一、雁門(mén)關(guān)高速公路隧道工程概況

　　雁門(mén)關(guān)高速公路隧道屬于特長(cháng)公路隧道，位于山西新源高速公路恒山雁門(mén)關(guān)西南部，該工程為上下行雙洞隧道，雙車(chē)道單向行車(chē)，隧道左洞長(cháng)5151m，右洞長(cháng)5235m，洞內設計車(chē)速80㎞／h，設計交通量為1717輛／小時(shí)，是晉煤外運的咽喉要道。2003年10月竣工后是國內目前建成的最長(cháng)的公路隧道。

　　二、耐火等級

　　雁門(mén)關(guān)隧道主要為鋼筋混凝土結構，噴涂混凝土防火隔熱涂料，耐火時(shí)間不小于1.5小時(shí)。隧道內的裝修材料選用不燃燒材料。

　　三、安全疏散設施

　　雁門(mén)關(guān)隧道上、下行線(xiàn)設雙孔隧道，相鄰雙孔隧道間隔約50米，兩條隧道之間通過(guò)車(chē)、人行橫道作為連接通道，供人員逃生和車(chē)輛疏散使用，其高度和寬度均能滿(mǎn)足救援車(chē)輛通行。上、下線(xiàn)之間設7個(gè)車(chē)行橫道、7個(gè)人行橫道，車(chē)、人行橫道間距約350米。每一橫道中央位置設置一套甲級防火卷簾，將上、下線(xiàn)分隔為相互獨立的區域，在火災時(shí)將相鄰的隧道作為應急救援、避難場(chǎng)所。

　　防火卷簾的控制箱與區域控制器相連接，可實(shí)現就地手動(dòng)、自動(dòng)和遠程控制，監控室可接收防火卷簾的門(mén)位信號和工作狀態(tài)信號。當發(fā)生火災時(shí)，通過(guò)開(kāi)啟不同的人行和車(chē)行橫道上的防火卷簾，信號燈給出指示信號，提供車(chē)輛及人員疏散通道。通道內的照明燈與防火卷簾聯(lián)動(dòng)控制，防火卷簾與照明燈同時(shí)打開(kāi)與關(guān)閉。

　　消防車(chē)和救援人員還可以在未著(zhù)火的隧道利用聯(lián)絡(luò )通道進(jìn)入著(zhù)火隧道實(shí)施滅火救援。

　　四、消防給水和滅火系統

　�。ㄒ唬┫�防水源

　　本工程的消防水源共設計了800T的消防用水。在隧道的南、北洞口各設1座200T的低位消防水池，洞口以上適當高度各設1座200T高位消防水池。

　　南、北洞口管理站各設消防水泵房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(dòng)方式控制，控制系統主要通過(guò)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，通過(guò)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(shí)，由高位消防水池直接供給隧道內的消防供水管網(wǎng)，以滿(mǎn)足消防水量和壓力的要求。隧道火災延續時(shí)間按2h計算，消防用水量為40L∕S.隧道管理站配備4輛專(zhuān)用消防車(chē)輛。

　�。ǘ�） 消防給水管網(wǎng)

　　隧道內沿電纜溝內側蓋板下設置一條貫穿的DN150的給水總管，將上、下線(xiàn)的消防給水管線(xiàn)經(jīng)洞口連接成環(huán)狀管網(wǎng)供水系統。用支管與主隧道的消防設備箱相連，供給消防用水。洞內消防管網(wǎng)采用無(wú)縫鋼管，布設閘門(mén)將消防管網(wǎng)分割成獨立段。由于雁門(mén)關(guān)屬于嚴寒地區，消防給水管道采取了嚴格的防凍措施。

　�。ㄈ�）滅火設施

　　沿著(zhù)隧道縱向一側每隔50m暗裝方式設置一組組合消防箱，組合消防箱內設置1套水成膜泡沫滅火裝置（PMZ-30型）；1套雙頭雙閥直徑65毫米室內消火栓和2盤(pán)直徑65毫米襯膠防腐水帶，2支直徑19毫米水槍?zhuān)?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）。

