huỷ toàn bộ hệ thống thông gió của hầm Số nguời đang làm việc dưới hầm là 221 người, mới cứu được 72 người, chết và mất tích 149 người Riêng năm 2004, tại Trung Quốc có đến 6000 công nhân

mỏ thiệt mạng vì tai nạn nổ, xập hầm lò

 Chất độc Sarin ( Nhật )

Sáng ngày 20 tháng Ba năm 1995 bọn khủng bố đã để các gói chất độc làm

tê liệt thần kinh Sabin tại 5 chỗ trong ba đường xe điện ngầm ở Tokyo , Nhật bản Hệ đường xe điện ngầm Tokyo có 23o km , vận chuyển hàng triệu lượt khách hàng ngày Hệ thống báo động đã phát hiện kịp thời khi chất độc phát

tán nhưng đã có tới 5-6000 người bị nhiễm độc Trên ba nghìn người đã phải vào cấp cứu bệnh viện tuy nhiên số người bị nặng chỉ vài chục người, chủ yếu là do các suy giảm vận động của tim mạch và phổi Có thể xem chi tiết tại trang web : http://www.sos.se/SOS/PUBL/REFFERENG/9803020E.html

 Nổ ở đường xe điện ngầm Matxkva

Vụ nổ lớn tại đường xe điện ngầm Matxkva đã xảy ra khoảng 8 giờ 40 phút sáng ngày thứ Sáu 6 tháng 2 năm 2004 làm chết 40 người và trên một trăm người bị thương Khói đã bao phủ đoạn hầm dài hàng trăm mét Vụ nổ xảy

ra tại gần khu vực ga Paveletskaya ngay tại trung tâm Thủ đô Matxkva đến tận ga Avtozavodskaya Nhiều toa xe điện ngầm bị hỏng nặng

 Nguy cơ khủng bố toàn cầu hiện nay

Hiện nay nguy cơ khủng bố vào các khu tập trung dân cư, vào các cơ sở buôn bán, các đầu mối giao thông , các đồn công an rất cao Tập trung khủng

bố mạnh là Iraq, Pakistan, khu vực Chesnia thuộc Nga, Indonêxia, Philipines Những lần khủng bố thường làm chết và bị thương nhiều người Khủng bố đã tiến thành những lần đánh bom liều chết rất nguy hiểm Hầu hết các nước đã phải liên kết với nhau trong phong trào chống khủng bố quốc tế

1 Những yêu cầu về mặt thiết kế

Nhằm hạn chế tác hại của cháy nổ và môi trường bị đầu độc trong công trình ngầm, quá trình thiết kế phải đề cập đến các giải pháp chủ yếu như sau:

 Ngách lánh nạn

Cần tính toán và bố trí ngách lánh nạn từ các đường hầm chính về hai bên đường hầm với khoảng cách thích đáng làm sao để nếu có cháy, nổ hoặc môi trường trong công trình ngầm bị đầu độc thì người đang trong hầm có chỗ lánh nạn kịp thời, hạn chế những thiệt hại và nguy hiểm do tai nạn gây

ra

Những thông số để tính toán ngách lánh nạn là khoảng cách giữa hai ngách liền kề nhau, chiều dài đoạn ngách, , tiết diện ngách, sự liên thông giữa ngách với các phương tiện phụ trợ khác như lối ra, quạt thông gió, khoảng không hút gió

 Hệ báo động

Hệ báo động gắn liền với các thiết bị dò tìm nguy hiểm Hệ dò tìm nguy hiểm hay hệ phát hiện nguy hiểm sử dụng các đầu dò (detectors ) Các đầu

dò cháy có hai loại là đầu dò dựa vào cơ chế cản quang và loại đầu dò theo

cơ chế nhiệt Đầu dò theo cơ chế cản quang hoạt động dựa vào nguyên tắc khi môi trường có khói với mật độ đủ ngăn tia sáng truyền trong môi trường thì đầu dò phát lệnh báo động Đầu dò theo cơ chế nhiệt hoạt động dựa vào nguyên tắc khi nhiệt độ môi trường chung quanh đầu dò đến mức quy định thì một mũi nhọn trong đầu dò chọc thủng màng nước chứa ở đầu dò làm phun nước tưới khu vực nguy hiểm cháy đồng thời phát lệnh báo động Trong thiết kế phải ghi rõ những dấu hiệu để treo trên tường, trên vách để chỉ dẫn khi có sự cố cháy , nổ hay nhiễm độc thì phải làm thế nào

 Ngăn khu vực

Với những hầm dài như lối giao thông trong các cửa hàng bách hoá, siêu thị dưới lòng đất có nhiều người đi bộ qua lại, có thể bố trí vách ngăn, chia không gian dài và rộng thành các khoảng không gian hẹp để ngăn các tác hại của cháy và lan truyền nhiễm độc xuất hiện Tại những vách ngăn này nên

có cửa dễ đóng mở để khi có cháy, có nhiễm độc môi trường, chỉ cần đóng cửa là hạn chế được tác hại của cháy hoặc chất độc

