美国对于隧道应急管理有哪些规定

梁康之

根据联邦公路管理局（FHWA）和联邦捷运管理局（FTA）的数据，美国共有350多条公路隧道。很多隧道是在公路发展时期建造的，第一个发展时期是在1930到40年代，大萧条时期公共工程计划的一部分；第二个发展时期是在1950到60年代州际公路系统的建设过程中。其中约40%已有60多年的历史，约有5%已经超过了100年的服务年限，许多超过了预期的设计使用寿命。在隧道自身老化和交通量不断增加的情况下，需要进行例行检查，确保公共道路上的隧道保持安全状态，并提供可靠服务。

2006年6月，联邦公路管理局组织有关技术人员对欧洲几条隧道进行了实地调查，了解更多有关隧道应用的设计和运营管理理念，评估了若干创新设计和应急管理计划。作为欧洲调查的结果，团队对隧道提出了以下九项建议：

1.为逃生路线开发通用、一致且更有效的视觉、听觉和触觉标志。

2.为现有和新隧道制定美国国家公路与运输权威协会（American Association of State Highway and Transportation Officials，AASHTO）的设计和运营指南。

3.研究制定包含人因工程（Human Factors）的隧道应急管理指南。

4.开展驾驶人应对隧道事故的教育。

5.评估自动事故检测系统和隧道智能视频的有效性。

6.制定隧道设施设计标准，以促进驾驶人最佳驾驶状态和事故响应。

7.探讨启动应急响应的一键式系统和确定响应的自动传感器系统。

8.运用风险管理的方法对隧道实施安全检查和维护。

9.实施发光二极管（LED）照明，确保安全车距和隧道边缘划定。

联邦公路管理局也制定了国内的发展政策：

为公路隧道制定标准、指南和最佳实践；

为每个隧道设施制定独特的应急响应系统计划，其中考虑到人的特性、设施通风和火灾缓解；

与隧道业主共同制定和分享检查细则；

在设计阶段要考虑检查和维护操作；

为道路隧道的安全和高效运营制定具体规范；

隧道应有长期保证的资金，用于预防性维护、系统升级以及操作员培训和聘用保证；

共享行业内现有隧道设计的技术知识；

提供隧道设计与施工方面的教育培训。

下面介绍部分美国联邦公路管理局为确保公路隧道安全运行制定的具体规定。

一、公路隧道运行净空

美国联邦公路管理局2009年出版的《公路隧道设计与施工技术手册——土建要素》（Technical Manual for Design and Construction of Road Tunnels —— Civil Elements）中对设计提出要求，第2.3节，运行净空：公路隧道横断面必须能够容纳水平和垂直交通净空，以及其他所需要求。典型的横断面（图1）包括：行车道、路肩、人行道/路缘石、隧道排水、隧道通风、隧道照明、隧道管道和电力、消防供水管道、软管卷盘和灭火器柜、车道上方的信号和标志、闭路电视监控摄像头、紧急电话、通信天线及设备、有害排放物和能见度的监测设备、低位的紧急出口照明标志（在发生火灾或烟雾情况时可见）。

二、紧急出口通道及紧急出口设置

《公路隧道设计与施工技术手册——土建要素》第2.4.3节，人行道、紧急出口通道：尽管行人通常不允许进入公路隧道，但公路隧道中需要人行道来提供紧急出口和维修人员的通道。AASHTO《公路与街道几何设计政策》（A Policy on Geometric Design of Highways and Streets，2018）第7版建议：对于长度小于200英尺（60 m）的短隧道，人行道的最小宽度可能为3.5英尺（1.1 m）；在长度为200英尺（60 m）或更长的长隧道中，人行道宽度必须至少为4英尺（1.2 m），每200英尺（60 m）应有交会路段，宽度至少为5英尺（1.5 m）。在路肩区域之外凸起的，或路缘石分割的人行道用于紧急出口，并建议将安装凸起的护栏来防止车辆装载物损坏墙壁饰面或隧道照明灯具。此外，《公路隧道、桥梁和其他有限出入高速公路的标准》（NFPA 502——Standard for Road Tunnels，Bridges， and Other Limited Access Highways）要求横跨通道内的紧急出口走道的最小净宽为3.6英尺（1.12 m）。

第1.3.6.1节，紧急出口：应为使用隧道的人员提供有固定间距通往避难场所的紧急出口。在整个隧道中，应提供功能齐全、标记清晰的逃生路线，以备紧急情况使用。如图2所示，出口应有明显标记，在逃生路线到逃生出口的距离不应超过1000英尺（300 m），并应符合最新的NFPA 502要求。紧急出口提供通向安全、可靠的地点，紧急出口走道应至少有3.6英尺（1.12 m）宽，并应防止面向迎面驶来的车辆。指示到最近逃生门的方向和距离的标志应有合理的间隔（100至150英尺，30.48至45.72m），安装在紧急走道上方，在紧急情况下是可见的。紧急逃生路线应有足够的照明，与应急电源系统连接。

在双管隧道中，可将通往相邻隧道的交叉通道视为避风港。交叉通道的防火等级至少为2小时，应配备双向开启的自闭防火门或滑動门，交叉通道的间距不应超过656英尺（200m）。应在交叉通道的每一侧提供至少3.6英尺（1.12 m）宽的应急走道。

