美國(guó)對(duì)于隧道應(yīng)急管理有哪些規(guī)定

梁康之

根據(jù)聯(lián)邦公路管理局（FHWA）和聯(lián)邦捷運(yùn)管理局（FTA）的數(shù)據(jù)，美國(guó)共有350多條公路隧道。很多隧道是在公路發(fā)展時(shí)期建造的，第一個(gè)發(fā)展時(shí)期是在1930到40年代，大蕭條時(shí)期公共工程計(jì)劃的一部分；第二個(gè)發(fā)展時(shí)期是在1950到60年代州際公路系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中。其中約40%已有60多年的歷史，約有5%已經(jīng)超過(guò)了100年的服務(wù)年限，許多超過(guò)了預(yù)期的設(shè)計(jì)使用壽命。在隧道自身老化和交通量不斷增加的情況下，需要進(jìn)行例行檢查，確保公共道路上的隧道保持安全狀態(tài)，并提供可靠服務(wù)。

2006年6月，聯(lián)邦公路管理局組織有關(guān)技術(shù)人員對(duì)歐洲幾條隧道進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查，了解更多有關(guān)隧道應(yīng)用的設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)管理理念，評(píng)估了若干創(chuàng)新設(shè)計(jì)和應(yīng)急管理計(jì)劃。作為歐洲調(diào)查的結(jié)果，團(tuán)隊(duì)對(duì)隧道提出了以下九項(xiàng)建議：

1.為逃生路線開(kāi)發(fā)通用、一致且更有效的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)標(biāo)志。

2.為現(xiàn)有和新隧道制定美國(guó)國(guó)家公路與運(yùn)輸權(quán)威協(xié)會(huì)（American Association of State Highway and Transportation Officials，AASHTO）的設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)指南。

3.研究制定包含人因工程（Human Factors）的隧道應(yīng)急管理指南。

4.開(kāi)展駕駛?cè)藨?yīng)對(duì)隧道事故的教育。

5.評(píng)估自動(dòng)事故檢測(cè)系統(tǒng)和隧道智能視頻的有效性。

6.制定隧道設(shè)施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以促進(jìn)駕駛?cè)俗罴疡{駛狀態(tài)和事故響應(yīng)。

7.探討啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)的一鍵式系統(tǒng)和確定響應(yīng)的自動(dòng)傳感器系統(tǒng)。

8.運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)管理的方法對(duì)隧道實(shí)施安全檢查和維護(hù)。

9.實(shí)施發(fā)光二極管（LED）照明，確保安全車(chē)距和隧道邊緣劃定。

聯(lián)邦公路管理局也制定了國(guó)內(nèi)的發(fā)展政策：

為公路隧道制定標(biāo)準(zhǔn)、指南和最佳實(shí)踐；

為每個(gè)隧道設(shè)施制定獨(dú)特的應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)計(jì)劃，其中考慮到人的特性、設(shè)施通風(fēng)和火災(zāi)緩解；

與隧道業(yè)主共同制定和分享檢查細(xì)則；

在設(shè)計(jì)階段要考慮檢查和維護(hù)操作；

為道路隧道的安全和高效運(yùn)營(yíng)制定具體規(guī)范；

隧道應(yīng)有長(zhǎng)期保證的資金，用于預(yù)防性維護(hù)、系統(tǒng)升級(jí)以及操作員培訓(xùn)和聘用保證；

共享行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有隧道設(shè)計(jì)的技術(shù)知識(shí)；

提供隧道設(shè)計(jì)與施工方面的教育培訓(xùn)。

下面介紹部分美國(guó)聯(lián)邦公路管理局為確保公路隧道安全運(yùn)行制定的具體規(guī)定。

一、公路隧道運(yùn)行凈空

美國(guó)聯(lián)邦公路管理局2009年出版的《公路隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)手冊(cè)——土建要素》（Technical Manual for Design and Construction of Road Tunnels —— Civil Elements）中對(duì)設(shè)計(jì)提出要求，第2.3節(jié)，運(yùn)行凈空：公路隧道橫斷面必須能夠容納水平和垂直交通凈空，以及其他所需要求。典型的橫斷面（圖1）包括：行車(chē)道、路肩、人行道/路緣石、隧道排水、隧道通風(fēng)、隧道照明、隧道管道和電力、消防供水管道、軟管卷盤(pán)和滅火器柜、車(chē)道上方的信號(hào)和標(biāo)志、閉路電視監(jiān)控?cái)z像頭、緊急電話(huà)、通信天線及設(shè)備、有害排放物和能見(jiàn)度的監(jiān)測(cè)設(shè)備、低位的緊急出口照明標(biāo)志（在發(fā)生火災(zāi)或煙霧情況時(shí)可見(jiàn)）。

