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公路隧道安全分級標準研究

文檔作者：付立家黃葉娜文檔來源： 1．招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司 2．重慶市華馳交通科技有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月23日
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公路交通技術(shù)201 1年4月 第2期Technology of Highwa7 and Transport Apr．201 1 No．2
公路隧道安全分級標準研究
付立家 ，黃葉娜
(1．招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司，重慶400067；2．重慶市華馳交通科技有限公司，重慶400060)
摘要：世界各國對于公路隧道安全等級的劃分標準各有異同。對美國、澳大利亞、日本和歐洲國家的隧道安全分
級標準及安全設(shè)備設(shè)置情況進行比較分析，以此作為制定我國公路隧道安全分級標準的參考依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，根
據(jù)我國公路隧道長度、交通流量等因素，將公路隧道安全分為5個等級，提出應(yīng)設(shè)置安全設(shè)備的種類，并針對我國公
路隧道安全分級標準與后續(xù)研究方向提出建議。
關(guān)鍵詞：公路隧道；安全分級；標準
文章編號：1009—6477(2011)02—0108—04 中圖分類號：U459．2 文獻標識碼：A
Research On Criteria for Security Levels of Highway Tunnels
FU Lijia ．HUANG Yena
Abstract：The classification criteria for security levels of highway tunnels in all countries throughout the
world are different．This paper compares and analyzes classification criteria of security and setup of security
facilities in tunnels in USA，Australia，Japan and European countries as a reference for laying down
classification criteria of security levels of highway tunnels in China． Based on aforesaid comparison and
analysis，the paper divides the security of highway tunnels into 5 levels in accordance with factors such as
length and traffic flow，etc．of highway tunnels in China，proposes the categories of security facilities to be
set up．a(chǎn)nd puts forward recommendations for classification criteria for security levels of highway tunnels in
China and successive research directions．
Key words：highway tunnel；classification of security levels；criteria
為了規(guī)范和指導(dǎo)公路隧道的設(shè)計和施工，我國
交通部先后頒布了JTG D70-2004《公路隧道設(shè)計
規(guī)范》、JTG／T D71-2004《公路隧道交通工程設(shè)計
規(guī)范》、JTJ 026．1一l999《公路隧道通風照明設(shè)計規(guī)
范》等，這些規(guī)范對公路隧道的建設(shè)質(zhì)量及正常運
