李旦

关键词：铁路隧道;防灾疏散救援;技术应用

铁路交通每年为国民经济贡献了巨大的财富，随着国家对铁路发展的支持，我国各种规模、类型的铁路项目日渐实施，但铁路隧道特殊的结构施工要求，使得在开展铁路隧道施工建设和运营管理时，都应该关注防灾疏散，以减少灾害发生时所造成的各种损失。随着人们防灾救援意识的增强，我国乃至世界关于铁路隧道防灾疏散救援技术都取得了明显的技术成效，未来随着技术的不断进步，防灾疏散救援技术势必会赢得更大的发展。

1我国铁路隧道防灾救援的发展及现状

在经济社会快速发展的趋势下，我国的铁路隧道事业也发展迅速，各种规模的铁路隧道项目明显增多，在此过程中，铁路隧道的防灾疏散救援越发引起了人们的关注，这一领域的有关专家，针对铁路隧道的施工建设、事故类型和原因等开展了大量的研究，推进了防灾疏散救援技术的进步。部分学者对救援站内疏散设施的设计参数开展了大量的分析，提出了参数优化策略;一些专家针对长大隧道内紧急救援站设置的必要性开展了相应的验证，并提出了救援站设计规模、标准等方面的思路;一些学者利用数值模拟的方式，对隧洞内救援站的定点形式、长度与横通道间距数量等开展了细分研究;还有一些学者，专门针对隧道救援站防灾通风的主要影响因素展开了研究，发现风机位置、自然风、火灾位置、火灾规模等是关键性的因素。总之，关于铁路隧道防灾救援的研究越来越多，有效降低了灾害风险和损失。

我国铁路事业发展迅猛，不论是铁路项目建设总量还是建设里程，都在全世界范围内位居前列，完善的铁路交通网络，不仅给人们的出行带来了巨大的便捷，更是给国家发展创造了巨大的经济和社会效益。铁路事业的这种发展趋势，使得人们对铁路隧道安全性、灾害防治等都开展了大量的探索，尤其是针对铁路隧道防灾疏散方面，有关专家对具有代表性的长大隧道防灾疏散救援技术开展了一系列的探索，如针对西康铁路秦岭隧道的研究，将研究的重点放在了火灾成因、特点方面，以此为基础提出了关于长大隧道防灾疏散救援方面的技术思路;针对青藏线新关角隧道中对单洞双线特长铁路隧道防灾技术的研究;石太客运专线太行山隧道、南梁隧道中关于特长铁路隧道群的防灾疏散救援技术展开了详细的研究。原铁道部在2007年对原有《铁路工程设计防火规范》开展了修订和实施，现行的是《铁路工程设计防火规范》（TB10063-2016）行业标准，此规定修订时，贯彻了国家消防安全标准，征集了近年来铁路工程防火设计中的经验和性能化设计成果，广泛征求了设计、消防、运营等方面意见，结合铁路运营安全需要，提出可靠技术措施，有效防止和减少火灾危害，此规范出台后的几年内，给铁路隧道的防灾疏散救援工作提供了规范的指导，使得防灾疏散救援技术有了显著的发展。

2隧道内火灾预防的必要性以及所采取的措施

2.1预防隧道内的列车发生火灾的必要性

不论是哪种灾害，对人和社会都会造成巨大的伤害，对灾害的风险评估一般可从个人或者社会角度来进行，灾害的个人风险为偶然事故所形成的个人伤害或者其他伤害。社会公众的风险评估更多的是通过对特殊事故的严重程度来进行风险大小和灾害损失的确定的。与较小的灾害事件相比，巨大伤害的灾害事件更容易引起人们的关注。因此，公众对各种灾害事件的关注，使得为从根本上减少各种灾害事件的出现概率或者灾害损失，都需要对可能存在的灾害威胁采取有效的控制措施。铁路隧道列车出现火災事故的概率一般要小于货车，但从全社会来看，公众对铁路隧道列车火灾的敏感度相对较高，也就使得有关部门要结合铁路隧道列车火灾，来采取有效的预防和控制措施，给铁路运行创造相对安全的条件。

