铁路隧道火灾预防及救援探讨

如何做好铁路隧道的防灾救援工作是非常重要的,关系到人员的生命财产安全和国民经济的发展。以特长铁路隧道为研究对象,总结分析国内外铁路隧道设计经验和重大火灾案例,针对特长铁路隧道火灾防灾救援和人员的安全疏散问题进行深入地研究和探讨,给出一般特长铁路隧道火灾防灾救援设置方案的建议,对促进完善我国铁路特长隧道的火灾防灾救援和安全疏散规划管理等具有重要的实践意义。     

基于统计原理的铁路隧道运营期灾害类型及防灾对策研究

统计分析了83例国内外铁路隧道运营期事故资料,研究了铁路隧道运营期间主要灾害类型、原因及防灾对策。研究结果表明:1)铁路隧道运营期间主要灾害类型有火灾、列车碰撞、脱轨及衬砌剥落;2)铁路隧道运营期防灾应以隧道火灾为重点,同时兼顾列车碰撞、脱轨和隧道衬砌混凝土剥落等灾害;3)隧道内旅客列车火灾的主要原因为列车车辆关键部位故障、人为因素、列车车辆缺陷致列车碰撞或脱轨;4)依据土建设施规模及隧道结构分布特点,长大铁路隧道(群)运营期防灾模式可选择定点停车疏散救援模式、全长或局部范围内随机停车疏散救援模式;5)铁路隧道防灾涉及基础设施、铁道车辆和运输调度,应建立铁路隧道运营期灾害防范体系及预警系统,防止事故发生。     

成兰铁路云屯堡隧道紧急救援站设计优化研究

针对成兰铁路云屯堡隧道建设过程中因地质原因产生的隧道内紧急救援站方案优化需求，分别从土建规模、工程投资、施工风险、疏散排烟、运营维护5个方面对3个优化方案进行经济技术比选，同时，进一步探索研究单洞合修洞内救援站设置模式。通过研究对比，得出以下结论： 1）特长隧道紧急救援站段设置多处小断面通道可能比设置1处大断面综合通道节约投资； 2）救援站地段应适当加大结构间距，以避免群洞效应； 3）救援站整体土建规模较小时也可能存在较高的施工风险； 4）救援站内土建工程方案调整会影响机电设备配套及运营成本； 5）竖井式联络烟道宜按90°直弯头设计以便施工及运营维护。     

钱江盾构隧道的火灾安全与逃生救援设计

对钱江盾构隧道的火灾安全与逃生救援设计进行简要介绍.内容包括疏散与救援通道、独立排烟道、结构的防火保护等土建设施,火灾通风、消防、照明、监控等机电设施,对逃生疏散安全的理论分析,以及火灾事故下的消防救援组织和处理预案.     

高海拔隧道通风、供氧、防灾与节能技术的发展

为保障我国高海拔隧道建设的大力稳固发展,采用调研分析的方法总结近年来我国在高海拔隧道建设、通风、防灾救援以及节能通风等方面完成的研究成果。得到高海拔隧道低压、低氧和低温等环境下的通风控制标准、风机特性、施工供氧技术等综合技术,探明高海拔地区火灾烟气流动特性,明确高海拔地区人员逃生能力及隧道疏散结构参数的确定方法,并介绍高海拔隧道通风照明等节能新技术的发展及应用。     

超高海拔特长公路隧道横通道间距设置研究

受海拔因素的影响,超高海拔地区特长公路隧道防灾救援和低海拔地区有较大差异,依托成都～香日德公路雪山一号隧道,以火灾工况下人员安全疏散为控制标准,考虑超高海拔地区人员反应、火灾燃烧特性等,通过数值模拟分析安全疏散和火灾扩散过程,从而得到超高海拔地区满足人员安全逃生的隧道横通道间距。结果表明,在20MW火灾规模下,超高海拔地区人员疏散逃生距离超过200m,可能发生危险。故综合隧道建设成本和防灾救援需求,雪山一号隧道横通道间距取200m。研究结果可为类似超高海拔隧道横通道间距设计提供借鉴和参考。     

