特长高速公路隧道火灾灭火救援的思考

陈建

摘要：文章根据雪峰山特长高速公路隧道内发生的一起典型车辆燃烧事故处置，结合隧道所处位置、防排烟设施、消防给水设施和消防救援队伍装备配备情况，分析了特长高速公路隧道火灾灭火救援存在的问题，提出了对策方案，对于提高消防救援队伍应对特长高速公路隧道火灾具有一定的指导意义。

关键词：特长高速公路;隧道火灾;灭火救援

特长高速公路隧道是指长度在3km以上的高速公路隧道。目前，湖南省共有17处共35条特长公路隧道。特长高速公路隧道由于通道狭长、高温聚集、排烟复杂、通信不畅，内攻灭火救人难度大。2001年10月24日9时45分，长为16.9km的瑞士阿尔卑斯山圣哥达公路隧道发生火灾，造成20人死亡，128人失踪[1]。2019年8月27日18时24分，长为3.58km沈海高速猫狸岭特长隧道内发生一起货车起火事故，造成5人死亡，31人受伤，直接经济损失500余万元[2]。2020年10月25日1时54分许，沪昆高速湖南怀化段雪峰山隧道邵阳往怀化方向一辆半挂车车辆发生燃烧事故，造成2人死亡，31台车辆及所载货物烧毁，直接损失3700万元。此次事故发生后，湖南省消防救援总队先后组织力量历时15h成功将火灾扑灭。笔者作为现场作战指挥部成员之一，全程参与了此次事故的处置。为更好应对特长高速公路隧道火灾事故处置，笔者结合此次事故处置经历，以此次雪峰山特长公路隧道车辆燃烧事故处置为背景，分析了灭火救援面临的难题，并提出了一些应对措施。

1  雪峰山隧道基本情况

1.1  隧道基本概况

雪峰山隧道位于沪昆高速邵阳市与怀化市交界区域雪峰山脉，为左右双向分离式，东往西起讫桩号为K1369+969、

K1376+925m，全长6956m，是目前湖南省最长的高速公路隧道，如图1所示。隧道于2004年4月开工建设，于2007年11月投入使用。隧道净宽9.75m，净高5m，车道宽为3.75m。隧道内共设16个紧急停车带，8个车行横洞（长41m、宽4.8m，两端分别设置钢制防火卷帘，间距720～850m），18个人行横洞（长36m、宽2.3m，两端分别设置双开甲级防火门，间距200～350m），如图2所示。隧道监控中心位于隧道出口邵阳侧。隧道两侧出口距离最近的怀化洪江安江和邵阳洞口雪峰消防救援站分别为34km和26km。

1.2  隧道排烟设施情况

隧道采用竖井和斜井通风方式，共有3个通风井，斜井全部设置在左洞，双洞均设射流风机，左洞16台，右洞26台，共计42台。左洞纵向为3段排烟，K1375+100设1个排烟送风竖井，K1372+100处設2个斜井（1送1排）;右洞纵向为2段排烟，K1372+100设1排1送并通过左洞1、2号斜井排出，排风口与送风口相距约90m，排烟方向与车行方向一致，如图3所示。隧道内有紧急电话72部，变配电所4座。

1.3  隧道消防给水情况

隧道内共有277个消防柜，每隔50m设置1个，柜内设水成膜泡沫灭火装置1套、8kg干粉灭火器3具，设双卡口式室内消火栓1个，配备65mm口径卡口水带2盘、直流水枪2把。消火栓管网管径为200mm，隧道之间通过150mm横向管道相连成环状。隧道东西两侧分别有2座容量为300m3的高位水池和2座300m3的低位水池，高位水池通过2根直径为200mm的管道与分别与隧道左右两洞消火栓管网相连，管网为环状;低位水池通过2个流量10L/s的消防泵（1用1备）向高位水池补水，并从相对高差20m的拦水坝取水，如图4所示。

2  雪峰山隧道“10.25”火灾灭火救援简要经过

事故发生后，湖南省消防救援总队先后调派怀化、邵阳、长沙、娄底、湘西、永州6个支队共56台消防车、238名指战员参与处置。2时13分许，安江、洞口消防救援站接到报警后，立即赶赴现场处置。2时55分许，洞口消防救援站进入隧道内部组织人员疏散和灭火救援。9时54分许，省消防救援总队前方指挥部组织攻坚组进入隧道右洞，使用排烟消防车梯次组织排烟降温。17时27分许，发起灭火总攻。18时23分许，明火被扑灭，继续组织力量排烟降温。10月28日8时35分，救援行动结束，留守力量全部撤离。

