城市水底隧道人员疏散方式的比较

研究目的:随着城市水底隧道工程的大量涌现,城市隧道防火灾是当前城市隧道设计和运营管理中的一个重要问题,对其消防对策的探索已经成为一个非常有价值的重要课题.由于城市水底隧道车流、人流复杂,深度深,呈现中间低、两头高的U型几何特点,发生火灾时烟气向两端蔓延,人员、车辆疏散困难,因此有必要对城市水底隧道的人员疏散方式进行研究.研究结论:目前城市水底隧道常用的疏散方式为双孔隧道横向联络通道疏散,水平辅助隧道疏散和内部纵向通道疏散.通过对3种疏散方式技术经济性分析比较,得出城市水底隧道的人员疏散方式应根据具体的地质和施工条件,采用不同的疏散方式和不同的疏散通道间距.     

高海拔特长铁路隧道定点防灾救援研究

为研究高海拔特长隧道定点防灾救援设计中不同火灾场景下救援横通道数量对人员疏散的影响,依托关角隧道对高海拔条件下火灾发展及人员疏散过程进行研究。利用FDS火灾模拟软件对关角隧道救援站进行高海拔条件下的火灾数值模拟计算,通过改变火源热释放速率以及救援横通道数量,得到不同火灾场景下可用安全疏散时间。利用人员疏散软件EXODUS对不同场景下高海拔地区人员疏散过程进行模拟,得到必需的人员疏散时间,通过与可用疏散时间的比较,最终确定高海拔特长铁路隧道定点救援站合理的救援横通道数量为8~9座。     

温州市域铁路S2线瓯江北口隧道方案研究

研究目的:水底隧道作为铁路、公路等交通通道跨越大江、大河的重要方式之一,目前已广泛应用。本文以温州市域铁路S2线瓯江北口水底隧道工程为例,对影响隧道选址的地质条件、沿线控制点、两岸接线条件、隧道运营安全等因素进行综合研究,合理选取隧址方案,同时针对本项目的特点,合理选取隧道结构断面和防灾救援方案,可为类似水底隧道工程提供参考借鉴。研究结论:(1)研究比选了上、下游线位方案在工程地质、施工难度、运营期安全、沿线控制点及接线条件等方面的差异,推荐地质条件较好、施工难度较小、运营期沉降较小、对周边规划影响小的下游线位方案,其避开了隧底淤泥层、防洪堤基桩、岸上重要建筑物;(2)分析了国内外水底铁路隧道疏散通道布置方式,结合本工程特点,研究采用专用纵向疏散通道+增设中墙设置横向联络通道的组合方式;(3)分析了隧底软硬不均地层和深厚软土厚度变化大引起的不均匀沉降对结构的不利影响,推荐盾构隧道采用双层衬砌结构;(4)根据运营与现场条件,盾构隧道内设置排烟道,并结合疏散通道布置,比选"单洞双线无中隔墙+底部疏散通道"、"单洞双线+中隔墙"和"双洞双线"等隧道断面方案,推荐采用"单洞双线+中隔墙"断面方案,其运营安全性高;(5)重点分析了隧道防灾通风排烟,采用纵向通风烟道排烟方式,火灾救援时保证安全通道正压值30 Pa,并控制隧道内烟雾排放方向,确保人员疏散;(6)本研究成果对修建深厚软土地层水底隧道工程具有借鉴和参考意义。     

市域快速轨道交通水底盾构隧道防灾救援实例分析

市域快速轨道交通难免以隧道形式穿越大江大河,有必要探究市域快速轨道交通水底隧道防灾救援方法。依托温州市域铁路S2线瓯江北口隧道的工程实例,从工程应用、疏散效果、施工风险、结构受力、经济性、适用范围等方面,对比分析水底隧道受灾人员常见疏散方式,确定瓯江北口隧道受灾人员疏散方案;采用FDS软件模拟瓯江北口隧道不同火灾工况下,烟气、温度、可见度蔓延情况,以及安全疏散时间与距离火源位置关系。分析结果表明:隧道内发生火灾时,开启风机可使排烟效果得到明显提高,有利于人员安全疏散。     