營，提供了法律性的基本保障。但是，隨著運營隧道
和特長隧道逐年增多，公路隧道的安全問題日顯突
出。已有規(guī)范中關(guān)于公路隧道的安全問題涉及不
多，使得設(shè)計人員在設(shè)計中，要么安全設(shè)防過高，造
成不必要的浪費；要么雖然有設(shè)防，但標準又不夠；
更有甚者是根本不設(shè)防，留下了事故隱患。國內(nèi)外
大量的公路隧道建設(shè)與運營實踐表明，由各種安全
原因引起的公路隧道交通事故屢見不鮮。對隧道安
全問題的預(yù)防，雖然可通過設(shè)計、施工、運營各個環(huán)
節(jié)來實現(xiàn)，但必須事先進行安全等級的研究，有了公
路隧道安全等級標準，設(shè)計才能有據(jù)可依，安全設(shè)施
基金項目：國家科技支撐計劃項目(2009BAG13A02)
收稿日期：2010—09—29
作者簡介：付立家(1980一)，男，吉林省琿春市人，碩士，工程師
的布設(shè)才能做到有的放矢。
本文在分析國外公路隧道分級標準的基礎(chǔ)上，
研究制定我國的公路隧道安全分級標準，并初步探
討需設(shè)置的安全設(shè)備。
1 國外公路隧道安全分級文獻分析
目前世界各國關(guān)于公路隧道安全的規(guī)范不盡相
同，其適用規(guī)范見表1。
依據(jù)上述規(guī)范，公路隧道安全設(shè)備可分成以下
幾項重點：滅火器、消防栓、固定式滅火設(shè)備、手動報
警設(shè)備、火災(zāi)自動報警設(shè)備、緊急廣播設(shè)備、緊急電
話、無線通訊設(shè)備、緊急照明設(shè)備、緊急通風排煙設(shè)
備、緊急電源設(shè)備等。各國規(guī)范在某些項目上既有
類似之處，也有因觀念及認知的不同而產(chǎn)生的不同
規(guī)定，這些原因都值得探討與研究。以下針對國外
隧道安全分級規(guī)范進行整理分析，以了解現(xiàn)行狀況，
2011年 第2期 付立家，等：公路隧道安全分級標準研究 109
并作為我國進行隧道安全分級研究的參考依據(jù)。
1．1 美國
美國目前公路隧道各種安全設(shè)施標準是遵循美
國國際法規(guī)與標準組織發(fā)布的NFPA502(高速公路
隧道、橋梁和其它限制性通道規(guī)范》(2001版)。該
規(guī)范依據(jù)隧道長度進行分級，并對各分級所應(yīng)設(shè)置
的安全設(shè)備等作了詳細規(guī)定。其中關(guān)于隧道分級規(guī)
范見表2。
1．2 澳大利亞
由澳大利亞防火協(xié)會組織消防單位及其他相關(guān)
單位制定的《公路隧道消防安全指南》(2001年
版)，包含許多與公路隧道相關(guān)的安全議題，提供給
隧道救援人員和設(shè)計人員參考。由于工程技術(shù)及相
關(guān)產(chǎn)品發(fā)展迅速，該指南指出，各系統(tǒng)可有多重選
擇，生命安全為第一優(yōu)先考量事項，系統(tǒng)的簡明、經(jīng)
濟、合理、有效也是設(shè)計者所應(yīng)達到的目標。該指南
以消防隊搶救難易作為定義長隧道的標準，而定義為
長隧道的就可依據(jù)該指南各項規(guī)范設(shè)置應(yīng)有的安全
設(shè)備。澳大利亞與日本相同，在大多數(shù)公路隧道中均
設(shè)置固定式滅火設(shè)備，其相關(guān)隧道分級定義如下：
1)避難者無法看到隧道出入口。
2)在火災(zāi)第一階段避難初期司乘人員可能接
觸到火災(zāi)的產(chǎn)物。
3)實施消防搶救時火勢可能已經(jīng)不可收拾。
4)消防隊最近的控制位置超過空氣呼吸器所
能提供的最大效能距離。
澳大利亞消防隊認為，建筑物內(nèi)設(shè)置灑水系統(tǒng)
的經(jīng)驗，可以用于隧道火災(zāi)的搶救，尤其對于隧道內(nèi)
汽車火災(zāi)的搶救，優(yōu)勢更為明顯。澳大利亞消防隊
認為，固定式滅火設(shè)備對于控制火災(zāi)及限制火災(zāi)成
長有很好的效果，特別是對于大貨車火災(zāi)，固定式滅
火設(shè)備有更高的效率，這也是澳大利亞大多數(shù)公路
隧道均設(shè)置固定式滅火設(shè)備的主要原因。
1．3 日本
日本1979年7月11日發(fā)生Nihonzaka隧道火
災(zāi)，造成7死173輛車損毀的重大慘劇。為此，