3  高速公路特长隧道灭火救援难点

3.1  火势蔓延迅速，消防救援力量到场时间长

隧道内货车运载货物数量大，油箱储油量多，轮胎数量大，且车辆停放位置相对集中，燃烧热值高，烟热容易聚集，加之油箱受热爆炸油品四处流淌，机械排烟设施启动后，可能出现火灾从一辆车到另一辆车的跳跃式蔓延现象[2]，加速火势蔓延扩大。隧道远离城市消防救援站，事故发生后应急车道被占用，消防救援力量到场时间长。在此次事故中，31台车有22台货车、9台小车，以货车油箱容积140L、小车油箱60L，存油量按照60%估算，总油量为2.1t，22台货车的油箱受热后发生物理性爆炸，流出的油品导致火势蔓延加速，加之货车运载可燃物数量多，隧道内聚热效果明显，隧道内的火势蔓延速度较快。

3.2  被困车辆多，搜索难度大

高速公路车辆流量大，特长高速公路隧道内发生事故后，停留在隧道内的车辆较多，车上人员疏散距离长，特别是老弱病残等人员，自行疏散难度大。事故隧道由于受高温浓烟等影响，消防救援人员很难从下风方向进入搜索。浓烟环境下使用热成像仪搜索车内被困人员时，由于车内被困人员不能通过车窗玻璃在热成像仪上成像，车门被锁情况下只能通过破窗搜救，增加了摸排的难度，如图5所示。这次事故中，事故隧道右洞内烧毁了31台车，还有部分积压车辆通过车行横洞从左洞中疏散，如图6所示;滞留的车辆中有2台大客车，消防救援力量到达现场时，有61人在右洞距离邵阳侧出口3公里处的位置滞留。右洞下风方向充满了高温浓烟，消防救援人員无法进入右洞事故点下风方向搜索，但是此次事故造成的2人死亡就位于右洞事故点下风方向数百米处的位置。逐车搜索车内被困人员时，热成像仪效果不佳，只能逐车打开车门和打开车窗玻璃后进行搜索。

3.3  潜在危险多，内攻近战难

隧道内车辆起火后，热量容易聚集，燃烧形成的高温烟气和热辐射，容易引燃周边车辆，在自然风和火风压的作用下，烟气容易迅速蔓延。车辆运送货物、轮胎、地面沥青、隧道电缆等物质燃烧后，产生大量一氧化碳、氯化氢和氰化氢等有毒气体和大颗粒烟尘。车行与人行横道防火分隔设施如果未关闭或受爆炸受损，高温浓烟还会向非事故隧道蔓延。排烟车排烟效率不高，只能吹散排烟车后方100～150m的烟雾，接近事故点排烟时，扬起的粉尘较大。消防救援人员防护不当时，容易吸入较多的粉尘。由于隧道内烟雾浓度大，充烟路段长，消防救援人员需要反复更换空呼钢瓶或佩戴氧呼。着火区域及周边温度高，顶部不时有混凝土块掉落，隧道壁上分布的电缆架，以及隧道顶部的轴流风机存在塌落风险，砸落内攻人员。2001年10月瑞士圣哥达隧道火灾，由于高温的作用造成了隧道顶部烧熔坍塌[1]。这次事故中，右洞内发生的爆炸造成事故点周边车行横洞的防火卷帘和人行横洞的防火门均变形且无法关闭，部分卷帘直接被爆炸冲击波炸毁，笔者在事故发生后7h后发现，隧道双洞在K1372至K1376+925均处于充烟状态，如图7所示。爆炸还造成紧临事故点周边4号配电房电力损毁，造成周边需要使用电力的射流风机、轴流风机、应急照明、防火卷帘等设施均不能正常使用。人员在烟雾环境中行进时，要至少留足一半的气量返回。如果不组织快速排烟，很难通过佩戴空呼或使用移动供气源推进至着火点附近。排烟车从进入右洞开始排烟时，笔者发现扬起的烟尘和粉尘较多，噪音比较大，内攻人员的脸上、头发和衣服全部都是黑色的油污，噪音还会损伤耳朵听力。

3.4  现场通信困难，统一指挥难

事故发生后，公安、交通、应急、消防等相关单位领导和专业救援力量等相继到场。由于相关单位和队伍缺少统一指挥通信手段，到场初期协调指挥的难度大。隧道内部通道长，消防救援队伍现有通信设备不能实现洞内通信信号全覆盖，前方指挥部与隧道内的救援队伍不能实现语音互通，前后方指挥协调的难度大。此次事故中，省、市、县三级政府领导和相关单位力量赶到现场，由于隧道双向均不能通行，从其他路径绕行至隧道另一侧出口需要4h，于是在邵阳侧出口设置总指挥部，在怀化侧出口设置了分指挥部，相关联动单位之间、专业救援力量之间缺乏统一频率的通信指挥手段，加之相互之间不熟悉，联络基本上靠电话，给统一指挥带来了较大的困难。隧道内部350m无线对讲机只能在距离隧道出口800～1000m范围内使用，4G公网对讲机在隧道内部无信号，消防救援队伍之间由于联络不畅，给现场统一指挥带来了诸多不便。

