熊玖林

【摘要】城市公路隧道的地下深度大，內(nèi)部空間具有狹長(zhǎng)的特點(diǎn)，出入口的數(shù)量很少，發(fā)生火災(zāi)的情況下很容易出現(xiàn)大量溫度高、有毒性的煙氣聚集問題，導(dǎo)致滅火救援工作面臨一定的困難。在不斷實(shí)踐與研究中，當(dāng)遇有瓦斯情況時(shí)，采用瓦斯通風(fēng)技術(shù)能在很大程度上保證隧道施工安全性，保障工作人員人身安全，在該技術(shù)作用下還能提升施工速度，為隧道施工質(zhì)量提供保障。本文分析了公路隧道火災(zāi)滅火救援存在的問題，提出了對(duì)策方案，對(duì)于提高消防救援隊(duì)伍應(yīng)對(duì)公路隧道火災(zāi)具有一定的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】公路隧道;防火;通風(fēng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U458 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.35.067

近年來(lái)我國(guó)隧道建設(shè)技術(shù)日新月異，開式、閉式、屏蔽門式、無(wú)軌頂排煙等通風(fēng)排煙系統(tǒng)逐漸推廣，深埋、地下旅客自動(dòng)輸送系統(tǒng)、長(zhǎng)大區(qū)間、穿江海隧道、大型綜合地下車輛段等特殊結(jié)構(gòu)相繼涌現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)則無(wú)法全面覆蓋，各種復(fù)雜形式隧道的火災(zāi)煙控理論和技術(shù)亟待突破。此外，國(guó)內(nèi)外針對(duì)通風(fēng)排煙系統(tǒng)綜合檢測(cè)裝置的研究，大部分還處于零散研究階段，迫切需要一整套隧道火災(zāi)通風(fēng)排煙理論、方法、檢測(cè)裝置、試驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)及系統(tǒng)。

1、公路隧道施工特點(diǎn)

與其他建筑物形式相比，公路隧道有著明顯的區(qū)別，該類建筑物是封閉空間中進(jìn)行的，路基、橋梁等建筑項(xiàng)目都是在開放環(huán)境中實(shí)施的，而公路隧道項(xiàng)目一般都是建設(shè)在非平穩(wěn)的道路區(qū)域范圍內(nèi)，為了能夠消除這些障礙的影響，在山巖或者自然區(qū)域內(nèi)實(shí)施必要的人工處理，所有工作基本都是在封閉空間中進(jìn)行的，要做好專門的測(cè)量和控制工作，準(zhǔn)備充足的資料，同時(shí)還應(yīng)該進(jìn)行必要的地質(zhì)狀態(tài)分析，然后能夠充分的了解地質(zhì)情況，可以給公路隧道項(xiàng)目的建設(shè)提供良好的基礎(chǔ)。公路隧道項(xiàng)目的實(shí)施選擇合適的施工方式尤為關(guān)鍵，能夠使得項(xiàng)目順利實(shí)施，保證項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量合格。

2、公路隧道防火通風(fēng)設(shè)計(jì)的意義

2.1防火

公路隧道內(nèi)部發(fā)生的相關(guān)火災(zāi)數(shù)量呈現(xiàn)大幅度增加的趨勢(shì)，通常隧道部分是公路的主要干道，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，屬于相對(duì)密閉的狹小空間，內(nèi)部的能見度相對(duì)比較差，流動(dòng)的車輛比較多，車輛通行的速度比較快，如果出現(xiàn)了火情，想要撲滅火災(zāi)相對(duì)難度系數(shù)比較大，隧道內(nèi)部發(fā)生了火災(zāi)險(xiǎn)情，造成的財(cái)產(chǎn)以及生命的損失是非常慘重的，而且隧道如果起火以后，通常需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間才可以恢復(fù)正常的運(yùn)營(yíng)，這樣的情況將會(huì)給社會(huì)生活的正常秩序帶來(lái)非常重大的負(fù)面影響，目前公路隧道內(nèi)部火災(zāi)的有效防治以及撲滅已經(jīng)成為消防部門亟待應(yīng)對(duì)的關(guān)鍵課題。

2.2通風(fēng)

