一、 雁門關(guān)高速公路隧道工程概況
??? 雁門關(guān)高速公路隧道屬于特長公路隧道，位于山西新源高速公路恒山雁門關(guān)西南部，該工程為上下行雙洞隧道,雙車道單向行車,隧道左洞長5151m，右洞長5235m，洞內(nèi)設(shè)計車速80㎞／h，設(shè)計交通量為1717輛／小時，是晉煤外運的咽喉要道。2003年10月竣工后是國內(nèi)目前建成的最長的公路隧道。
二、 耐火等級
??? 雁門關(guān)隧道主要為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，噴涂混凝土防火隔熱涂料，耐火時間不小于1.5小時。隧道內(nèi)的裝修材料選用不燃燒材料。
三、 安全疏散設(shè)施
??? 雁門關(guān)隧道上、下行線設(shè)雙孔隧道，相鄰雙孔隧道間隔約50米，兩條隧道之間通過車、人行橫道作為連接通道，供人員逃生和車輛疏散使用，其高度和寬度均能滿足救援車輛通行。上、下線之間設(shè)7個車行橫道、7個人行橫道，車、人行橫道間距約350米。每一橫道中央位置設(shè)置一套甲級防火卷簾，將上、下線分隔為相互獨立的區(qū)域，在火災(zāi)時將相鄰的隧道作為應(yīng)急救援、避難場所。
??? 防火卷簾的控制箱與區(qū)域控制器相連接，可實現(xiàn)就地手動、自動和遠(yuǎn)程控制，監(jiān)控室可接收防火卷簾的門位信號和工作狀態(tài)信號。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，通過開啟不同的人行和車行橫道上的防火卷簾，信號燈給出指示信號，提供車輛及人員疏散通道。通道內(nèi)的照明燈與防火卷簾聯(lián)動控制，防火卷簾與照明燈同時打開與關(guān)閉。
??? 消防車和救援人員還可以在未著火的隧道利用聯(lián)絡(luò)通道進(jìn)入著火隧道實施滅火救援。
四、 消防給水和滅火系統(tǒng)
（一） 消防水源
??? 本工程的消防水源共設(shè)計了800T的消防用水。在隧道的南、北洞口各設(shè)1座200T的低位消防水池，洞口以上適當(dāng)高度各設(shè)1座200T高位消防水池。
??? 南、北洞口管理站各設(shè)消防水泵房1處，水泵將低位消防水池的水送至高位消防水池。高位消防水池的水位采用自動方式控制，控制系統(tǒng)主要通過水位檢測控制顯示儀檢測的高位消防水池水位，控制消防水泵的起停，確保高位消防水池的水量。
??? 消防給水為常高壓系統(tǒng)，通過高位消防水池中的水位與地面高度差確保消防供水壓力，隧道消防用水時，由高位消防水池直接供給隧道內(nèi)的消防供水管網(wǎng)，以滿足消防水量和壓力的要求。隧道火災(zāi)延續(xù)時間按2h計算，消防用水量為40L∕S。
??? 隧道管理站配備4輛專用消防車輛。
（二） 消防給水管網(wǎng)
??? 隧道內(nèi)沿電纜溝內(nèi)側(cè)蓋板下設(shè)置一條貫穿的DN150的給水總管，將上、下線的消防給水管線經(jīng)洞口連接成環(huán)狀管網(wǎng)供水系統(tǒng)。用支管與主隧道的消防設(shè)備箱相連，供給消防用水。洞內(nèi)消防管網(wǎng)采用無縫鋼管，布設(shè)閘門將消防管網(wǎng)分割成獨立段。由于雁門關(guān)屬于嚴(yán)寒地區(qū)，消防給水管道采取了嚴(yán)格的防凍措施。
（三） 滅火設(shè)施
??? 沿著隧道縱向一側(cè)每隔50m暗裝方式設(shè)置一組組合消防箱，組合消防箱內(nèi)設(shè)置1套水成膜泡沫滅火裝置（PMZ-30型）；1套雙頭雙閥直徑65毫米室內(nèi)消火栓和2盤直徑65毫米襯膠防腐水帶，2支直徑19毫米水槍、；2具手提式水成膜泡沫滅火器（MQ9型）、2具手提式磷酸銨鹽干粉滅火器（MFZL8型）。
??? 隧道內(nèi)共設(shè)置206組消防箱。箱體上設(shè)有蓄光自發(fā)光型設(shè)備標(biāo)志，便于發(fā)生火災(zāi)時人們方便取用。
??? 在隧道左線左側(cè)、右線右側(cè)的12個緊急停車帶處和隧道南、北洞口處各設(shè)置1套室外地上消火栓，供專業(yè)消防隊伍及消防車取水。室外? 火栓的間距約700-850m，共設(shè)室外消火栓16套。
五、 隧道的通風(fēng)、防排煙系統(tǒng)
