地铁车站火灾防灾减灾关键技术的研究

地铁火灾是地铁运营的安全隐患之一,必须予以有效控制.烟气控制、人员疏散和应急处置是地铁火灾防灾减灾的三项关键技术,主要包括在建筑结构和防灾设备设施确定的条件下,各种火灾工况下的烟气流动规律及通风排烟模式的优化、人员疏散规律和安全疏散策略、火灾应急预案及其计算机仿真等.本文以北京地铁1号和2号线的典型车站为具体对象,采用现场试验、模型实验、数值模拟、计算机仿真相结合的方法,分析3项关键技术的核心内容及其内在联系,提出基于预案综合评价模型、计算机数值模拟计算和动态仿真的地铁火灾应急预案性能化设计的思想.本研究对深化火灾防灾减灾技术和提高地铁系统的防灾减灾能力具有一定意义.     

地铁车站自然通风模型实验研究

自然通风作为一种节能措施,在民用建筑中已经得到广泛利用,对于在地铁工程中的应用前景和效果值 得深入研究。以重庆地铁 1 号线沙坪坝站为原型,通过搭建地铁车站自然通风模型实验台,模拟运行公共区内多 个典型工况,对不同工况下的自然通风规模进行测试。测试结果显示：热压是地铁车站自然通风的主要动力之一, 且出入口之间的高差对其影响有限;自然通风的路径主要由出入口通道—站厅层—出入口通道组成,流经站台层 的规模较小;同时适度增加出入口数量,可以增加自然通风量,有效促进自然通风的效能。根据测试结果提出相 应的设计和运行建议,为非空调季节充分利用自然风节能提供可行性依据。     

地铁车站火灾烟气分区控制试验研究

鉴于地铁车站既有火灾烟气控制方式难以将人员与烟气分离开,提出了火灾烟气分区控制方法,即利用活动防烟卷帘将车站公共区划分成若干个相对独立的防烟分区,火灾时通过排风使着火分区内外形成压力差,让气流由外部向分区内有序流动,阻止烟气溢出.通过1:10缩尺模型火灾试验,证实在复杂火情时采用分区控制模式能长时间控制住火灾烟气,人员...     

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。     

地铁区间隧道火灾与防范

介绍了地铁区间隧道火灾发生的原因及危害性,对地铁区间隧道火灾中烟气流动和火焰传播特性进行理论分析,对区间隧道火灾的防范及消防管理进行初步探讨.     

地铁站台火灾烟气扩散的盐水模型试验研究

为获得地铁火灾烟气在有活塞风和无活塞风影响下的扩散规律,在满足相似准则的情况下,搭建地铁站台液体缩尺模型试验台。用带颜色的水模拟火灾烟气,在获得烟气扩散现象的同时,测出烟气在典型位置处的流速分布与变化。试验结果表明,火源强度为1.5 kW时,无活塞风作用下,烟气要充满182 m×12 m×4 m的站台需180 s,乘客有120 s的时间从左、右楼梯疏散;有活塞风时烟气充满站台只需30 s,乘客仅有25 s从右侧楼梯逃生。     

活塞风作用下地铁车站站厅火灾烟气流动特性的数值模拟研究

以开敞式地铁车站为例,将列车、隧道、站厅层和站台层均简化为长方体并建立车站三维模型;利用流体动力学软件Fluent,采用压力基求解器和SIMPLIC算法,研究活塞风作用下站厅火灾的烟气流动特性,并分析增设迂回风道和竖井对于削弱活塞风影响的效果.结果表明:站厅层空气流场结构在活塞风的作用下将会发生复杂的变化;站厅火灾发生后,在机械排烟、热浮力以及活塞风的共同作用下,站厅烟气分层现象遭到破坏;各楼梯口处气流速率变化剧烈,气流方向多次改变,并导致站厅层烟气被吸入站台层;增设迂回风道和竖井能够有效地削弱活塞风对起火站厅层烟气分层现象的破坏,延缓烟气侵入站台层的时间,减少侵入站台层的烟气量.     

