程守一

摘要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)日益完善，公路隧道的長(zhǎng)度和數(shù)量增長(zhǎng)迅速。陜西地區(qū)多山嶺，特別是秦嶺一帶，隨著西部大開(kāi)發(fā)的進(jìn)行，公路隧道的建設(shè)工程日益增大，例如，西漢高速，其全線2/3都是由隧道構(gòu)成，151座隧道和540座橋梁構(gòu)成了世界上最大的隧道群。其中特長(zhǎng)隧道有10座、長(zhǎng)隧道10座、中隧道63座、短隧道68座。如此巨大規(guī)模的隧道存在著事故、火災(zāi)發(fā)生的隱患，導(dǎo)致了危險(xiǎn)事件的高發(fā)性。文章通過(guò)研究隧道火災(zāi)的特點(diǎn)，分析隧道火災(zāi)造成的危害，并在此基礎(chǔ)上提出了針對(duì)隧道火災(zāi)的應(yīng)對(duì)措施，努力將隧道火災(zāi)給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)的損失降到最低。

關(guān)鍵詞：隧道火災(zāi);火災(zāi)頻率;高發(fā)性;應(yīng)對(duì)措施

隨著公路隧道規(guī)模的增多，行車(chē)速度以及行車(chē)密度不斷加大，各種隧道事故發(fā)生的數(shù)量也隨之上升，其中隧道火災(zāi)是最危險(xiǎn)且嚴(yán)重的一種，一旦隧道中發(fā)生火災(zāi)，由于隧道較長(zhǎng)，道路容易造成堵塞，消防車(chē)難以及時(shí)到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，并且隧道內(nèi)空氣較稀薄，人員一旦被困很容易造成身體缺氧，會(huì)給救援增加一定的難度與挑戰(zhàn)。文章通過(guò)對(duì)隧道火災(zāi)的危害性進(jìn)行論述，總結(jié)隧道火災(zāi)的特點(diǎn)，并提出了一些自己針對(duì)隧道火災(zāi)研究的控制方法。

1? 隧道火災(zāi)的危害

1.1? 高溫對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的破壞

隧道近似封閉環(huán)境，火災(zāi)時(shí)將產(chǎn)生大量的熱，5～10min隧道內(nèi)溫度將迅速提升到1000℃以上，在充分燃燒的條件下，甚至可能達(dá)到1300℃。當(dāng)隧道內(nèi)溫度達(dá)到300～400℃時(shí)，

混凝土與鋼筋黏著力基本喪失，當(dāng)溫度達(dá)到800～900℃時(shí)，混凝土強(qiáng)度基本喪失[1]。如此高溫不僅將隧道內(nèi)部設(shè)施損壞，還會(huì)對(duì)襯砌產(chǎn)生巨大的破壞，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)承載力降低或完全喪失，同時(shí)會(huì)對(duì)隧道防水體系造成損壞，致使隧道不同程度的滲漏水，影響隧道火災(zāi)后的正常運(yùn)營(yíng)。

1.2? 高溫、煙氣對(duì)隧道內(nèi)人員安全的危害

隧道火災(zāi)發(fā)展極其迅速，外界氧氣難以迅速補(bǔ)充，因而多數(shù)隧道火災(zāi)是不完全燃燒，會(huì)產(chǎn)生大量的一氧化碳及煙霧等有害氣體，當(dāng)氧氣濃度低于10%，一氧化碳的濃度高于0.12%，被困人員可能會(huì)喪失判斷及行為能力，失去逃生的機(jī)會(huì)[2]。同時(shí)，發(fā)生火災(zāi)時(shí)隧道內(nèi)會(huì)迅速聚集大量的熱，當(dāng)被困人員環(huán)境溫度低于80℃時(shí)，有生存的可能性;溫度處于80～180℃之間時(shí)處于危險(xiǎn)狀態(tài);當(dāng)溫度高于180℃時(shí)則會(huì)進(jìn)入致死作用區(qū)[3]。

