復雜城市交通隧道人行疏散設計實踐與思考

摘要：以廣東省某超長隧道集群工程為例，通過分析城市交通隧道的火災特點、人行疏散設計的原則和方式，展示了隧道人行疏散設計的主要內容，闡述了該工程超長且復雜特性，在火災工況下人行疏散設計的具體情況，為日后同類工程的相關設計工作提供參考。

關鍵詞：城市交通隧道；地下立交；火災；人行疏散

近年來，國內地下空間開發力度的加大和工程技術的不斷進步，城市交通隧道工程數量顯著增加，復雜度和交通量也不斷提高，發生火災的概率顯著提升，伴隨而來的隧道安全問題日益凸顯。隧道作為城市交通的重要組成部分，由于其自身的特殊位置及空間特點，一旦發生火災，相較于地面環境更具危險性，人員的疏散逃生存在一定困難，且容易造成較大的社會影響和經濟損失。合理有效的人行疏散設計，是隧道火災發生時保障人民生命財產安全、降低社會負面影響、增加公眾信任的重要措施。

1 城市交通隧道火災特點

區別于公路隧道，城市交通隧道通常位于城市相對中心的位置或交通關鍵節點上。若發生火災事故，對城市交通、周圍環境影響較大，因此，火災成為其建設及運營管理全生命周期中的重大威脅[1]。結合火災原因及發展規律，城市交通隧道火災主要呈現以下幾個方面的突出特點：第一，隧道內火災多由隧道內車輛的相關因素引發，如車輛事故、故障、車內裝載物品等原因發生的起火，進而演變為火災。第二，隧道內火災蔓延速度快[2]，由于隧道空間有限，熱量容易聚集，具有短時間內升溫快、溫度高的特點。火災時，隧道內的溫度會在短時間內達到1000℃以上[3]，對人員生命和隧道結構造成極大威脅。第三，隧道內火災易產生高濃度有毒氣體，隧道空間內煙霧擴散能力有限，且車輛中的塑料制品等燃燒后釋放有毒煙霧，對人民生命安全構成嚴重影響。第四，隧道內火災易造成車輛擁堵，易出現恐慌情緒，增加現場人員疏散難度，影響消防救援人員短時間內進入火災現場，導致人員疏散及救援效率下降[4]。

2 城市交通隧道人行疏散設計

2.1" 交通隧道人行疏散設計原則

城市交通隧道一旦發生火災，其損失和影響都很嚴重，前文提及隧道火災多由車輛因素引起，具有蔓延速度快、煙氣毒性高、疏散及救援困難等特點。人行疏散的核心是快速將“人”疏散至相對安全區域。以上風險因素的相互作用，對隧道的人行疏散設計提出了更高的要求。為避免此類情況，合理、高效地確保“人”到達相對安全區域，應遵循以下設計原則：第一，以人為本。隧道人行疏散的對象是人，“以人為本”是設計的核心原則，首先考慮“人”的因素，同時兼顧不同人群的使用需求，力求在隧道內疏散、救援兩方面均能滿足要求。第二，安全可靠。隧道人行疏散設計的水平高低，并不在于是否采用了最新的技術手段，而在于各類突發工況下始終確保人行疏散系統的安全可靠與穩定有效。同時，整個疏散系統的覆蓋范圍必須全面，不能存在盲點和遺漏。第三，便捷高效。隧道人行疏散路徑應便捷高效，具備較強的可識別性，便于緊急情況下引導不同人群快速到達安全區域，及時完成疏散與救援動作。第四，因地制宜。隧道工程本身所處的地理位置、施工條件和風險各不相同，設計時采用符合工程實際、適宜的隧道人行疏散措施，有利于提高疏散救援效率及工程可實施性。

2.2" 交通隧道人行疏散方式

人行疏散的主要原則是將“人”快速疏散到相對安全的區域，最有效的方式是利用最近的安全出口進行快速逃生。疏散方式需要考慮多方面因素，如地理環境、施工工法、斷面布置等都會對疏散方式產生較大影響。常見的隧道人行疏散方式主要有以下幾種，工程中一般會根據實際情況單獨或組合使用：第一，直接安全出口。通過設置在兩孔隧道之間中隔墻的安全出口實現直接疏散。該方式簡潔高效，但受限于隧道工法形式，一般在明挖工法隧道中使用。第二，間接安全出口。通過設置在車道層的安全出口，進入橫向或縱向疏散通道，再經過另一個安全出口進行疏散。該方式一般應用于分離式或圓隧道，如采用礦山、盾構法等方法施工的隧道。第三，疏散樓梯。通過在隧道車道層設置的樓梯進行疏散，該方式一般適用于雙層隧道或單孔隧道。第四，避難設施。通過設置與隧道相連的避難設施，并采取措施形成相對安全的區域供臨時避難。人員可就地等待救援，或通過設置在設施內的其他安全出口進行疏散，該方式一般在其他疏散形式不宜設置時采用。

