文/供图 陕西交控西镇分公司秦岭终南山公路隧道管理中心 张杨
近年来,随着隧道工程建设技术的不断提高和突破,道路通行条件持续改善,公路隧道对经济社会发展的基础保障和支撑先导作用显著增强,从过去制约经济发展的短板瓶颈,变成了促进经济发展的竞争新优势。因隧道的特殊结构类型及在路网中的特殊地位,其安全运营和应急救援不容丝毫懈怠,因此,进一步分析隧道运营生态环境并制定可行性的措施,就显得尤为重要。
包家山隧道入口
目前,我国隧道已经从建设期向管养期转变,从普通的隧道向高性能隧道转变,从通行隧道向数字隧道转变,最终将发展成为智能隧道。
目前,我国公路隧道数量、里程已经成为世界之最。近15年来,公路隧道年均增长率高达30%。随着我国公路网、交通线不断向崇山峻岭、离岸深水延伸,公路隧道的总量和建设规模还将继续增大,公路隧道在全国路网规划中的重要性还将进一步加强。
1949年以前,中国只有10座公路隧道,最长的不超过200米,大部分是单车道。20世纪50年代,我国的隧道发展到30多座,总长度2500米,基本是中短隧道。到20世纪70年代,全国公路隧道数量增长为1949年的10倍,其中较长的有长706米的重庆市歌乐山隧道、长1400米的河南辉陵向阳公路隧道。
20世纪80年代,正值改革开放初期,公路隧道的建设开始小步前进。1983年建成了新疆天山铁力买提隧道,长1894米、净宽8.5米、路面宽7米、高6.68米、海拔3220米。这一阶段,我国建成了十余座千米以上的隧道。20世纪90年代,公路隧道进入高速发展时期,出现了以成渝高速中梁山隧道为代表的特长隧道。2000年以后,出现了福建的美狐岭隧道、湖南的铁峰山隧道、重庆方斗山隧道和厦门的翔安隧道等一批代表性工程。
随着极端复杂地质条件区域不断被开挖,多项技术被攻克,隧道建设由常见的两车道向三、四、五车道大断面递增。从结构上,隧道也由传统的分离式隧道、连拱隧道、小径距隧道、盾构隧道、沉管隧道向更大规模形式延伸。目前,已经运营的10公里以上隧道有秦岭终南山公路隧道、米仓山隧道、狮子坪隧道、西山隧道、新二郎山隧道、虹梯关隧道、麦积山隧道、云山隧道和包家山隧道等。
表1 建设中的超长公路隧道(截至2020年底)
表1 建设中的超长公路隧道(截至2020年底)
说明:本表格数据根据公开资料不完全统计而来,顺序按隧道长度排列,如有错漏敬请谅解。
表2 拟建设的超长公路隧道(截至2020年底)
表2 拟建设的超长公路隧道(截至2020年底)
截至2020年底,全国公路隧道达21316处2199.93万延米,比上年末增加2249处303.27万延米,其中特长隧道1394处623.55万延米,长隧道5541处963.32万延米。目前,我国作为隧道大国正在向隧道强国迈进。
随着公路隧道数量和里程的大幅增加,社会和行业对公路状况和运营管理机制的关注度越来越高,公路运营管理的压力也日益增大,在取得良好社会经济效益的同时,也因公路隧道道路及交通环境的特殊性,暴露出大量的运营安全问题。目前隧道领域还没有一部完整的公路运营管理行业标准,也没有一套比较科学的专门针对公路隧道的防灾减灾救援机制,隧道管养单位可能长期面临巨大的压力,安全形势不容乐观,安全管理制度亟待完善。
高速公路承担的运输任务越来越繁重,隧道内由于各种事故引发的险情不断增多,造成人民群众生命财产损失和交通中断的事故时有发生。2012年8月26日,包茂高速公路安塞段发生追尾碰撞事故,引发甲醇泄漏并导致两车起火,造成36人遇难、3人受伤。2014年3月1日,山西岩后隧道危化品燃爆事故造成40人死亡、12人受伤、42辆汽车被烧毁。2017年8月10日,京昆高速西汉段秦岭一号隧道南口处,车辆撞至隧道口外右侧山体护墙,造成36人死亡、13人受伤。事故的发生暴露出了很多安全管理工作和社会综合问题。
