高速公路隧道火災(zāi)防范和救援預(yù)案

鐘林峻

摘要：文章分析了隧道火災(zāi)事故的成因，闡述了火災(zāi)事故的特點(diǎn)及危害，提出了隧道防災(zāi)的有效措施，并結(jié)合我國(guó)高速公路隧道機(jī)電設(shè)施設(shè)置情況以及隧道結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)論述了隧道火災(zāi)工況的處理流程及應(yīng)急救援方案。

關(guān)鍵詞：高速公路隧道;火災(zāi);防范;救援

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)交通行業(yè)的高速發(fā)展，公路工程取得飛躍式成就。截至2019年，我國(guó)公路總里程已達(dá)484.65萬(wàn)km，高速公路達(dá)14.26萬(wàn)km，公路隧道達(dá)1.78萬(wàn)km，位居世界第一。公路隧道不僅能大幅度地優(yōu)化線型、縮短線路里程，還能避免交通工具在高危區(qū)域例如懸崖、落石等高危路段行駛。

雖然公路隧道能有效提高行車的安全性、舒適性和高效性，但隧道火災(zāi)所帶來(lái)的災(zāi)難也是巨大的。如2001年11月，馬道嶺隧道火災(zāi)事故，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)起火，火勢(shì)迅速蔓延，造成12人死亡、6人受傷;2019年8月，貓貍嶺隧道火災(zāi)事故，貨車輪胎起火，火勢(shì)迅速引燃裝載的貨物，釋放大量有毒煙霧，造成5人死亡、31人受傷。由于隧道空間有限、結(jié)構(gòu)封閉、視野不足，如若發(fā)生火災(zāi)，后果不堪設(shè)想，因此隧道火災(zāi)救援措施歷來(lái)都是一個(gè)技術(shù)難題，也是國(guó)內(nèi)外交通行業(yè)重點(diǎn)研究對(duì)象。

1 隧道火災(zāi)事故成因分析

造成隧道火災(zāi)事故的原因主要有交通事故、汽車自燃、機(jī)電設(shè)施自燃及人為縱火等。

1.1 交通事故

根據(jù)國(guó)內(nèi)交通事故調(diào)查統(tǒng)計(jì)報(bào)告，汽車駕駛?cè)藛T的不當(dāng)或違法行為是所有交通事故的主要原因，占比95%。主要有超速行駛、緊急停車、車距不夠、隨意變道、疲勞駕駛等。特別是當(dāng)駕駛車輛出入隧道時(shí)，極容易產(chǎn)生“黑洞”“亮洞”等視覺(jué)反應(yīng)，從而增大交通事故幾率，甚至引發(fā)火災(zāi)。

1.2 汽車自燃

近幾年，我國(guó)不斷涌現(xiàn)出很多新的汽車品牌，但由于部分車企實(shí)力不硬，汽車的質(zhì)量堪憂，最為常見(jiàn)的就是自燃問(wèn)題，電視上也報(bào)道過(guò)很多類似的新聞，汽車自燃的安全問(wèn)題開(kāi)始被人們重視。容易引發(fā)汽車自燃的因素主要有劣質(zhì)車輛、車輛內(nèi)的器件質(zhì)量不好或安裝不當(dāng)，引發(fā)火災(zāi);駕駛操作不當(dāng)，當(dāng)通過(guò)長(zhǎng)下坡時(shí)，駕駛員長(zhǎng)踩剎車導(dǎo)致剎車片過(guò)熱引發(fā)火災(zāi);車內(nèi)放置易燃物，如鞭炮、打火機(jī)、含酒精制品等易燃易爆物引發(fā)火災(zāi)。

1.3 機(jī)電設(shè)施自燃

隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)備種類較多，如照明燈具、監(jiān)控?cái)z像機(jī)、誘導(dǎo)標(biāo)志、緊急電話、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置以及供電電纜等。若運(yùn)營(yíng)單位對(duì)隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)施運(yùn)維管理不當(dāng)，導(dǎo)致這些設(shè)施設(shè)備年久失修，同時(shí)由于隧道內(nèi)陰暗潮濕，容易導(dǎo)致電纜短路引發(fā)火災(zāi)。

2 隧道火災(zāi)事故特點(diǎn)及危害

公路隧道屬于密閉式空間構(gòu)造，不同于其他開(kāi)放式路面，因此在發(fā)生火災(zāi)時(shí)不利于救援，危害極大。隧道火災(zāi)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

2.1 災(zāi)情不明

雖然隧道內(nèi)設(shè)置有監(jiān)控?cái)z像機(jī)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等設(shè)備，能在火災(zāi)前期判斷起火點(diǎn)和事故原因，但救援人員不能第一時(shí)間趕赴現(xiàn)場(chǎng)。隨著火勢(shì)增大，部分監(jiān)控設(shè)備可能被燒毀，甚至中斷網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致救援人員無(wú)法正確掌控隧道內(nèi)火災(zāi)的發(fā)展情況。

