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特長隧道火災發(fā)生頻率及火災規(guī)模預設

文檔作者：史金成文檔來源：湖南路橋建設集團		點擊數：	更新時間： 2021年09月23日
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246
特長隧道火災發(fā)生頻率及火災規(guī)模預設
Extra-long Tunnel Fire Frequency and Fire Size Preset
■ 史金成 ■ Shi Jincheng
[摘 要] 由于隧道火災具有不可預知、預估及火災損傷較大
的特點，隧道火災一直是隧道災害防治研究的重難點。文
章介紹了特長公路隧道火災概況及國內外研究現狀、火災
發(fā)生原因，通過依托工程隧道研究給出了隧道火災發(fā)生頻
率計算方法及火災風險評估和火災規(guī)模預設。
[關鍵詞] 隧道火災 火災頻率 風險評估 火災規(guī)模預設
[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特作用，以及現
代隧道施工技術的發(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小和封閉的特點，
一旦特長隧道發(fā)生火災，隧道火災通風、災情聯絡、
被困人員逃生和救援疏導都是很困難的，據統(tǒng)計，
隧道火災災害基本上是由于隧道交通事故引起，由
于隧道自身空間結構的限制，在發(fā)生交通、火災事
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事故現場，而
在隧道內人員逃生的最佳時間是火災發(fā)生后4 min
內，因此，這種長、特長隧道內一旦發(fā)生火災事故，
造成的人員傷亡都是很慘重的，而且當消防無法撲
滅時，往往采用封堵兩端洞口的措施，因此，對隧
道洞身結構的損傷特別嚴重，因此研究隧道火災的
特點從而制定相應的防災減災辦法是很有意義的，
也是勢在必行的。
一、 公路隧道火災概況
1. 火災發(fā)生原因
隧道火災災害基本上是由于隧道交通事故引
起，造成隧道火災原因主要有：隧道內輕型車輛電
路發(fā)生故障；中型、重型貨車在隧道內急剎車；油
罐車發(fā)生撞車。
另外還有一些原因會造成隧道火災：隧道內線
路故障；隧道設備失靈，對隧道內車輛產生信息誤
導；隧道內進行設施維修工作時對行車未作警示。
2. 火災的特點
通過國內外隧道火災事故和火災現場試驗，總
結了隧道發(fā)生火災的特點：
（1）隧道內發(fā)生火災時間、發(fā)生地點、火災規(guī)
模、火災發(fā)生頻率等具有隨機性；
（2）一旦特長隧道發(fā)生火災，隧道火災通風、
災情聯絡、被困人員逃生和救援疏導都是很困難的；
（3）對隧道洞身結構的損傷特別嚴重。
二、 隧道火災發(fā)生頻率
公路隧道發(fā)生火災的頻率已取得較大進展，但
由于隧道火災發(fā)生的次數很少、統(tǒng)計數據不完全，
以及對某些決策的認同有分歧，使得僅有某些國家
將火災安全設計原則納入隧道設計規(guī)模之內。依托
工程隧道的火災頻率做出推測，以及根據國內外基
本認同的方法預設火災規(guī)模。需要說明的是隧道火
災是小概率事件，偶然增加一次火災對火災發(fā)生頻
率有顯著影響。
1. 公路隧道火災發(fā)生頻率計算方法
理論上隧道火災發(fā)生頻率有以下幾個因素有
關：隧道長度、設計車速、交通密度和路面坡度等。
所以在計算火災發(fā)生頻率時候不能以每條隧道發(fā)生
次數而計算，而要用該發(fā)生次數除以車輛數同車輛
行駛公里數的乘積，從而將隧道長度和交通密度的綜
合影響也包括進來。據統(tǒng)計，大部分火災由穿行隧道
的車輛引起，而不是隧道設備或維修工作造成的。
理論上隧道火災頻率與隧道長度、交通密度、設計
速度和路面坡度等有關。故隧道火災頻率用發(fā)生次
數除以通行車輛數與行駛公里數的乘積。
計算公式：
N L
p m
×
=
式中： p —— 隧道火災頻率；
m —— 火災發(fā)生次數；
N —— 通行車輛數；
L —— 行駛公里數。
2. 依托工程隧道火災發(fā)生頻率
