公路隧道火災(zāi)事故的特性及危害

周 梅

(貴州省交通科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，貴州貴陽(yáng) 550008)

0 引言

長(zhǎng)大公路隧道結(jié)構(gòu)復(fù)雜、空間狹小、縱深較長(zhǎng)、出入口數(shù)量少、封閉性比較強(qiáng)，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，容易形成“火龍式”燃燒，煙霧難以排出，火勢(shì)撲救和人員疏散都將十分困難，且救援難度很大，往往會(huì)造成極具有破壞性和危險(xiǎn)性的后果。近30多年來(lái)，我國(guó)也發(fā)生過(guò)多起公路隧道火災(zāi)事故，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失和較壞的社會(huì)影響。從表1可以看出，當(dāng)前我國(guó)公路隧道防火救災(zāi)工作仍面臨極大壓力［1］。

本文在對(duì)大量公路隧道火災(zāi)事故調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)其特征、規(guī)律及危害進(jìn)行分析，以期為公路隧道防火救災(zāi)對(duì)策提供依據(jù)、為消除公路隧道安全運(yùn)營(yíng)隱患提供參考。

表1 我國(guó)部分公路隧道火災(zāi)事故

1 公路隧道火災(zāi)事故的特征

1.1 公路隧道火災(zāi)事故的特點(diǎn)

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外眾多公路隧道火災(zāi)事故案例分析，公路隧道火災(zāi)事故呈現(xiàn)以下特點(diǎn):

1)煙霧大、溫度高。

公路隧道內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi)，由于其空間狹小，近似于密閉狀態(tài)，無(wú)法自然排煙，所以煙霧較大，燃燒產(chǎn)生的熱量不易散發(fā)，熱氣流迅速充滿空間。此外，火災(zāi)可能會(huì)對(duì)照明系統(tǒng)造成破壞，使得公路隧道內(nèi)能見(jiàn)度大大降低，加之火災(zāi)產(chǎn)生大量CO和其他有毒氣體，給火勢(shì)撲救和應(yīng)急救援帶來(lái)很大困難。如2001年瑞士圣哥達(dá)(St.Gotthard)隧道火災(zāi)產(chǎn)生大量濃煙及毒氣，火災(zāi)發(fā)生時(shí)現(xiàn)場(chǎng)溫度高達(dá)1 000℃以上，并造成約300公尺長(zhǎng)隧道拱頂坍塌(如圖1所示)。

圖1 瑞士圣哥達(dá)隧道火災(zāi)事故（2001年）

2)易爆炸、蔓延快。

多數(shù)公路隧道火災(zāi)事故都因高溫積熱不散、輻射熱強(qiáng)造成隧道構(gòu)筑物崩裂或汽車油箱爆炸。由于熾熱氣流可順風(fēng)傳播很遠(yuǎn)，一旦遇到易燃物即很快燃燒，這樣著火點(diǎn)即從一輛車跳躍到另一輛車。如1979年日本坂隧道火災(zāi)事故由于高溫?zé)煔庠谒淼纼?nèi)一上坡處聚集，引燃該處車輛，從而造成二次火災(zāi)事故的發(fā)生(如圖2所示)。

3)空間小、疏散難。

公路隧道橫斷面小、道路狹窄，火災(zāi)發(fā)生時(shí)在短期內(nèi)疏散人員、車輛和物資困難較大。因此，火勢(shì)在車輛之間蔓延較快，汽油燃燒將加劇火災(zāi)規(guī)模，這樣勢(shì)必會(huì)造成大量的人員傷亡和較大的經(jīng)濟(jì)損失。

圖2 日本坂隧道火災(zāi)事故（1979年）（單位：m）

4)條件差、撲救難。

由于公路隧道滅火條件較差，消防人員很難接近火源撲救。假使火災(zāi)發(fā)生在公路隧道中部，從洞口至火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)有一定的距離，如若缺乏照明條件，撲救將變得更加困難。

5)成災(zāi)短、持續(xù)長(zhǎng)。

汽車起火爆發(fā)成災(zāi)的時(shí)間一般為5 min～10 min，火災(zāi)持續(xù)時(shí)間一般在30 min和幾小時(shí)甚至幾十小時(shí)之間。1999年勃朗峰隧道火災(zāi)持續(xù)時(shí)間達(dá)55 h。