FDMA(日本消防廳)于1981年進行法令修訂，在隧
道消防安全法令修訂過程中，主要考慮下列4項基
本原則，并進行了相關(guān)全尺寸火災(zāi)試驗：1)及早偵
測警報系統(tǒng)；2)旅客及時滅火行為；3)及時警報其
表1 世界各國公路隧道安全規(guī)范
<90
>90
>240 m且任一點至安全地區(qū)超過120 m
>30HD
>1 Ooo
可不遵循NFPA502規(guī)范
隧道內(nèi)需設(shè)置聯(lián)結(jié)送水管、交控系統(tǒng)，其它可不遵循NFPA502規(guī)范
須遵循NFPA502所有規(guī)范
除非特殊要求，否則須遵循NFPA502的所有規(guī)范
須遵循NFPA502所有規(guī)范
l10 公路交通技術(shù) 2011血
他車輛和避難；4)將人命救助列為最首要工作。
日本公路隧道消防安全是依據(jù)道路規(guī)范《隧道
非常(緊急)用設(shè)施設(shè)計要領(lǐng)》對公路隧道設(shè)計及安
全進行規(guī)范，對于隧道安全度的分級主要是以隧道
每日平均車流量以及隧道的長度來區(qū)分，將隧道自
最危險到相對不危險依次分為AA級、A級、B級、C
級與D級5級。一般而言每日平均車流量在4 000
輛以下，隧道長度100～500 m為D級隧道，500～
1 000 m為C級隧道，1 000～3 000 m為B級隧道，
3 000～10 000 m為A級隧道，10 000 nl以上者為
AA級隧道。但當每日平均車流量高于4 000輛時，
隨著每日平均車流量的上升，同樣的隧道長度在隧
道分級上也會往上提升，至超過40 000輛時，依長
度分成AA、A、B 3個等級。而隧道長度低于100 m
者則不在日本道路規(guī)范《隧道非常(緊急)用設(shè)施設(shè)
計要領(lǐng)》的規(guī)范內(nèi)，即短于100 m的短隧道不強制裝
置隧道防災(zāi)設(shè)備。
1．4 歐洲
歐洲國家并沒有特別定義何謂長公路隧道，但
一般習(xí)慣上稱5 km以上的隧道為長公路隧道，更長
的公路隧道則被認為是特別的隧道。1995年以來，
世界上所發(fā)生的公路隧道災(zāi)害事故，已經(jīng)奪走了
713條人命。1999年3月，穿越法國、意大利的Mont
Blanc公路隧道發(fā)生火災(zāi)，造成39人死亡；同年4
月，奧地利的Tauern公路隧道也發(fā)生火災(zāi)，奪走了
12條人命；2001年10月，瑞士Gotthard公路隧道也
發(fā)生火災(zāi)，使得1 1條人命喪生，而這場火災(zāi)在短短
幾min內(nèi)公路隧道內(nèi)部溫度就高達1 000 qC以上。
由于這些災(zāi)害的發(fā)生，使得公路隧道安全被高度重
視，歐洲許多專門研究隧道安全的計劃紛紛成立，如
UPTUN計劃等。
歐洲各國公路隧道等級的劃分不盡相同，其中
奧地利以長度區(qū)分或分成單管隧道、雙管隧道；德國
單純按隧道長度分成4個等級；荷蘭國內(nèi)隧道全為
雙管隧道且具有高交通流量，并無分級規(guī)定；挪威隧
道的交通流量每t3均低于3 000臺，因此本著經(jīng)濟
合理化原則設(shè)置消防設(shè)施；瑞典依據(jù)每13交通量級
及隧道長度將隧道分成4個等級；法國則以位于城
市、非城市及長度不同分成3個等級，并以此考量自
然通風與采用縱向式通風的標準；英國隧道分級方
式類似于Et本，分成5個等級。
2 對我國公路隧道安全分級標準建議
公路隧道本身的環(huán)境、管理策略、救災(zāi)難度及司
乘人員避難逃生的難易程度直接關(guān)系到隧道的危險
度，而隧道的危險度便是決定需要配置何種防災(zāi)設(shè)
備的主要考量因素。影響隧道危險度的因素中有許
多是可以量化的，如隧道長度、每日平均車流量等；
也有些是難以量化直接作為分級的參數(shù)，如管理策
略以及隧道的位置(位于城市或偏遠地區(qū)等)，因此
世界各國對于隧道的分級各有其判斷的標準，不盡
相同。本文根據(jù)目前我國公路隧道建設(shè)的實際狀況
和技術(shù)水平，給出了我國公路隧道安全等級的劃分
原則，安全等級從高到低分為I、Ⅱ、Ⅲ 、Ⅳ 、V 5個等
級；依據(jù)我國的公路隧道長度分類，確定隧道防火等
級的最低長度為0．5 km，不同等級劃分的特征長度