2.2预防隧道内列车发生火灾所遵循的原则

铁路隧道列车在出现了火灾以后，因为隧道结构、环境的特殊性，使得人们逃生困难，救援难度大，短时间内就可能造成巨大的损失，因此，为尽可能保障隧道列车乘客的安全，有关部门应对铁路隧道做好防灾疏散救援工作，结合国家有关的防灾救援工作标准和要求，来进行相应的设备设施配置、人员调配。铁路隧道列车火灾应从预防出发，除了要制定有效的预防策略外，专业人员还需结合隧道列车火灾的发生特点等，来进行火灾发生后一系列问题的考虑，以使得在出现了这一灾害事件以后，可在最短的时间内制订应急预案。隧道列车火灾预防，同样要求有关部门要做好对隧道中运行车辆、路线和通信设备等的全面监控，制定最为科学的火灾救援处理方案与流程。

2.3对隧道列车发生火灾时减轻事故影响所采取的措施

铁路隧道火灾救援难度大，灾害所导致的人员伤亡、经济损失都是非常大的，因此，为保障防灾疏散救援工作的有效性，减小灾害影响和损失，可从以下方面来实施：

（1）当隧道内出现了火灾事件以后，在条件允许的情况下，部分车辆应立即驶离隧道区，并对周边的无关行人开展一定的疏散，让出救援通道，及时对列车开展消防工作。

（2）当与隧道出口距离相对较远，且火灾列车无法快速驶离隧道的情况下，应安排专人立即在隧道的对应位置上进行紧急救援站的设置，严禁过往车辆进入救援区域。

（3）火灾列车没有停在隧道内的条件时，为了使火灾损失降至最小，应立即根据现场的情况采取有效的紧急处理措施。

3铁路隧道防灾疏散救援关键技术

伴随着我国铁路隧道灾害事件的频繁发生，为减少此类灾害，铁路部门对隧道防灾疏散救援工作愈发重视，陆续出台了各种的法律法规和政策文件，比如，对铁路隧道防灾疏散救援工程设计规范的多次修订，开展了多次的专题研究，集中在隧道群定义、紧急救援站定义、紧急出口和避难所设计参数、疏散通道布置、火灾规模与人员疏散标准上，这一系列的工作实施，都给铁路隧道防灾疏散救援提供了相应的规范指导和约束，使得我国的铁路隧道防灾疏散救援工作取得了瞩目的成就。

（1）从我国的基本国情来看，隧道群明线长度的划分标准，将直接影响到隧道本身是否能够容纳一级旅客列车的停靠要求，给现场人员的疏散创造条件，根据当下的研究成果，在铁路隧道群的划分方面，主要采用的是洞口间距不超过一列客车长度的相邻隧道的概念。我国铁路事业在长时间的发展条件下，旅客列车编组的最大程度是SS9单机牵引20辆车，长达554m，如果面临仅运行动车组线路，其编组最大程度为429m。

（2）对铁路隧道防灾疏散救援工作的研究方面，很多的专家学者也针对国外的铁路隧道灾害事故展开了一系列的研究，经由对欧美一些国家的调研情况，再加上公安部天津消防研究所关于旅客携带行李的燃烧发展速度曲线，清晰对比了FDS数值计算与现场试验的结果，综合考虑了我国旅客列车的材料特征和乘车人情况后，基本也就掌握了不同列车的火灾规模，针对这一情况确定了在铁路隧道方面风压计算的可用方法。

（3）结合我国铁路列车的运行情况，当铁路列车出现了火灾以后，其残余运行能力基本上保持在80km/h左右，当处于直线坡道上的运行条件下，大约可保持15min左右的残余运行时间，经由对应的计算，也就基本可以确定：紧急救援站设置的最大间距不得超过20km，给铁路隧道的紧急救援站设置和参数设计提供了参考。

（4）结合我国铁路隧道火灾事故的特点，在紧急救援站设置上，一般可选用两种的结构型式，主要以隧道内紧急救援站和隧道口紧急救援站为主，前者包含加密横通道型、两侧平导型、单侧平导型几种，而后者包含洞口辅助坑道型、洞口横通道加密型两种。

（5）-系列的研究下，基本也确定了紧急救援站中各项参数的设计方法，各个参数的设计如下：①紧急救援站设计长度：高速铁路与客货共线铁路、城际铁路分别可取450m、550m、230m。隧道口紧急救援站长度指的是明线段与两端洞口段长度的总和，明线段与任意一端隧道长度的和应在列车长度之上。②站台设计参数，宽度与站台面高于轨道的尺寸应分别不小于2. 3m、0.3m。③横通道间距与横通道断面净空尺寸，这两个参数同样是紧急救援站的关键性参数，根据设计经验，横通道间距不应超过60m，而横通道断面净空尺寸不应小于4. 5mx4m（宽×高），纵坡坡度要严格控制在12%以内。