隧道洞身屬構(gòu)造剝蝕、溶蝕低中山地貌，地形較陡，隧道區(qū)地層巖性較復(fù)雜，因此加強(qiáng)施工通風(fēng)顯得尤為重要。由于瓦斯氣體本身主要通過巖體向外擴(kuò)散，并保存部分在巖體內(nèi)部，所以施工監(jiān)管人員需要在隧道施工前到實(shí)地勘察，掌握隧道地質(zhì)情況。如果在隧道內(nèi)部存在瓦斯氣體則進(jìn)行施工風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，制定出相應(yīng)的預(yù)防方案，將瓦斯爆炸風(fēng)險(xiǎn)降到最低。在隧道工程施工建設(shè)中，如果在煤系地層施工中瓦斯壓力較高，會(huì)非常容易導(dǎo)致瓦斯爆炸，進(jìn)而危害到隧道施工安全。因此，必須采用瓦斯通風(fēng)技術(shù)，做好隧道通風(fēng)工作，為安全施工提供保障。結(jié)合隧道工程實(shí)際情況，制定相應(yīng)的通風(fēng)方案，明確通風(fēng)量，合理控制好風(fēng)向、風(fēng)量，從而有效避免瓦斯災(zāi)害，確保隧道工程安全質(zhì)量。

3、公路隧道防火通風(fēng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1防火相關(guān)要求

（1）相關(guān)的設(shè)計(jì)部門需要設(shè)計(jì)科學(xué)合理的平面以及線性規(guī)劃，設(shè)計(jì)合理的隧道斷面形狀，如果是比較長(zhǎng)的隧道應(yīng)設(shè)計(jì)成雙線雙洞的模式，設(shè)置有效的防火分區(qū)，并且增加輔助用的服務(wù)通道;盡量擴(kuò)大路面通行的空間，對(duì)于必要的路障以及交通管制設(shè)施需要配備齊全，配置有效的交通疏導(dǎo)系統(tǒng)，防止交通事故的發(fā)生。（2）對(duì)于隧道內(nèi)部的相關(guān)機(jī)電設(shè)備的日常維修保養(yǎng)要做到及時(shí)和有效，確保在長(zhǎng)期的使用過程中，相關(guān)設(shè)備可以安全平穩(wěn)運(yùn)行。預(yù)防由于保養(yǎng)不到位導(dǎo)致的設(shè)備故障，防止由于設(shè)備的老化以及故障導(dǎo)致的火災(zāi)。（3）有關(guān)部門需要定期組織相關(guān)事故的演練，以便在突發(fā)事件發(fā)生后能夠有條不紊地實(shí)施各類救援工作，預(yù)先設(shè)想各種隧道內(nèi)部可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情，制定相關(guān)的預(yù)案，有效提升應(yīng)對(duì)事故和突發(fā)事件的處理能力。

3.2測(cè)試分析技術(shù)

應(yīng)該積極使用先進(jìn)的測(cè)試分析技術(shù)，在隧道口距離100m、300m、500m的位置設(shè)置發(fā)煙罐，準(zhǔn)確模擬現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域的火災(zāi)煙氣環(huán)境，在隧道內(nèi)部區(qū)域設(shè)置風(fēng)機(jī)設(shè)備、排煙車設(shè)備、機(jī)動(dòng)排煙設(shè)備、水槍噴霧射水基礎(chǔ)系統(tǒng)，分別針對(duì)排煙的效果進(jìn)行測(cè)試分析，完成測(cè)試后研究具體的狀況，分析結(jié)果。結(jié)果分析可以發(fā)現(xiàn)：第一，在隧道內(nèi)部區(qū)域設(shè)置風(fēng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行排煙，可以利用風(fēng)機(jī)正轉(zhuǎn)的形式和反轉(zhuǎn)的形式，因地制宜設(shè)定排煙方向，而且出現(xiàn)火災(zāi)煙霧的位置和通風(fēng)口距離越近，排煙的效果越好。第二，采用排煙車設(shè)備進(jìn)行隧道區(qū)域的火災(zāi)排煙處理，能靈活針對(duì)排煙的位置和方向進(jìn)行調(diào)整，而且排煙車具有可移動(dòng)性，因此能按照煙氣出現(xiàn)的位置，實(shí)時(shí)調(diào)整距離。第三，采用機(jī)動(dòng)排煙設(shè)備時(shí)，由于隧道內(nèi)部區(qū)域的空間很大，應(yīng)用的效果并不是非常明顯，即使設(shè)置兩臺(tái)機(jī)動(dòng)排煙機(jī)，都無(wú)法全面地排出煙霧。所以，應(yīng)在隧道火災(zāi)排煙時(shí)，進(jìn)行局部性煙氣流動(dòng)方向的處理，結(jié)合機(jī)動(dòng)排煙機(jī)設(shè)備的應(yīng)用效果進(jìn)行控制。第四，使用噴霧水槍執(zhí)行相應(yīng)的排煙操作時(shí)，比機(jī)動(dòng)排煙機(jī)設(shè)備的應(yīng)用效果稍好一些，能起到煙氣驅(qū)趕和阻截的作用，不留死角。

