徐志磊，趙倩文，張麗莎，諶偉

（中國市政工程中南設(shè)計研究總院有限公司，武漢 430000）

1 引言

“長大隧道”主要指的是長度達到1km 以上的隧道項目，目前現(xiàn)存世界最長隧道項目為瑞士的新圣哥達St.Gotthard 隧道，全長57.6km。當(dāng)前，我國境內(nèi)建設(shè)的最長隧道項目是青藏鐵路西格段西格復(fù)線新關(guān)角隧道，于2012 年建成通車，總長度32.6km。

2 長大隧道消防安全評估標準

長大隧道火災(zāi)事故的發(fā)生會給人們的生命安全產(chǎn)生嚴重的負面影響，所以，需要加強隧道消防安全設(shè)施的安裝與管理控制。根據(jù)當(dāng)前的國家標準要求，隧道安裝系統(tǒng)包含火災(zāi)探測器、報警系統(tǒng)、事故發(fā)生定位系統(tǒng)、通風(fēng)口、人員逃離通道、煙塵通道等，這些消防設(shè)施的聯(lián)合應(yīng)用能夠使得隧道系統(tǒng)可以安全地運行，不會產(chǎn)生嚴重的安全事故問題。一旦任何一個系統(tǒng)不能達到正常的使用需要，都會導(dǎo)致整個系統(tǒng)難以滿足安全運行的標準要求。隧道消防系統(tǒng)內(nèi)安全評估首要的工作就是確定合適的評估體系，因為隧道項目的消防系統(tǒng)組成比較復(fù)雜，包含的內(nèi)容也比較多，所以安全評估系統(tǒng)要滿足完善性、準確性的要求。評估系統(tǒng)應(yīng)該按照如下原則來進行：科學(xué)與客觀，還要明確具體的實施標準，以有效地進行安全系統(tǒng)的控制。在隧道消防安全評價系統(tǒng)選擇的過程中，應(yīng)結(jié)合當(dāng)前我國所發(fā)生的隧道火災(zāi)事故為主要研究對象，然后結(jié)合實際情況來確定最為合適的安全評估體系，以保證安全評估滿足正常的使用標準要求。技術(shù)人員結(jié)合當(dāng)前相應(yīng)的標準理論以及法律法規(guī)，然后根據(jù)實際情況做出相應(yīng)的消防指標計算，可以確保整個體系達到完整性和全面性的標準。最后再進行各個指標的檢驗和分析，將其直接計入整個安全評估體系內(nèi)，可以保證系統(tǒng)運行達到安全性的標準【1】。

3 長大隧道消防安全評估方法

3.1 隧道消防安全評估方法的選擇

從當(dāng)前的多元統(tǒng)計分析的實際情況出發(fā)，要將其應(yīng)用到目前的成分分析中，然后進行隧道火災(zāi)事故的統(tǒng)計和分析，逐步形成以保護隧道工程安全性的隧道安全綜合評估方法，根據(jù)系統(tǒng)評價的各項評估函數(shù)來進行指標的關(guān)系確定和各項指標變異參數(shù)的確定和分析，對于提升整個系統(tǒng)的安全性有著積極的促進作用。同時，在隧道消防安全評估方法選擇的過程中，需要根據(jù)隧道的實際情況對相關(guān)的系數(shù)進行確定。以下為安全評估的常見內(nèi)容【2】。

3.1.1 全面性

主要成分評估方式就是根據(jù)需要選擇2～3 個主要成分來開展必要的評估，這種方式能夠獲取隧道項目80%以上的信息，能夠更好地促進工作量的下降，還能夠保證隧道評估工作達到全面性和有效性，確保隧道工程可以滿足正常的運行需要，保證隧道項目的運行更加安全和穩(wěn)定。

3.1.2 比較性

在進行主成分評估分析階段，要綜合進行各個數(shù)據(jù)的分析和了解，能夠避免指標量和數(shù)量級的影響，主要成分分析和指標變量能夠保持相互獨立，不會受到影響，從而保證結(jié)果數(shù)據(jù)更加精確。這種方式的操作是非常簡單的，也能夠提高整體工作效率，滿足正常的分析工作需要。

