公路隧道火灾特性及其防治初探

根据国内外公路隧道火灾案例统计资料和典型火灾试验结果,分析了公路隧道火灾的特点、温度分布规律以及压力分布性态,并对公路隧道防灾救援技术的相关问题进行了初步探讨。     

公路隧道火灾防治对策

对公路隧道火灾的防治对策进行了阐述.     

特长公路隧道火灾事故及救援研究

由于隧道贯通运营后,隧道内交通系统处于半封闭状态,一旦隧道内部发生火灾产生烟雾无法迅速排出,隧道内被困人员的逃生以及消防人员的救援工作都是及其困难的.对隧道火灾事故、救援体系以及火灾救援要点进行分析研究,为特长公路隧道火灾预防和救援提供参考依据.     

单洞对向公路隧道火灾烟气模糊控制

为解决公路隧道火灾烟气对人员的影响, 以单洞对向交通隧道火灾为基础, 建立火灾数值计算模型。在火灾烟气控制中引入模糊控制理论, 模拟烟雾在隧道内两组射流风机之间200 m的区间内往复运动, 通过改变射流风机的风速和方向, 分析在时间为180、360 s内, 风速为1.0、1.5 m.s-1的火灾烟雾扩散情况, 研究了控制区域内烟气的分布和影响规律。计算结果表明: 在火灾点两侧分别开启射流风机, 间歇为30 s、风速为1.0 m.s-1的运行烟气属于小振幅运动, 烟雾基本控制在火源点左右两侧50~80 m的位置; 间歇为60 s、风速为1.5 m.s-1的运行烟气属于大振幅运动, 烟雾基本控制在火源点左右两侧80~100 m的位置; 烟气小振幅运动要优于大振幅运动。     

秦岭特长公路隧道防火安全体系的探讨

隧道火灾扑救困难，损害巨大，是影响隧道安全施工和运营的关键因素。通过分析隧道火灾特点和原因，结合秦岭终南山特长公路隧道火灾试验构建了特长公路隧道火灾防灾安全体系，对隧道火灾防灾各个子系统提出了具体实施建议，及提出的秦岭终南山特长公路隧道建立完善的火灾防灾安全体系的相关观点和公路隧道防火的基本原则，对我国隧道防火设计和火灾救援有一定的借鉴意义。     

公路隧道火灾自动报警系统实验研究

公路隧道火灾自动报警系统应用不理想的主要原因在于对设备性能了解不够.针对目前常用的三种火灾自动报警设备,通过在实体隧道做试验,得到了风速、烟雾、火灾报警分区数量等因素对火灾报警时间的影响,提出公路隧道火灾自动报警设施的试验方法与设备选型应考虑的主要因素.     

公路隧道火灾自动报警系统实验研究

公路隧道火灾自动报警系统应用不理想的主要原因在于对设备性能了解不够.针对目前常用的三种火灾自动报警设备,通过在实体隧道做试验,得到了风速、烟雾、火灾报警分区数量等因素对火灾报警时间的影响,提出公路隧道火灾自动报警设施的试验方法与设备选型应考虑的主要因素.     

公路隧道火灾逃生条件研究

隧道内发生火灾事故时隧道内人员是否逃生成功需要采用合适的逃生条件进行判别。论文系统地总结分析了火灾时常用的几种烟气毒性评价模型:FED扩展模型和PUSER模型,并通过对FED扩展模型和PUSER模型中的几种关键气体毒性以及高温危害进行对比分析,提出了以PUSER窒息气体模型和修正Crane高温气体模型作为公路隧道火灾人员逃生的条件。     

分离式公路隧道火灾工况通风系统联动控制方案研究

分离式公路隧道采用横向疏散方式,为防止烟气通过横通道串流至相邻非火灾隧道,需要对左、右洞内的射流风机进行联动控制。首先,提出了3种联动控制方案;然后,采用火灾动力学软件FDS模拟了各方案时横通道内的风速、风向及烟气蔓延情况;最后,通过对比分析提出了最优方案,即火灾隧道开启火源上游风机,非火灾隧道相向开启横通道两侧风机以形成正压。研究结果为有关火灾工况下分离式隧道射流风机如何联动控制的问题提供参考。     

火灾场景下公路隧道横通道参数研究

横通道作为公路隧道的避难设施,其间距和宽度的确定非常重要。从人员安全疏散的角度出发,阐述了根据隧道火灾时人员安全疏散的判据确定横通道间距和宽度的方法。结合某隧道工程实例,通过模拟隧道内火灾烟气蔓延和人员疏散过程,对比分析不同工况下可用安全疏散时间(ASET)与需要的安全疏散时间(RSET),从而为横通道间距和宽度的确定提供定量依据。     

火灾工况下两车道公路隧道承载力计算方法

常规下衬砌结构承载力的计算主要采用荷载结构法与地层结构法。但在火灾工况下,衬砌截面上每一点的温度分布不均,随厚度增大而降低,同时,材料的物理力学参数以及衬砌厚度也随着温度的变化而变化,而在常规计算方法中,计算参数的定义很难反映火灾工况下材料物理力学参数的实际变化。因此,本文提出一种能够反映火灾下材料物理力学参数实际变化的计算方法,同时将衬砌单元由常用的梁单元换成平面应变单元,然后根据实际情况对模型分层赋予属性并进行结构承载力计算,为以后火灾工况下公路隧道承载力计算提供借鉴。     