3 廣東某超長距離隧道集群工程人行疏散設計

3.1" 工程概況

本工程全長約15.7km，為雙向6車道城市快速路標準，設計速度80km/h，工程集路、橋、隧、地下互通于一體，設置大型互通立交4處。其中設置隧道5座，采用多種工法施工，未來建成后主線隧道長度約為13.9m，形成超長距離隧道與地下立交集群，工程隧道體量及復雜度堪稱隧道博物館，隧道相關情況見表1。

3.2" 主線隧道人行疏散設計

3.2.1" 主線明挖法隧道

采用直接安全出口，安全出口設置于主線中隔墻處，見圖1。可通過車道層的安全出口直接進入相鄰隧道進行疏散，出口設置間距為250～300m，安全出口凈寬度≥1.2m，凈高度≥2.1m，疏散門采用甲級防火門。

3.2.2" 主線礦山法隧道

采用間接安全出口，通過車道層的安全出口進入橫通道后再進入相鄰隧道進行疏散，見圖2。出口設置間距同明挖法隧道，安全出口凈寬度≥1.2m，凈高度≥2.1m，兩側安全出口采用甲級防火門。

3.2.3" 主線盾構段隧道

采用疏散樓梯與間接安全出口結合的方式，通過主線車道層的疏散樓梯進入下部縱向通道后再進入安全區域，見圖3。盾構段疏散方式及間距采用特殊消防設計論證后進行設計，樓梯布置間隔為100m，梯段凈寬度為≥0.8m，縱向疏散通道凈寬度≥1.2m。

3.3" 匝道隧道人行疏散設計

匝道隧道的人行疏散為本工程設計的重難點部分，下面將通過3#隧道和5#隧道兩處典型立交設計情況，來闡述匝道隧道人行疏散的設計內容，兩處立交的設計涵蓋了本工程匝道隧道人行疏散的全部情形。

3.3.1" 3#隧道立交區域

本工程3#立交區域共設置6條匝道，均為礦山法隧道。立交區域平均覆土超過70m，匝道疏散無法采用常規的獨立疏散樓梯直達地面的形式，而是采用了間接安全出口的設計。設計原則為：同一時間內立交區域發生一處火災，人員疏散至相對安全的區域（不同防火分區的相鄰隧道）。為保證區域內匝道與主線隧道互為獨立的防火分區，匝道與主線隧道采用防火分隔措施進行分隔，共分為7個不同的防火分區。區域內匝道均為單向隧道，疏散間距按250～300m控制。其中，NW匝道無法滿足疏散至相鄰隧道不同防火分區的要求，設置一處避難設施進行疏散，見圖4。

3.3.2" 5#隧道立交區域

本工程5#隧道立交區域共設置4條匝道，為礦山、明挖法隧道組合形式。設計原則與3#隧道立交區域保持一致，但受限于紅樹林生態保護區無法設置直出地面疏散樓梯等原因，采用間接安全出口形式，NE和WN匝道端部各設一條與其平行的專用人行疏散通道進行疏散，人員可通過安全出口進入通道，再通向室外安全區域，見圖5。

4 結束語

人行疏散設計是現代城市交通隧道防火體系設計的重要組成部分，是隧道防火安全研究的關鍵內容。復雜城市交通隧道，特別是超長、超大斷面、地下立交等同類型隧道的人行疏散設計還需要在實踐中不斷探索和完善，需要重視隧道工程的功能和環境特征，并與隧道的相關設備、結構體系緊密配合，最終形成綜合性的防災體系。總之，城市交通隧道人行疏散設計是一個值得長期研究的課題，需要在實踐中不斷檢驗和進步。

參考文獻

[1]孫策.超大斷面雙層盾構隧道火災特性及疏散救援研究：以深圳機荷高速公路隧道為例[J].隧道建設（中英文），2021，41（8）：1297-1306.

[2]周陽.高速公路隧道內火災及其消防救援策略探析[J].今日消防，2023，8（10）：33-35.

[3]邊彥軍.城市隧道火災消防對策初探[J].當代化工研究，2022（3）：177-179

[4]田登港.水下公路隧道疏散通道優化設計研究[D].北京：北京建筑大學，2024.