??? 隧道防煙分區(qū)與運營通風(fēng)系統(tǒng)分區(qū)一致。采用分段縱向式通風(fēng)，將左線劃分為3個區(qū)段，右線劃分為2個區(qū)段，將左、右線完全隔離，共分為5個單獨的區(qū)域。每個區(qū)域有獨立的送風(fēng)、排風(fēng)道。保證火災(zāi)時煙氣有獨立的排煙出口，隧道的煙氣通過斜、豎并排風(fēng)道排出。
在通風(fēng)排煙設(shè)計中左線采用雙豎井、雙斜井送排式加射流風(fēng)機(jī)縱向通風(fēng)。右線采用單豎井加隔板雙風(fēng)道送排式，加射流風(fēng)機(jī)縱向通風(fēng)。風(fēng)機(jī)選用112JTS型雙向可逆射流風(fēng)機(jī)。排煙風(fēng)機(jī)選用JG系列中軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)能滿足在250℃時正常運行1h。
??? 隧道設(shè)計擬定的排煙方向，與隧道的行車方向一致，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時隧道設(shè)計機(jī)械排煙風(fēng)速在2～3m／s范圍內(nèi)，控制煙氣的擴(kuò)散方向和速度，對于在燃燒點前端車輛及人員的可以從容逃生；在燃燒點后端的車輛及人員可以防止火災(zāi)蔓延和煙氣擴(kuò)散窒息傷亡，為滅火救援贏得時間。
六、 監(jiān)控系統(tǒng)
（一) 電視監(jiān)控系統(tǒng)
??? 在隧道的左右線共設(shè)置了52臺防水護(hù)罩定焦黑白攝像機(jī)，在隧道左右線的出入口各設(shè)置1臺電動聚焦云臺式彩色攝像機(jī)，共4臺。
??? 隧道電視監(jiān)控系統(tǒng)對隧道出、入口及隧道內(nèi)的交通流量、車流密度及道路使用狀況進(jìn)行監(jiān)視，可及時、直觀地得到隧道現(xiàn)場情況的畫面，幫助辨認(rèn)交通、火災(zāi)事故的類型及其嚴(yán)重程度，還能夠?qū)σ曨l圖像進(jìn)行錄像、打印，以便分析及取證。
該系統(tǒng)能夠和火災(zāi)報警系統(tǒng)聯(lián)動，接受來自隧道各種報警設(shè)備發(fā)出的報警信息，對攝像進(jìn)行聯(lián)動控制，自動顯示報警區(qū)段及相鄰區(qū)段的圖像，并自動錄像，自動將時間、攝像機(jī)號碼(對應(yīng)相應(yīng)的隧道區(qū)段)記錄在錄像帶上。如果幾種報警設(shè)備同時報警，則以火災(zāi)報警區(qū)定為優(yōu)先顯示。
（二) 緊急電話及有線廣播系統(tǒng)
??? 隧道左右線共設(shè)置緊急電話36部，當(dāng)隧道發(fā)生火災(zāi)或其它交通異常情況時，駕駛員可通過緊急電話向監(jiān)控室報警，監(jiān)控室及時顯示隧道分機(jī)呼叫發(fā)生時間、分機(jī)地址、左右隧道方向等信息。
??? 緊急電話系統(tǒng)與閉路電視系統(tǒng)具有聯(lián)動功能，當(dāng)緊急電話呼叫時，攝像機(jī)自動對準(zhǔn)事故發(fā)生地點，及時掌握事故現(xiàn)場信息。
由于隧道自身的屏蔽問題，在隧道內(nèi)設(shè)置能保持移動通訊暢通的設(shè)施，移動通訊在火災(zāi)狀態(tài)下能保持連續(xù)。
??? 本工程的有線廣播和緊急電話系統(tǒng)采用二合一的方案，有線廣播集成到緊急電話系統(tǒng)中，用緊急電話主機(jī)控制，有線廣播的選址功放放置于就近的緊急電話中，在上、下線各設(shè)有18套選址功放和高音喇叭。在監(jiān)控室可通過閉路電視的監(jiān)控發(fā)現(xiàn)事故點，利用隧道廣播系統(tǒng)進(jìn)行事故廣播。
??? 火災(zāi)事故廣播時能及時發(fā)出攝像機(jī)聯(lián)動信息，控制攝像機(jī)及時監(jiān)視。
（三) 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)
1 線型光纖定溫火災(zāi)自動探測報警系統(tǒng)
??? 雁門關(guān)隧道在左、右線分別連續(xù)設(shè)置一條約11000m的線型光纖定溫火災(zāi)探測器并與兩臺火災(zāi)報警控制器連接。線性感溫探測器安裝在隧道頂部，居中布置。