1.3? 社會(huì)影響大

隧道一般是交通要道，其重要性和唯一性決定如果發(fā)生火災(zāi)將產(chǎn)生巨大的社會(huì)影響，隧道火災(zāi)可能只導(dǎo)致一輛車(chē)的損失，也可能造成群死群傷、交通中斷、車(chē)損洞毀的火災(zāi)嚴(yán)重后果，也會(huì)造成惡劣的社會(huì)影響和巨大的經(jīng)濟(jì)損失以及民眾的不便[4]。例如2008年京珠高速大寶山隧道追尾碰撞起火造成2人死亡、5人受傷、2輛貨車(chē)燒毀，隧道嚴(yán)重?fù)p壞，封閉維修1個(gè)月[5]。

2? 隧道火災(zāi)的特點(diǎn)

2.1? 救援難度大

（1）隧道火災(zāi)所產(chǎn)生的高溫會(huì)導(dǎo)致隧道內(nèi)線路及電氣設(shè)備的損壞，使照明、通信等基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)法正常使用，同時(shí)當(dāng)溫度高于250℃時(shí)，通風(fēng)系統(tǒng)將無(wú)法正常運(yùn)行，導(dǎo)致救援難度增大[6]。

（2）隧道內(nèi)環(huán)境成狹長(zhǎng)型，較為密閉，發(fā)生火災(zāi)后，高溫濃煙無(wú)法及時(shí)排出，導(dǎo)致能見(jiàn)度低，滅火救援人員無(wú)法看清現(xiàn)場(chǎng)具體情況，同時(shí)高溫導(dǎo)致工作環(huán)境惡劣，進(jìn)一步加快消防救援人員的體能消耗。下表1為消防員在寬度13.5m的隧道下，在不同條件下進(jìn)行的測(cè)試結(jié)果。

（3）根據(jù)陜西消防力量部署情況，隧道所處地點(diǎn)一般離消防隊(duì)或消防站距離較遠(yuǎn)，第一批到達(dá)力量較少，同時(shí)，發(fā)生火災(zāi)后隧道內(nèi)會(huì)發(fā)生擁堵等障礙物較多的情況，作業(yè)空間狹窄，消防器材難以運(yùn)輸?shù)交瘘c(diǎn)附近，作戰(zhàn)力量不能滿(mǎn)足應(yīng)有的需求。

（4）水源及滅火劑不足，隧道一般距離水源較遠(yuǎn)，陜西地界特別是秦嶺一帶海拔高，由于保溫措施不到位，冬季消防管道系統(tǒng)極易結(jié)冰，導(dǎo)致消火栓不能正常使用;部分隧道由于年久失修，消火栓水壓也達(dá)不到滅火作戰(zhàn)要求。

下表2為不同車(chē)輛火災(zāi)時(shí)著火面積、釋放熱量以及滅火時(shí)所需要的最小水量。

（5）通信困難，隧道火災(zāi)時(shí)洞內(nèi)聲音嘈雜，信號(hào)干擾大，洞內(nèi)固定通信設(shè)備可能已被損壞[7]。通過(guò)測(cè)試，手持對(duì)講機(jī)一對(duì)一呼叫時(shí)在1500m內(nèi)可以進(jìn)行有效通話(huà)，與車(chē)載臺(tái)一對(duì)一呼叫，在2500m內(nèi)效果良好。針對(duì)長(zhǎng)隧道如秦嶺2號(hào)隧道，全長(zhǎng)6125m，若火災(zāi)發(fā)生在隧道中間處，指揮員在外部將無(wú)法使用對(duì)講機(jī)與隧道內(nèi)消防人員進(jìn)行有效的溝通，外部人員無(wú)法及時(shí)了解內(nèi)部情況以及下達(dá)作戰(zhàn)命令。

