高速公路隧道消防安全事故分析及設(shè)計(jì)探討

胡曉偉 高曉培 苑俊杰

【摘 要】文章首先介紹了高速公路隧道火災(zāi)成因，然后探討高速公路隧道消防安全設(shè)計(jì)，最后針對(duì)高速公路隧道消防工程的設(shè)計(jì)提出了合理性的建議。

【關(guān)鍵詞】高速公路隧道；消防安全；設(shè)計(jì)

一、前言

目前，高速公路隧道消防工程的質(zhì)量要求越來(lái)越嚴(yán)格，我國(guó)在其消防安全事故分析及設(shè)計(jì)方面也取得了一定的成績(jī)，但依然存在一些問(wèn)題。因此，加強(qiáng)對(duì)高速公路隧道消防安全事故分析及設(shè)計(jì)的探討，對(duì)高速公路隧道工程的質(zhì)量安全具有重要的意義。

二、必要性

高速公路是全封閉、多車道、具有中央綠化隔離帶、全立體交叉、集中管理、控制出入、多種安全服務(wù)設(shè)施配套齊全的高標(biāo)準(zhǔn)汽車專用公路，具有行駛速度高、行車安全、通行能力大、運(yùn)輸成本低、經(jīng)濟(jì)效益好等特點(diǎn)。高速公路不僅是交通現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，也是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。全世界已有80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)擁有高速公路，到2009年底，我國(guó)高速公路的通車總里程達(dá)6.5萬(wàn)km，位居世界第二。

隧道在高速公路運(yùn)營(yíng)中發(fā)揮重大作用的同時(shí)，其交通安全形勢(shì)也愈發(fā)嚴(yán)峻。近年來(lái)，我國(guó)已發(fā)生多起重特大公路隧道交通安全事故，因此預(yù)防和控制隧道交通安全事故已成為公路交通安全工作的重點(diǎn)。

三、高速公路隧道火災(zāi)成因

1、交通事故

雖然高速公路隧道口都有限速標(biāo)志，但大部分車輛時(shí)速仍在100公里/小時(shí)以上，而且車輛在進(jìn)入隧道口時(shí)會(huì)產(chǎn)生“黑洞效應(yīng)”，正常人的眼睛適應(yīng)需要10～15s，再者由于隧道常年處于陰冷、潮濕的環(huán)境，從而加重了車輛追尾事故發(fā)生的可能性。

2、隧道因素

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2006）中明確規(guī)定：通行機(jī)動(dòng)車的一、二、三類隧道應(yīng)設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)，一、二類隧道應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等，并且由于隧道處于半封閉狀態(tài)，隧道內(nèi)需全天候24小時(shí)照明，隧道內(nèi)用電設(shè)備較多且工作環(huán)境潮濕，也極易導(dǎo)致隧道內(nèi)電氣線路、設(shè)備故障而引發(fā)火災(zāi)。

3、車輛及所載貨物

隧道內(nèi)通行的各種車輛，由于車輛本身故障也易引發(fā)火災(zāi)，例如：摩擦起火、化油器回火、電氣線路短路、車輛漏油等等，同時(shí)各類車輛所載貨物的燃燒性能也不相同，甚至所載貨物是易燃易爆危險(xiǎn)物品。

四、高速公路隧道消防安全設(shè)計(jì)

1、隧道的耐火等級(jí)值

隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)事故，往往持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，隧道頂部會(huì)受到高溫的長(zhǎng)時(shí)間烘烤，而在事故救援工作中，消防滅火用水柱對(duì)受熱后的隧道頂部混凝土破壞性較大，容易使混凝土炸裂，造成更嚴(yán)重的事故。因此，隧道的內(nèi)拱頂和側(cè)壁的表面應(yīng)噴涂防火涂料或采用在混凝土中添加聚丙烯纖維或在混凝土內(nèi)襯下安裝防火絕熱保護(hù)層等措施予以保護(hù)。

