公路隧道火灾扑救研究

何祥磊

摘 要：文章综合各类资料，详细介绍了公路隧道的结构特点、消防设施等情况，从火灾烟雾浓、火势蔓延快、救援难度高三个方面分析公路隧道的火灾危险性，并从应急响应、火情侦查、火场排烟、人员营救、火灾扑救等方面有针对性地提出了公路隧道灭火救援对策，围绕隧道火灾特点和战术战法等进行了初步探讨。

关键词：公路隧道;灭火救援

中图分类号：TP2;U49文献标识码：A文章编号：1674-1064（2021）09--02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.09.051

随着经济社会快速發展和城镇规模持续扩大，公路交通需求不断增长。公路隧道作为交通工程的重要组成部分，能够大幅缩短运行距离，在道路建设中的运用越来越广泛。数据显示，截至2019年，我国已建成公路隧道19 067座，总长1 896.66万m，其中，特长隧道1 175座，总长521.75万m;长隧道4 784座，总长826.31万m。此外，由于人们生活水平提高，车辆越来越多，隧道客流量增大，隧道火灾发生率也随之增加。消防救援队伍作为应急救援的“主力军”，虽然积累了一定处置隧道火灾的实战经验，但在高效性、科学性、安全性方面仍略显不足。

1 公路隧道主体结构

公路隧道通常指修建在地层内部或水底供汽车和行人通行的建筑物，按长度可分为短隧道（L≤500 m）、中长隧道（5003 000 m）。其中，隧道主体建筑包括洞身、洞门、检修道、人行道、避车洞、车行横通道、人行横通道等，部分结构设计可作为事故状态下的疏散通道、灭火救援辅助通道或车辆停放位置。

1.1 检修道、人行道及避车洞

高速公路、一级公路隧道通常在两侧设置检修道，二级、三级公路隧道在两侧设置人行道，不设检修道和人行道的隧道则在隧道两侧交错布置行人避车洞。对于不设硬路肩或硬路肩宽度<2.5 m的长隧道或特长隧道，还会设置紧急停车带，其宽度为行车方向右侧加宽≥3.0  m，长度≥50 m，设置间距在750 m左右。

1.2 车行横通道

长隧道和特长隧道一般设置车行横通道，设置间距为750 m～1 000 m。车行横通道限界宽度≥4.5 m，可作为事故状态下人员疏散逃生通道和救援车辆通行通道。

1.3 人行横通道

中隧道及以上隧道一般设置人行横通道，设置间距为250 m～500 m，其两端配有可双向推开和自动关闭功能的防火门，在紧急情况下可作为驾乘人员的逃生通道。

2 隧道附属设施

隧道附属设施包括通风排烟设施、照明设施、交通监控设施、紧急呼叫设施、火灾探测报警设施、消防灭火设施等。

2.1 通风排烟设施

隧道火灾排烟系统常与日常运营通风系统合用，采用纵向通风排烟方式。通风排烟设备有射流风机和轴流风机两种，通常以一定间距吊挂在隧道顶部，发生火灾后，以“接力”方式将烟气排出。

2.2 火灾报警设施

火灾报警设施包括火灾探测器、手动报警按钮、火灾报警控制器等。火灾探测器的探测范围可覆盖整个隧道，手动报警按钮按照间距≤50 m，在隧道行车方向右侧设置，并在隧道中央控制室设置火灾报警控制器。

2.3 消防灭火设施

消防灭火设施包括灭火器、消火栓、固定式水成膜泡沫灭火装置和隧道消防给水管道等。灭火器通常设置在灭火器箱内，灭火器箱装在隧道侧墙，纵向间距≤50 m;消火栓成组安装在箱内，固定在隧道一侧墙壁上，设置间距≤50 m，若隧道装有管道加压系统，消火栓箱处还应设置直接启泵按钮;固定式水成膜泡沫灭火装置的布设与消火栓一致，通常选用3%水成膜泡沫液，泡沫储备量应满足不少于22 min喷射时间，亦有部分隧道将水成膜泡沫灭火装置、干粉灭火器、室内消火栓组合设置在1个消防柜内。

2.4 紧急呼叫设施

紧急呼叫设施包括紧急电话和有线广播设施。紧急电话分机在隧道出入口处、紧急停车带、人行横道处均有。有线广播控制器设置在中央控制室，管理人员在事故状态下可通过有线广播设施发布信息，疏导车辆及人员。

2.5 其他附属设施

用于配合隧道疏散逃生的机电设备，包括路段可变信息标志、洞口交通信号灯、照明设施等。

3 隧道火灾特点

3.1 火灾烟雾浓、毒性大

烟雾浓度高、排烟难是隧道火灾最显著的特点。由于其特殊的狭长管状空间，以及绝大部分隧道采用纵向排烟方式，无其他烟气排放管道，火灾发生后，烟气会在高温热气压的作用下，迅速从着火点向隧道两侧出入口扩散，使隧道变成一个狭长的卧式“烟囱”，大幅降低隧道内部的能见度和含氧量，加之汽车内部大量使用橡胶、塑料制品，燃烧会产生有毒气体，对被困群众和救援人员的生命安全造成严重威胁。