3.2 隧道消防安全評估法的原理

通常以主成分評估方式來綜合各項指標并將各項指標轉(zhuǎn)變?yōu)樯贁?shù)幾個不相關(guān)的綜合性指標，然后進行全面的統(tǒng)計與分析。應(yīng)用隧道消防安全評估法能夠?qū)λ淼赖陌踩禂?shù)進行劃分，判斷隧道整體強度指標是否滿足實際要求，同時在實踐的過程中，還能根據(jù)隧道工程的長度和高度來辨別安全問題。

3.3 隧道消防安全評估指標的量化

通過進行必要的消防、隧道等技術(shù)參數(shù)的分析和研究，了解隧道消防、安全評價體系的實際情況，結(jié)合具體的評價標準，然后進行各項指標的量化與分析，可以得出最終的結(jié)論。針對隧道消防安全評估指標量化的內(nèi)容，需要根據(jù)工程項目的實際情況來進行確定，從而保證整體安全性能，滿足實際要求【3】。

3.4 隧道消防安全的主要成分

我國近年來已有一定代表性的長大隧道消防事故通過軟件SAS 來實現(xiàn)各項安全指標體系的主成分計算和分析，以掌握具體的實際情況。

SAS 是當(dāng)前國際領(lǐng)域中應(yīng)用最為普遍的一種統(tǒng)計分析方法，是統(tǒng)計分析的標準軟件。該軟件被大量地應(yīng)用到行政、科研、金融等多個領(lǐng)域內(nèi)，有著非常重要的作用。通過SAS 能夠?qū)崿F(xiàn)主成分的準確分析，也就能夠獲取最快速的計算方式和準確的結(jié)果，然后能夠明確具體的風(fēng)險評估方差累計貢獻率數(shù)據(jù)，可以確定最終成分個數(shù)。在具體開展的過程中，還需要根據(jù)實際情況將數(shù)據(jù)作為參考，在應(yīng)用過程中將消防安全的主要內(nèi)容進行劃分，以提高整體消防的安全程度。所以，在實踐的過程中可以從以下方面對其進行論述。

成分個數(shù)的確定要以比較少的主成分來獲取足夠的原始信息，實質(zhì)上就是在 k（指標）和 ω（k）（方差貢獻率）之間進行權(quán)衡：成分個數(shù)的確定要以比較少的主成分來獲取足夠的原始信息，一方面，盡量地減小k 值，另一方面，ω（k）盡量增大，能夠有效地減少損失信息量。但是，在實踐中分析可以發(fā)現(xiàn)，結(jié)合實際情況，前k 個主成分的累積方差貢獻率可以滿足規(guī)定的要求，一般來說，要求 ω（k）≥85%， 這樣，取前 k 個主成分就能夠包含整個指標的各項信息，能夠有效地減少變量數(shù)據(jù)，且實現(xiàn)具體問題的分析和研究，從而提升總體的水平。

3.5 隧道消防安全等級的劃分

隧道工程的安全消防要進行合理的分級。主要是按照如下標準進行：

1）根據(jù)隧道的具體運行條件和安全級別來明確具體的關(guān)系計算公式，要確定安全級別和消防設(shè)備是存在直接關(guān)系的。同時值得注意的是，在確定運行條件和安全級別的過程中，在確定關(guān)系計算的方式之后，還需要對計算的結(jié)果進行確定，從而確保整體安全的提高。

2）明確具體的安全級別與消防救災(zāi)之間的關(guān)系。針對這些方面應(yīng)該使用綜合分析成分評估方式來確定最終的消防隧道安全系統(tǒng)，然后根據(jù)相應(yīng)的法規(guī)參數(shù)來判定隧道消防安全的實際情況，要盡量地進行詳細的劃分。

4 結(jié)語

綜上所述，通過使用主成分分析方式來進行隧道運行安全性的分析，操作簡單方便，可以對當(dāng)前正在建設(shè)或已經(jīng)投入運營的隧道實現(xiàn)全面的消防安全質(zhì)量評估，能夠全面地提升隧道運行的安全性和穩(wěn)定性，避免發(fā)生嚴重的火災(zāi)事故。從評估結(jié)果方面展開分析，相關(guān)部門能夠及時發(fā)現(xiàn)隧道運行中所存在的安全隱患問題，并及時進行改進和完善，將一些損壞部位進行維修處理，保證隧道運行不會產(chǎn)生任何的安全事故。對于復(fù)雜系統(tǒng)進行分層評估，可以確保各個環(huán)節(jié)能夠在嚴密的監(jiān)管與評估工作中，切實提升隧道運行的安全性，充分保障人民生命與財產(chǎn)的安全。