地铁区间隧道火灾烟气分区控制试验研究

地铁区间隧道内对乘客生命威胁最大的是火灾烟气,因此防灾的关键在于烟气控制。车头和车尾火灾时采取纵向通风能使人烟分离,但对于列车中部着火时下风侧乘客将不可避免地在烟气笼罩的环境中。提出了火灾烟气纵向分区控制模式,即利用防烟隔板将隧道划分成行驶区和疏散通道2个防烟分区,采取适当通风阻止烟气侵入疏散通道,保障人员疏散过程与烟气分离。通过1∶5隧道模型中烟气分区控制试验结果的比较分析,证实采取不同通风方式均可使疏散通道保持较高压力,使气流由疏散通道流向行驶区,以阻止火灾烟气侵入疏散通道内,但不同通风方式在高温控制及烟气控制效果上存在差异,其中以疏散通道正压送风及行驶区单侧排烟相结合的通风方式综合控制效果最好。     

随机停车模式下高速铁路双线隧道横通道间距的确定

针对高速铁路双线隧道内的列车火灾救援,以列车头部着火、失去动力、随机停靠在正对着横通道处、且人员疏散路径为上坡线路的工况作为人员安全疏散的最不利工况。采用火灾动态模拟器FDS建立最不利工况下的火灾仿真模型,确定可用的安全疏散时间。根据不同人员的逃生速度,采用人员疏散模拟软件EVAC,仿真计算必需的安全疏散时间。以人眼特征高度处烟气可见度小于10m时可用的安全疏散时间大于必需的安全疏散时间作为人员安全疏散的时间控制条件,确定隧道最佳的横通道间距。结果表明:当横通道间距分别为500和400m时,对应的可用的安全疏散时间均小于必需的安全疏散时间,因此不满足人员逃生的时间控制条件;当横通道间距为300m时,对应的可用的安全疏散时间大于必需的安全疏散时间,满足人员逃生的时间控制条件,可使人员安全疏散。因此建议高速铁路双线隧道横通道的设置间距为300m。     

地铁隧道火灾疏散救援问题的研究

根据地铁隧道内列车火灾的特点,在分析隧道火灾原因、烟气扩散影响和人员疏散时间等基础上,提出隧道火灾排烟模式原则,以及在隧道内采用侧向疏散平台加联络通道、在列车上应用细水雾消防技术等建议.     

高原高海拔超长铁路隧道运维期疏散救援关键技术

依托敦格铁路（敦煌—格尔木）高原高海拔隧道工程，通过计算火灾不利场景下人员疏散时间，验证了隧道内紧急救援站疏散救援通道设计的可靠性，提出了列车在隧道内着火情况下，车内火灾处置方案及人员安全快速疏散策略。开发了具有二级架构的新型隧道防灾疏散救援机电设备监控系统，提出了基于新型机电设备监控系统的乘客在紧急救援站内定点疏散救援应急预案，并给出具体的实施步骤。可为类似防灾疏散救援工程的设计和安全运维提供参考。     

市域快线列车内不同位置火灾对隧道温度场分布的影响研究

区间隧道火灾时的温度场分布是保障隧道结构安全与制定人员疏散方案的重要依据。根据市域快线列车车厢内部不同因素引发火灾的常见位置,通过数值模拟的方法研究市域快线列车内部不同位置火灾对隧道温度场分布的影响。研究结果表明：1)在1～3 MW火灾中,行李火灾、人为纵火常见位置对隧道拱顶温度影响较大;在4～5 MW火灾中,设备火灾常见位置对隧道拱顶温度影响较大。隧道拱顶的高温区出现在火灾车厢某个客室侧门上方。2)隧道拱顶最高点处温度峰值的最大值常出现在车厢端部客室侧门处。在火灾车厢范围外,隧道拱顶最高点处温度呈指数衰减,且纵向轴线上的火源越靠近车厢中心,隧道拱顶最高点处温度衰减越慢。3)当火源位于车厢内,疏散平台上方的拱顶温度受影响范围较小、峰值较高,当火源位于贯通道内其受影响范围较大、峰值较低,且每个客室侧门处均形成了峰值。4)市域快线列车内部火灾会对3～4节车厢范围内的疏散平台2 m高处温度产生显著影响,在此范围内客室侧门正对的位置形成峰值。当火源功率达到3 MW时,疏散平台开始出现危险区域;当火源功率达到4 MW以上,不同火灾位置时疏散平台均会出现危险区域。行李火灾、人为纵火常见位置的火灾场...     