3.3通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)

在運(yùn)用瓦斯通風(fēng)技術(shù)時(shí)，首要任務(wù)是測(cè)定隧道內(nèi)風(fēng)速，在具體操作中將風(fēng)表指針歸到0位，然后讓風(fēng)表順著風(fēng)流方向成垂直關(guān)系，當(dāng)翼輪轉(zhuǎn)動(dòng)后記錄表內(nèi)讀數(shù)（格/分鐘）;在對(duì)該工程的斷面測(cè)風(fēng)時(shí)，應(yīng)保證測(cè)風(fēng)次數(shù)至少為3次，誤差控制在5%以內(nèi)，進(jìn)而得出更加準(zhǔn)確的測(cè)風(fēng)處隧道斷面積。為了進(jìn)一步監(jiān)測(cè)隧道工程施工作業(yè)區(qū)域瓦斯情況，工作人員可以充分利用監(jiān)測(cè)監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，借助該系統(tǒng)實(shí)施通信測(cè)試，并合理發(fā)揮出斷點(diǎn)儀、監(jiān)測(cè)瓦斯管道、風(fēng)電瓦斯閉鎖等功能。此外，利用井下數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的作用實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測(cè)、跟蹤，發(fā)揮出超限報(bào)警功能性，有利于提升隧道工程瓦斯檢測(cè)效率。結(jié)合風(fēng)速測(cè)定結(jié)果，參考通風(fēng)管理規(guī)定、具體操作步驟實(shí)施施工。根據(jù)隧道工程施工情況，本次研究主要利用壓入式通風(fēng)方法，借助主風(fēng)機(jī)的作用將其安裝到隧道洞門，使得新鮮空氣壓入其中，通過新鮮空氣的壓入擠出洞內(nèi)污濁空氣，在此種循環(huán)作用下排出瓦斯氣體。在此隧道工程的正洞進(jìn)口，利用巷道通風(fēng)，借助風(fēng)筒壓入方式對(duì)施工作業(yè)面實(shí)施通風(fēng)，為保證通風(fēng)達(dá)到需求，選用大功率通風(fēng)機(jī)向外抽風(fēng)，促使隧道洞內(nèi)形成負(fù)壓，將污濁空氣抽出。具體使用哪種方法需工作人員從實(shí)際情況出發(fā)，合理制定瓦斯通風(fēng)技術(shù)應(yīng)用方案，選用合適的通風(fēng)機(jī)并通過瓦斯監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)，保證隧道施工安全。

3.4固定與移動(dòng)排煙設(shè)施相結(jié)合

一是及時(shí)按照火災(zāi)事故狀態(tài)下的預(yù)設(shè)程序啟動(dòng)隧道內(nèi)的射流和軸流風(fēng)機(jī)，如果預(yù)設(shè)程序排煙不理想，應(yīng)及時(shí)調(diào)整射流風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)的開啟方向。排煙時(shí)，應(yīng)注意非事故隧道的壓力要略高于事故隧道，防止事故隧道煙氣通過人行或車行橫洞流向非事故隧道。二是采用2臺(tái)排煙消防車從事故隧道上風(fēng)方向進(jìn)入交替推進(jìn)送風(fēng)排煙，并噴射水霧降塵，或者噴射專門降塵劑。排煙車各占據(jù)一個(gè)車道，一臺(tái)排煙車作業(yè)時(shí)，另一臺(tái)排煙車則向前進(jìn)行100～150m，待2臺(tái)排煙車之間的煙霧基本吹散干凈時(shí)，開啟下風(fēng)方向排煙車，然后依次交替操作。這種方法相比一臺(tái)排煙車單獨(dú)作業(yè)，將節(jié)省一半的時(shí)間。三是排煙機(jī)操作人員和其他相關(guān)人員要佩戴聽力保護(hù)裝置，以免聽力受到損害。

