高速公路隧道消防安全事故分析及設(shè)計探討

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【摘要】文章首先介紹了高速公路隧道火災成因，然后探討高速公路隧道消防平安設(shè)計，最后針對高速公路隧道消防工程的設(shè)計提出了合理性的建議。

【關(guān)鍵詞】高速公路隧道；消防平安；設(shè)計

一、前言

目前，高速公路隧道消防工程的質(zhì)量要求越來越嚴格，我國在其消防平安事故分析及設(shè)計方面也取得了一定的成績，但依然存在一些問題。因此，加強對高速公路隧道消防平安事故分析及設(shè)計的探討，對高速公路隧道工程的質(zhì)量平安具有重要的意義。

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、多種平安效勞設(shè)施配套齊全的高標準汽車專用公路，具有行駛速度高、行車平安、通行能力大、運輸本錢低、經(jīng)濟效益好等特點。高速公路不僅是交通現(xiàn)代化的重要標志，也是一個國家現(xiàn)代化的重要標志。全世界已有80多個國家和地區(qū)擁有高速公路，到2021年底，我國高速公路的通車總里程達6.5萬km，位居世界第二。

隧道在高速公路運營中發(fā)揮重大作用的同時，其交通平安形勢也愈發(fā)嚴峻。近年來，我國已發(fā)生多起重特大公路隧道交通平安事故，因此預防和控制隧道交通平安事故已成為公路交通平安工作的重點。

三、高速公路隧道火災成因

1、交通事故

雖然高速公路隧道口都有限速標志，但大局部車輛時速仍在100公里/小時以上，而且車輛在進入隧道口時會產(chǎn)生“黑洞效應〞，正常人的眼睛適應需要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)計防火標準?〔GB50016-2006〕中明確規(guī)定：通行機動車的一、二、三類隧道應設(shè)置機械排煙系統(tǒng)，一、二類隧道應設(shè)置火災自動報警系統(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，也極易導致隧道內(nèi)電氣線路、設(shè)備故障而引發(fā)火災。

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，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物品。

四、高速公路隧道消防平安設(shè)計

1、隧道的耐火等級值

隧道內(nèi)發(fā)生火災事故，往往持續(xù)時間較長，隧道頂部會受到高溫的長時間烘烤，而在事故救援工作中，消防滅火用水柱對受熱后的隧道頂部混凝土破壞性較大，容易使混凝土炸裂，造成更嚴重的事故。因此，隧道的內(nèi)拱頂和側(cè)壁的外表應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層等措施予以保護。

2、隧道的防火分隔問題

為防止火災在隧道里蔓延和煙氣的擴散，較長的隧道應結(jié)合隧道本身的結(jié)構(gòu)特點或隧道內(nèi)的通風區(qū)域劃分假設(shè)干個防火防煙分區(qū)，防煙分區(qū)應與防火分區(qū)一致。隧道內(nèi)人行橫通道兩側(cè)應采用甲級防火門，汽車橫通道兩側(cè)應采用耐火時間不小于3.00h的防火卷簾分隔，防火卷簾應能自動、手動、現(xiàn)場機械啟動。嚴禁與隧道無關(guān)的電纜、輸送可燃氣體和液體的管線穿越隧道。

3、消防用水的補給間題

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陡峭，上下落差大，自然水源相對缺乏，消防滅火救援力量不能及時到達，如果供給固定式滅火設(shè)施和移動消防設(shè)施使用的后續(xù)補充水源不落實，將直接影響滅火戰(zhàn)斗行動的快速展開和長時間作戰(zhàn)的水源保障。所以長度在1km以上的高速公路隧道附近應挖深水井并在山腰的適當部位設(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小時的用水量。