Để thoát không khí do mật độ ngưòi đông gây ra dưới tầng hầm, có hệ thông gió với tốc độ khá cao Không khí luân chuyển cao gây ra những khó chịu cho người đang qua lại dưới hầm Vách ngăn làm cho không khí lưu chuyển hợp lý, vẫn bảo đảm các thông số không khí theo yêu cầu mà điều chỉnh được sự lưu thông không khí một cách chủ động

 Thông gió

Thông gió tốt điều chỉnh được chất lượng không khí trong hầm Thông gió được thiết kế cưỡng bức , sử dụng các phương tiện cơ khí hoặc kết hợp thông gió tự nhiên có cải thiện Thông gió tự nhiên có cải thiện là sử dụng những hầm nối lên khoảng không cao hơn mặt hầm chính mà ở miệng hầm thông gió này có tốc độ không khí đủ tạo ra áp lực âm hút không khí bên trong hầm thoát ra bên ngoài

Thông gió là vấn đề kỹ thuật hết sức quan trọng trong việc sử dụng hầm kín dưới mặt đât Không bảo đảm chế độ thông gió thích hợp dẫn đến sự không thích dụng cho sử dụng hầm

Sơ đồ quạt gió có thể bố trí như sau:

 Kiểm tra, kiểm soát luồng ra vào

Hầm ngầm có mối nguy hiểm cao hơn các loại công trình khác Kiểm soát đối tượng ra vào, chống khủng bố là nhiệm vụ thiết yếu của tổ chức sử dụng hầm ngầm

Kiểm tra , kiểm soát luồng người ra vào hầm kết hợp sử dụng trang bị điện

tử và người kiểm tra Phải dùng người kiểm tra khi có lệnh báo động hay trường hợp có nghi ngờ nguy cơ khủng bố Vị trí cần kiểm tra, kiểm soát, cũng như những khu vực xung yếu phải được dự liệu trong bản thíêt kế kiến trúc công trình ngầm

1 Những yêu cầu trong quá trình thi công

 Quy định về vận chuyển

Quá trình thi công có việc phải vận chuyển đất đá ở nơi vừa đào ra khỏi hầm Tuỳ khối lượng, tuỳ sự liên tục thải đất đá thừa, tuỳ cự ly mà sử dụng phương tiện thích hợp Nếu cự ly gần, có thể sử dụng máy ủi, máy gạt Cự ly

xa có thể sử dụng băng chuyền, băng tải chuyển ra khỏi cửa hầm Xa nữa có thể sử dụng ô tô chuyển một lần đến nơi đổ đất Có thể chuyển thủ công bằng xe cút kít nếu lượng đất đá thải ra với nhịp độ thấp Phương tiện thủ công như xe cút kít, xe cải tiến làm nhiệm vụ chuyển đất đá thừa trong hầm

ra miệng hầm là biện pháu thích hợp khi tốc độ đào chậm Còn có thể chuyển đất đá dư thừa bằng cách xói nước làm đất đá di chuyển trong rãnh

ra bên ngoài hầm, nếu trong hầm có độ dốc thoả đáng và làm rãnh thoát nước

Biện pháp vận chuyển được xem xét về tốc độ vận chuyển, sao cho lòng hầm không bị ùn, lượng đất đá dư làm ảnh hưởng đến mặt bằng thi công Cần chú ý rằng môi trường kín trong hầm, phải hạn chế tiếng ồn do phương tiện cơ giới cũng như khói sinh ra từ máy phát nổ của phương tiện vận chuyển cơ giới

 Quy định về cất chứa

Quá trình thi công hầm có các vật liệu, thiết bị cần cất chứa tạm trong hoặc ngoài hầm như sau :

- Máy móc và phụ tùng máy chuẩn bị dùng cho thi công

- Vật tư sắp được sử dụng như thuốc mìn, kíp mìn, dây cháy hoặc dây nổ

- Đất sét nhồi lỗ mìn ( bua )

- Đất đá chưa chuyển đi được

- Phuy chứa nước dự trữ, nước và cát chữa cháy.

Mọi thứ vật tư, vật liệu chứa trong hầm, tại và gần nơi thi công phải được xếp gọn, không cản trở đến quá trình thi công và quá trình di chuyển của các phương tiện di chuyển trong hầm Những loại vật tư có thể gây tai nạn như các phương tiện phát nổ, xăng, dầu, mỡ phải bố trí tại vị trí ít có khả năng bị

va chạm, thoáng, mát và phải làm rào ngăn khoanh khu vực và có biển báo cảnh giới Ra vào những khu vực này phải mở khoá và chỉ người có trách nhiệm mới được mở khoá vào khu vực này

 Quá trình đào

Quá trình đào phải tuân theo đúng thiết kế do nhà thầu vạch ra và được chủ đầu tư duyệt bằng văn bản Để đào hầm dài có thể sử dụng máy đào theo kiểu khoan lỗ nhỏ, nông, rồi nạp thuốc mìn, cho nổ mìn để bóc đất đá Có máy khoan theo kiểu mài lớp đá ở gương hầm để tháo đất để di chuyển đi Đào hầm tập trung có cách đào hở, có cách đào trong hố có chắn vách cừ thép, cừ bê tông cốt thép hoặc có tường trong đất ( tường barrette )