3.5制定瓦斯通風(fēng)技術(shù)實(shí)施方案

通過實(shí)施全斷面的超前探測(cè)方式提前掌握巖層瓦斯含量，如果掌子面與探孔底處于10m時(shí)，需要實(shí)施二次探孔施工，保持每次30m的深度。隧道內(nèi)的瓦斯?jié)舛葴y(cè)定使用甲烷檢測(cè)儀器，該儀器能夠得到較為準(zhǔn)確的量測(cè)結(jié)果。根據(jù)隧道工程施工情況，本次研究主要利用3V電壓、50mA電流的KG9701型瓦斯傳感器，該傳感器在檢測(cè)隧道施工環(huán)境以及瓦斯?jié)舛然A(chǔ)上還能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功能。為保證瓦斯通風(fēng)技術(shù)發(fā)揮作用，利用計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)構(gòu)建隧道工程施工三維通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)模型，通過分析、評(píng)估、計(jì)算出該隧道工程的通風(fēng)系數(shù)，并確定通風(fēng)較為困難的工作面，借助該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效管理，為隧道施工管理人員提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，從而進(jìn)一步明確施工方案，保障安全性。總的來(lái)說，施工管理人員應(yīng)當(dāng)提高對(duì)隧道施工通風(fēng)工作的重視度，提升一線作業(yè)人員的安全意識(shí)，完善瓦斯通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)制度并落到實(shí)處。此外，在施工中指派專人巡檢、監(jiān)測(cè)隧道施工現(xiàn)場(chǎng)瓦斯?jié)舛龋袑?shí)保證隧道工程施工安全性。在具體施工過程中，施工單位要多配置一組備用通風(fēng)設(shè)備，然后通過2組風(fēng)機(jī)輪換通風(fēng)的方式實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)24h不間斷通風(fēng)。為避免通風(fēng)設(shè)備斷電問題，還要為通風(fēng)機(jī)準(zhǔn)備備用發(fā)電機(jī)，并定時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)施試運(yùn)行與檢修工作。同時(shí)，將通風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行用電與其他隧道用電實(shí)施線路分離，保障通風(fēng)機(jī)有穩(wěn)定持續(xù)的電力供應(yīng)。

結(jié)束語(yǔ)：

公路隧道的消防減災(zāi)等運(yùn)營(yíng)安全隱患已經(jīng)引起了公路隧道現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員及相關(guān)公路隧道規(guī)劃設(shè)計(jì)工程技術(shù)人員的高度關(guān)注，并且已經(jīng)變成公路隧道建設(shè)的一類重要技術(shù)措施。針對(duì)公路隧道出現(xiàn)火災(zāi)險(xiǎn)情的狀況，相關(guān)消防救援人員不可能在第一時(shí)間抵達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)，所以相關(guān)火場(chǎng)被困人員需要馬上進(jìn)行自救。唯有嚴(yán)格落實(shí)“以預(yù)防為主，防消相結(jié)合”的正確消防防火理念，才可以確保隧道公路長(zhǎng)期處于暢通無(wú)阻的正常運(yùn)行狀態(tài)，這是非常理想的。

參考文獻(xiàn)：

[1]王治盛.復(fù)雜城市公路隧道煙氣控制研究[D].天津商業(yè)大學(xué)，2018.

[2]竇斌強(qiáng).公路隧道防火設(shè)計(jì)探討[J].工程技術(shù)研究，2017（04）：204-205.

[3]肖磊，周妍靜.公路隧道防火設(shè)計(jì)思路研究[J].科技資訊，2012（17）：62.

[4]王少飛，李科，鄧欣.單洞四車道大斷面公路隧道防火安全對(duì)策[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2011，37（09）：56-57.

[5]潘屹，李廣平.公路隧道防火與通風(fēng)設(shè)計(jì)方案探討[J].建筑，2011（16）：71-72.