2.2? 火勢(shì)發(fā)展迅速

由于建筑結(jié)構(gòu)的特殊性，成管道狀，進(jìn)出通道少，可燃物多，隧道內(nèi)的通風(fēng)管道、地溝及通道與外界相通，發(fā)生火災(zāi)后，這些通道可能成為火災(zāi)蔓延的途徑，通常在10min后就會(huì)達(dá)到猛烈的燃燒態(tài)勢(shì)?；馂?zāi)高溫所產(chǎn)生的火風(fēng)壓會(huì)導(dǎo)致隧道內(nèi)部的氣流紊亂，可燃物由于不完全燃燒所產(chǎn)生的一氧化碳等物質(zhì)隨著高溫氣流流動(dòng)，遇到新鮮的空氣以及可燃物時(shí)，會(huì)產(chǎn)生新的燃燒，也就會(huì)出現(xiàn)火勢(shì)從一輛車(chē)到另一輛車(chē)的跳躍式發(fā)展。遇到隧道內(nèi)有油罐車(chē)或者其他裝載易燃易爆物質(zhì)的車(chē)輛時(shí)，可能引發(fā)更嚴(yán)重的后果。

2.3? 火災(zāi)情況復(fù)雜，作業(yè)量大，不確定性多

由于交通情況、隧道內(nèi)可燃物以及隧道的火災(zāi)荷載不同，所以隧道火災(zāi)內(nèi)情況復(fù)雜，不確定因素多，消防人員可能需要進(jìn)行滅火、救援、疏散、堵漏等不同類(lèi)型的作業(yè)[8]。交通擁堵導(dǎo)致被困人員疏散困難;同時(shí)影響消防人員進(jìn)入火場(chǎng)，不利于開(kāi)展滅火救援。隧道內(nèi)被困車(chē)輛可能攜帶易燃易爆及有毒物質(zhì)，出現(xiàn)爆炸或者有毒氣體泄漏情況，這給作業(yè)增加了危險(xiǎn)性。高溫的炙烤可能會(huì)導(dǎo)致隧道拱頂塌落，給作業(yè)人員以及被疏散人群增添風(fēng)險(xiǎn)。發(fā)生火災(zāi)后，由于駕駛員心理素質(zhì)不同，一些駕駛員由于對(duì)火災(zāi)恐懼慌不擇路的撤離，可能會(huì)出現(xiàn)新的事故，引發(fā)二次事故，影響疏散進(jìn)度并增大消防人員的工作量。

3? 隧道火災(zāi)的控制

3.1? 應(yīng)急聯(lián)動(dòng)，實(shí)行交通管制

隧道火災(zāi)發(fā)生后立即啟動(dòng)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)預(yù)案，通知交通、醫(yī)療等部門(mén)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，通知高速管理部門(mén)進(jìn)行外圍警戒，車(chē)輛分流，在高速公路入口相關(guān)路段發(fā)布災(zāi)害信息，嚴(yán)禁車(chē)輛進(jìn)入。若著火隧道為單洞隧道，在事故隧道前1500m實(shí)行雙向警戒，若為雙洞，視火災(zāi)大小、種類(lèi)實(shí)施警戒、疏散和分流擁堵車(chē)輛。在隧道入口前500m處設(shè)置第二道警戒，并利用隧道信息知識(shí)指示板發(fā)布災(zāi)害信息[9]。

3.2? 增強(qiáng)初期到達(dá)力量，開(kāi)展火情偵查

經(jīng)過(guò)以往戰(zhàn)例歸納發(fā)現(xiàn)，滅火救援力量在火災(zāi)發(fā)生10min內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)可以有效控制火勢(shì)，因此發(fā)生火情后，應(yīng)當(dāng)迅速調(diào)集力量，視發(fā)生火災(zāi)的隧道所處的地理位置，可以不按轄區(qū)調(diào)動(dòng)力量，從距離上調(diào)動(dòng)最近的消防力量。同時(shí)攜帶充足的救援設(shè)備，如滅火劑、搶險(xiǎn)救援、通風(fēng)排煙、照明等設(shè)備，保證滅火力量以及滅火設(shè)備的充足。開(kāi)展火情偵查，在入口處設(shè)置安全哨，觀察隧道內(nèi)情況，并登記進(jìn)入隧道滅火救援人員以及氣瓶壓力。通常組織一個(gè)三人偵查組，攜帶全套個(gè)人防護(hù)裝備，進(jìn)入火場(chǎng)，迅速探明火點(diǎn)位置、災(zāi)害種類(lèi)、被困群眾位置以及隧道內(nèi)部構(gòu)造情況。