2、隧道的防火分隔問(wèn)題

為防止火災(zāi)在隧道里蔓延和煙氣的擴(kuò)散，較長(zhǎng)的隧道應(yīng)結(jié)合隧道本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)或隧道內(nèi)的通風(fēng)區(qū)域劃分若干個(gè)防火防煙分區(qū)，防煙分區(qū)應(yīng)與防火分區(qū)一致。隧道內(nèi)人行橫通道兩側(cè)應(yīng)采用甲級(jí)防火門，汽車橫通道兩側(cè)應(yīng)采用耐火時(shí)間不小于3.00h的防火卷簾分隔，防火卷簾應(yīng)能自動(dòng)、手動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械啟動(dòng)。嚴(yán)禁與隧道無(wú)關(guān)的電纜、輸送可燃?xì)怏w和液體的管線穿越隧道。

3、消防用水的補(bǔ)給間題

高速公路隧道多數(shù)地處崇山峻嶺之中，兩側(cè)道口的公路旁有的地勢(shì)陡峭，上下落差大，自然水源相對(duì)缺乏，消防滅火救援力量不能及時(shí)到達(dá)，如果供應(yīng)固定式滅火設(shè)施和移動(dòng)消防設(shè)施使用的后續(xù)補(bǔ)充水源不落實(shí)，將直接影響滅火戰(zhàn)斗行動(dòng)的快速展開(kāi)和長(zhǎng)時(shí)間作戰(zhàn)的水源保障。所以長(zhǎng)度在1km以上的高速公路隧道附近應(yīng)挖深水井并在山腰的適當(dāng)部位設(shè)置蓄水池，利用加壓泵房從深水井中吸水供至蓄水池，確保隧道室內(nèi)消防栓3小時(shí)的用水量。

4、隧道的消防設(shè)施問(wèn)題

高速公路隧道發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)像高層建筑一樣立足于自防自救。有條件的應(yīng)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火裝置，一旦發(fā)生火災(zāi)，通過(guò)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)施滅火。每隔一定距離設(shè)置消防應(yīng)急電話，手動(dòng)報(bào)警設(shè)施和應(yīng)急電話。同時(shí)設(shè)置疏散指示標(biāo)志，火災(zāi)應(yīng)急照明和廣播。洞外情報(bào)板應(yīng)有聲光報(bào)警功能。完善隧道內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)，在隧道內(nèi)配備必要的便攜式滅火器材。

5、隧道的防排煙間題

火災(zāi)導(dǎo)致人員傷亡慘重的一個(gè)共同原因是有毒有害氣體不能及時(shí)分離排出而造成人員窒息死亡。隧道火災(zāi)中如何及時(shí)有效的解決排煙問(wèn)題就成為減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的最關(guān)鍵因素。目前國(guó)內(nèi)外高速公路隧道中普遍采用的排煙模式有兩種，即不帶獨(dú)立排煙道的縱向排煙模式和帶獨(dú)立排煙道的集中排煙模式，兩種排煙模式的煙氣控制原理有較大差異，其排煙效果和使用范圍也有區(qū)別。我國(guó)已建和在建的7km以上的特長(zhǎng)山嶺隧道有陜西的終南山隧道（18.0km）、包家山隧道（12.1km）、甘肅的大坪里隧道（12.3km）、湖北的龍?zhí)端淼溃?.7km）、浙江的括蒼山隧道（7.8km）和蒼嶺隧道（7.6km）等共11座，除陜西的終南山隧道已通車使用外，其余均在建造當(dāng)中，這些隧道的排煙模式除浙江的兩座隧道設(shè)計(jì)采用了帶獨(dú)立排煙道的集中排煙模式外，其余均采用了不帶獨(dú)立排煙道的縱向排煙模式。

集中排煙模式通常于正常營(yíng)運(yùn)階段的全橫向和半橫向通風(fēng)模式結(jié)合起來(lái)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)軸流風(fēng)機(jī)逆轉(zhuǎn)用于排煙，隧道內(nèi)吊頂?shù)乃惋L(fēng)道變成排煙道，僅開(kāi)啟火源附近的若干風(fēng)閥，火災(zāi)煙氣能夠迅速?gòu)呢Q井排出，并得到有效控制，火源點(diǎn)兩側(cè)的司乘人員均處于安全的空氣環(huán)境中，消防人員可以從兩側(cè)進(jìn)行滅火作戰(zhàn)，消防救援能力大大提高。

