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特長隧道火災(zāi)發(fā)生頻率及火災(zāi)規(guī)模預(yù)設(shè)

文檔作者：史金成文檔來源：湖南路橋建設(shè)集團(tuán)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月23日
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246
特長隧道火災(zāi)發(fā)生頻率及火災(zāi)規(guī)模預(yù)設(shè)
Extra-long Tunnel Fire Frequency and Fire Size Preset
■ 史金成 ■ Shi Jincheng
[摘 要] 由于隧道火災(zāi)具有不可預(yù)知、預(yù)估及火災(zāi)損傷較大
的特點(diǎn)，隧道火災(zāi)一直是隧道災(zāi)害防治研究的重難點(diǎn)。文
章介紹了特長公路隧道火災(zāi)概況及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、火災(zāi)
發(fā)生原因，通過依托工程隧道研究給出了隧道火災(zāi)發(fā)生頻
率計算方法及火災(zāi)風(fēng)險評估和火災(zāi)規(guī)模預(yù)設(shè)。
[關(guān)鍵詞] 隧道火災(zāi) 火災(zāi)頻率 風(fēng)險評估 火災(zāi)規(guī)模預(yù)設(shè)
[Abstract] Because the tunnel fire has unpredictable, forecast
and the characteristic of the large fire damage, tunnel fire has
been the difficulty of tunnel disaster prevention. This paper introduces
the fire situation of extra-long highway tunnel, research
status at home and abroad, and fire causes, by relying on the
engineering tunnel research gives tunnel fire frequency calculation
method, fire risk evaluation and fire size preset.
[Keywords] tunnel fire, fire frequency, risk assessment, fire size
preset
引言
由于隧道在交通系統(tǒng)中具有降低高程、縮短里
程、改善線型和增加行車安全的獨(dú)特作用，以及現(xiàn)
代隧道施工技術(shù)的發(fā)展，各種深埋長大隧道規(guī)劃修
建的越來越多。但是由于隧道橫斷面相對洞身長度
特別小，隧道在空間上具有狹窄細(xì)小和封閉的特點(diǎn)，
一旦特長隧道發(fā)生火災(zāi)，隧道火災(zāi)通風(fēng)、災(zāi)情聯(lián)絡(luò)、
被困人員逃生和救援疏導(dǎo)都是很困難的，據(jù)統(tǒng)計，
隧道火災(zāi)災(zāi)害基本上是由于隧道交通事故引起，由
于隧道自身空間結(jié)構(gòu)的限制，在發(fā)生交通、火災(zāi)事
故后，前方事故狀態(tài)不能快速有效地傳遞到后面駕
駛員，且被困車輛無法迅速撤離火災(zāi)事故現(xiàn)場，而
在隧道內(nèi)人員逃生的最佳時間是火災(zāi)發(fā)生后4 min
內(nèi)，因此，這種長、特長隧道內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi)事故，
造成的人員傷亡都是很慘重的，而且當(dāng)消防無法撲
滅時，往往采用封堵兩端洞口的措施，因此，對隧
道洞身結(jié)構(gòu)的損傷特別嚴(yán)重，因此研究隧道火災(zāi)的
特點(diǎn)從而制定相應(yīng)的防災(zāi)減災(zāi)辦法是很有意義的，
也是勢在必行的。
一、 公路隧道火災(zāi)概況
1. 火災(zāi)發(fā)生原因
隧道火災(zāi)災(zāi)害基本上是由于隧道交通事故引
起，造成隧道火災(zāi)原因主要有：隧道內(nèi)輕型車輛電
路發(fā)生故障；中型、重型貨車在隧道內(nèi)急剎車；油
罐車發(fā)生撞車。
另外還有一些原因會造成隧道火災(zāi)：隧道內(nèi)線
路故障；隧道設(shè)備失靈，對隧道內(nèi)車輛產(chǎn)生信息誤