為1．0、3．0、5．0、10．0 km；斷面交通量按照高速公
路的最低要求為10 000輛／d，見圖1。
一50o0o
4000o
鐸30000
日吲20000
10 000
0
500 1 5o02 500 3 5004 500 5 5()o 6 5【x】7 50o 8 5009 500
隧道長度，m
圖1 我國公路隧道的安全分級
圖1中，隧道長度只是一個等級劃分的基礎(chǔ)，而
交通量的大小起著決定性的作用。如某條隧道，雖
然長度可能超過10．0 km，但如果交通量不足1 000
輛／d，則其安全等級只能是V級。如果某條隧道長
度僅有1．0 km，但交通量高達50 000輛／d，則其安
全等級應(yīng)劃定為I級。又如某條隧道雖然很長，開
通之初如果交通量不大，安全等級可以定得低一些，
隨著后續(xù)交通量的上升，安全等級必須相應(yīng)提高
(此處指那些可以分步實施的安全措施)。為規(guī)范
各級隧道應(yīng)設(shè)安全設(shè)備，本文對于隧道中安全設(shè)備
配置標準提出建議，供設(shè)計、施工單位參考，如表3
所示。
3 結(jié)語
本文在分析世界各國(美國、日本、澳大利亞、
歐洲等)關(guān)于公路隧道安全分級及設(shè)施設(shè)置異同的
基礎(chǔ)上，擬研究一套符合我國公路隧道安全分級的
標準，并初步探討隧道分級應(yīng)設(shè)置的安全設(shè)施，以便
為公路隧道安全設(shè)施的設(shè)計、管理、維護提供參考，
并針對我國公路隧道安全分級標準與后續(xù)研究方向
2011年第2期 付立家，等：公路隧道安全分級標準研究 lll
表3 公路隧道安全設(shè)備配置標準
設(shè)施分類 隧道等級
Ⅱ Ⅲ Ⅳ V
滅火器
消防栓
緊急電話
手動報警設(shè)備
火災(zāi)自動報警設(shè)備
無線通信設(shè)備
緊急廣播設(shè)備
消防送水管
消防專用蓄水池
緊急電源插座
標示設(shè)備
緊急照明設(shè)備
水霧噴淋設(shè)備
緊急排煙設(shè)備
■ ■ 一 ● ■
■ 一 一 一 一
■ 一 ■ ■ ■
■ 一 ■ ● 一
■ ■ 一 一 一
■ ● 一 一
● 一 一 一
■ ■ ■ 一 一
■ ■ 一 一 一
● 一 ● 一 一
設(shè)有安全疏散避難聯(lián)絡(luò)通道的隧道應(yīng)設(shè)標示設(shè)備。
隧道長度200 m以上的應(yīng)設(shè)置。
I級隧道經(jīng)交通消防主管部門審核評估后，認定有必要設(shè)置時，應(yīng)增設(shè)水霧噴淋設(shè)備。
隧道長度1 500 m以上，應(yīng)設(shè)置緊急排煙設(shè)備，但供平時通風換氣設(shè)備不在此范圍；隧
道長度未達1 500 in，但交通量特別大，經(jīng)主管部門審核認為有必要時，也應(yīng)設(shè)置緊急
排煙設(shè)備。
注：“● ”表示必須設(shè)置；“一”表示不需要設(shè)置。
提出如下建議：
1)基于每一個隧道都有其自己獨特的性質(zhì)，如
長度、穿越的障礙、外形、交通控制、交通流量等，也
可能建構(gòu)在地下或水下不同的深度，故本文的隧道
分級無法完全考慮到所有隧道的特性，僅能將我國
公路隧道的安全分級作出初步探討，建議相關(guān)機構(gòu)
集合各產(chǎn)、學(xué)、研界的專家學(xué)者的意見，定期評估隧
道安全分級的合適性，以臻完善。
2)綜觀世界各國(如歐美和日本)，都有專門的
隧道研究機構(gòu)針對各種隧道內(nèi)的安全設(shè)施進行研發(fā)
與試驗，并有相當?shù)呢暙I。我國若能仿效國外設(shè)立
專門研究機構(gòu)，則會對隧道安全分級標準及安全防
護產(chǎn)生很大的推動作用。
3)國外大部分國家都制定了公路隧道消防安
全的規(guī)范，不論是日本條列式規(guī)范，還是美國、澳大
利亞等較偏重性能的規(guī)范，都有完整程序，且不斷研
究、更新。而我國有許多已建設(shè)或即將建設(shè)的隧道
群，至今仍無可依據(jù)的設(shè)計規(guī)范，迫切需要制定相關(guān)
的標準，以規(guī)范公路隧道消防安全設(shè)施的設(shè)計，保障
人民生命財產(chǎn)的安全。
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