在长隧道中，应为故障车辆提供紧急停车区（局部加宽，见图3）。一些欧洲隧道还设置紧急转向车道，车辆转向相邻隧道（通常设置可关闭的门）。

三、应急响应和事件管理

美国联邦公路管理局2015年出版《隧道运营、维护、检查和评估手册》（Tunnel Operations，Maintenance，Inspection， and Evaluation Manual）中的2.4节，应急响应和事件管理：隧道中可能会发生需要立即采取行动的紧急情况，例如火灾、燃料泄漏、危险材料泄漏、地震、洪水、岩石滑坡、山体滑坡、恶劣天气和犯罪行为。应建立预案程序，以便能够及时处理紧急情况。某些事件可能需要立即联系应急响应人员（消防、警察和公用事业公司）。其他较轻事件可能由隧道设施人员处理。应定期针对诸如停电、车辆事故、超高车辆撞击、危险货物泄漏、紧急疏散等对隧道设施有威胁的情况进行演练。

1.火灾

《隧道运营、维护、检查和评估手册》第2.4.2节，火灾：火灾事故通常需要采取紧急通风措施来排烟、控制过热气体并提供可行的逃生路线。发生火灾时应考虑许多通风问题，例如烟雾的分层、增加了着火点的氧气、排出过热气体、为逃生路线加压以排斥烟雾和过热气体。为了最大限度地减少火灾事件期间潜在的通风错误，应为机械通风系统在各种情况下的操作制定操作指南。

隧道火灾可能很难扑灭，还会产生大量有毒烟雾和危险热量充满隧道（如图4）。首要任务是快速检测，监控设备、火灾和烟雾探测器以及监控和数据采集（Supervisory Control and Data Acquisition，SCADA）系统在快速检测火灾方面发挥着重要作用。现代隧道安装有灭火器、喷水灭火系统和强水喷淋系统的保护，见图5的消防设备和无障碍逃生路线。

火灾发生时应立即通知消防支持人员和其他急救人员。但在紧急救援人员到达现场前，应鼓励自救。事故现场前方的车辆应按行驶方向驶出隧道。隧道内被困在火灾和碎片后面的人通常必须步行撤离。设置在墙壁上的标志、声音信息和灯光将引导逃生者到指定的通道、安全门、逃生路线和避难区，降低人员伤亡。显示到最近紧急出口的方向和距离的标志已被证明是最有效的。相关规范可从世界道路协会（Permanent International Association of Road Congress，PIARC）和美国国家公路与运输权威协会（AASHTO）获得，这些机构正在研究在模拟的紧急情况下标志的有效性对用路人行为的影响。

2.洪水与排水

《隧道运营、维护、检查和评估手册》第1.3.6.1节，洪水：洪水是由于大雨、河流溢流、水位上升和波浪高度增加、大坝或堤防破裂以及水管破裂而从入口处进入隧道造成的。为防止供水和下水道供应管线发生洪水，应定期检查隧道附近的公用设施。大多数隧道都有防止洪水的泵水系统，但当水迅速进入隧道时，仍有可能发生隧道洪水。一些隧道在入口处安装了防洪闸门，防止极端天气的洪水，图6为隧道防洪闸（左）和发生洪水事件的照片（右）。在预计将会发生洪水时提前关闭隧道，以免危及使用隧道的人员。隧道设施人员应准备好对潜在的洪水事件做出快速响应，最大限度地减少对隧道设备和系统的损坏和人员伤亡。

洪水事件发生后，应检查隧道周围的堤护防和斜坡，可能会因水饱和而不稳定。必须检查隧道设备功能系统，确保正常工作。电力系统可能会被洪水破坏，特别是被盐水浸泡。在重新进入隧道之前，还需要评估是否有触电的可能性。

公路隧道的运营以大众出行的安全为重中之重，还应提供可靠的服务水平。由于隧道是资源密集型的，应该由具有明确职责范围的称职人员操作。操作程序应适合隧道设施的所有要求。隧道设施的应急响应要适当解决各种情况，并充分考虑关闭隧道的后果。因此为隧道制定健康和安全计划非常重要。

《公路隧道设计与施工技术手册——土建要素》第2.4.4节，隧道排水要求：公路隧道必须配备排水系统，包括管道、渠道、集水坑/泵、油/水分离器和控制系统，安全可靠地收集、储存、分离和处置隧道中可能会聚集的液体和污水，处理地表水和渗漏水。排水管线和污水泵的尺寸应适合水侵入和消防要求。设计的管线应有隔离设施，不会在火灾时通过排水系统蔓延到相邻的隧道中。出于安全原因，不应使用PVC、玻璃纤维管或其他可燃材料。污水坑应配备收集和去除固体杂物的陷阱。应设置集砂器以及油和燃料分离器。在确定集水坑的大小时，可以假设火灾和风暴不会同时发生。污水坑和水泵应位于隧道的低点和入口处，以处理可能流入隧道的水。污水坑的大小應与排放泵的占空比相匹配，流入量不会导致污水坑容量过载。设计的污水坑应能够定期清洁。