導(dǎo)；隧道內(nèi)進(jìn)行設(shè)施維修工作時對行車未作警示。
2. 火災(zāi)的特點(diǎn)
通過國內(nèi)外隧道火災(zāi)事故和火災(zāi)現(xiàn)場試驗(yàn)，總
結(jié)了隧道發(fā)生火災(zāi)的特點(diǎn)：
（1）隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時間、發(fā)生地點(diǎn)、火災(zāi)規(guī)
模、火災(zāi)發(fā)生頻率等具有隨機(jī)性；
（2）一旦特長隧道發(fā)生火災(zāi)，隧道火災(zāi)通風(fēng)、
災(zāi)情聯(lián)絡(luò)、被困人員逃生和救援疏導(dǎo)都是很困難的；
（3）對隧道洞身結(jié)構(gòu)的損傷特別嚴(yán)重。
二、 隧道火災(zāi)發(fā)生頻率
公路隧道發(fā)生火災(zāi)的頻率已取得較大進(jìn)展，但
由于隧道火災(zāi)發(fā)生的次數(shù)很少、統(tǒng)計數(shù)據(jù)不完全，
以及對某些決策的認(rèn)同有分歧，使得僅有某些國家
將火災(zāi)安全設(shè)計原則納入隧道設(shè)計規(guī)模之內(nèi)。依托
工程隧道的火災(zāi)頻率做出推測，以及根據(jù)國內(nèi)外基
本認(rèn)同的方法預(yù)設(shè)火災(zāi)規(guī)模。需要說明的是隧道火
災(zāi)是小概率事件，偶然增加一次火災(zāi)對火災(zāi)發(fā)生頻
率有顯著影響。
1. 公路隧道火災(zāi)發(fā)生頻率計算方法
理論上隧道火災(zāi)發(fā)生頻率有以下幾個因素有
關(guān)：隧道長度、設(shè)計車速、交通密度和路面坡度等。
所以在計算火災(zāi)發(fā)生頻率時候不能以每條隧道發(fā)生
次數(shù)而計算，而要用該發(fā)生次數(shù)除以車輛數(shù)同車輛
行駛公里數(shù)的乘積，從而將隧道長度和交通密度的綜
合影響也包括進(jìn)來。據(jù)統(tǒng)計，大部分火災(zāi)由穿行隧道
的車輛引起，而不是隧道設(shè)備或維修工作造成的。
理論上隧道火災(zāi)頻率與隧道長度、交通密度、設(shè)計
速度和路面坡度等有關(guān)。故隧道火災(zāi)頻率用發(fā)生次
數(shù)除以通行車輛數(shù)與行駛公里數(shù)的乘積。
計算公式：
N L
p m
×
=
式中： p —— 隧道火災(zāi)頻率；
m —— 火災(zāi)發(fā)生次數(shù)；
N —— 通行車輛數(shù)；
L —— 行駛公里數(shù)。
2. 依托工程隧道火災(zāi)發(fā)生頻率
該隧道為新建高速公路隧道，不可能調(diào)查火災(zāi)
發(fā)生次數(shù)，現(xiàn)用相近隧道火災(zāi)發(fā)生頻率，反推依托
工程的可能火災(zāi)發(fā)生次數(shù)，用于計算。對照國外隧
道火災(zāi)調(diào)查表，按類似長度、年平均交通量，反推
依托工程可能發(fā)生火災(zāi)的次數(shù)，調(diào)查表見1。
表1 國外隧道火災(zāi)頻率調(diào)查表
火災(zāi)事故（頻率[次/108 輛km]）
隧道名稱 長度（m） 年交通量(輛 10 客車 貨車 總數(shù) 6/年)
次數(shù) 頻率 次數(shù) 頻率 次數(shù) 頻率
普芳達(dá) 6 720 3.6 0 0 0 0 0 0.7
瓦爾德羅伊 4 500 0.9 0 0 0 0 0 0
卡徹堡 5 400 3.9 0 0 0 0 0 0
陶恩 6 400 4.5 0 0 0 0 0 0
隧道單洞長約8 km，用預(yù)測日平均交通量，計算每年通行車輛數(shù)，類比表1 得該隧道火災(zāi)頻率，見表2。
表2 隧道火災(zāi)頻率推測表
火災(zāi)事故（頻率[次/108 輛km]
年份 年交通量(10 客車 貨車 總數(shù) 6 輛/年)
次數(shù) 頻率 次數(shù) 頻率 次數(shù) 頻率
2010 2.04 0 0 0 0 0 0
2020 5.1 0 0 0 0 0 0
2029 9.55 0 0 0 0 0 0
三、 依托工程隧道火災(zāi)風(fēng)險評估及火災(zāi)規(guī)模預(yù)設(shè)
隧道隨營運(yùn)期增長、年平均交通量增加，火災(zāi)
風(fēng)險也逐漸增大。應(yīng)注意全隧道車輛限速行駛，加
強(qiáng)下坡地段的消防救援措施。
公路隧道火災(zāi)設(shè)防的規(guī)模并不是越高越好，那
樣會帶來諸多問題如：投資費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用高的無