4、隧道的消防設(shè)施問題

高速公路隧道發(fā)生火災，應像高層建筑一樣立足于自防自救。有條件的應設(shè)置自動噴水滅火裝置，一旦發(fā)生火災，通過自動報警系統(tǒng)聯(lián)動，實施滅火。每隔一定距離設(shè)置消防應急，手動報警設(shè)施和應急。同時設(shè)置疏散指示標志，火災應急照明和播送。洞外情報板應有聲光報警功能。完善隧道內(nèi)的通風系統(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

火災導致人員傷亡沉重的一個共同原因是有毒有害氣體不能及時別離排出而造成人員窒息死亡。隧道火災中如何及時有效的解決排煙問題就成為減少人員傷亡和財產(chǎn)損失的最關(guān)鍵因素。目前國內(nèi)外高速公路隧道中普遍采用的排煙模式有兩種，即不帶獨立排煙道的縱向排煙模式和帶獨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。我國已建和在建的7km以上的特長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)端淼馈?.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，其余均在建造當中，這些隧道的排煙模式除浙江的兩座隧道設(shè)計采用了帶獨立排煙道的集中排煙模式外，其余均采用了不帶獨立排煙道的縱向排煙模式。

集中排煙模式通常于正常營運階段的全橫向和半橫向通風模式結(jié)合起來，當發(fā)生火災時軸流風機逆轉(zhuǎn)用于排煙，隧道內(nèi)吊頂?shù)乃惋L道變成排煙道，僅開啟火源附近的假設(shè)干風閥，火災煙氣能夠迅速從豎井排出，并得到有效控制，火源點兩側(cè)的司乘人員均處于平安的空氣環(huán)境中，消防人員可以從兩側(cè)進行滅火作戰(zhàn)，消防救援能力大大提高。

6、隧道火災的滅火救援機制問題

高速公路隧道火災作為一類特殊場所的火災，一旦發(fā)生火災，如果不能快速有效地撲滅，必將造成嚴重的災害，造成交通中斷。設(shè)計單位應結(jié)合當?shù)厮淼缹嶋H情況，提供不同情況下的排煙滅火疏散應急預案，并明確火災狀態(tài)下各系統(tǒng)聯(lián)動的邏輯關(guān)系，確保火災狀態(tài)下人員平安疏散。另外，高速公路管理部門領(lǐng)導應高度重視，超前預測，成立專門的隧道火災搶險救援隊伍〔也可由公安、消防、物資運輸、環(huán)保等部門組成〕，配置隧道專用的搶險救援車、排煙車及大功率泡沫水罐兩用消防車，配備相應的適用于隧道火災救援的破拆、切割、通訊、照明等特種裝備，或與當?shù)叵啦块T協(xié)商裝備配置，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，真正做到防患于未燃。

五、建議

1、盡快制定隧道防火設(shè)計標準

由于隧道的防火設(shè)計在我國目前還沒有技術(shù)標準和標準可依據(jù)，隧道火災又有許多不確定因素，在工程設(shè)計中還存在一些不好解決的技術(shù)問題。例如隧道應如何分類；隧道的火災自動報警系統(tǒng)適合選擇何種類型的探測器，與交通報警、監(jiān)控設(shè)備如何有機地聯(lián)動；火災延續(xù)時間如何確定；應該設(shè)置何種類型的滅火系統(tǒng)；如果設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)，10km長的一個龐大系統(tǒng)，有關(guān)的技術(shù)參數(shù)應該如何選擇；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)備的開發(fā)

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

3、重視隧道火災預防、撲救措施研究

由于我國隧道工程〔特別是特長隧道〕建設(shè)起步晚，隧道的投入使用時間短，其火災預防和撲救還是一個新課題，但有關(guān)部門應該引起足夠重視，要吸取國外的火災事故教訓，對隧道火災預防措施建立、制度建設(shè)、滅火搶險救援隊伍建設(shè)等方面進行前瞻性的研究，制定相應的法律法規(guī)，不能再走用自己的火災教訓來制定消防標準的老路。

六、結(jié)束語

隧道消防平安事故分析在高速公路工程中至關(guān)重要。因此，必須要嚴肅對待隧道消