該隧道為新建高速公路隧道，不可能調查火災
發(fā)生次數，現用相近隧道火災發(fā)生頻率，反推依托
工程的可能火災發(fā)生次數，用于計算。對照國外隧
道火災調查表，按類似長度、年平均交通量，反推
依托工程可能發(fā)生火災的次數，調查表見1。
表1 國外隧道火災頻率調查表
火災事故（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 6/年)
次數 頻率 次數 頻率 次數 頻率
普芳達 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，用預測日平均交通量，計算每年通行車輛數，類比表1 得該隧道火災頻率，見表2。
表2 隧道火災頻率推測表
火災事故（頻率[次/108 輛km]
年份 年交通量(10 客車 貨車 總數 6 輛/年)
次數 頻率 次數 頻率 次數 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、 依托工程隧道火災風險評估及火災規(guī)模預設
隧道隨營運期增長、年平均交通量增加，火災
風險也逐漸增大。應注意全隧道車輛限速行駛，加
強下坡地段的消防救援措施。
公路隧道火災設防的規(guī)模并不是越高越好，那
樣會帶來諸多問題如：投資費用、維護費用高的無
法接受的現象。所以工程界通過研究分析，認同以
下因素對設防火災規(guī)模有影響。
（1）公路隧道火災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規(guī)模劃分依據。
（2）公路隧道火災設防的基礎要素為：隨時間
變化的火災熱釋放率（以MW 計的熱能）；或隨時間
變化的煙氣生成量（高溫煙氣流，單位m3/s）。研究
表明，這對人員疏散、消防救火、通風控制非常重
要。所以需要將火災燃燒過程加以概化描述，稱為
火災過程溫度曲線。
（3）公路隧道火災規(guī)?？刂品椒ǚ譃榫芙^和可
接受兩類：對于會造成重大人員、財產和社會影響
的火災規(guī)模，從源頭加以杜絕。
（下轉第277 頁）
城市建筑┃道路橋梁┃URBANISM AND ARCHITECTURE┃ROAD AND BRIDGE
277
測響應的方案。采用紅外對射假裝在2 m 標高的位
置，對射紅外線一旦被攀爬者遮擋即發(fā)出一個開關
量信號，由紅外對射輸出開關量信號至微機。2 m 高
的紅外線對射軌跡被遮擋后驅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，在橋梁的相應位置設置金屬帶。由靜電發(fā)生器
發(fā)出脈沖靜電產生電擊效應，從而有效的阻止鬧事
者攀爬橋梁，避免更進一步的交通安全事故。該方
案體現了節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點，不需額外的電網布線施
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
[1]朱武,許立衡.高壓靜電放電發(fā)生器的研制[J].
上海電力學院學報,2009.
[2]范瑜.電氣工程概論[M].北京:高等教育出版
社,2010.
[3]陳瑞.電子技術[M].北京:機械工業(yè)出版
社,2010.
（ 作者單位： 1.廣州大學市政技術學院，廣州
510000；2.廣州市市政職業(yè)學校，廣州 510000）
（上接第240 頁）
三、 結語
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安全有著重要的作用，現在
也得到了廣泛的關注。但是目前，在人防地下室建
設時，各項指標還不能達到相應的規(guī)格，相關管理
措施也還不到位，因此，就要加強人防地下室設計
人才的培養(yǎng)，同時也要加強人防地下室的管理，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
[1]曹繼勇.人民防空地下室結構設計[J].城市建
設,2012(3).
[2]張尚根.關于人防地下室結構設計的幾個問題
[J].浙江建筑,2012(9).
[3]王一鳴.防空地下室防護設計通病及治理措施
[J].建筑理論,2013(2).