　　隧道內共設置206組消防箱。箱體上設有蓄光自發(fā)光型設備標志，便于發(fā)生火災時(shí)人們方便取用。

　　在隧道左線(xiàn)左側、右線(xiàn)右側的12個(gè)緊急停車(chē)帶處和隧道南、北洞口處各設置1套室外地上消火栓，供專(zhuān)業(yè)消防隊伍及消防車(chē)取水。室外火栓的間距約700-850m，共設室外消火栓16套。

　　五、隧道的通風(fēng)、防排煙系統

　　隧道防煙分區與運營(yíng)通風(fēng)系統分區一致。采用分段縱向式通風(fēng)，將左線(xiàn)劃分為3個(gè)區段，右線(xiàn)劃分為2個(gè)區段，將左、右線(xiàn)完全隔離，共分為5個(gè)單獨的區域。每個(gè)區域有獨立的送風(fēng)、排風(fēng)道。保證火災時(shí)煙氣有獨立的排煙出口，隧道的煙氣通過(guò)斜、豎并排風(fēng)道排出。

　　在通風(fēng)排煙設計中左線(xiàn)采用雙豎井、雙斜井送排式加射流風(fēng)機縱向通風(fēng)。右線(xiàn)采用單豎井加隔板雙風(fēng)道送排式，加射流風(fēng)機縱向通風(fēng)。風(fēng)機選用112JTS型雙向可逆射流風(fēng)機。排煙風(fēng)機選用JG系列中軸流風(fēng)機，風(fēng)機能滿(mǎn)足在250℃時(shí)正常運行1h.

　　隧道設計擬定的排煙方向，與隧道的行車(chē)方向一致，當發(fā)生火災時(shí)隧道設計機械排煙風(fēng)速在2～3m／s范圍內，控制煙氣的擴散方向和速度，對于在燃燒點(diǎn)前端車(chē)輛及人員的可以從容逃生；在燃燒點(diǎn)后端的車(chē)輛及人員可以防止火災蔓延和煙氣擴散窒息傷亡，為滅火救援贏(yíng)得時(shí)間。

　　六、監控系統

　�。ㄒ唬╇娨暠O控系統

　　在隧道的左右線(xiàn)共設置了52臺防水護罩定焦黑白攝像機，在隧道左右線(xiàn)的出入口各設置1臺電動(dòng)聚焦云臺式彩色攝像機，共4臺。

　　隧道電視監控系統對隧道出、入口及隧道內的交通流量、車(chē)流密度及道路使用狀況進(jìn)行監視，可及時(shí)、直觀(guān)地得到隧道現場(chǎng)情況的畫(huà)面，幫助辨認交通、火災事故的類(lèi)型及其嚴重程度，還能夠對視頻圖像進(jìn)行錄像、打印，以便分析及取證。

　　該系統能夠和火災報警系統聯(lián)動(dòng)，接受來(lái)自隧道各種報警設備發(fā)出的報警信息，對攝像進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，自動(dòng)顯示報警區段及相鄰區段的圖像，并自動(dòng)錄像，自動(dòng)將時(shí)間、攝像機號碼（對應相應的隧道區段）記錄在錄像帶上。如果幾種報警設備同時(shí)報警，則以火災報警區定為優(yōu)先顯示。

　�。ǘ�）緊急電話(huà)及有線(xiàn)廣播系統

　　隧道左右線(xiàn)共設置緊急電話(huà)36部，當隧道發(fā)生火災或其它交通異常情況時(shí)，駕駛員可通過(guò)緊急電話(huà)向監控室報警，監控室及時(shí)顯示隧道分機呼叫發(fā)生時(shí)間、分機地址、左右隧道方向等信息。

　　緊急電話(huà)系統與閉路電視系統具有聯(lián)動(dòng)功能，當緊急電話(huà)呼叫時(shí)，攝像機自動(dòng)對準事故發(fā)生地點(diǎn)，及時(shí)掌握事故現場(chǎng)信息。