法接受的現(xiàn)象。所以工程界通過研究分析，認(rèn)同以
下因素對設(shè)防火災(zāi)規(guī)模有影響。
（1）公路隧道火災(zāi)燃燒的材料主要來自被卷入
燃燒的車輛，包括裝載的可燃貨物、燃料及車輛配
件等；隧道自身參與燃燒的可燃材料較少，多為電
線、電纜、用電器等。所以常將車輛及裝載貨物的
燃燒釋放能量作為火災(zāi)規(guī)模劃分依據(jù)。
（2）公路隧道火災(zāi)設(shè)防的基礎(chǔ)要素為：隨時間
變化的火災(zāi)熱釋放率（以MW 計的熱能）；或隨時間
變化的煙氣生成量（高溫?zé)煔饬鳎瑔挝籱3/s）。研究
表明，這對人員疏散、消防救火、通風(fēng)控制非常重
要。所以需要將火災(zāi)燃燒過程加以概化描述，稱為
火災(zāi)過程溫度曲線。
（3）公路隧道火災(zāi)規(guī)?？刂品椒ǚ譃榫芙^和可
接受兩類：對于會造成重大人員、財產(chǎn)和社會影響
的火災(zāi)規(guī)模，從源頭加以杜絕。
（下轉(zhuǎn)第277 頁）
城市建筑┃道路橋梁┃URBANISM AND ARCHITECTURE┃ROAD AND BRIDGE
277
測響應(yīng)的方案。采用紅外對射假裝在2 m 標(biāo)高的位
置，對射紅外線一旦被攀爬者遮擋即發(fā)出一個開關(guān)
量信號，由紅外對射輸出開關(guān)量信號至微機(jī)。2 m 高
的紅外線對射軌跡被遮擋后驅(qū)動聲光報警器報警并
做出語音警告，警示向上爬將受到電擊。
六、 結(jié)語
本文提出的橋梁防攀爬方案是利用太陽能供
電，在橋梁的相應(yīng)位置設(shè)置金屬帶。由靜電發(fā)生器
發(fā)出脈沖靜電產(chǎn)生電擊效應(yīng)，從而有效的阻止鬧事
者攀爬橋梁，避免更進(jìn)一步的交通安全事故。該方
案體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，不需額外的電網(wǎng)布線施
工，也不依賴于附近變電站的供電，大大降低了工
程施工和用電的費(fèi)用。方案選擇的靜電放電方式安
全有效。在對阻止攀爬人員攀爬的同時，也能對其
他人員起到警示的作用。
參考文獻(xiàn)
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（ 作者單位： 1.廣州大學(xué)市政技術(shù)學(xué)院，廣州
510000；2.廣州市市政職業(yè)學(xué)校，廣州 510000）
（上接第240 頁）
三、 結(jié)語
城市人防地下室是人民安防的重要組成部分，
對于保障人民生命財產(chǎn)安全有著重要的作用，現(xiàn)在
也得到了廣泛的關(guān)注。但是目前，在人防地下室建
設(shè)時，各項(xiàng)指標(biāo)還不能達(dá)到相應(yīng)的規(guī)格，相關(guān)管理
措施也還不到位，因此，就要加強(qiáng)人防地下室設(shè)計
人才的培養(yǎng)，同時也要加強(qiáng)人防地下室的管理，提
高人防地下室的安全性，確保其在戰(zhàn)爭中最大限度
的保障人民的安全。
參考文獻(xiàn)
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注：作者身份證號440582198907166616
（上接第246 頁）
如大型油罐車火災(zāi)，其最高溫度達(dá)1 400℃，會
導(dǎo)致混凝土襯砌嚴(yán)重破壞，常在水下隧道和區(qū)域交
通要點(diǎn)隧道拒絕通過或護(hù)送通過；對于損失可接受
的火災(zāi)規(guī)模，重點(diǎn)放在火災(zāi)過程中減輕損失的技術(shù)
運(yùn)用。如通過控制火災(zāi)通風(fēng)風(fēng)速，達(dá)到火災(zāi)煙霧不
逆流和延緩煙霧擴(kuò)散，為人員疏散時間提供，以及
控制燃燒強(qiáng)度、提高設(shè)施耐火性能等。
四、 結(jié)語
特長公路隧道火災(zāi)防救研究是隧道防災(zāi)研究的
重點(diǎn)，國內(nèi)外眾多高校及科研院所對火災(zāi)及風(fēng)險評
價均進(jìn)行了較深入的研究，取得了一些成果，對隧
道火災(zāi)及煙氣的控制目標(biāo)；火災(zāi)風(fēng)險和火災(zāi)通風(fēng)設(shè)
計；汽油火災(zāi)可能產(chǎn)生的溫度和產(chǎn)煙量；煙氣分布、
壓力、壓強(qiáng)；用于煙火控制的隧道通風(fēng)設(shè)備；緊急
出口與其他安全設(shè)施；隧道火災(zāi)反應(yīng)與耐火性能；