公路隧道安全管理涉及机电管理、消防管理、危化品运输车辆管理、超限运输车辆管理、通行秩序管理、基本设施保护等多个方面,具有极强的技术性、专业性、系统性。《公路法》《道路交通安全法》《公路安全保护条例》《危险化学品安全管理条例》《陕西省公路条例》等法律法规的有关规定也相对宽泛,使得政府相关部门开展管理工作缺少抓手和切入点。2017年4月1日,时任陕西省委书记、省长胡和平签发的《陕西省公路隧道安全保护办法》,理顺了隧道的安全管理职责,明确了管理方向,是全国第一部与公路隧道相关的地方规章,立法思路值得各地隧道管理机构借鉴。
公路隧道作为公路的一部分,具有跨区域的特点,在管理范围划定上很难与国家行政区划完全一致,存在市、县政府相关部门在管理责任上划分不清的问题。公路隧道远离城镇且相对封闭,很多部门认为公路隧道中出现的问题都是交通部门一家的事情,个别部门甚至建议高速公路运营管理单位主动承担高速公路交通运输、安全管理、火灾防范、抢险救援、医疗救助等大多已超出交通行业管理范畴的职责,交通部门单打独斗的局面长期存在。因此,亟需呼吁通过政府层面,明确各级政府和相关部门的管理职责,落实安全管理责任。
秦岭终南山公路隧道
表3 已运营的超长公路隧道(截至2020年底)
表3 已运营的超长公路隧道(截至2020年底)
在很多已经建成的高速公路中,由于对工期、资金、技术考虑不到位,或者说明:本表格数据根据公开资料不完全统计而来,顺序按隧道长度排列,如有错漏敬请谅解。人为原因,在隧道建成后很快就出现了大量建设期遗留问题,给后期运营管理带来了极大的困难和压力。
隧道运营管理涉及通风、照明、机电、监控、安全等,但是国家目前很多相关技术规范还不能完全满足隧道建设和管理的要求。比如说机电设备的配置、安全防护等级等标准,在技术规范层面缺项较多。
与此同时,各单位管理规章内容大多比较简单,技术含量不高,行政管理多,业务管理少,交通控制多,防灾减灾少,应该从法律赋予的职责上予以明确;交通安全设备配置不合理、救援设备配备差距大;救援预案流程不合理,操作性差、概念多、量化指标少;缺乏必要科目的演练;重业务管理,轻宣传教育,大部分管理单位缺乏对过往司机和周围群众的宣传教育。
安全是管理永恒的主题,运营单位要从问责角度看养护管理工作,既要从法律法规角度看对管养不到位行为的问责,也要从交通行业规范要求及事故零容忍的角度看对管养不到位行为的问责。2019年2月17日,国务院正式公布《生产安全事故应急条例》,结合立法思路,按照“一案三制”(预案、体制、机制、法制)的思路,梳理管理模式。应加强管养综合业务培训和四新技术的应用,多安排技术人员参加外出培训,开拓视野,掌握新的安全管理技术,跨界学习其他行业成熟的养管技术,优化调配管理队伍。
收集国内外隧道内发生的事故,特别是问责事故并分类,记录事故发生的时间、位置、造成的影响、事发单位采取的措施,拍摄现场照片,尽可能多地保存信息,按照隧道内事故的类型进行分类统计,建立标准库。同时,分类处理本单位从通车到现在的各类事故:第一类,不占道、占单道、占双道的交通事故;第二类,火灾事故;第三类,影响交通通行的机电设备故障事故,比如隧道断电;第四类,抛洒物引发的事故、分对交通无影响、占单道、占双道等情况;第五类,恐怖袭击;第六类,危险化学品泄漏事故;第七类,大件运输车辆不可解体占双道事故。向事故学习,在事故中总结经验,弥补在隧道运营管理中存在的短板。