　　由于隧道自身的屏蔽問(wèn)題，在隧道內設置能保持移動(dòng)通訊暢通的設施，移動(dòng)通訊在火災狀態(tài)下能保持連續。

　　本工程的有線(xiàn)廣播和緊急電話(huà)系統采用二合一的方案，有線(xiàn)廣播集成到緊急電話(huà)系統中，用緊急電話(huà)主機控制，有線(xiàn)廣播的選址功放放置于就近的緊急電話(huà)中，在上、下線(xiàn)各設有18套選址功放和高音和緊急電話(huà)系統采用二合一的方案，有線(xiàn)廣播集成到緊急電話(huà)系統中，用緊急電話(huà)主機控制，有線(xiàn)廣播的選址功放放置于就近的緊急電話(huà)中，在上、下線(xiàn)各設有18套選址功放和高音喇叭。在監控室可通過(guò)閉路電視的監控發(fā)現事故點(diǎn)，利用隧道廣播系統進(jìn)行事故廣播。

　　火災事故廣播時(shí)能及時(shí)發(fā)出攝像機聯(lián)動(dòng)信息，控制攝像機及時(shí)監視。

　�。ㄈ�）火災自動(dòng)報警系統1 線(xiàn)型光纖定溫火災自動(dòng)探測報警系統雁門(mén)關(guān)隧道在左、右線(xiàn)分別連續設置一條約11000m的線(xiàn)型光纖定溫火災探測器并與兩臺火災報警控制器連接。線(xiàn)性感溫探測器安裝在隧道頂部，居中布置。

　　該系統主要由線(xiàn)性激光光纖傳感器、火災檢測控制主機及圖文顯示控制操作終端構成。圖文顯示控制操作終端以連續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(shí)現以下主要功能：

　�。�1）以線(xiàn)性形式對整個(gè)隧道進(jìn)行連續性探測，探測的每個(gè)測量點(diǎn)溫度數值能與隧道的部位相對應，該工程設定每l米為一個(gè)探測點(diǎn)，。由這些溫度和位置數據，系統能在監視器上產(chǎn)生一條實(shí)時(shí)溫度分布圖。通過(guò)設置溫度報警范圍，探測溫度超過(guò)設定溫度，火災報警控制器發(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提供溫度和位置信息，隨著(zhù)火勢的蔓延，這種實(shí)時(shí)信息即可用溫度－距離軌跡來(lái)體現，可對火災的規模及火勢蔓延的方向進(jìn)行判斷。

　�。�3）監控室可根據線(xiàn)型光纖定溫火災探測器的報警位置，自動(dòng)切換附近攝像機畫(huà)面顯示在控制臺視頻監視器，并自動(dòng)錄像。

　　2 手動(dòng)報警系統在隧道內，每50米設置1個(gè)具有獨立地址編碼和線(xiàn)路隔離功能，內置微型處理器（CPU），有發(fā)光二極管指示開(kāi)關(guān)狀態(tài)的手動(dòng)報警按鈕。

　　在火災情況下人工按動(dòng)報警按鈕，即可將信號傳到監控室，發(fā)出聲、光報警信號，顯示出報警的部位，同時(shí)經(jīng)過(guò)閉路電視監視系統自動(dòng)將報警部位處的攝像機監視畫(huà)面顯示在相應的工作站顯示器和大屏幕投影屏上，值班員經(jīng)確認后進(jìn)行發(fā)布，并提供控制方案。啟動(dòng)照明、通風(fēng)、廣播等消防系統，發(fā)布交通誘導信息。

　　七、PLC控制系統

　　PLC系統主要由現場(chǎng)區域控制器和監控室主控PLC構成，它主要通過(guò)區域控制器對交通信號誘導系統、車(chē)輛檢測系統、通風(fēng)控制系統及高位消防水池水位系統進(jìn)行控制。實(shí)現工作狀態(tài)信息的采集和現場(chǎng)及遠程控制，并在監控室實(shí)現各個(gè)系統的聯(lián)動(dòng)和協(xié)調控制，實(shí)現隧道消防救援系統的有效運行。

　　八、交通信號

　　誘導系統交通信號誘導系統，主要包括設在隧道洞口附近的可變情報板、洞口交通信號燈、車(chē)道控制標志、可變限速標志、車(chē)行橫洞誘導信號燈。隧道管理站可根據交通運行情況，在火災等緊急情況下，對交通信號誘導系統進(jìn)行信息的編輯和發(fā)布，在現場(chǎng)實(shí)時(shí)顯示隧道內的緊急情況，保證對車(chē)輛提供交通誘導信號，實(shí)現車(chē)輛誘導及疏散。