火災(zāi)應(yīng)急管理，等取得了一系列研究成果，但總體
上隧道火災(zāi)及風(fēng)險評估仍存在一定的問題。
（1）隧道火災(zāi)研究的理論成果較多，但應(yīng)用到
隧道火災(zāi)現(xiàn)場時效果甚微，即如何將隧道火災(zāi)研究
理論及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用與隧道規(guī)劃設(shè)計和火災(zāi)事故現(xiàn)
場疏導(dǎo)處治。
（2）隧道火災(zāi)發(fā)生頻率的確定方法還是基于國
內(nèi)外火災(zāi)事故統(tǒng)計分析，是一種半定量半定性的數(shù)
理統(tǒng)計方法，難以做到定量分析給出。
（3）我國對特長隧道運(yùn)營階段火災(zāi)風(fēng)險評估既
沒有完整的風(fēng)險評估體系，也沒隧道風(fēng)險可以接受
的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在火災(zāi)風(fēng)險評估領(lǐng)域的研究幾乎屬于
空白。
參考文獻(xiàn)
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（作者單位：山西交科公路工程咨詢監(jiān)理有限公司，
太原 030006）
（上接第252 頁）
攤鋪過程所有人員都必須做好安全防護(hù)。 瀝青
攤鋪完成之后為了提早開放交通，采用灑水車灑水
的方式進(jìn)行降溫處理。
四、 結(jié)語
市政道路瀝青路面的廣泛應(yīng)用，不只是為了滿
足市民的生活需求，也是一個城市的形象代表。瀝
青路面施工時，一定要注意施工過程的每一個工序
嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行。對瀝青進(jìn)場材料的嚴(yán)格檢查，
碾壓過程一定要有根據(jù)要求進(jìn)行初壓、二次碾壓、
終壓，這些細(xì)節(jié)都是決定瀝青路面質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
在施工過程一定要嚴(yán)格把握，保證瀝青路面質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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（作者單位：山東公路技師學(xué)院，濟(jì)南 250103）
（上接第260 頁）
三、 結(jié)語
綜上所述，現(xiàn)代公路橋梁施工領(lǐng)域預(yù)應(yīng)力技術(shù)
的應(yīng)用范圍必定越來越廣。因此，對預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)
用情況的研究具有現(xiàn)實(shí)意義。針對預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用
過程出現(xiàn)的質(zhì)量問題，必須予以高度重視，以切實(shí)
提高我國公路橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用水平，延長公路
橋梁的使用壽命。
參考文獻(xiàn)
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（作者單位：貴州高速公路集團(tuán)有限公司）
（上接第263 頁）
結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性水平，同時在降低路橋施工成本開支方
面也有著重要的意義與價值。更加關(guān)鍵的一點(diǎn)是，
鋼纖維混凝土原材在路橋施工作業(yè)中的應(yīng)用與路橋
工程建設(shè)的輕型化、大跨度化發(fā)展趨勢是充分契合
的。由此可見，鋼纖維混凝土施工技術(shù)已成為未來
相當(dāng)長一段發(fā)展時間內(nèi)，路橋施工作業(yè)實(shí)施過程中
主流性的發(fā)展方向與趨勢之一。為此，本文主要圍
繞路橋施工中的鋼纖維混凝土施工技術(shù)所涉及到的
相關(guān)問題展開了詳細(xì)的分析與探討，希望能夠引起
同行人員的特別關(guān)注與重視。
參考文獻(xiàn)
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（作者單位：湖南路橋建設(shè)集團(tuán) 410000）

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