公路隧道火灾设计目标

隧道火灾属于小概率事件,却可能造成重大的直接和间接损失,从设计的角度考虑隧道火灾的预防、救援及降低火灾损失显得尤为重要.近年来发生的重大隧道火灾显示,大货车着火对隧道火灾规模及升温特点具有决定性的影响,对于交通量大的长隧道,已有的隧道火灾设计理念不能满足隧道安全运营的新要求,需要修正.隧道防火设计需要根据运营特点和防火目标选择相应的火灾模型.     

一次公路隧道火灾演习

今年5月的一天凌晨，上海延安东路南线隧道近江中心位置，发生了一次火警。事故原因是一辆满载乘客的大巴士突然起火，烟雾迷漫，后面车辆纷纷停下。大巴士驾驶员下车拿起车上灭火器自救。因火势凶猛，局势难以控制，此时车门已无法打开，仅有数名乘客破窗逃生，大部分乘客被困车内。     

雁门关公路隧道火灾排烟研究

通风控制是长大公路隧道发生火灾时的重要救灾技术。本文结合雁门关公路隧道的现状,采用数值模拟方法,分析了现有通风系统在火灾发生后排烟过程的功能,提出了改进的建议。     

国内外公路隧道火灾排烟设计理念比较

目前,普遍采用的排烟模式有纵向排烟模式和集中排烟模式,其烟气控制原理与适用范围各不相同。国内外公路隧道火灾排烟设计理念差距较大,国内（除香港外）公路山岭隧道普遍采用纵向排烟模式,而欧美发达国家则更趋向于采用集中排烟模式。相比纵向排烟模式,集中排烟模式虽然会增加工程投资,但是其排烟效果和防灾能力具有明显优越性。     

长大公路隧道的火灾研究及消防措施

根据多年从事公路隧道设计和施工的实践经验，对长大公路隧道的火灾进行了研究分析，并对消防措施进行了论述和总结，对长大公路隧道火灾消防有一定的参考作用。     

公路隧道火灾情况下风压场变化的模型试验研究

公路隧道发生火灾时,对隧道安全构成威胁的是烟流和温度的扩散,而烟流和温度的扩散速度主要依赖于风流速度,影响风流速度的主要因素是风压。由于隧道火灾产生的烟流节流效应阻力、烟流摩擦阻力、烟流浮力效应的作用,使隧道内风压发生很大的变化,因此,研究风压的变化规律对救援和通风方案的制定有着极其重要的意义。     

公路隧道火灾报警系统报警模式探析

公路隧道是交通运输路线的重要组成部分,由于内部光线昏暗、环境半封闭,极易发生火灾,且不易救援,因此需要加强隧道内部温度检测,制定合理的报警阈值,以便进行更有效报警,为组织救援争取宝贵时间.针对隧道火灾问题现状及火灾影响因素进行论述,提出了常用的火灾报警系统应用及报警模式设计,以更好地解决隧道火灾报警问题.     

公路隧道火灾自动检测设备试验研究

根据公路隧道的运营特点,分析了影响火灾自动报警系统准确、及时报警的主要因素,提出公路隧道火灾自动报警设施的试验方法.     

重型油罐车在千家砭隧道内着火

2009年1月17日晚,一辆满载24t的重型货车从陕北延安市黄陵县出发,途经西安拟开往四川成都,行至西汉高速公路千家砭隧道内,由于车辆左后轮突然着火,情况十分危急时,安康市高交大队第一执勤中队接到报警后,立即带领民警赶赴现场,对道路两侧实行双向临时管制,防止过往车辆进出隧道发生危险,并采取有效措施灭火,6时50分将明火扑灭,至8时30分才恢复双向交通。事故原因是司机未停车休息,也未检查车辆安全状况,加之路况复杂,车辆长时间制动造成后车轮着火。     

公路隧道常用灭火剂

论述了火灾成因，比较了隧道灭火常的几种灭火剂及选用。     

铁路隧道火灾事故及其规模研究综述

铁路隧道火灾规模是隧道火灾防治的关键问题。通过对国内外铁路隧道火灾事故及列车火灾规模大小的统计,分析了铁路隧道火灾事故发生的原因和产生的后果,提出了减少铁路隧道火灾事故的相关建议。总结了影响铁路隧道内列车火灾规模大小的因素,建议列车材质采用难燃材料、设计合理的防灾通风速度、尽可能减少列车门窗的开启数量等措施来降低隧道内列车火灾规模。在此基础上,结合我国铁路客车的特点及国外相关研究结果,建议在铁路隧道和隧道群火灾后果评估中,可采用15 MW的稳定热源作为参考。     