??? 該系統(tǒng)主要由線性激光光纖傳感器、火災(zāi)檢測控制主機(jī)及圖文顯示控制操作終端構(gòu)成。圖文顯示控制操作終端以連續(xù)溫度變化圖表顯示整條光纖的環(huán)境溫度，能獲取沿探測光纜的溫度和位置信息，可實現(xiàn)以下主要功能：
（1）以線性形式對整個隧道進(jìn)行連續(xù)性探測，探測的每個測量點溫度數(shù)值能與隧道的部位相對應(yīng)，該工程設(shè)定每l米為一個探測點，。由這些溫度和位置數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能在監(jiān)視器上產(chǎn)生一條實時溫度分布圖。通過設(shè)置溫度報警范圍，探測溫度超過設(shè)定溫度，火災(zāi)報警控制器發(fā)出報警信號。
（2）只要光纖有一端仍與控制單元相連接，所有未受影響的光纖都將繼續(xù)提供溫度和位置信息，隨著火勢的蔓延，這種實時信息即可用溫度－距離軌跡來體現(xiàn)，可對火災(zāi)的規(guī)模及火勢蔓延的方向進(jìn)行判斷。
（3）監(jiān)控室可根據(jù)線型光纖定溫火災(zāi)探測器的報警位置，自動切換附近攝像機(jī)畫面顯示在控制臺視頻監(jiān)視器，并自動錄像。
2 手動報警系統(tǒng)
??? 在隧道內(nèi)，每50米設(shè)置1個具有獨立地址編碼和線路隔離功能，內(nèi)置微型處理器(CPU)，有發(fā)光二極管指示開關(guān)狀態(tài)的手動報警按鈕。
在火災(zāi)情況下人工按動報警按鈕，即可將信號傳到監(jiān)控室，發(fā)出聲、光報警信號，顯示出報警的部位，同時經(jīng)過閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)自動將報警部位處的攝像機(jī)監(jiān)視畫面顯示在相應(yīng)的工作站顯示器和大屏幕投影屏上，值班員經(jīng)確認(rèn)后進(jìn)行發(fā)布，并提供控制方案。啟動照明、通風(fēng)、廣播等消防系統(tǒng)，發(fā)布交通誘導(dǎo)信息。
七、 PLC控制系統(tǒng)
??? PLC系統(tǒng)主要由現(xiàn)場區(qū)域控制器和監(jiān)控室主控PLC構(gòu)成，它主要通過區(qū)域控制器對交通信號誘導(dǎo)系統(tǒng)、車輛檢測系統(tǒng)、通風(fēng)控制系統(tǒng)及高位消防水池水位系統(tǒng)進(jìn)行控制。實現(xiàn)工作狀態(tài)信息的采集和現(xiàn)場及遠(yuǎn)程控制，并在監(jiān)控室實現(xiàn)各個系統(tǒng)的聯(lián)動和協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)隧道消防救援系統(tǒng)的有效運行。
八、 交通信號誘導(dǎo)系統(tǒng)
??? 交通信號誘導(dǎo)系統(tǒng)，主要包括設(shè)在隧道洞口附近的可變情報板、洞口交通信號燈、車道控制標(biāo)志、可變限速標(biāo)志、車行橫洞誘導(dǎo)信號燈。隧道管理站可根據(jù)交通運行情況，在火災(zāi)等緊急情況下，對交通信號誘導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行信息的編輯和發(fā)布，在現(xiàn)場實時顯示隧道內(nèi)的緊急情況，保證對車輛提供交通誘導(dǎo)信號，實現(xiàn)車輛誘導(dǎo)及疏散。
九、 車輛檢測系統(tǒng)
??? 通過車輛檢測系統(tǒng)自動檢測交通擁擠和堵塞區(qū)域，并報警，以便防止因交通阻滯而導(dǎo)致發(fā)生不良交通工況，甚至發(fā)生火災(zāi)，采取相應(yīng)的預(yù)防方案。
十、 消防用電
（一） 消防電源
??? 根據(jù)隧道負(fù)荷的用途及重要性，隧道內(nèi)的用電設(shè)施為一級負(fù)荷。保證兩套獨立電源，互為備用，當(dāng)一路電源發(fā)生故障時，另一路可自動投入。
??? 主電源從南洞口35kY新莊總降壓站引出8路10kV電源向隧道的用電設(shè)備供電。
每個變電站設(shè)有一臺快速啟動柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源，當(dāng)10kV主電源停電后5秒內(nèi)自行啟動備用電源（柴油發(fā)電機(jī)）向一級負(fù)荷供電，10秒內(nèi)電壓達(dá)到額定值。監(jiān)控室的用電設(shè)備另配備UPS供電。