3.5  火场用水量大，供水出现中断

隧道内部车辆起火后，需要大量的水灭火;火灾扑灭后，隧道内部温度较高，也需要大量的水进行降温。隧道室内消火栓设计主要考虑扑救初期火灾的需要，设计流量比较小;在事故点采用运水供水的方法时，消防车在隧道内不易掉头;采用接力供水时，供水距离比较长，需要的水带数量比较多。此次事故中，雪峰山隧道消火栓设计流量只有20L/s，事故点周边消火栓管网和栓口受爆炸和高温等影响，变形比较严重，且有部分管网破损，水不断的从管网中流出。采用接力供水时，串联供水路线有6km长，使用双干线80mm水带供水时，按水平铺设0.8的系数计算，至少需要750盘水带，且铺设费时长，还需占用一个车道;采用运水供水时，消防车在隧道内不易掉头。从隧道左洞串联供水供水时，由于爆炸造成防火卷帘和防火门损坏，左洞下风方向也充满浓烟，消防车在浓烟环境下容易熄火，不能形成连续供水线路。

4  特长高速公路隧道灭火救援对策

4.1  建立特长隧道专职消防队，中长隧道和短隧道配备专（兼）职消防员，提升隧道火灾初期处置能力

一是建立特长隧道专职消防队。世界道路协会（PIARC）则建议对于长度超过2500m的隧道应建立隧道独立的消防队[3]。《湖南省实施中华人民共和国消防法办法》第五十二条规定，公路特长隧道和隧道群的管理单位要建立专职消防队。由于城市消防救援站距离公路隧道较远，事故发生后高速公路易造成堵车，消防救援力量到场时间长，特长公路隧道或隧道群管理单位建立隧道专职消防队能够有效解决此问题。二是在易发生事故的短隧道与中长隧道配备专（兼）职消防员，实行24h执勤，就近快速对初期事故进行应急处置。三是辖区消防救援站要加强与隧道专职消防队、专兼职消防员的联勤联训和业务指导，要与高速交警、路政和隧道管理人员建立信息共享机制，发生事故后要及时共享事故位置及灾情信息，精准调派力量到场，科学指导专职消防队、专兼职消防员开展初期事故处置。

4.2  以双洞隧道的非事故隧道和单洞隧道的上风方向作为进攻通道或进攻方向，配齐配强内攻搜救小组搜救与供气装备，提高内攻搜救效率

一是双洞隧道的非事故隧道和单洞隧道的上风方向高温烟雾相对较少，且不易受到事故隧道有可能发生的爆炸和坍塌等危险，应作为内攻首选的通道或方向。二是内攻搜救小组应携带移动供气源、氧呼等供气装备，并携带防毒面罩作为备用，增加内攻搜索人员供气时间，延长内攻搜救时间。三是搜救小组应携带已录好搜索提醒词的喊话器，通过声音提醒被困人员呼救;使用玻璃破碎器敲碎已锁门的车，再利用热成像仪进行搜索，提高被困人员搜索效率。四是在搜救小组的前方适当位置，安排紧急救援小组在非事故隧道车行或人行横洞处等候，做好随时紧急救援的准备;非事故隧道充满浓烟的情况下，在事故隧道救援的搜救小组应按照空呼使用“进入”与“返回”时间相同的要求及时撤离。

4.3  固定与移动排烟设施相结合，快速排除隧道内高温烟气

一是及时按照火灾事故状态下的预设程序启动隧道内的射流和轴流风机，如果预设程序排烟不理想，应及时调整射流风机和轴流风机的开启方向。排烟时，应注意非事故隧道的压力要略高于事故隧道，防止事故隧道烟气通过人行或车行横洞流向非事故隧道[4]。二是采用2台排烟消防车从事故隧道上风方向进入交替推进送风排烟，并喷射水雾降尘，或者喷射专门降尘剂。排烟车各占据一个车道，一台排烟车作业时，另一台排烟车则向前进行100～150m，待2台排烟车之间的烟雾基本吹散干净时，开启下风方向排烟车，然后依次交替操作。这种方法相比一台排烟车单独作业，将节省一半的时间。三是排烟机操作人员和其他相关人员要佩戴听力保护装置，以免听力受到损害。据湖北省消防救援总队在隧道内组织开展的排烟消防车噪音测试，如表1所示。操作人员未佩戴听力保护装置的情况下，距离排烟车150～250m范围连续作业时间不能超过7.5min，0～150m范围内时间更短，否则会对听力造成伤害，连续在噪声中暴露时间与允许声级的关系如表2所示。