6)隨機(jī)性、不恒定。

公路隧道發(fā)生火災(zāi)的時(shí)間和地點(diǎn)其規(guī)模和形態(tài)等是不恒定的。公路隧道火災(zāi)主要取決于車載貨物種類及數(shù)量、車載燃油類型和數(shù)量等，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，交通量越大，公路火災(zāi)發(fā)生概率越大。長(zhǎng)大公路隧道多遠(yuǎn)離城市，無(wú)可靠消防水源，加之交通量不均衡、車載物品不確定、火源不確定、火災(zāi)荷載不確定，這就決定了長(zhǎng)大公路隧道火災(zāi)的隨機(jī)性、不恒定。

1.2 公路隧道火災(zāi)事故的分布

公路隧道火災(zāi)事故的發(fā)生是隨機(jī)的，任何時(shí)間、任何地段、任何環(huán)境下都有可能發(fā)生火災(zāi)，但同時(shí)也表現(xiàn)出一定的特點(diǎn)和規(guī)律。分析公路隧道火災(zāi)事故的分布特征，目的在于尋求解決問(wèn)題的方法和措施，改善公路隧道運(yùn)營(yíng)安全狀況，達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的。公路隧道火災(zāi)事故分布具有以下特征:

1)時(shí)間分布特征。

從火災(zāi)事故發(fā)生的時(shí)間分布分析，二、三季度事故數(shù)量較高，由于該時(shí)間段為夏秋季節(jié)，氣溫較高、氣候干燥，客觀上為火災(zāi)事故提供了有利的發(fā)生條件。

2)空間分布特征。

從火災(zāi)事故發(fā)生的空間分布分析，公路隧道出入口和長(zhǎng)陡坡路段是火災(zāi)事故多發(fā)點(diǎn)。

3)形態(tài)分布特征。

從火災(zāi)事故發(fā)生的形態(tài)分布分析，車輛追尾、碰撞和貨車自燃誘發(fā)的火災(zāi)占火災(zāi)事故類型的90%以上。

4)車型分布特征。

從火災(zāi)事故發(fā)生的車型分布分析，肇事車輛以貨車為主，且部分車輛車況較差、超載嚴(yán)重。

1.3 公路隧道火災(zāi)事故的類型

根據(jù)可燃物的類型和燃燒特性，火災(zāi)可以分為A，B，C，D，E，F(xiàn)等6類［2］。實(shí)際上，火災(zāi)過(guò)程中只有一種可燃物燃燒的情況是很少的，大部分火災(zāi)是幾種可燃物同時(shí)燃燒。公路隧道火災(zāi)通常為A(含碳固體可燃物類火災(zāi))，B(液體火災(zāi))，E(電氣火災(zāi))類火災(zāi)。

2 公路隧道火災(zāi)事故的危害

1)高溫對(duì)人體的危害是不言而喻的，有毒氣體對(duì)人體更是危害極大。

當(dāng)公路隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可燃物在燃燒時(shí)要消耗火場(chǎng)中的大量O2，同時(shí)產(chǎn)生大量的CO，CO2，HCN和其他有毒氣體，這些氣體中危害最大的是CO［3］，CO對(duì)人體的危害情況見(jiàn)表2。

表2 CO對(duì)人體的危害

2)對(duì)隧道結(jié)構(gòu)和設(shè)施更是造成極大的破壞。

襯砌被燒壞，防排水體系受到破壞，致使結(jié)構(gòu)的承載力降低或完全喪失，隧道不能正常發(fā)揮交通功能。

隧道設(shè)施包括交通標(biāo)志標(biāo)線、照明系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)施、供配電設(shè)施、通信監(jiān)控及消防電氣設(shè)備元器件等設(shè)施，這些設(shè)施被破壞使得隧道內(nèi)能見(jiàn)度降低，滅火、救援及逃生困難，導(dǎo)致無(wú)法正常誘導(dǎo)車輛和人員疏散，救援難度增大。

3)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成的影響。

造成交通中斷，影響公路運(yùn)輸;造成經(jīng)濟(jì)損失。

3 結(jié)語(yǔ)

在分析國(guó)內(nèi)外公路隧道火災(zāi)事故案例的基礎(chǔ)上，歸納了公路隧道火災(zāi)事故的特征，總結(jié)出公路隧道火災(zāi)事故的規(guī)律，以此證明公路隧道火災(zāi)事故的破壞性和危險(xiǎn)性極大，建議在全民安全教育上投入更多的人力、物力和財(cái)力，以提高全民安全意識(shí)和自救能力。

［1］王少飛.論公路隧道運(yùn)營(yíng)管理［J］.現(xiàn)代隧道技術(shù)，2010，47(S1):45-50.

［2］GB/T 4968-2008，火災(zāi)分類［S］.

［3］安永林，楊高尚，彭立敏.隧道火災(zāi)中CO對(duì)人員危害機(jī)理的調(diào)研［J］.采礦技術(shù)，2006，6(3):412-414.