深中通道海底隧道排烟系统总体方案

为解决超大断面海底沉管隧道火灾排烟及防灾救援难题，依托深中通道沉管隧道工程，在传统全侧壁排烟方式不能满足火灾排烟的情况下，提出利用顶部横向排烟联络道结合侧壁排烟孔的新型排烟体系，解决超长、超宽沉管隧道火灾排烟难题。与传统全侧壁排烟方式相比较，新型排烟系统可充分利用烟气流动特点，排烟效率明显升高，可用疏散时间得到较大幅度增加，进一步提升了超大断面海底沉管隧道防火安全性。针对水下枢纽互通结构形式及通风流场特点，提出水下枢纽互通区的排烟和疏散方案。入口合流匝道段采用纵向通风+吊顶排烟道方案，并在分岔及合流位置重点排烟或设置竖井排烟，可有效控制火灾烟气。在设置防灾设施的条件下，结合周边路网交通特点、救援力量分布情况等，建立深中通道沉管隧道防灾救援技术体系。     

高雄捷运地下隧道通风与防灾规划

高雄捷运地下车站月台均设置月台门,隧道通风系统的规划与一般未设置月台门之系统不同.隧道通风系统在正常及塞车状况下能维持隧道内温度低于电联车空调机组运转所需温度,使电联车空调发挥功能维持车内乘客之舒适;在隧道内发生火灾,电联车无法继续行驶须于隧道内疏散乘客之紧急状况时,则能排除火灾产生之烟雾并维持疏散路径无烟雾妨碍逃生.高雄捷运针对地下隧道火灾状况,整合考虑不同之工程设计与设备,例如减少火源与使用低延燃性材料来预防火灾的发生与延烧;规划抢救与疏散设施协助乘客逃生;设置通讯设施供联系沟通;同时辅以各项紧急处理作业程序建立完善之防灾体系,保障乘客之安全.     

高海拔公路隧道火灾烟气控制临界风速研究

为了探究高海拔与低海拔公路隧道火灾燃烧特性的差异,掌握高海拔隧道火灾烟气控制临界风速计算方法,给高海拔隧道防灾通风及人员疏散设计提供参考,建立1∶16的缩尺寸移动式水平模型隧道试验台,对海拔高度为504、3 297、3 544、4 103、4 446 m的5个地点开展隧道火灾热释放率试验研究,并采用三维数值计算方法和量纲分析,对不同海拔高度、不同火灾热释放率工况下水平隧道内烟气控制临界风速进行研究和分析。结果表明：在油盘尺寸相同的情况下,随着海拔高度的增加,火灾热释放率明显减小,燃烧时间显著增长,当海拔超过3 000 m时,高海拔地区隧道稳定段火灾热释放率仅为海拔504 m隧道火灾稳定段热释放率的60.9%。隧道火灾临界风速随着海拔高度的增加而增大,其表现出2种典型变化规律：火灾热释放率大于30 MW时,海拔高度对临界风速影响较小,同一火灾热释放率下,海拔5 000 m时隧道内临界风速较海拔0 m时提高了不到2%;火灾热释放率小于30 MW时,海拔高度对临界风速的影响显著增强,且随着热释放率的减小影响不断增大,当火灾热释放率分别为5.73、12.67 MW时,海拔5 000 m隧道内临界风速较海拔0 m时分别提高了26%和13%。基于高海拔隧道火灾热释放率及隧道火灾临界风速的变化规律,提出了典型双车道高海拔隧道火灾烟气控制临界风速的计算方法。     

长大公路隧道火灾安全疏散研究

为研究长大公路隧道运营期火灾发生时人员的安全疏散,首先对隧道火灾发生的原因、特点以及影响安全疏散的主要因素进行分析探讨,其次以某特长公路隧道为例,基于计算流体动力学模型,利用CFD软件对隧道进行火灾的数值模拟,研究了火灾时隧道内的烟雾、温度场的纵向分布扩散规律。并根据计算结果对隧道结构的通风防灾系统进行人员的安全疏散模拟。结果表明,在3 m/s的纵向通风条件下,当出现最不利火灾工况时,原有的通风防灾系统满足人员疏散的要求。     