地铁区间列车中部火灾人员疏散受烟气影响分析

为了研究地铁区间隧道内列车中部发生火灾时人员疏散受烟气的影响,以A型车为例,运用FDS软件模拟火灾烟气对乘客疏散的影响。研究结果表明,列车内部火灾烟气对人员的主要危害指标为温度,疏散平台处火灾烟气对人员的主要危害指标为可见度。     

中外铁路水下长隧道消防系统对比研究

研究目的:在我国高速铁路大规模建设的背景下,铁路技术水平迅速提升,对越江、越海铁路水下长隧道工程消防系统设计技术标准的需求日趋紧迫,需要深入的研究和探讨。本研究拟为铁路水下长隧道的消防系统设计提供借鉴和参考。研究结论:对广深港客运专线珠江狮子洋隧道和英法海峡隧道消防系统对比研究得出如下结论:狮子洋隧道在消防硬件系统配备更加完善,灭火的效率和可靠性有保证;消防的水量、水压保证设施到位;消防设施的监控力度加强,监控设备的技术水平和可靠性大大提高;其它辅助设施的功能和性能得到了改进和加强。     

长大交通隧道防灾设计探讨

研究目的:随着我国交通事业的发展,长大交通隧道不断修建,隧道防灾成为日益重要的研究课题。研究方法:本文主要从隧道火灾的主要因素与危害及隧道防灾技术2个方面对国内外长大交通隧道防灾研究与设计进行评述,并从隧道衬砌结构的防火保护技术、安全疏散技术、固定消防技术、通风排烟技术、火灾监测及灾害时的车流疏导技术、区域交通管理系统等方面系统总结在隧道防灾方面的研究成果与应用情况。研究结论:我国在长大隧道防灾方面研究缺乏系统性,与国外有明显的差距,体现长大隧道防灾设计中存在不少问题,如隧道衬砌结构防灾设计研究不充分、交通疏散设计随意性大,在运营过程中管理救灾体系落后,管理水平不高等。因此,期望本文能对我国长大交通隧道防灾设计健康发展有一定意义。     

地铁内采用干式消火栓系统的可行性研究

研究目的：消火栓系统是地铁消防设计的重要组成部分，在寒冷地区的地铁设计中，如按照常规方式采用湿式系统，区间隧道也需要保温，存在事故隐患。采用干式系统可以减少事故隐患，节约能源。 研究方法：采用理论分析、汲取国外地铁工程实例经验及地铁运营的实际相结合的方式进行研究，并通过消防专题会议专家论证。 研究结论：在寒冷地区的地铁中，区间隧道会出现的气温在0oC以下；采用干式消火栓系统不需要保温；区间干式消火栓系统从时间上可以满足消火栓使用要求；半自动干式系统应设置快速启闭阀、排气阀等装置。     

注浆在地铁矿山法隧道中的应用

研究目的：随着我国城市轨道交通的快速发展，在城市地铁中按喷锚构筑法原理进行设计和施工的浅埋暗挖矿山法隧道越来越多，本文旨在分析在矿山法隧道中各种辅助施工措施的特点、适用条件。 研究方法：通过对多个矿山法隧道的调查研究，对不同文地质条件、周边环境下的注浆措施进行分析对比和总结。 研究结论：在城市地铁中的矿山法隧道，需根据工程的周边环境、隧道埋置深度、工程及水文地质条件、隧道断面尺寸，结合隧道施工的基本工法，选择合理的注浆参数，对地层及围岩进行必要的加固和止水，不但可以避免较多的施工风险，节约工程投资，而且还可以减少对周边环境的影响及破坏，满足工期的要求。     

南京地铁过江隧道通风系统方案研究

研究目的:随着国内地铁线路的增多,有时难免需要穿越大江、大河;同时随着隧道数量的增多,在隧道中发生的火灾也越来越频繁,危害性也越来越严重,隧道通风排烟系统成为日益重要的研究课题。研究结论:本文针对地铁的长大过江区间隧道,从通风系统形式、气流组织等方面详细研究了长大区间隧道的通风、排烟系统设计方案,对于同时存在多列车同向运行的长大区间隧道,当区间隧道采用大洞方案时,设置顶部风道、风口来组织隧道内的通风排烟;当区间隧道采用小洞方案时,在区间隧道上设置中间风井,利用中间风井进行通风排烟。     