3.3? 組織排煙、降溫

隧道內(nèi)高溫、熱煙氣不僅威脅被困人員的生命安全，同時(shí)也給滅火救援工作帶來(lái)了巨大的不便。積極采取排煙可以有效地將隧道內(nèi)有毒熱煙氣排除，減少轟然可能性，給滅火救援以及疏散工作創(chuàng)造條件。

3.3.1? 用固定設(shè)施進(jìn)行排煙

在正常情況下固定排煙設(shè)施用作排風(fēng)通風(fēng)，在火災(zāi)情況下用作排煙降溫使用。從排煙方向可以分為橫向和縱向。由于固定排煙設(shè)施的耐火性不高，隧道射流風(fēng)機(jī)可以在-25～50℃環(huán)境下持續(xù)工作運(yùn)行，但是在250℃的高溫下只能運(yùn)行1h。隨著隧道火災(zāi)火勢(shì)發(fā)展，溫度變高，火災(zāi)的熱阻效應(yīng)增強(qiáng)，煙囪效應(yīng)增強(qiáng)，排煙風(fēng)機(jī)會(huì)喪失排煙能力。因此在火災(zāi)發(fā)生后，消防救援隊(duì)伍需要借助移動(dòng)排煙設(shè)施來(lái)進(jìn)行排煙[10]。

3.3.2? 用移動(dòng)排煙設(shè)備進(jìn)行排煙

（1）普通消防站常配備的排煙裝備按排煙方式分有正、負(fù)壓式移動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)。按照驅(qū)動(dòng)力可分為內(nèi)燃機(jī)式消防排煙機(jī)、水驅(qū)動(dòng)排煙機(jī)和電動(dòng)式消防排煙機(jī)。通常在上風(fēng)向使用正壓式排煙機(jī)，在下風(fēng)向使用負(fù)壓式排煙機(jī)。在可燃、易燃蒸汽的火場(chǎng)，如油罐車(chē)火災(zāi)，由于隧道的密閉性油蒸汽不易擴(kuò)散，遇到明火可能會(huì)引起爆炸，因此禁止在隧道內(nèi)使用內(nèi)燃機(jī)排煙，防止火花引起二次災(zāi)害[11]。

（2）使用多功能水槍?zhuān)糜谂艧熃禍?，排煙水槍體積小，攜帶方便，可以使用開(kāi)花、噴霧等多種形式，在火災(zāi)撲救過(guò)程中不僅可以滅火，也可以給救援人員開(kāi)辟進(jìn)攻通道，提供掩護(hù)，起到排煙、降溫以及稀釋的作用。

（3）使用排煙消防車(chē)進(jìn)行排煙，大功率消防車(chē)排煙量一般為10萬(wàn)m3/h以上，其具有移動(dòng)速度快、排煙量大、排煙時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)。特別在大型隧道火災(zāi)發(fā)展階段，使用小功率的排煙機(jī)并不能很好的起到排煙效果，而使用排煙消防車(chē)可以有效迅速地實(shí)施排煙通風(fēng)，為滅火救援提供有利的條件。

3.4? 火災(zāi)撲救

3.4.1? 固定設(shè)施滅火

在隧道火災(zāi)發(fā)生初期，通常使用隧道內(nèi)安裝的固定滅火系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行控制。常見(jiàn)的隧道內(nèi)固定滅火設(shè)施有噴水滅火系統(tǒng)、固定式水噴霧系統(tǒng)、固定式水成膜泡沫滅火裝置等，火災(zāi)初期經(jīng)監(jiān)控報(bào)警自主工作或者由人工手動(dòng)開(kāi)啟進(jìn)行滅火[12]。然而由于一些主、客觀原因如滅火劑準(zhǔn)備不足、年久失修可能導(dǎo)致滅火設(shè)施不能正常使用或者使用效果不佳，在火災(zāi)猛烈燃燒的階段下甚至可能導(dǎo)致滅火設(shè)施被破壞。