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。     

水下公路(道路)隧道交通工程设施设计研究

交通工程设施是水下公路(道路)隧道的重要配套工程,对保障其安全、高效、节能运行起着至关重要的作用。针对水下公路(道路)隧道交通工程设施设计这一热点问题,分析水下公路(道路)隧道和山岭公路隧道的差异,结合国内外工程建设经验,对水下公路(道路)隧道交通工程设施(通风设施、照明设施、综合监控设施、紧急呼叫设施、火灾探测报警设施、消防设施、逃生通道、排水设施、结构健康监测设施、供配电设施、交通安全设施)的设置要求进行梳理,并总结归纳了4种不同施工工法类型(钻爆法、盾构法、沉管法、堰筑法)水下公路(道路)隧道交通工程设施的设计要点。     

隧道内不同间距双火源火灾试验及模拟研究

为了给隧道双火源事故中的人员疏散和应急救援提供参考,研究隧道内部双火源火灾条件下的燃烧行为和火场环境,搭建1∶10缩尺寸模型隧道,开展不同火源间距下的双火源油池火试验,研究燃烧速率、火焰形态和隧道内纵向温度分布;同时,采用PyroSim数值模拟的方法分析隧道内部双火源之间距底面高度0.1、0.15 m处的温度分布。试验结果表明：对于隧道内双火源火灾,燃烧速率受火源间距影响较大,当间距从2D(D为油盘边长)增加到8D时,燃烧速率从20.43 g·m^-2·s^-1下降至15.61 g·m^-2·s^-1,并逐渐接近单火源燃烧速率;燃烧过程中火焰相互倾斜,倾角会随着间距增加逐渐减小,由18.3°减小至13.7°。由于两火源之间相互限制,火源之间区域内的热量不断积聚,双火源间近顶板温度明显偏高;双火源外侧远端近顶板处纵向温度呈指数衰减规律,与单火源远端顶板温度分布规律保持一致,但温度衰减因子会随着双火源间距的增加逐渐变大。数值模拟结果表明：双火源之间温度分布呈现出凹形分布规律,随着距火源距离的增加,温度迅速下降,后逐渐保持稳定,但稳定区间内的温度仍然较高,会对人员造成伤害。双火源间距对火源之间的温度分布影响较大,随着间距增加,双火源之间的稳定温度逐渐下降,对人员疏散影响逐渐变小。双火源之间温度分布规律研究结果可为火灾初期被困人员的施救提供参考。     

基于视频图像的公路隧道火灾烟雾检测

为有效检测公路隧道火灾烟雾并预警,针对公路隧道传统火灾烟雾探测器存在的反应慢和功能单一等问题,通过分析研究火灾烟雾视频图像的颜色和纹理特征,提出一种基于烟雾图像特征的公路隧道火灾烟雾检测方法。首先,通过改进后的Vibe算法模型提取图像运动区域;然后,在YUV色彩空间中确定疑似烟雾区域后利用颜色滤出方法分割出疑似烟雾区域;最后,用从疑似烟雾区域图像中提取的颜色矩和均匀局部二进制模式（ULBP）与灰度共生矩阵（GLCM）构成机器学习分类器的输入向量进行隧道火灾烟雾识别。为满足复杂的隧道环境,对比分析BP神经网络、支持向量机、随机森林3种机器学习分类器的烟雾识别效果,选出最优算法作为公路隧道烟雾识别分类器。通过模拟公路隧道火灾烟雾试验视频和某实际公路隧道火灾视频对分类器进行试验测试,结果表明：基于BP神经网络算法的检测系统识别性能最优,选取的烟雾特征具有较高识别精度,能够在隧道复杂环境中识别火灾烟雾。     

隧道内横向偏置火源火灾烟气温度特性全尺寸试验研究

为了研究隧道内火灾温度分布规律和烟气运动状态,使交通隧道火灾灾害降到最低,通过全尺寸隧道火灾试验研究了热释放速率为30 MW火源位于偏离横向中心位置一个车道宽度条件下的顶棚射流的烟气温度特征,分析了烟气在各阶段的温度分布以及沿横向和纵向扩散的规律。结果表明：在火源下游一定区域内,偏置火源火灾产生的烟气在沿隧道横向和纵向扩散温度分布均呈非对称形态;烟气继续沿纵向扩散一段距离后,逐渐出现和形成温度分层;偏置火源顶棚射流的温升趋势随时间呈二次多项式关系增长,远壁面烟气沉降高度和温度衰减幅值大于相应中心火源的试验值;与中心火源的相似,火源在下游30 m内的顶棚射流温升随纵向距离的增加符合指数衰减规律,但同时还受到偏置距离的影响;可使用量纲一的偏距与量纲一的纵向距离的函数关系式描述其分布规律。     

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。     

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。     

纵向通风隧道火灾场景的选择

随着我国高速公路建设的飞速发展,长及特长公路隧道日益增多,发生在隧道中的火灾也越来越多,因此防火问题显得很突出。火灾场景及火灾发展的确定又是防火问题的关键,而我国在这方面的研究较少。在分析、总结国内外相关研究的基础上,对隧道火灾场景及火灾发展提出了一些看法。