3.2 火势蔓延快、温度高

高速公路隧道火灾一般因车辆机械故障或交通事故引起，事故车辆会在短时间变成制动停止状态，而后方车辆则容易因为车速较快、无法及时避让导致连环车祸，加之长途行驶的车辆装有大量油料，火灾荷载大，极易在短时间内迅速蔓延，形成猛烈燃烧。

3.3 救援难度大、危险多

一是救人难。高速公路隧道火灾发生后易形成连环车祸，救援人员需克服浓烟、高温及火势蔓延快等不利因素，在短时间内疏散营救大量被困人员。

二是排烟难。特别是对于长隧道和特长隧道等，其内部的通风排烟设施效果十分有限，而消防救援队伍目前配备的排烟车正压送风最大作业距离仅有三五百米，移动排烟机在隧道内部显得“势单力薄”。

三是灭火难。多数隧道地理位置偏僻、距离消防队站较远，救援力量到场时往往火势已蔓延成灾，加之内部烟雾浓、温度高、进攻通道缺乏，很难靠近火源打击火势。特别是在面对长隧道和特长隧道火灾时，目前配备的空气呼吸器难以满足长时间供气需求。

四是供水难。隧道地理位置偏僻，通常未接通市政给水管网，且河流、水库等天然水源较少，既没有足够的水源保障，也没有可靠的取水設施，给火灾扑救带来了一定困难。

五是通信难。由于隧道的特殊结构特点，调度专网以及公众移动通信公网都有可能瘫痪失效而无法使用。

与此同时，隧道火灾发生时，产生的大量热能会对隧道混凝土主体建筑结构的稳定性造成影响，并容易造成射流风机等附属设备从顶部掉落，诱发管道漏电。

4 隧道火灾处置要点

4.1 应急响应

接到公路隧道火灾报警后，应重点调集压缩空气泡沫车、大吨位水罐车、排烟车、抢险救援车、供气车、远程供水车等车辆，以及消防灭火机器人、排烟机器人、手抬机动泵、排烟机、红外热成像仪、红外测温仪、有毒气体检测仪、隔热服、防化服、空气呼吸器、氧气呼吸器等器材装备进行救援。同时，要立即联系隧道管理部门和高速交警部门，及时疏散被困群众，启动射流风机，实施交通管制，为灭火救援创造有利条件。

4.2 火情侦查

救援力量到场后，应迅速通过外部观察、询问知情人、中央控制室核查等多种手段，全面了解火势大小、起火部位、人员被困情况及有无危化品运输车辆等，并重点了解隧道构造、平面布置尤其是距离火点最近的人行横道和车行横道位置，以便科学确定进攻和疏散救人路线。同时，还应组织精干力量在严格落实最高等级防护的前提下，携带红外热成像仪、有毒气体检测仪等深入隧道内部准确了解灾情。

4.3 火场排烟

第一时间联系隧道管理所工作人员启动固定排烟系统，利用射流风机和轴流风机进行机械排烟。在隧道上风方向部署排烟消防车实施正压送风排烟，在下风方向部署排烟消防车进行负压排烟。此外，涡喷消防车在隧道排烟灭火方面往往能发挥重要作用，配有该类车辆的单位应积极利用。

4.4 人员营救

坚持“人民至上，生命至上”的救援理念，火灾初期，隧道内人员纷纷撤离隧道时，应迅速组织力量佩戴空气呼吸器，引导疏散被困人员，使用救生照明线等作为引导标志，指明疏散路线。当确知有人员被困但所在位置不清时，应挑选精干力量按照“同进同出”原则深入隧道内部搜寻救人，严禁单独作战。当隧道内有爆炸或化学危险物品时，要掌握爆炸时间、范围、破坏力和化学危险品的理化性质，切实加强个人防护和水流掩护，避免人员伤亡。

4.5 火灾扑救

转移处置法。若起火车辆便于转移，可用机车、拖车等将车辆牵引至安全地带后再进行灭火。

直接灭火法。若车辆难以转移，且隧道无爆炸、塌洞等危险，应利用人行横通道、车行横通道搭建进攻通道，使用固定消防设施或移动消防装备出压缩空气泡沫、B类泡沫或水等灭火。

封洞窒息法。当隧道内部人员已安全撤出，进洞内攻难度较大时，可采用封堵洞口、断绝空气、窒息灭火方法处置，还可向隧道内投放大量冰块、喷射泡沫和水，加速降温。

泡沫灌注法。若隧道空间较小、火势较大且隧道内部通风排烟、灭火设施已经失效，救援力量难以内攻近战，可采取封堵隧道下风向、低洼处洞口，从上风向、高地势洞口灌注高倍数泡沫的方式进行覆盖灭火。