3.4.2? 內(nèi)攻滅火法

當(dāng)隧道內(nèi)火災(zāi)火勢(shì)較小或處于陰燃等穩(wěn)定狀態(tài)，而且經(jīng)過(guò)偵查后隧道內(nèi)沒(méi)有爆炸、坍塌等危險(xiǎn)時(shí)，消防人員在佩戴好全套個(gè)人防護(hù)裝備的情況下，可以攜帶安全導(dǎo)繩或者救生照明線，攜帶滅火、救援器材，攜帶照明、通訊工具，設(shè)計(jì)好撤離訊號(hào)，在經(jīng)過(guò)隧道口安全員的登記后由上風(fēng)方向進(jìn)入火場(chǎng)內(nèi)部進(jìn)行滅火。以組為單位，相互配合，一組滅火另一組進(jìn)行掩護(hù)，輪流交替實(shí)施滅火作業(yè)。

3.4.3? 轉(zhuǎn)移處置法

當(dāng)隧道內(nèi)著火車(chē)輛處于隧道深處，不易開(kāi)展滅火救援行動(dòng)，且目前處于陰燃或者火勢(shì)較小、沒(méi)有爆炸危險(xiǎn)的穩(wěn)定燃燒狀況下，可以將著火車(chē)輛使用牽引繩由拖車(chē)?yán)鏊淼溃糜诎踩貛?，再進(jìn)行滅火、堵漏等作業(yè)。

3.4.4? 封洞窒息法

當(dāng)隧道內(nèi)人員疏散完畢后，確認(rèn)隧道內(nèi)沒(méi)有被困人員以及消防工作人員后，可以就地取材、制作沙袋等物品，將洞口堵住，隔絕空氣，熄滅火災(zāi)。需要注意的是，封洞時(shí)先從上風(fēng)方向進(jìn)行封洞作業(yè)，再對(duì)下風(fēng)方向進(jìn)行封洞，開(kāi)洞時(shí)先從下風(fēng)方向開(kāi)動(dòng)，確認(rèn)沒(méi)有復(fù)燃可能性后在進(jìn)行開(kāi)洞作業(yè)。同時(shí)在進(jìn)行封洞作業(yè)時(shí)需要將通風(fēng)口也堵上[13]。必要時(shí)，為加速火災(zāi)的撲滅，可以向隧道內(nèi)灌水或者泡沫，覆蓋可燃物，來(lái)達(dá)到滅火目的。

4? 結(jié)語(yǔ)

為了進(jìn)一步提升隧道火災(zāi)撲救能力，在今后的工作中應(yīng)加強(qiáng)以下幾點(diǎn)工作：（1）根據(jù)隧道情況以及特點(diǎn)，完善滅火戰(zhàn)斗救援預(yù)案;（2）針對(duì)隧道火災(zāi)撲救難點(diǎn)，開(kāi)展滅火救援專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練，連同聯(lián)動(dòng)部門(mén)定期進(jìn)行協(xié)同演練，提高消防與各部門(mén)協(xié)同作戰(zhàn)處置能力和水平;（3）加強(qiáng)消防特勤器材的配備，尤其是排煙器材、防護(hù)器材、通信器材、照明器材等，以增強(qiáng)處置能力和手段，提高戰(zhàn)斗力。

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Abstract：With the economic development of the country and the increasing improvement of infrastructure construction， the length and number of highway tunnels are growing rapidly. Shaanxi region is full of mountain ranges， especially around the Qinling Mountains， and with the development of western China， the construction works of highway tunnels are increasing， for example， the Xihan Expressway， 2/3 of its entire route is composed of tunnels， 151 tunnels and 540 bridges constitute the world's largest tunnel group. Among them， there are 10 extra-long tunnels， 10 long tunnels， 63 medium tunnels and 68 short tunnels. Such a huge scale of tunnels has the potential for accidents and fires to occur， leading to a high incidence of dangerous events. In this article， we study the characteristics of tunnel fires， analyze the hazards caused by tunnel fires， and propose countermeasures for tunnel fires on this basis， to minimize the damage caused by tunnel fires to people's lives and properties.

Keywords：tunnel fire; fire frequency; high incidence; countermeasures