各国铁路隧道火灾带来的启示

随着社会的发展，铁路里程的不断增加，隧道交通也迅速发展，而隧道的安全问题也日益为世人所关注。隧道一旦发生火灾，扑救十分困难，而且易造成严重损失。因此，世界各国都必须高度重视铁路隧道消防安全。     

客运专线隧道断面方案研究和优化设计

研究目的:客运专线铁路隧道的建设在我国尚属首次,其断面选型和结构设计无成熟经验可以参考,原设计的时速250 km客运专线隧道衬砌断面和时速350 km客运专线隧道衬砌断面有不足之处。为满足客运专线隧道建设的需要,需要对客运专线隧道断面形式和结构进行优化设计研究。研究方法:广泛调研国外高速铁路隧道设计方案和施工经验,从隧道结构受力条件、排水系统布设及工程量大小等方面进行多方案比选研究。研究结果:合理选定了时速250 km客运专线隧道衬砌断面和时速350 km客运专线隧道衬砌断面形式,进一步优化了衬砌结构设计。研究结论:通过客运专线隧道断面研究和优化设计工作,克服了原设计客运专线铁路隧道衬砌断面的缺点。优化后的隧道衬砌断面具有受力更加合理、救援通道的使用更加方便、减少了隧道断面工程数量等优点。     

环境荷载作用下盾构隧道断面变形特征分析

研究目的:城市地铁盾构隧道在环境荷载作用下容易诱发衬砌结构变形。为分析城市盾构隧道结构变形成因及变形基本形态特征,基于向量基本概念,提出定量分析隧道结构断面变形特征的描述方法,并结合有限元数值分析方法,模拟盾构隧道在不同环境荷载作用下的结构变形形态,以验证隧道变形描述方法的正确性。研究结论:(1)盾构隧道处于无软弱滑动面的一般地层中,结构变形大小和方向与环境荷载作用形式密切相关,且结构最大向内变形与最大环境荷载作用方向一致;(2)盾构隧道处于软弱滑动面地层中,隧道衬砌结构向内变形极大值不与最大加载方向一致,而与滑动面的滑动方向有关,且在滑动面穿越隧道断面的衬砌端点位置变形大小具有突变特征;(3)本研究结果对于揭示城市盾构隧道变形机理以及预测隧道周边环境荷载变化具有理论价值。     

浙江苍岭隧道左线凝灰岩突水现象工程地质特征研究

研究目的：对发生在浙江苍岭隧道施工中发生在凝灰岩中的突水事故的成因、特点和主要控制因素进行研究，以便更好地对其进行预测和防治。研究方法：根据发生突水事故的浙江苍岭隧道的现场地质观测资料，具体分析其形成的规模、位置、诱发因素以及地质条件，从地质工程的角度，对突水发生地段隧道的岩石组成、地质构造、现代构造应力场以及地下水等工程地质特征进行探讨，进而发现其规律和防治预测的特点。研究结果：苍岭隧道施工中发生的突水事故受到地质构造和地下水活动特点的强烈控制，虽然凝灰岩本身不溶于水，但在现代构造应力场的作用下形成的特殊的构造，为地下水的运移和赋存提供了通道和场所，是造成突水的主要原因。并在此基础上，借助TSP-203^＋地质超前预报预报系统，建立了苍岭隧道突水灾害的超前预报识别标志，提出了“先疏导排水、后注浆封闭”的突水防治措施。研究结论：对于隧道出现的土水灾害，首先要进行其工程地质的研究，在此基础上再进行准确的预测和合理的防治是有效防治隧道灾害的正确方法和步骤。     

武广高铁浏阳河隧道工程设计

穿城方案选择是高速铁路引入大中城市的难点。武广客运专线长沙城区段总体方案决策过程中,对桥梁、隧道方案,从工程层面对工程地质风险、方案可靠性与可实施性、工程经济性等进行了全面比较,对拆迁影响、城市土地利用、环保与城市景观协调等社会因素进行了分析论证,按总体经济最优、能经受时间检验的原则,确定采用暗线长隧道方案。浏阳河隧道工程实践说明,在地层条件适宜的条件下,采用水下隧道穿城是可行的。