高速公路隧道消防安全事故分析及設計探討

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成因，然后探討高速公路隧道消防安全設計，最后針對高速公路隧道消防工程的設計提出了合理性的建議。

【關鍵詞】高速公路隧道；消防安全；設計

一、前言

目前，高速公路隧道消防工程的質量要求越來越嚴格，我國在其消防安全事故分析及設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安全事故分析及設計的探討，對高速公路隧道工程的質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、多種安全服務設施配套齊全的高標準汽車專用公路，具有行駛速度高、行車安全、通行能力大、運輸成本低、經濟效益好等特點。高速公路不僅是交通現代化的重要標志，也是一個國家現代化的重要標志。全世界已有80多個國家和地區擁有高速公路，到2009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揮重大作用的同時，其交通安全形勢也愈發嚴峻。近年來，我國已發生多起重特大公路隧道交通安全事故，因此預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。

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，但大部分車輛時速仍在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、潮濕的環境，從而加重了車輛追尾事故發生的可能性。

2、隧道因素

《建筑設計防火規范》（GB50016-2006）中明確規定：通行機動車的一、二、三類隧道應設置機械排煙系統，一、二類隧道應設置火災自動報警系統等，并且由于隧道處于半封閉狀態，隧道內需全天候24小時照明，隧道內用電設備較多且工作環境潮濕，也極易導致隧道內電氣線路、設備故障而引發火災。

3、車輛及所載貨物

隧道內通行的各種車輛，由于車輛本身故障也易引發火災，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、高速公路隧道消防安全設計

1、隧道的耐火等級值

隧道內發生火災事故，往往持續時間較長，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，隧道的內拱頂和側壁的表面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，較長的隧道應結合隧道本身的結構特點或隧道內的通風區域劃分若干個防火防煙分區，防煙分區應與防火分區一致。隧道內人行橫通道兩側應采用甲級防火門，汽車橫通道兩側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、現場機械啟動。嚴禁與隧道無關的電纜、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

高速公路隧道多數地處崇山峻嶺之中，兩側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，如果供應固定式滅火設施和移動消防設施使用的后續補充水源不落實，將直接影響滅火戰斗行動的快速展開和長時間作戰的水源保障。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，確保隧道室內消防栓3小時的用水量。

4、隧道的消防設施問題

高速公路隧道發生火災，應像高層建筑一樣立足于自防自救。有條件的應設置自動噴水滅火裝置，一旦發生火災，通過自動報警系統聯動，實施滅火。每隔一定距離設置消防應急電話，手動報警設施和應急電話。同時設置疏散指示標志，火災應急照明和廣播。洞外情報板應有聲光報警功能。完善隧道內的通風系統，在隧道內配備必要的便攜式滅火器材。

5、隧道的防排煙間題

火災導致人員傷亡慘重的一個共同原因是有毒有害氣體不能及時分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損失的最關鍵因素。目前國內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）、湖北的龍潭隧道（8.7km）、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合起來，當發生火災時軸流風機逆轉用于排煙，隧道內吊頂的送風道變成排煙道，僅開啟火源附近的若干風閥，火災煙氣能夠迅速從豎井排出，并得到有效控制，火源點兩側的司乘人員均處于安全的空氣環境中，消防人員可以從兩側進行滅火作戰，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。設計單位應結合當地隧道實際情況，提供不同情況下的排煙滅火疏散應急預案，并明確火災狀態下各系統聯動的邏輯關系，確?；馂臓顟B下人員安全疏散。另外，高速公路管理部門領導應高度重視，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，或與當地消防部門協商裝備配置，實現優勢互補，真正做到防患于未燃。

五、建議

1、盡快制定隧道防火設計規范

由于隧道的防火設計在我國目前還沒有技術規范和標準可依據，隧道火災又有許多不確定因素，在工程設計中還存在一些不好解決的技術問題。例如隧道應如何分類；隧道的火災自動報警系統適合選擇何種類型的探測器，與交通報警、監控設備如何有機地聯動；火災延續時間如何確定；應該設置何種類型的滅火系統；如果設置自動噴水滅火系統，10km長的一個龐大系統，有關的技術參數應該如何選擇；如何設置排煙系統；如何確保人員疏散等等。

2、加快隧道消防器材設備的開發

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

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、滅火搶險救援隊伍建設等方面進行前瞻性的研究，制定相應的法律法規，不能再走用自己的火災教訓來制定消防規范的老路。

六、結束語

隧道消防安全事故分析在高速公路工程中至關重要。因此，必須要嚴肅對待隧道消防設計的問題，制定出合理的設計方案，確保高速公路工程的安全。

參考文獻

[1]馬壯林.高速公路隧道交通事故分析及預防對策[J].長安大學，2011（09）：34-37.

[2]孫伯春.關注隧道消防構筑和諧工程[J].消防科學與技術，2009（2）：65-69.