隨著滬蓉西高速公路高(坪)至吉(心)段的開通,如何做好滬蓉西高速公路的隧道安全管理,充分發揮高速公路的經濟效益和社會效益,是急需高速公路營運管理者解決的問題。
根據國外20世紀90年代的統計資料表明,隧道發生火災的概率是10次~17次(億車Km)。由于種種原因,國內公路隧道的每行駛5000萬輛/公里就有1次火災發生,其火災發生的幾率是鐵路隧道的20-25倍。從火災事故的車輛組成來看,雖然貨運車輛只占整個公路交通運輸車輛的15%左右,但有近30%的火災是由貨運車輛引起的。此外,隧道火災后的恢復正常也需要花費很長時間。例如,日本Nihonzaka隧道(2.045公里) 1979年,4輛卡車與2輛轎車追撞,火勢持續160小時,7死1傷,189車燒毀,隧道封閉35日。法義白朗峰隧道(11.6公里)1999年,卡車漏油引擎著火,隧道悶燒超過48小時,41死,36部車含2消防車燒毀,隧道封閉3年,損失逾臺幣8億5000萬元。
湖北滬蓉西高速公路,根據施工圖設計,全線有隧道44座155712米,其中:中短隧道20座25992米,長隧道14座37586米,特長隧道10座92134米,主線的橋隧比為51.62%,形成目前全國規模最大的特長公路隧道群。其中,高坪至吉心段的隧道大水井隧道屬于特長隧道,左幅為3400米,右幅為3450米。
對于長隧道的運營管理,我國尚無具體的行業標準,長隧道的防火應急救援的研究也才剛剛起步,許多隧道管理部門對于隧道的防災救援對策并不十分清楚,也沒有一個完整的公路隧道防火救援體系。
隧道大多位于山脈交叉、丘陵溝壑的區域,而高速公路相對平坦的特點決定了多數高速公路隧道在較長距離的空間屬于幾近封閉的,狹窄空間。高速公路交通流量、車型、車載危化物等因素決定了高速公路隧道發生消防安全、交通事故、危化物泄漏事故的多樣性和不確定性。可以說高速公路隧道越長,交通量越多,隧道內發生交通意外、消防意外的幾率就越大。
隧道火災和危化物事故的特點有以下幾點:
(一)成災快,蔓延快,持續時間長,控制難度大。隧道因車輛撞擊后引起的火災和危化品泄漏事故,從爆發到成災,一般為5-10分鐘,發展速度很快,且當隧道環境比較易燃時,隨載易燃易爆物品、隧道內毒害氣體濃度較高等,隧道內的火災蔓延速度相對就會快速提高,且很難控制。
(二)道路堵塞,疏散救援困難。由于隧道空間狹小,橫斷面窄,發生火災和危化物泄漏時隧道內大量車流難以疏散,火勢和危化品易沿車流和通氣風扇蔓延和擴散,擴大了災害損傷面。此外,救援物質和人員的進入也因隧道的交通堵塞而變得相當困難。
(三)撲救處理困難。隧道發生火災和危化物擴散時,由于蔓延速度快,使得隧道內的照明系統、監控系統和自動報警系統等在短時間內就可以迅速失效,加之火災以及危化物和地面反應后產生的濃煙、高熱、高溫等,從而造成隧道內能見度差,溫度高,通訊聯絡中斷等,往往使得救援人員無法靠近,以至延長撲救處理時間,導致撲救難度增大。
(四)起火點附近隧道承重混凝土容易崩落。山區高速公路隧道襯層內由于含有水分,當火災發生時,襯層中的水份快速變成蒸汽,在襯層內積聚膨脹,從而產生巨大壓力。國外隧道襯層火災實驗研究表明,一般混凝土表面溫度達到200攝氏度時,10-15分鐘內混凝土襯層就會發生爆裂、崩落。而一般隧道內火災附近的溫度上升通常能達到幾百度甚至上千度。
(五)隧道災害事故損失大,危害性大。隧道火災、危化物泄漏由于發展速度快,撲救困難等原因,導致事故損失巨大,也有可能造成群死群傷,隧道倒塌、交通中斷,造成較大社會影響等。