根据最新行业标准,结合属地管理的要求,制定可行性高、实用性强的应急预案。预案的编制可以涵盖应急预案制度、应急演练制度、应急救援队伍制度、应急储备制度、应急值班制度。进行高仿真演练,实行属地为主、分级负责、分类指导、综合协调、动态管理的原则,并结合最不利因素下的风险设计演练。例如,可以组织交通事故疏导演练、普通火情事故救援演练、道路严重拥堵,借道通行科目演练、非事故隧道消防L弯管远程供水演练、关键机电系统大面积瘫痪演练、自然灾害导致的结构物损毁演练、联合属地公安的反恐防暴应急演练、危化品运输车辆事故导致泄露事故演练、拉运不可解体的大件运输车辆侧翻救援演练、灾害性天气公路保畅演练、安全检查站危化物品泄露警戒疏散演练、关键基础设施控制网络袭击防护演练等。通过模拟演练,提高综合救援能力。
隧道在运营管理的过程中,存在不同程度的隐患风险,人、车、路、环境、管理是相互关联且必须考虑的相关因素。应采用“计划、实施、检查、改进”(PDCA)动态循环改进模式,管养单位应通过风险辨识、风险评估和风险管控实现自我检查、自我纠正和自我完善,逐步形成持续改进安全生产风险的管理长效机制。可以按照辨识范围、划分作业单元、确定风险事件、分析致险因素、编制风险辨识手册,进行风险评估、风险管控,在隧道安全检查过程中,对存在的隐患,邀请相关有资质的单位或者有经验的专家进行隐患排查方案的评审,降低隧道各类事故发生的可能性。
在管养过程中通过融入物联网、大数据、云计算等新型技术手段,实现对综合管养信息的动态感知、实时处理和智能应用,快速解决隧道行业发展面对的问题,实现管养信息化和运营工作的完美结合,对有效的数据进行汇总和成果推广,便于将相关管养成果在新建高速公路前期的勘察和施工图设计阶段纳入考虑,从而优化设计,更好地服务后续运营安全。
信息采集。对设备的关键数据进行收集,包括消防系统、监控系统、供配电、交通控制、照明系统等,特别是通风系统,对管养的数据进行汇总,对设备使用效率、故障率、设备率、备件使用率及养护的难度进行综合统计。通过建立数据库进行深度分析,直接影响养护专项计划的规划决策。
建立数字管养平台。公路建成以后,很快转入运营管理模式,可利用现有的管理体制,分系统建立相应的数据台账。隧道和桥梁及其他工程有结构上的区别,管养的范围比较宽泛、综合,很多机电系统在相互配合的情况下才能发挥出预期的效果,这就需要深挖、比较、联系管养数据,找出最不利因素的共同特征,加以分析,制定对策。
数据分析。在隧道运营前期要求运营单位收集统计和分类整理管养的数据,比如一个隧道的通风,需要统计不同时段、不同工况、连续的隧道进出口,以及隧道内通风竖井外山及通风井底部的同间距过渡段的风速、风压、温度,找到自然通风规律,合理计算开启轴流风机、射流风机后的机械排风效能。同时分析机电设备故障数量、更换的位置、造成故障的原因等,及时反馈给供货单位,提出保护和升级的要求。
综上所述,特长公路隧道防灾运营和救援技术研究是一项重要课题。根据隧道事故致因理论,造成事故的主要原因是人的不安全行为和物的不安全行为,以及环境和管理问题。对此,必须分门别类,对症下药,有的放矢。总体而言,伴随着公路隧道建设事业的不断发展,公路隧道运营安全管理工作正逐渐得到重视,成为当前公路隧道领域一项迫在眉睫的战略任务。需要全行业从业者严阵以待,深入研究,有效解决。