6、隧道火災(zāi)的滅火救援機(jī)制問(wèn)題

高速公路隧道火災(zāi)作為一類特殊場(chǎng)所的火災(zāi)，一旦發(fā)生火災(zāi)，如果不能快速有效地?fù)錅纾貙⒃斐蓢?yán)重的災(zāi)害，造成交通中斷。設(shè)計(jì)單位應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)厮淼缹?shí)際情況，提供不同情況下的排煙滅火疏散應(yīng)急預(yù)案，并明確火災(zāi)狀態(tài)下各系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的邏輯關(guān)系，確?；馂?zāi)狀態(tài)下人員安全疏散。另外，高速公路管理部門領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)高度重視，超前預(yù)測(cè)，成立專門的隧道火災(zāi)搶險(xiǎn)救援隊(duì)伍（也可由公安、消防、物資運(yùn)輸、環(huán)保等部門組成），配置隧道專用的搶險(xiǎn)救援車、排煙車及大功率泡沫水罐兩用消防車，配備相應(yīng)的適用于隧道火災(zāi)救援的破拆、切割、通訊、照明等特種裝備，或與當(dāng)?shù)叵啦块T協(xié)商裝備配置，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，真正做到防患于未燃。

五、建議

1、盡快制定隧道防火設(shè)計(jì)規(guī)范

由于隧道的防火設(shè)計(jì)在我國(guó)目前還沒(méi)有技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)可依據(jù)，隧道火災(zāi)又有許多不確定因素，在工程設(shè)計(jì)中還存在一些不好解決的技術(shù)問(wèn)題。例如隧道應(yīng)如何分類；隧道的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)適合選擇何種類型的探測(cè)器，與交通報(bào)警、監(jiān)控設(shè)備如何有機(jī)地聯(lián)動(dòng)；火災(zāi)延續(xù)時(shí)間如何確定；應(yīng)該設(shè)置何種類型的滅火系統(tǒng)；如果設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，10km長(zhǎng)的一個(gè)龐大系統(tǒng)，有關(guān)的技術(shù)參數(shù)應(yīng)該如何選擇；如何設(shè)置排煙系統(tǒng)；如何確保人員疏散等等。

2、加快隧道消防器材設(shè)備的開(kāi)發(fā)

有關(guān)部門和消防設(shè)備生產(chǎn)廠家應(yīng)積極加大對(duì)適應(yīng)隧道防火、滅火和救援的器材設(shè)備和產(chǎn)品的研究和開(kāi)發(fā)力度，以提高隧道抗御火災(zāi)的技術(shù)能力。

3、重視隧道火災(zāi)預(yù)防、撲救措施研究

由于我國(guó)隧道工程（特別是特長(zhǎng)隧道）建設(shè)起步晚，隧道的投入使用時(shí)間短，其火災(zāi)預(yù)防和撲救還是一個(gè)新課題，但有關(guān)部門應(yīng)該引起足夠重視，要吸取國(guó)外的火災(zāi)事故教訓(xùn)，對(duì)隧道火災(zāi)預(yù)防措施建立、制度建設(shè)、滅火搶險(xiǎn)救援隊(duì)伍建設(shè)等方面進(jìn)行前瞻性的研究，制定相應(yīng)的法律法規(guī)，不能再走用自己的火災(zāi)教訓(xùn)來(lái)制定消防規(guī)范的老路。

六、結(jié)束語(yǔ)

隧道消防安全事故分析在高速公路工程中至關(guān)重要。因此，必須要嚴(yán)肅對(duì)待隧道消防設(shè)計(jì)的問(wèn)題，制定出合理的設(shè)計(jì)方案，確保高速公路工程的安全。

參考文獻(xiàn)

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