（二) 應(yīng)急照明系統(tǒng)
??? 應(yīng)急照明采用自帶浮充電源的全自動隧道高壓鈉燈，停電時連續(xù)供電時間不小于30min，設(shè)計照度值為0.76cd／m2。
燈具外殼采用高壓鋁合金板、面板采用鋼化玻璃等不燃材料制作。
??? 在隧道人行、車行橫洞上方設(shè)置安全出口標(biāo)志燈箱，火災(zāi)時指示人們避難的方向。
（三） 電源插座
??? 采用56型防塵防水插座，布置在樁號增大方向右側(cè)檢修道上方1.5米處。每50米一組，每組各設(shè)1只單相和三相插座（共有插座206只）。采用NH型耐火電纜從照明配電箱專線引入。這可作為火災(zāi)時隧道內(nèi)滅火救援直接使用電源。
（四） 接? 地
??? 洞外電力管道、洞內(nèi)預(yù)埋管，箱(柜)體、燈具、射流風(fēng)機(jī)、監(jiān)控通信設(shè)施及其它非帶電金屬外殼之間均互相可靠焊接，有條件的還可與隧道襯砌中的鋼筋網(wǎng)焊接牢固。
??? 隧道內(nèi)電纜托架均用焊接在托架頂端的鍍鋅扁鋼連接在一起，以保證電氣通路。
??? 在隧道兩洞口設(shè)置了重復(fù)接地裝置，接地電阻不大于10歐姆。
（五） 配電線路敷設(shè)
??? 隧道內(nèi)所有的配電線路均選用了耐高溫線路，采取了穿管暗敷的方式，其面層覆蓋混凝土厚度為3－5m；隧道兩側(cè)電纜溝內(nèi)的電纜放置方式為：防火電纜在上，普通電纜在下，放置完畢后在蓋上10cm的混凝土蓋板，電纜溝每隔100米采取防火分隔措施。
十一、 體會
（一） 盡快制定隧道防火設(shè)計規(guī)范
??? 由于隧道的防火設(shè)計在我國目前還沒有技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)可依據(jù)，隧道火災(zāi)又有許多不確定因素，在工程設(shè)計中還存在一些不好解決的技術(shù)問題。例如隧道應(yīng)如何分類；隧道的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)更適合選擇何種類型的探測器，和其他的交通報警、監(jiān)控設(shè)備如何有機(jī)地聯(lián)動；火災(zāi)延續(xù)時間如何確定；應(yīng)該設(shè)置何種類型的滅火系統(tǒng)；如果設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)，10km長的一個龐大系統(tǒng)，有關(guān)的技術(shù)參數(shù)應(yīng)該如何選擇；如何設(shè)置排煙系統(tǒng)；如何確保人員疏散等。
??? 有關(guān)資料顯示，我國已成為世界上隧道工程最多的國家，現(xiàn)有公路隧道1782座，總長度704㎞，隧道的數(shù)量和總長度已居世界第一。國家有關(guān)部門對隧道的防火設(shè)計應(yīng)引起高度重視，建立隧道火災(zāi)模型，加快隧道防火設(shè)計規(guī)范的編制進(jìn)程，以指導(dǎo)工程實際。
（二） 加快隧道消防器材設(shè)備的開發(fā)???
??? 有關(guān)部門和消防設(shè)備的生產(chǎn)廠家應(yīng)積極加大對適應(yīng)隧道防火、滅火和消防救援的器材設(shè)備和產(chǎn)品進(jìn)行研究和開發(fā)，以提高隧道抗御火災(zāi)的技術(shù)能力。
（三） 重視隧道火災(zāi)預(yù)防、撲救措施研究
??? 由于我國隧道工程（特別是特長隧道）建設(shè)起步晚，隧道的投入使用時間短，目前還未發(fā)生過特大惡性火災(zāi)事故，其火災(zāi)預(yù)防和撲救還是一個新課題，但有關(guān)部門應(yīng)該引起足夠重視，要吸取國外的火災(zāi)事故教訓(xùn)，對隧道火災(zāi)預(yù)防措施建立、制度建設(shè)、滅火搶險救援隊伍建設(shè)等方面進(jìn)行前瞻性的研究，制定相應(yīng)的法律法規(guī)，不能走用自己的火災(zāi)教訓(xùn)來制定消防規(guī)范的老路。

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