武汉三阳路越江隧道地铁火灾联动控制方案设计

为确保越江隧道及地铁运营安全,对各系统的联动控制方案进行研究,在火灾救援模式下,保证机电设备子系统能协助管理人员在第一时间作出决策,执行正确有效的联动控制方案。模拟地铁越江隧道在不同地点、不同工况下发生火灾时各系统合理的工作方式,为控制烟雾和热量的扩散提供依据,为隧道内人员提供一定的新风量,保证疏散人员快速到达安全地点,实现隧道总体的防灾、减灾和救灾功能,遏制地铁隧道火灾次生灾害,最大限度地为隧道救援赢得时间。     

上海长江公路隧道工程防灾减灾关键技术

简要介绍世界最大直径、一次掘进距离最长的上海长江隧道防灾减灾技术,内容包括盾构掘进期防灾技术、隧道运营期给排水、消防系统、隧道疏散救援体系、节能减排照明系统、高压细水雾降温系统、建筑被动防火体系等七大系统联动的防灾减灾体系设计、验证技术,以供类似工程参考。     

乌鞘岭特长隧道救援防灾预案及防塌技术措施

根据乌鞘岭隧道特点，介绍了建设单位重视隧道救援防灾和施工安全工作，充分利用设计、施工、监理、科研单位及专家咨询活动，策划隧道施工和运营期间的救援防灾预案，不断优化隧道防塌安全技术措施，并认真组织实施，收到了良好的成效，做法是可行的。     

高速铁路太行山超长隧道群关键技术

为研究解决石家庄至太原高速铁路隧道断面有效净空面积标准、长段落膏溶角砾岩地层内修建隧道、特大断面隧道修建以及超长隧道(群)防灾救援系统设置等技术难题,通过采用调研分析、数值模拟、模型试验、现场试验段试验等一系列研究手段,确定了时速250 km高速铁路单线、双线隧道有效净空面积标准,顺利实施了高速铁路特大断面隧道到2条单线隧道的过渡,安全通过了长大段落膏溶角砾岩地层,创建了铁路特长隧道(群)防灾救援成套技术,最终实现了石太客运专线的顺利开通运营,并取得了良好的经济效益和社会效益。     

新一代公路（道路）隧道机电设备综合管控系统设计

为解决当前隧道机电设备种类繁多，软件系统独立，应急处置时需人工操作多系统实现设备联动控制，以及设备缺乏预防性养护的问题，依托物联网、云计算等先进技术，建设隧道机电设备综合管控系统。系统主要功能如下： 1）将隧道外场机电设备分为PLC控制设备和非PLC控制设备，针对不同类型的设备采取不同的数据采集手段，实现对隧道机电设备状态的监测与故障报警; 2）根据相关规范要求，结合交通事件发生位置与区域影响，制定机电设备联动控制应急预案，实现隧道交通综合管控与交通诱导; 3）采集机电设备历史养护数据，依托云平台提供的大数据技术，对海量历史检测数据进行数据清洗与分析，重点关注检测数据存在异常变动的机电设备，实现机电设备“预防性养护”与差异化清洁维护。通过建立该系统，实现隧道运维阶段的智能化和信息化, 提高运营经济效益，提升隧道安全运营管理水平。     

公路隧道火灾事故统计分析及防灾减灾对策

为研究公路隧道火灾事故的发生规律,通过对2000—2015年我国隧道火灾事故的统计分析,获得公路隧道火灾事故发生的原因、特点和产生的后果,以及隧道火灾的发生频率、车辆分布、时间分布和地区分布等规律特征。结果表明:车辆自身故障是诱发隧道火灾的主要因素,约占总数的63%;火灾造成人员伤亡的事故占16.3%,造成隧道结构受损的事故占24.8%,后果较为严重;货车是引起火灾的主要车型;夏季和冬季是火灾的频发季节,且年平均月分布呈现"W"形分布规律;山区及经济发达地区火灾次数相对较多。最后基于统计结果提出进一步减少隧道火灾事故的针对性建议,指出今后防火减灾对策的研究方向。