秦岭终南山特长公路隧道火灾模型试验研究

特长公路隧道火灾，扑救困难，易造成严重损失，是影响隧道安全运营的一个关键因素。借助火灾模型试验，研究了火灾时隧道内温度随时间的变化，最高温度与通风风速、火灾规模的关系，提出了火灾阶段划分和隧道火灾的预防救援措施，并将研究成果应用于秦岭终南山特长公路隧道防灾工程。     

高速铁路隧道防灾救援体系的研究

综合我国几座高速铁路隧道防灾救援现状,从高速铁路长大隧道防灾救援体系的七个方面进行了论述,综合几座隧道的防灾救援系统,指出符合我国国情的高速铁路隧道防灾救援的方法和手段,对完善防灾救援体系提供了参考。     

公路隧道通风方案设计

公路隧道的通风设计是隧道总体设计的重要环节之一,合适的通风方案设计应综合考虑到通风效果、施工难度、设备投入、运营成本等因素。应用静电除尘设备与交通管制相结合的通风方式,可以大幅度削减隧道建设成本,以工程实例进行比较分析,得出这种方法具有显著的经济效益。     

公路隧道衬砌火灾后力学行为分析

公路隧道发生火灾后,衬砌结构将发生物理与力学性能的改变,如厚度变薄和弹模降低等。首先分析混凝土构件在火灾后的损伤机理、力学特性和耐火性能,然后根据混凝土火损等级,进一步研究衬砌结构厚度与弹性模量的变化对衬砌结构体系的影响。采用荷载-结构法分析超高次公路隧道结构体系在火损后的力学行为,探寻其残余承载能力及内力与变形规律,找出特征破坏点与破坏机制。     

特长公路隧道互补式通风模式

建立了公路隧道互补式通风计算模型, 编制了模型计算程序, 研究了大别山特长公路隧道互补式通风运营模式, 提出全射流纵向通风模式、单U型通风模式与双U型通风模式, 分析了3种通风模式转换的控制条件与2条互补式换气横通道的功能。现场测试了运营状态下大别山隧道内污染物浓度, 对比了计算结果与测试结果。分析结果表明: 大别山隧道互补式通风运营模式灵活、实用, 当上坡隧道交通量不超过11 500 pcu·d^-1时, 可采用全射流纵向通风模式; 当上坡隧道交通量为11 500~4 100 pcu·d^-1时, 可采用单U型通风模式; 当上坡隧道交通量为14 100~8 255 pcu·d^-1时, 可采用双U型通风模式。离上坡隧道入口较近的换气横通道的主要作用是减小上坡隧道内的通风量, 降低通风速度, 离上坡隧道入口较远的换气横通道的主要作用是降低上坡隧道内的污染物浓度。采用双U型通风模式降低了离上坡隧道入口较近横通道的换气量, 减小了通风系统能耗与运营费用。模型计算结果与实测结果相对误差绝对值小于10%, 因此, 通风计算模型精度较高, 可应用于互补式通风计算。     

公路长隧道污染物的运移机理及一维解析分析

公路长隧道通风问题是公路建设者们所关心的问题之一。隧道通风过程同时也是污染物在风流中的运移过程, 污染物在风流中的运移主要包括分子扩散、对流运移、紊流扩散、衰减转化四种形式。据质量守恒定理, 分别推导出了污染物移流扩散方程和污染物紊流扩散方程。扩散方程、风流流动方程、边界条件及初始条件便构成了污染物、空气二元混合气体的对流—扩散的数学力学方程。最后进行了在定常条件下的一维理论分析和实例计算, 结果表明进行公路长隧道风流中的污染物运移模拟计算时, 只需考虑污染物移流和紊流扩散。     

横通道对隧道火灾烟气浓度影响的数值模拟

文章利用fluent对隧道发生火灾时,不考虑横通道和考虑横通道且横通道内不同风速时烟气浓度的分布规律进行了三维数值模拟,研究结果表明：（1）横通道的开启对于火灾的发展及变化有着较大的影响,在火灾初期,风机通风风速为临界风速,在疏散救援阶段,应减小通风风速,避免横通道的气流使火灾隧道的烟气蔓延速度过快而对火源下游的人员不利;（2）入口通风风速越大,横通道中风速的大小对隧道中线上烟气浓度的影响越小;（3）不考虑横通道和考虑横通道且横通道内风速不同时,烟气浓度的纵向分布规律都基本相同,但是隧道不同横断面上的烟气浓度横向分布随风速的不同呈现出较复杂的规律,如果人员仍然沿着隧道中线逃离,可能会受到一定的威胁.     

蒙山特长公路隧道通风方案设计

根据蒙山特长公路隧道的特点,对不同工况下该隧道的需风量进行了计算,通过方案的对比分析,给出了该隧道的推荐方案,对类似隧道设计具有一定的参考价值。     

公路隧道施工应急救援系统研究

针对公路隧道施工坍塌事故,进行了公路隧道施工应急救援系统设计的研究。结合公路隧道施工的实际情况,对公路隧道施工应急救援系统的组成和功能进行研究,并形成了公路隧道施工应急救援系统的实施方案。最后,选择具有代表性的京昆高速公路麻地箐隧道,对公路隧道施工应急救援系统的可靠性和稳定性进行了验证。验证结果表明,公路隧道施工应急救援系统稳定、可靠,为公路隧道施工应急救援工作的开展提供了借鉴和帮助。