4.4  采取隧道消防给水管网和消防车接力供水相结合供水的方法，为现场灭火和降温保证不间断供水

一是充分利用隧道内部消防给水管网供水。通过开启室內消火栓系统灭火，同时通过水泵接合器补水和消防水池水泵补水，这是最有效最直接的供水方法。因隧道消防用水量一般不超过25L/s，灭火冷却时应注意开启室内消火栓的数量。二是采用消防车接力供水保证不间断供水。在隧道口在非事故隧道就近出口至着火点或者在事故隧道上风方向，通过消防车铺设干线水带向事故现场供水;就近利用天然水源，或者调派洒水车运水供水保证现场水源;由于隧道较长，要第一时间调派足够数量的大口径水带到场。

4.5  在政府部门和单位间建立统一的通信频率，在事故点与指挥部之间建立有线无线通信，解决现场通信不畅的问题

一是由应急管理部门牵头，建立政府各相关单位统一的通信频率并配备相应通信装备，到场后统一指挥手段，形成统一指挥;或者将消防救援队伍配备的公网和350M对讲机，发放给相关单位和专业队伍负责人，构建畅通的指挥手段。二是事故点距离隧道出口较远的情况下，可以铺设光缆等有线通信，或者架设自组网通信设备通信，解决内外音视频无法联络的问题;及时将隧道内部视频监控系统（下转第16页）（上接第12页）接入现场指挥部，构建现场指挥部与前方指挥部的互联互通。三是协调住建部门修改相关技术规范，明确隧道内部建立固定通信设备，并将其明确为消防供电保障，从本质上解决隧道内部通信不畅的问题。四是辖区消防救援站按照“最不利、最难、最复杂”的要求，配备自组网无线中断设备，加强现有通信分队技能训练，到场后第一时间在隧道内部架设通信设备，确保后续增援队伍现场的通信畅通。

4.6  制作隧道断面封堵装置和增设自动喷淋灭火系统，提升特长高速公路隧道灭火的效率

一是设计隧道断面封堵装置进行窒息灭火。断面封堵装置使用耐高温不燃材料制作，在事故隧道事故点上风和下风方向适当位置打开，向装置内充气，直至完全封堵隧道口断面。隧道双洞之间的车行或人行横洞破损后，也可以事先制作固定规格尺寸的封堵装置进行封堵。目前，湖北省消防救援总队在此方面进行了研究，并进行了相关的测试，如图8所示。笔者在此次事故中采用了现场制作石棉布的方法，对破损的防火卷帘和防火门进行封堵，对于阻止烟气向非事故隧道蔓延起了一定的作用，如图10所示。二是制定相关技术规范和标准，在特长高速公路隧道顶部和紧急停车带增设喷淋装置，确保初期火灾发生后，通过固定消防设施快速扑救初期火灾。

5  结语

笔者结合一起典型的特长高速公路隧道火灾扑救，对特长高速公路隧道火灾扑救暴露出的难点进行了分析，提出了建立建强特长隧道专职消防队，中长隧道和短隧道配备专（兼）职消防员;以双洞隧道非事故隧道和单洞隧道的上风方向作为进攻通道，配齐配强内攻搜救小组供气和搜索装备;采用固定射流轴流风机与2台排烟车交替推进排烟相结合的方法进行排烟;利用隧道内部固定给水管网和消防车接力供水相结合保障现场供水;在政府部门和单位间建立统一的通信频率，在事故点与指挥部之间建立有线无线通信;设计隧道断面封堵装置和增设自动喷淋灭火系统等方法，提高特长高速公路隧道灭火救援的能力。

参考文献：

[1]hf916589.瑞士圣哥达隧道火灾[EB/OL].（2017-6-8）[2021-2-12].https：//max.book118.com/html/2016/0904/53808209.shtm

[2]浙江省应急管理厅.G15沈海高速猫狸岭隧道“8.27”较大货车起火事故调查报告[EB/OL].（2019-12-30）[2021-2-15].http：//www.xinhuanet.com/yingjijiuyuan/2019-12/30/c_1210417527.htm

[3]姜学鹏.特长公路隧道事故灾害与应急救援研究[D].长沙：中南大学，2008.

[4]付修华，杨其新，刘化冰.对特长公路隧道火灾防灾救援安全策略的思考[J].公路交通科技，2004，21（03）：56-59.

Consideration of extra-long highway tunnel firefighting

Chen Jian

Fire and Rescue Corps of Hunan Province

Abstract： Based on a typical vehicle combustion accident occurred in the Xuefeng mountain extra-long tunnel， combined with the location of tunnel， ventilation appliance， water-supplement equipment， some problems on firefighting and rescue are analyzed， and some suggestions are proposed， which are meaningful to the firefighters and commanders when dealing with the extra-tunnel fire.

Keywords： extra-long highway tunnel; fire; firefighting