Cần nghiên cứu kỹ hồ sơ về địa điểm xây dựng, về đường cáp ngầm, ống ngầm, và những hố cất chứa, chôn hoá chất độc hại tại khu vực Ngay tại miền Trung nước ta và Tây nguyên, nhiều khi đào móng xây dựng công trình đã gặp những khu vực chôn hoá chất độc hại làm ô nhiễm môi trường,

có hại cho người lao động trên công trường, cho người sử dụng lâu dài cũng như cộng đồng dân cư chung quanh nơi xây dựng

Quá trình đào hầm dài có thể gặp những túi nước, ống nước, cáp điện Cần thi công nhẹ nhàng, khi gặp những trở ngại vừa nêu, cần có giải pháp xử lý thích hợp, tránh độc hại, đồng thời không làm cản trở đến khu dân cư đang

sử dụng hệ ống ngầm, cáp ngầm

Quá trình đào đắt gặp dị vật cổ đại, đồ gốm sứ, đồ đồng, đồ cổ nói chung, cần báo cáo với cơ quan văn hoá, bảo tàng vì đây là tài sản quốc gia

Quá trình đào đất gặp túi hoặc thùng chất độc hoá học là điều cần hết sức lưu tâm và xử lý kịp thời Nước ta trải qua nhiều năm chiến tranh ác liệt Trong cuộc chiến tranh có sử dụng nhiều hoá chất độc hại nên quá trình đào hầm gặp những thùng hoá chất không phải là hiếm khi xảy ra

Việc sử dụng thuốc trừ sâu trong sản xuất nông nghiệp ở nước ta khá phổ biến Nhiều kho thuốc trừ sâu quá hạn sử dụng hay của các cơ quan thương mại trước đây chôn dấu, nay cơ quan giải tán, di chuyển với tinh thần trách nhiệm kém, với cơ chế tổ chức lỏng lẻo, với nhận thức về tác hại của chất độc đơn sơ, nhiều nơi cất chứa chất độc đã để lại trong lòng đất mà không có biện pháp bảo quản, lưu giữ thích hợp làm ô nhiễm môi trường đất Xây dựng công trình ngầm không tránh được những trường hợp gặp những rủi ro tiếp xúc với những nơi cất chứa chất độc hoá học

Quá trình thi công gặp những túi chất độc, những nơi cất chứa bị bỏ quên phải ngừng ngay thi công và có biện pháp đối phó thích hợp

Điều trước tiên là cần phải tiến hành các khâu báo cáo cho các cơ quan chịu trách nhiệm như cấp trên trực tiếp, chủ đầu tư, cơ quan quản lý hành chính địa phương, cơ quan bảo vệ môi trường địa phương

Những biện pháp cấp bách phải tiến hành ngay là cấp phát và sử dụng trang

bị bảo hộ lao động thích hợp như mọi người phải mang mặt nạ phòng độc, quần áo, giày , găng phòng độ Phải tiến hành thông gió cưỡng bức, đua

không khì bị nhiễm độc tới nơi và được xử lý sao cho mức độ độc hại không còn nguy hiểm cho con người

Mọi người lao động trong khu vực có cất chứa chất độc phải tuân theo chỉ dẫn về lao động, đi lại, di chuyển theo chế độ báo động khẩn cấp trong tình trạng mức nguy hiểm cao

 Hệ cảnh báo và báo cáo

Trong hầm phải bố trí các bảng chỉ dẫn cảnh báo các tình huống về cháy nổ, chất độc Những nơi có khả năng bị nổ, phải có những ghi chú về điều kiện làm việc, ghi chú về điều kiện an toàn chống nổ Nơi có khả năng cháy cao, phải có chỉ dẫn các điều kiện chống cháy, các điều kiện lao động Những biển báo phải để ở nơi dễ đọc, dễ thấy, đủ ánh sáng Khi cần thiết, các lệnh báo phải có ánh sáng phát ra từ các lệnh báo này để mọi người lao động, giao dịch trong hầm ngầm đều có thể biết và tuân thủ các chỉ dẫn

Mọi diễn biến về các điều kiện môi trường bên trong hầm ngầm phải thường xuyên báo cáo về bộ phận điều hành hầm Các thông số điều kiện môi trường phái có thiết bị đo, thiết bị dò tìm và những thông tin về điều kiện môi trường phải có dụng cụ đo và thường xuyên thông báo về bộ phận điều hành hầm ngầm để có chế độ điều chỉnh thích hợp Bộ phận điều hành hầm ngầm phải có bộ phận chuyên trách về an toàn chống cháy nổ và chống độc Bộ phận điều hành hầm ngầm phải có đầy đủ phương tiện kiểm soát tại mọi khu vực ngoài những thiết bị đo thống số môi trường như hệ thống camêra, hệ thống liên lạc, hệ loa đài để ra những lệnh kịp thời khi có tính huống nguy hiểm Mọi kết quả đo phải được lưu giữ để có nhận định tổng quát về quá trình vận hành và có biện pháp quản lý sao cho việc vận hành hầm ngầm được an toàn và tiện dụng