2.2 成災(zāi)時(shí)間短

隧道內(nèi)一旦起火，溫度和煙霧會(huì)隨著風(fēng)向傳播，若車輛或機(jī)電設(shè)備靠近起火點(diǎn)，有可能導(dǎo)致火勢(shì)迅速蔓延，順風(fēng)側(cè)空氣溫度可達(dá)1000℃以上。根據(jù)隧道火災(zāi)統(tǒng)計(jì)，火災(zāi)爆發(fā)成災(zāi)時(shí)間為5～10min，最佳救援時(shí)間在15min內(nèi)。

2.3 煙霧大

由于隧道空間密閉，煙霧隨著火勢(shì)擴(kuò)大而劇增，大量濃霧不僅遮擋視線和監(jiān)控設(shè)備，而且還占據(jù)隧道內(nèi)有限的新鮮空氣，導(dǎo)致人員中毒窒息。

2.4 疏散困難

隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)后濃煙迅速蔓延，導(dǎo)致能見(jiàn)度低、視野受限，嚴(yán)重影響人員及車輛的疏散效率。

2.5 撲救難度大

由于隧道是管狀結(jié)構(gòu)，致使救援人員不能多方位滅火，隧道內(nèi)無(wú)法容納大量的救火器材及人員，限制了救災(zāi)操作空間，影響救災(zāi)效率。

3 隧道防災(zāi)措施

3.1 隧道設(shè)計(jì)施工階段

根據(jù)上述隧道火災(zāi)特點(diǎn)，最佳疏散救援時(shí)間在15min內(nèi)，而隧道機(jī)電設(shè)施能在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)隧道內(nèi)的司乘人員進(jìn)行誘導(dǎo)疏散，甚至滅火。因此在設(shè)計(jì)施工階段需嚴(yán)格遵守《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，根據(jù)隧道等級(jí)合理設(shè)置相關(guān)機(jī)電設(shè)施。機(jī)電設(shè)施布設(shè)原則如下：

（1）區(qū)域控制器（PLC）：根據(jù)隧道內(nèi)設(shè)備布設(shè)情況統(tǒng)籌考慮而定，以其為中心，控制就近范圍內(nèi)的監(jiān)控、通風(fēng)、消防設(shè)備，具體位置根據(jù)實(shí)際情況而定。

（2）火災(zāi)報(bào)警按鈕：間隔50m布設(shè)。

（3）攝像機(jī)：隧道洞口外采用高清遙控?cái)z像機(jī)，距洞口約200m;洞內(nèi)采用彩色固定攝像機(jī)，鏡頭朝行車方向，間距約150m;車行橫洞采用彩色遙控?cái)z像機(jī)，布設(shè)時(shí)使其能監(jiān)控整個(gè)車行橫洞。

（4）交通信號(hào)燈：具備紅、黃、綠、轉(zhuǎn)向四種顯示燈具，設(shè)置于隧道口中央分隔帶前或隧道入口前。

（5）車道指示器：分別在隧道出、入口及車行橫洞處各設(shè)置一組，確保車道指示器的布置間距≤500m。

（6）車輛檢測(cè)器：在隧道出、入口前布設(shè)。

（7）橫洞指示標(biāo)志：在每個(gè)車行、人行橫洞前設(shè)置一套。

（8）緊急停車帶標(biāo)志：設(shè)置于緊急停車帶前。

（9）CO/VI、風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)器：設(shè)置在距隧道出口100～150m之間，不得靠近排煙風(fēng)機(jī)。

（10）火災(zāi)檢測(cè)器：采用光纖光柵火災(zāi)探測(cè)器或雙波長(zhǎng)火焰探測(cè)器，光纖光柵火災(zāi)探測(cè)器設(shè)置于隧道頂部，波長(zhǎng)火災(zāi)探測(cè)器安裝于行車方向的右側(cè)壁上。探測(cè)器距離檢修道頂面2.5m。

（11）信息發(fā)布屏：設(shè)置在隧道口中央分隔帶開(kāi)口前或隧道洞口前。

（12）消防栓間隔50m設(shè)置。

（13）照明燈具需根據(jù)亮度計(jì)算，分別設(shè)置于加強(qiáng)段、過(guò)渡段、中間段和出口段。

3.2 運(yùn)維管養(yǎng)

隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)備繁多，運(yùn)維不及時(shí)也是誘發(fā)隧道火災(zāi)的主要因素之一。因此，建立系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)機(jī)制尤為重要，實(shí)行日巡查、周保養(yǎng)、月維護(hù)的運(yùn)維制度。巡檢人員對(duì)巡檢情況及時(shí)上報(bào)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障、電纜老化、通信中斷等問(wèn)題及時(shí)更換或修復(fù)，將火災(zāi)防范于未然。