（6）确定了紧急救援站中排烟计算的方式，为提高紧急救援站的防灾能力，横通道防护门处的风速应超过2m/s，保持风可从非火灾隧道吹向火灾隧道。

（7）隧道口紧急救援站的明线段长度应超过250m，这种情况下，可不进行防灾通风系统的设计，当明线段长度不超250m的情况下，必须要进行防灾通风系统的设置，但该系统中的风速应在1. Sm/s以上。

（8）指出了隧道中紧急救援站中安全疏散时间的计算方式，一般要确保紧急救援站中安全疏散时间在6min以上。

（9）紧急出口与避难所设计型式与参数方面，应遵守以下的设计标准：对于结构型式，可综合选择横洞式、平导式、斜井式和竖井式几种，针对紧急出口与避难所设置，如果面临的是长度在10km或者超过10km的单洞隧道，洞身段设置的紧急出口、避难所应至少设置1处;对于长度在Skm到10km之间的单洞隧道，需结合结构特点和要求，来进行辅助坑道的科学布设，紧急出口与避难所都应进行机械通风的设计。

4研究与展望

4.1火灾燃烧特性与机制研究

未来关于铁路隧道防灾疏散救援技术的研究，可从火灾燃烧特性和机制的角度出发，相关部门需结合铁路隧道火灾事故的原因和特点，逐步构建铁路隧道、地铁隧道、公路隧道等不同类型列车与汽车车体、旅客行李、载运货物等可燃物类别、火灾事故情况等完整的数据库，在此基础上形成隧道铁路防灾疏散救援体系，通过实施全尺寸隧道火灾燃烧特性、烟流控制试验，形成更为可行的防灾救援体系，指导实际的救援工作。

4.2复杂土建结构设计选型与优化

土建结构设计选型与优化，同样是铁路隧道防灾疏散救援研究的一个重要方向，为使得复杂土建结构根据科学性与合理性，就需要有关设计人员要根据铁路隧道中火灾事故的发生特点，来综合考虑行车组织方式、地质条件、防灾救援、空气动力学效应、工程造价等各种因素，来使得特长区间隧道、深埋地下车站防灾疏散救援土建结构设计体系，并根据每一个隧道的布局特点，来进行疏散通道等的科学规划。

4.3机電设备设施功能保障与优化配置

机电设备设施功能保障与优化配置，同样可大大提升隧道的防灾疏散救援能力，专业人员应分析不同速度条件下轨旁防灾疏散救援设备设施的空气动力学效应，根据相应的试验结果，对低周高频气动荷载作用下有关设备设施的耐久性、稳定性等基本特性开展细化分析，经由相应的试验结果，结合防灾疏散救援工作标准，进行对应的设备设施配置，比如，可配置智能化传感器。

4.4智能化监控系统的研发应用

信息时代到来以后，我国的铁路隧道防灾疏散救援领域，加大了对智能化技术的应用，在一些大型的铁路隧道防灾疏散救援方面，甚至开发出了一套智能化监控系统，该系统可在铁路隧道的运行过程中，有效进行有关参数的智能化监控和识别，这种智能化监控方式下，可使得防灾能力和水平大大提高。

4.5简统化公铁综合疏散与救援策略制定与实践

伴随着我国铁路交通覆盖范围的扩大，很多的铁路隧道工程处于一些极端恶劣的条件下，比如，部分铁路隧道处于高海拔地区，因为自然地理和地形地质条件的巨大限制，使得在隧道出现了灾害以后，无法在第一时间内开展对应的救援工作。针对这一情况，就需要在未来的隧道防灾疏散救援中，加大对公铁综合疏散和救援策略的制定，细化救援预案，并细分相关部门的工作责任。

结语

铁路隧道项目逐步增多的过程中，应注重防灾疏散救援工作的开展，相关部门在日常的工作中，应结合隧道火灾的特点，加强对防灾疏散救援技术的创新，并配置各种的防灾救援设施和设备，加强不同部门和岗位人员的联动性，减少灾害损失。

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