　　九、車(chē)輛檢測系統

　　通過(guò)車(chē)輛檢測系統自動(dòng)檢測交通擁擠和堵塞區域，并報警，以便防止因交通阻滯而導致發(fā)生不良交通工況，甚至發(fā)生火災，采取相應的預防方案。

　　十、消防用電

　�。ㄒ唬┫�防電源根據隧道負荷的用途及重要性，隧道內的用電設施為一級負荷。保證兩套獨立電源，互為備用，當一路電源發(fā)生故障時(shí)，另一路可自動(dòng)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備供電。

　　每個(gè)變電站設有一臺快速啟動(dòng)柴油發(fā)電機作為備用電源，當10kV主電源停電后5秒內自行啟動(dòng)備用電源（柴油發(fā)電機）向一級負荷供電，10秒內電壓達到額定值。監控室的用電設備另配備UPS供電。

　�。ǘ�）應急照明系統應急照明采用自帶浮充電源的全自動(dòng)隧道高壓鈉燈，停電時(shí)連續供電時(shí)間不小于30min，設計照度值為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(chē)行橫洞上方設置安全出口標志燈箱，火災時(shí)指示人們避難的方向。

　�。ㄈ�）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檢修道上方1.5米處。每50米一組，每組各設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(zhuān)線(xiàn)引入。這可作為火災時(shí)隧道內滅火救援直接使用電源。

　�。ㄋ模┙� 地洞外電力管道、洞內預埋管，箱（柜）體、燈具、射流風(fēng)機、監控通信設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。

　　在隧道兩洞口設置了重復接地裝置，接地電阻不大于10歐姆。

　�。ㄎ澹┡潆娋�(xiàn)路敷設隧道內所有的配電線(xiàn)路均選用了耐高溫線(xiàn)路，采取了穿管暗敷的方式，其面層覆蓋混凝土厚度為3－5m；隧道兩側電纜溝內的電纜放置方式為：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(huì )

　�。ㄒ唬┍M快制定隧道防火設計規范由于隧道的防火設計在我國目前還沒(méi)有技術(shù)規范和標準可依據，隧道火災又有許多不確定因素，在工程設計中還存在一些不好解決的技術(shù)問(wèn)題。例如隧道應如何分類(lèi)；隧道的火災自動(dòng)報警系統更適合選擇何種類(lèi)型的探測器，和其他的交通報警、監控設備如何有機地聯(lián)動(dòng)；火災延續時(shí)間如何確定；應該設置何種類(lèi)型的滅火系統；如果設置自動(dòng)噴水滅火系統，10km長(cháng)的一個(gè)龐大系統，有關(guān)的技術(shù)參數應該如何選擇；如何設置排煙系統；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，現有公路隧道1782座，總長(cháng)度704㎞，隧道的數量和總長(cháng)度已居世界第一。國家有關(guān)部門(mén)對隧道的防火設計應引起高度重視，建立隧道火災模型，加快隧道防火設計規范的編制進(jìn)程，以指導工程實(shí)際。

　�。ǘ�）加快隧道消防器材設備的開(kāi)發(fā)有關(guān)部門(mén)和消防設備的生產(chǎn)廠(chǎng)家應積極加大對適應隧道防火、滅火和消防救援的器材設備和產(chǎn)品進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)，以提高隧道抗御火災的技術(shù)能力。

　�。ㄈ�）重視隧道火災預防、撲救措施研究由于我國隧道工程（特別是特長(cháng)隧道）建設起步晚，隧道的投入使用時(shí)間短，目前還未發(fā)生過(guò)特大惡性火災事故，其火災預防和撲救還是一個(gè)新課題，但有關(guān)部門(mén)應該引起足夠重視，要吸取國外的火災事故教訓，對隧道火災預防措施建立、制度建設、滅火搶險救援隊伍建設等方面進(jìn)行前瞻性的研究，制定相應的法律法規，不能走用自己的火災教訓來(lái)制定消防規范的老路。