二、緊急出口通道及緊急出口設(shè)置

《公路隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)手冊(cè)——土建要素》第2.4.3節(jié)，人行道、緊急出口通道：盡管行人通常不允許進(jìn)入公路隧道，但公路隧道中需要人行道來(lái)提供緊急出口和維修人員的通道。AASHTO《公路與街道幾何設(shè)計(jì)政策》（A Policy on Geometric Design of Highways and Streets，2018）第7版建議：對(duì)于長(zhǎng)度小于200英尺（60 m）的短隧道，人行道的最小寬度可能為3.5英尺（1.1 m）；在長(zhǎng)度為200英尺（60 m）或更長(zhǎng)的長(zhǎng)隧道中，人行道寬度必須至少為4英尺（1.2 m），每200英尺（60 m）應(yīng)有交會(huì)路段，寬度至少為5英尺（1.5 m）。在路肩區(qū)域之外凸起的，或路緣石分割的人行道用于緊急出口，并建議將安裝凸起的護(hù)欄來(lái)防止車(chē)輛裝載物損壞墻壁飾面或隧道照明燈具。此外，《公路隧道、橋梁和其他有限出入高速公路的標(biāo)準(zhǔn)》（NFPA 502——Standard for Road Tunnels，Bridges， and Other Limited Access Highways）要求橫跨通道內(nèi)的緊急出口走道的最小凈寬為3.6英尺（1.12 m）。

第1.3.6.1節(jié)，緊急出口：應(yīng)為使用隧道的人員提供有固定間距通往避難場(chǎng)所的緊急出口。在整個(gè)隧道中，應(yīng)提供功能齊全、標(biāo)記清晰的逃生路線，以備緊急情況使用。如圖2所示，出口應(yīng)有明顯標(biāo)記，在逃生路線到逃生出口的距離不應(yīng)超過(guò)1000英尺（300 m），并應(yīng)符合最新的NFPA 502要求。緊急出口提供通向安全、可靠的地點(diǎn)，緊急出口走道應(yīng)至少有3.6英尺（1.12 m）寬，并應(yīng)防止面向迎面駛來(lái)的車(chē)輛。指示到最近逃生門(mén)的方向和距離的標(biāo)志應(yīng)有合理的間隔（100至150英尺，30.48至45.72m），安裝在緊急走道上方，在緊急情況下是可見(jiàn)的。緊急逃生路線應(yīng)有足夠的照明，與應(yīng)急電源系統(tǒng)連接。

在雙管隧道中，可將通往相鄰隧道的交叉通道視為避風(fēng)港。交叉通道的防火等級(jí)至少為2小時(shí)，應(yīng)配備雙向開(kāi)啟的自閉防火門(mén)或滑動(dòng)門(mén)，交叉通道的間距不應(yīng)超過(guò)656英尺（200m）。應(yīng)在交叉通道的每一側(cè)提供至少3.6英尺（1.12 m）寬的應(yīng)急走道。

在長(zhǎng)隧道中，應(yīng)為故障車(chē)輛提供緊急停車(chē)區(qū)（局部加寬，見(jiàn)圖3）。一些歐洲隧道還設(shè)置緊急轉(zhuǎn)向車(chē)道，車(chē)輛轉(zhuǎn)向相鄰隧道（通常設(shè)置可關(guān)閉的門(mén)）。

三、應(yīng)急響應(yīng)和事件管理

美國(guó)聯(lián)邦公路管理局2015年出版《隧道運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、檢查和評(píng)估手冊(cè)》（Tunnel Operations，Maintenance，Inspection， and Evaluation Manual）中的2.4節(jié)，應(yīng)急響應(yīng)和事件管理：隧道中可能會(huì)發(fā)生需要立即采取行動(dòng)的緊急情況，例如火災(zāi)、燃料泄漏、危險(xiǎn)材料泄漏、地震、洪水、巖石滑坡、山體滑坡、惡劣天氣和犯罪行為。應(yīng)建立預(yù)案程序，以便能夠及時(shí)處理緊急情況。某些事件可能需要立即聯(lián)系應(yīng)急響應(yīng)人員（消防、警察和公用事業(yè)公司）。其他較輕事件可能由隧道設(shè)施人員處理。應(yīng)定期針對(duì)諸如停電、車(chē)輛事故、超高車(chē)輛撞擊、危險(xiǎn)貨物泄漏、緊急疏散等對(duì)隧道設(shè)施有威脅的情況進(jìn)行演練。

1.火災(zāi)

《隧道運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、檢查和評(píng)估手冊(cè)》第2.4.2節(jié)，火災(zāi)：火災(zāi)事故通常需要采取緊急通風(fēng)措施來(lái)排煙、控制過(guò)熱氣體并提供可行的逃生路線。發(fā)生火災(zāi)時(shí)應(yīng)考慮許多通風(fēng)問(wèn)題，例如煙霧的分層、增加了著火點(diǎn)的氧氣、排出過(guò)熱氣體、為逃生路線加壓以排斥煙霧和過(guò)熱氣體。為了最大限度地減少火災(zāi)事件期間潛在的通風(fēng)錯(cuò)誤，應(yīng)為機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)在各種情況下的操作制定操作指南。