地铁车站火灾时不同站台层结构的烟气扩散与控制

根据地铁车站物理模型,对站台层列车中部车厢着火引发火灾时的烟气扩散进行三维模拟,分析安装屏蔽门对岛式和侧式2种典型结构站台层烟气扩散及控制的影响。用能量方程、动量方程、连续性方程、组分方程和完全浮力修正的k-ε方程描述烟气湍流流动,用SIMPLEC算法求解。结果表明:对于2种典型结构层,在发生火灾360 s时,未安装屏蔽门的,烟气均已扩散蔓延至整个站台层的上部空间并沉降至1.8 m的安全高度,人员疏散均较为困难,安装屏蔽门的,所有疏散楼梯口均能保持正常状态,屏蔽门对烟气的扩散起到很好的阻拦作用,且排烟口和隧道排出了更多的烟气;安装屏蔽门后,岛式、侧式站台层的排烟效率分别提高15.8%和10.1%;侧式站台层的抽吸烟气作用更加明显,比岛式站台排出了更多的烟气。由此可知,在2种典型结构的站台层中安装屏蔽门,可以加强对站台层火灾时烟气的控制,为人员及时有效地疏散创造了良好的条件。     

地铁车站公共区域火灾应急处置

提出了地铁车站火灾应急处置的原则和主要内容,以上海地铁东方体育中心站为例,详细分析了车站火灾应急处置方案。将车站公共区域火灾细分为站台和站厅不同层面,根据其具体人员布岗和环控设备响应情况,对公共区域不同位置火灾应急处置的差异进行了分析。     

大断面地铁车站隧道软弱围岩渐进破坏规律模型试验研究

以贵阳市地铁2号线阳明祠车站为背景,采用室内模型试验模拟大断面地铁车站施工过程中隧道塌方破坏过程,明确施工期间大断面隧道塌方破坏过程机制,对比分析围岩和路面的变形。结果表明:通过围岩重力作用模拟隧道施工过程中塌方过程,与实际塌方过程基本吻合,弥补了常规加载破坏的不足;围岩渐进破坏过程表现为裂隙出现-裂隙发展-裂隙贯通-围岩塌方,支护渐进破坏过程表现为变形缓慢增加-变形快速增加-裂缝快速发展-支护破坏;围岩渐进破坏与支护渐进破坏相互作用,共同发展;在实际施工过程中,当支护变形大幅增加时,应增加支护强度,同时还应及时注浆、打设长锚杆,以减缓围岩裂隙发展,阻断围岩渐进破坏过程。     

关于缩小地铁车站规模的思考

通过分析发车频率及列车编组对站台有效长度的影响，以及车站结构型式、环控系统制式的选取和车站设施的布置对于车站面积的影响。初步探讨了缩小车站规模的方法和途径：提高发车频率，以缩短站台有效长度；选择合理的车站层数来压缩车站的高度；从环控系统的选取以及各种设施用房的合理布置上来减少车站用房面积。     

暗挖地铁车站下穿既有地铁隧道施工控制

以北京地铁5号线崇文门暗挖车站下穿既有地铁隧道施工为背景,探讨采用柱洞法结合超前管幕施工的控制技术.施工前对既有地铁轨道和隧道结构进行加固.根据现状评估数据制订既有地铁隧道结构沉降控制标准,并制定各施工步序的沉降控制值.监测结果表明:既有地铁隧道结构变形缝处沉降量最大,是施工控制的重点部位;超前管幕起到了防塌作用,但其自身施工引起既有地铁隧道结构沉降9.52mm,选用时应慎重;侧洞管幕施工完成时,变形缝处隧道结构累计沉降量超限,且道床与隧道间发生严重脱离.采用抬升注浆和充填注浆分别对既有地铁隧道结构累计沉降量超限及道床与隧道间脱离进行处理,最终将既有地铁隧道结构沉降量控制在16.75 mm以内,道床与隧道间脱离区域被有效填充,确保了施工期间既有地铁线路的安全运营.     