4 隧道火災(zāi)救援應(yīng)急預(yù)案

4.1 處理流程

隧道火災(zāi)是運(yùn)營(yíng)管理人員重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象，也是設(shè)計(jì)施工著重考慮的因素。當(dāng)隧道火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)，隧道內(nèi)司乘人員可通過(guò)手動(dòng)報(bào)警按鈕或緊急電話進(jìn)行呼救。值班人員收到自動(dòng)報(bào)警信號(hào)或人工求救信號(hào)后，應(yīng)立刻通過(guò)監(jiān)控視頻確定火災(zāi)是否屬實(shí)。確認(rèn)后通過(guò)監(jiān)控控制軟件對(duì)隧道內(nèi)的機(jī)電設(shè)施下達(dá)排煙、照明、疏散、誘導(dǎo)、廣播等應(yīng)急指令，同時(shí)通知各職責(zé)部門如消防、醫(yī)療、交警等迅速趕至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援。

4.2 實(shí)施方案

4.2.1 火災(zāi)初期階段

值班人員接到報(bào)警后立刻通過(guò)視頻圖像確定信息是否可靠，若確定火災(zāi)發(fā)生，所有值班人員應(yīng)配合同步進(jìn)行以下步驟：

（1）開(kāi)啟隧道廣播系統(tǒng)誘導(dǎo)司乘人員通過(guò)人行、車行通道遠(yuǎn)離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。在火勢(shì)不大的情況下組織現(xiàn)場(chǎng)人員使用隧道滅火裝置滅火，若火勢(shì)不能控制繼續(xù)擴(kuò)大需迅速撤離。

（2）開(kāi)啟所有照明燈具、疏散標(biāo)志及相鄰隧道防火門。

（3）開(kāi)啟排煙風(fēng)機(jī)，排煙方向應(yīng)與行車方向一致，風(fēng)速應(yīng)≤5m/s。使?jié)鉄煵荒苈又翐矶聟^(qū)域，并且火勢(shì)不會(huì)擴(kuò)張?zhí)臁４藭r(shí)需注意著火點(diǎn)附近風(fēng)機(jī)不得開(kāi)啟，防止氣流不穩(wěn)，導(dǎo)致煙霧混亂。

（4）隧道外交通信號(hào)燈由綠轉(zhuǎn)紅，并開(kāi)啟轉(zhuǎn)向燈。信息發(fā)布屏公布隧道火災(zāi)情況，誘導(dǎo)正在行駛的車輛通過(guò)中央分隔帶開(kāi)口駛向?qū)ο蜍嚨婪祷亍?/p>

（5）隧道口車道指示器由綠轉(zhuǎn)紅，禁止車輛駛?cè)搿Ｆ鸹瘘c(diǎn)上游車行橫通道處的車道指示器由綠燈調(diào)整為左轉(zhuǎn)燈，司乘人員可根據(jù)指示標(biāo)志駕駛車輛駛?cè)雽?duì)向車道返回。

（6）在相鄰收費(fèi)站站前信息發(fā)布屏公布隧道災(zāi)情，并通知收費(fèi)管理人員禁止前往火災(zāi)方向的車輛通行。

（7）通知火災(zāi)職責(zé)部門趕赴現(xiàn)場(chǎng)救援。

4.2.2 現(xiàn)場(chǎng)救援滅火階段

（1）搶險(xiǎn)救護(hù)人員趕至現(xiàn)場(chǎng)后，立刻疏導(dǎo)交通，排查受困和受傷人員，并對(duì)其進(jìn)行救助，幫助受困和受傷人員快速撤離現(xiàn)場(chǎng)。

（2）滅火時(shí)，開(kāi)啟隧道所有風(fēng)機(jī)，有助于降溫，消防人員可近距離對(duì)著火物進(jìn)行滅火。

4.2.3 修復(fù)通行階段

滅火后，管養(yǎng)人員迅速清理隧道內(nèi)燃燒廢物，恢復(fù)隧道清潔。排查確定無(wú)隱患后，將機(jī)電設(shè)施調(diào)整為正常狀態(tài)并恢復(fù)通行。

5 結(jié)語(yǔ)

隧道火災(zāi)救援作為世界級(jí)難題，主要體現(xiàn)在它的起因多樣化、成災(zāi)快、滅火疏散困難等特點(diǎn)。因此在火災(zāi)初期時(shí)，必須掌控火災(zāi)的起因和火勢(shì)程度，盡量在第一時(shí)間引導(dǎo)滅火和疏散，將生命財(cái)產(chǎn)損失降至最低。

參考文獻(xiàn)：

[1]JTGD70-2-2014，公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]王 輝，王 丹.公路隧道火災(zāi)事故統(tǒng)計(jì)分析[J].河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院院報(bào)，2009（2）：44-46.

[3]郭 春，王明年，高 旭，等.渝合高速公路北碚隧道防災(zāi)救援控制預(yù)案研究[C].交通資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)新技術(shù)研討會(huì)，2007.