隧道火災(zāi)可能很難撲滅，還會(huì)產(chǎn)生大量有毒煙霧和危險(xiǎn)熱量充滿(mǎn)隧道（如圖4）。首要任務(wù)是快速檢測(cè)，監(jiān)控設(shè)備、火災(zāi)和煙霧探測(cè)器以及監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（Supervisory Control and Data Acquisition，SCADA）系統(tǒng)在快速檢測(cè)火災(zāi)方面發(fā)揮著重要作用。現(xiàn)代隧道安裝有滅火器、噴水滅火系統(tǒng)和強(qiáng)水噴淋系統(tǒng)的保護(hù)，見(jiàn)圖5的消防設(shè)備和無(wú)障礙逃生路線。

火災(zāi)發(fā)生時(shí)應(yīng)立即通知消防支持人員和其他急救人員。但在緊急救援人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)前，應(yīng)鼓勵(lì)自救。事故現(xiàn)場(chǎng)前方的車(chē)輛應(yīng)按行駛方向駛出隧道。隧道內(nèi)被困在火災(zāi)和碎片后面的人通常必須步行撤離。設(shè)置在墻壁上的標(biāo)志、聲音信息和燈光將引導(dǎo)逃生者到指定的通道、安全門(mén)、逃生路線和避難區(qū)，降低人員傷亡。顯示到最近緊急出口的方向和距離的標(biāo)志已被證明是最有效的。相關(guān)規(guī)范可從世界道路協(xié)會(huì)（Permanent International Association of Road Congress，PIARC）和美國(guó)國(guó)家公路與運(yùn)輸權(quán)威協(xié)會(huì)（AASHTO）獲得，這些機(jī)構(gòu)正在研究在模擬的緊急情況下標(biāo)志的有效性對(duì)用路人行為的影響。

2.洪水與排水

《隧道運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、檢查和評(píng)估手冊(cè)》第1.3.6.1節(jié)，洪水：洪水是由于大雨、河流溢流、水位上升和波浪高度增加、大壩或堤防破裂以及水管破裂而從入口處進(jìn)入隧道造成的。為防止供水和下水道供應(yīng)管線發(fā)生洪水，應(yīng)定期檢查隧道附近的公用設(shè)施。大多數(shù)隧道都有防止洪水的泵水系統(tǒng)，但當(dāng)水迅速進(jìn)入隧道時(shí)，仍有可能發(fā)生隧道洪水。一些隧道在入口處安裝了防洪閘門(mén)，防止極端天氣的洪水，圖6為隧道防洪閘（左）和發(fā)生洪水事件的照片（右）。在預(yù)計(jì)將會(huì)發(fā)生洪水時(shí)提前關(guān)閉隧道，以免危及使用隧道的人員。隧道設(shè)施人員應(yīng)準(zhǔn)備好對(duì)潛在的洪水事件做出快速響應(yīng)，最大限度地減少對(duì)隧道設(shè)備和系統(tǒng)的損壞和人員傷亡。

洪水事件發(fā)生后，應(yīng)檢查隧道周?chē)牡套o(hù)防和斜坡，可能會(huì)因水飽和而不穩(wěn)定。必須檢查隧道設(shè)備功能系統(tǒng)，確保正常工作。電力系統(tǒng)可能會(huì)被洪水破壞，特別是被鹽水浸泡。在重新進(jìn)入隧道之前，還需要評(píng)估是否有觸電的可能性。

公路隧道的運(yùn)營(yíng)以大眾出行的安全為重中之重，還應(yīng)提供可靠的服務(wù)水平。由于隧道是資源密集型的，應(yīng)該由具有明確職責(zé)范圍的稱(chēng)職人員操作。操作程序應(yīng)適合隧道設(shè)施的所有要求。隧道設(shè)施的應(yīng)急響應(yīng)要適當(dāng)解決各種情況，并充分考慮關(guān)閉隧道的后果。因此為隧道制定健康和安全計(jì)劃非常重要。

《公路隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)手冊(cè)——土建要素》第2.4.4節(jié)，隧道排水要求：公路隧道必須配備排水系統(tǒng)，包括管道、渠道、集水坑/泵、油/水分離器和控制系統(tǒng)，安全可靠地收集、儲(chǔ)存、分離和處置隧道中可能會(huì)聚集的液體和污水，處理地表水和滲漏水。排水管線和污水泵的尺寸應(yīng)適合水侵入和消防要求。設(shè)計(jì)的管線應(yīng)有隔離設(shè)施，不會(huì)在火災(zāi)時(shí)通過(guò)排水系統(tǒng)蔓延到相鄰的隧道中。出于安全原因，不應(yīng)使用PVC、玻璃纖維管或其他可燃材料。污水坑應(yīng)配備收集和去除固體雜物的陷阱。應(yīng)設(shè)置集砂器以及油和燃料分離器。在確定集水坑的大小時(shí)，可以假設(shè)火災(zāi)和風(fēng)暴不會(huì)同時(shí)發(fā)生。污水坑和水泵應(yīng)位于隧道的低點(diǎn)和入口處，以處理可能流入隧道的水。污水坑的大小應(yīng)與排放泵的占空比相匹配，流入量不會(huì)導(dǎo)致污水坑容量過(guò)載。設(shè)計(jì)的污水坑應(yīng)能夠定期清潔。