新建地铁车站近距离穿越既有地铁隧道的变形控制

以机场线东直门站上跨下穿既有地铁13号线东直门站站后折返线工程为背景,研究新建地铁车站近距离穿越既有地铁隧道时既有地铁结构变形控制的标准及技术。施工前对既有地铁结构进行检测加固。根据检测评估、模拟计算和安全检算等结果制定既有地铁结构变形控制标准,并将沉降控制值按关键施工工序进行分解。施工过程中,采用加垫方法和PLC液压同步控制顶升技术等主动控制沉降。监测数据表明:隧道结构与轨道结构保持密贴;线路的轨距、水平、变形缝开合度均未超出控制值;开挖中导洞阶段及盖挖法施作下穿结构边墙和底板阶段既有地铁结构沉降占总沉降的50%左右,是施工控制的关键阶段;变形缝差异沉降超出控制值,是施工控制的重点位置;变形缝附近沉降、差异沉降等受环境温度影响较大,是监控的重点区域。     

浅埋暗挖地铁车站下穿既有线结构施工方法研究

以北京地铁5号线崇文门车站过既有线段为研究对象,对下穿既有线结构的新线地铁车站施工方法进行研究。采用三维有限差分软件FLAC3D,对柱洞法、中洞法和侧洞法3种大断面地铁车站施工方法的施工全过程进行三维仿真分析,研究地表沉降、既有线沉降、既有线变形缝两端结构差异沉降和塑性区分布。研究结果表明:3种工法下第1阶段开挖造成的地表沉降在总沉降中占主要部分,柱洞法施工造成的地表沉降和既有线结构沉降最小,中洞法次之,侧洞法最大;不同工法下相同位置处的变形缝两端结构的差异沉降趋势相同,洞室上方变形缝两端结构的差异沉降先增大后减小,远离洞室的变形缝两端结构的差异沉降始终增大;3种地铁开挖方法产生的塑性区基本位于洞室周围,但侧洞法的塑性区深入到既有线结构,影响既有线结构的安全运营。可见,柱洞法相对于其他2种工法具有一定优势,在地层沉降控制要求比较严格时,推荐首选柱洞法。     

广州地铁车站站厅建筑布置及规模的探讨

简要论述广州地铁三、四号线地下车站站厅建筑布置及规模的控制因素、平面布置形式及其合理性,并对广州地铁三、四号线地下车站典型站厅建筑布置的客流组织进行分析。     

地铁区间隧道事故通风系统模型试验的研究

介绍了配置喷口的地铁区间隧道事故通风系统模型试验方案,详细说明了该试验系统的设计,试验方案的制订.对不同类型喷口的通风系统性能进行了试验,提出在相同的风量和风压下,椭圆喷口的通风功能和防灾能力最强,喷口出口风速提高有利于提高其风量效率等结论,为隧道事故通风系统提供了设计依据.     

地铁车站轨顶排热系统协同站台排烟技术试验研究

为验证轨顶排热系统协同站台排烟技术的可行性,在某地铁车站现场进行轨顶排热系统协同站台排烟试验,并与站台专用排烟管道辅助排烟模式、站台大系统排烟模式进行试验对比,综合比较各种排烟模式的效果.结果表明:采用轨顶排热系统协同站台排烟技术车站,各楼扶梯口风速均大于1.5 m/s,站台烟气排除效率高,无需开启屏蔽门排烟,满足现行...     

从消防角度探讨地铁隧道疏散平台的设计问题

疏散平台是地铁隧道消防安全的必要保障,但疏散平台的主要作用是中转,道床面才是疏散的主要途径。从消防疏散的角度出发,探讨地铁隧道内设置疏散平台的重要性,并对疏散平台和道床面的主要作用进行了对比说明,重点分析疏散平台设置步梯的必要性和步梯给区间管线安装带来的问题,最后提出相关技术主张。