隧道群防灾救援技术

地下工程减灾防灾学 —隧道群防灾救援技术

西南交通大学 2017年6月 目录 1、引言 .................................................................................................................. 3 2、我国隧道群发展背景 ...................................................................................... 3 3、隧道群出现的灾害事故 .................................................................................. 4 3.1 隧道火灾事故 .......................................................................................... 5 3.1.1火灾的发展规律 ............................................................................. 5 3.1.2隧道火灾特点 ................................................................................. 6 3.2 隧道群交通事故 ...................................................................................... 7 3.2.1隧道交通事故特点 ......................................................................... 8 4、隧道群防灾救援措施 ...................................................................................... 8 4.1 交通隧道火灾救援设置原则 .................................................................. 8 4.1.1 隧道防灾救援系统 ........................................................................ 9 4.1.2 高速公路隧道群防灾救援设施分类及设置 ................................ 9 4.1.3 高速公路隧道火灾探测器分类与选型 ...................................... 10 4.1.4 高速公路隧道自动灭火系统分类与选型 .................................. 12 4.1.4 高速公路隧道群“机动型”防灾救援设施配置 ...................... 14 4.2 铁路隧道群火灾救援设置原则 ............................................................ 16 4.2.1铁路隧道火灾逃生特点 ............................................................... 16 4.2.2 桥隧相连型铁路隧道防灾救援措施 .......................................... 17 4.3海底隧道群防灾救援技术 ..................................................................... 18 4.3.1 海底隧道火灾预防系统 .............................................................. 19 4.3.2海底隧道的基本防灾设施 ........................................................... 19 4.3.3火灾情况下人员逃生 ................................................................... 21 4.3.4 火灾下隧道内通风与排烟研究 .................................................. 22 5、总结 ............................................................................................................. 23 隧道群防灾救援技术 1、引言 随着我国隧道建设的大力发展，隧道群在城市建设、水利水电、铁路、公路的建设中频繁出现，于此同时伴随着隧道群的发展，出现的各种隧道灾害也是屡见不鲜，频频发生。为此怎么减少甚至是消除隧道群灾害的问题就摆在了隧道技术研究人员的面前。我认为隧道群的防灾救援技术应该从以下几个方面进行研究。 （1）现今关于单体隧道的防灾减灾研究已经取得了丰富的成果，比如泥巴山隧道中的防灾救援设计技术就非常的前沿，那么这样才能把单体隧道中的研究成果运用到隧道群防灾救援中就是一个值得关注的问题。 （2）我国海底隧道的发展也给隧道群的防灾救援技术带来一定的启示，我国的海底隧道建设大都采用了两条主隧道加上一条服务隧道的形式，严格的讲，海底隧道就属于隧道群的范畴，那么隧道群防灾救援技术就可以借鉴我国以及国外海底隧道中的设计。 （3）对于长大公路隧道群的发展而言，尤其是特长公路隧道的发展，怎样设置防灾救援站、怎样减少在灾害发生时伤亡，怎样组织乘客撤离危险区域都是值得进一步进行研究。 （4）对于山区高速铁路隧道群而言，桥隧相邻情况普遍，安全隐患多，救援疏散条件差。一旦列车在隧道内发生火灾，将陷入疏散环境恶劣，救援工作面狭隘的困境。因此，一旦列车发生火灾怎样组织疏散乘客，向什么方向疏散也是我们所需要考虑的。

2、我国隧道群发展背景 近年来，我国高速公路隧道建设取得了巨大成就，大量特长隧道和隧道群不断涌现，隧道在改善线性、缩短行车距离、避免地质灾害、保护生态环境等方面具有显著的优点，已成为高速公路的重要组成部分，但特长隧道和隧道群特殊的交通环境产生的交通安全问题，引起了人们的广泛关注。目前，我国已经成为世界上隧道工程最多、最复杂、发展最快的国家。隧道在整个线路中多占的比例也越来越大，形成高速公路隧道群的特征，如四川省广甘高速公路全长58.5km，共设隧道18座，特长隧道达3座；云南衡昆国道主干线富宁—砚山高速公路全长140km，共有27座隧道;京珠高速公路韶关段全长54km，长隧道3座，短隧道1座，约占韶关路段长度45%；贵州省崇遵高速公路共有隧道17座，约占总里程的18%。近年来，重庆高速公路建设取得了巨大的发展，到2010年，重庆市规划的2000公里“二环八射”高速路网将全线连通，由于其地处中国西南，四川盆地东南缘，修建完成的高速公路隧道数量巨大，即将建成的3km以上特长隧道32座，5km以上的特长隧道12座，隧道总数量达到140座；同时隧道群多，隧道进出口距离较近，其隧道间距在100m以下占隧道7. 6%，隧道间距在100m-500m占隧道14. 4%，隧道间距在500m-2000m占隧道33. 3%，隧道间距在2000m-5000m占隧道23. 5%。重庆高速公路的隧道间距分布如表1-1所示。 表1-1 重庆高速公路隧道间距分布 序号 间距/m 比例/% 1 100m以下 7.6 2 100m-500m 14.4 3 500m-2000m 33.3 4 2000m-5000m 23.5 5 5000m以上 21.2 大量的隧道和隧道群的建设，取得良好的社会经济效益。但公路特长隧道及隧道群由于其道路及交通环境的特殊性，暴露出由于交通灾害事故而引起的安全问题。

3、隧道群出现的灾害事故 谈到隧道灾害事故，发生最为频繁的就是隧道火灾以及隧道交通事故了，我国隧道发生的灾害事故90%以上都是这两种情况，这也是地下工程防灾减灾学中的研究重点，对于隧道群而言，隧道群中所发生的事故与单体隧道发生的灾害事故基本相同，在下面的内容中主要以比较著名的隧道灾害事故为例进行说明。 3.1 隧道火灾事故 公路隧道是一个半封闭的空间，行驶的车辆燃料为易燃品，其火灾的特点主要表现为火灾不确定性强、温度高、烟气能见度低、有毒有害气体浓度高、火灾蔓延速度快、人员疏散困难，以及短时间内救援很难到达事故现场展开施救工作等。因此，隧道一旦发生火灾并得不到有效控制，造成的直接经济损失巨大、间接损失难以估计。 1999年3月24日上午11时左右，在法国连接意大利的勃朗峰隧道发生过一起隧道火灾事故，当时一辆满载黄油和面粉的车辆发生火灾，最终火情失去控制，那次事故直接导致至少41人不幸遇难。比利时卡车进入隧道后不久，这辆满载面粉和黄油的卡车隧道中失火，法国方面的隧道监视系统探测到了车上的烟雾。但这辆卡车没有停下来，而是继续行驶到隧道中部。勃朗峰隧道内是安装有自动灭火系统和自动排烟系统，但是火灾发生后，这些先进的消防系统没有自动启动，火势接着殃及前后车辆。如图3-1。

图3-1 法国勃朗峰隧道火灾 3.1.1火灾的发展规律 火灾燃烧过程包括了火灾初期增长、充分燃烧、熄灭三个过程。如图3-2所示。火灾初期增长阶段只是起火部位及其周围一定范围的可燃物着火和燃烧，由于这相对于隧道空间来讲，此时的火灾与在敞开的空间内燃烧一样。在起火阶段后期，火灾范围迅速扩大，当房间温度达到一定值时，室内所有的可燃物都发生燃烧。在火灾全面发展阶段的后期，随着室内可燃物的消耗，火灾的燃烧强度逐渐减弱，以致明火熄灭。