注：作者身份證號440582198907166616
（上接第246 頁）
如大型油罐車火災，其最高溫度達1 400℃，會
導致混凝土襯砌嚴重破壞，常在水下隧道和區(qū)域交
通要點隧道拒絕通過或護送通過；對于損失可接受
的火災規(guī)模，重點放在火災過程中減輕損失的技術
運用。如通過控制火災通風風速，達到火災煙霧不
逆流和延緩煙霧擴散，為人員疏散時間提供，以及
控制燃燒強度、提高設施耐火性能等。
四、 結語
特長公路隧道火災防救研究是隧道防災研究的
重點，國內外眾多高校及科研院所對火災及風險評
價均進行了較深入的研究，取得了一些成果，對隧
道火災及煙氣的控制目標；火災風險和火災通風設
計；汽油火災可能產生的溫度和產煙量；煙氣分布、
壓力、壓強；用于煙火控制的隧道通風設備；緊急
出口與其他安全設施；隧道火災反應與耐火性能；
火災應急管理，等取得了一系列研究成果，但總體
上隧道火災及風險評估仍存在一定的問題。
（1）隧道火災研究的理論成果較多，但應用到
隧道火災現場時效果甚微，即如何將隧道火災研究
理論及實踐經驗應用與隧道規(guī)劃設計和火災事故現
場疏導處治。
（2）隧道火災發(fā)生頻率的確定方法還是基于國
內外火災事故統(tǒng)計分析，是一種半定量半定性的數
理統(tǒng)計方法，難以做到定量分析給出。
（3）我國對特長隧道運營階段火災風險評估既
沒有完整的風險評估體系，也沒隧道風險可以接受
的行業(yè)標準，在火災風險評估領域的研究幾乎屬于
空白。
參考文獻
[1]李剛.公路隧道各種通風方式使用長度的研究
[J].公路,2000(5).
[2]王毅才.隧道工程[M].人民交通出版社,2001.
[3]劉偉,袁雪戡.歐洲公路隧道運營安全技術對我
國公路隧道建設的啟示[J].公路隧道,2001(1).
（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。 瀝青
攤鋪完成之后為了提早開放交通，采用灑水車灑水
的方式進行降溫處理。
四、 結語
市政道路瀝青路面的廣泛應用，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
嚴格按照規(guī)范執(zhí)行。對瀝青進場材料的嚴格檢查，
碾壓過程一定要有根據要求進行初壓、二次碾壓、
終壓，這些細節(jié)都是決定瀝青路面質量的關鍵因素。
在施工過程一定要嚴格把握，保證瀝青路面質量。
參考文獻
[1]曹永先.道路工程施工[M].北京:化學工業(yè)出版
社,2010.
[2]姚生,王永元.瀝青路面施工質量控制淺析[J].
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[3]顧萍.瀝青路面平整度施工質量控制探討[J].科
技創(chuàng)新導報,2010(19).
[4]劉海清.簡述瀝青路面施工中的質量管理[J].中
小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2009(12).
（作者單位：山東公路技師學院，濟南 250103）
（上接第260 頁）
三、 結語
綜上所述，現代公路橋梁施工領域預應力技術
的應用范圍必定越來越廣。因此，對預應力技術應
用情況的研究具有現實意義。針對預應力技術應用
過程出現的質量問題，必須予以高度重視，以切實
提高我國公路橋梁預應力技術應用水平，延長公路
橋梁的使用壽命。
參考文獻
[1]李建法.新型預應力技術在高速公路橋梁工程應
急加固中的應用[J].公路,2010(08).
[2]劉勇.對公路橋梁工程施工中預應力技術多個問
題的解析[J]. 城市建設理論研究( 電子版),
2013(07).
[3]唐元虎.淺談道路橋梁工程施工中預應力技術的
使用問題及其對策[J].中華民居,2012(07).
[4]程善德.預應力技術在公路橋梁施工中的應用分
析[J].科技創(chuàng)新與應用,2013(20).
[5]陳峰.橋梁工程預應力施工的技術要求、注意事
項[J].廣東科技,2010.
[6]王英偉.體外預應力技術在橋梁工程中的應用與
發(fā)展研究[J]. 城市建設理論研究( 電子版),
2012(12).
（作者單位：貴州高速公路集團有限公司）
（上接第263 頁）
結構穩(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。更加關鍵的一點是，
鋼纖維混凝土原材在路橋施工作業(yè)中的應用與路橋
工程建設的輕型化、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已成為未來
相當長一段發(fā)展時間內，路橋施工作業(yè)實施過程中
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所涉及到的
相關問題展開了詳細的分析與探討，希望能夠引起
同行人員的特別關注與重視。
參考文獻
[1]朱海堂,范向前,高丹盈等.模擬工業(yè)廢水對鋼纖
維混凝土的腐蝕試驗研究[J].東南大學學報(自然
科學版),2010.
[2]張于曄,魏紅一,袁萬城等.鋼纖維混凝土局部增
強橋墩抗震性能試驗研究[J].振動與沖擊,2012.
[3]薛云亮,李庶林,林峰等.考慮損傷閥值影響的鋼
纖維混凝土損傷本構模型研究[J].巖土力學,2009.
（作者單位：湖南路橋建設集團 410000）

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