終南山特長公路隧道火災(zāi)模式下通風(fēng)設(shè)計和控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著公路隧道里程的增加，隧道火災(zāi)的危險性也在增大。由于公路隧道火災(zāi)的巨大危害性，公路隧道的安全問題日益受到人們的關(guān)注。秦嶺終南山特長公路隧道全長18020 m，雙洞單向交通，采用多豎井送排風(fēng)方式。無論是長度還是通風(fēng)方式都與以往的隧道不同，因此對其進(jìn)行火災(zāi)通風(fēng)的研究就變得尤為必要。 鑒于此，論文以秦嶺終南山特長公路隧道工程為背景，結(jié)合西部交通建設(shè)科技項目——秦嶺終南山公路隧道綜合技術(shù)研究防災(zāi)救援技術(shù)研究項目，采用理論分析結(jié)合模型試

2、驗和數(shù)值模擬的辦法，對特長公路隧道的火災(zāi)模式下通風(fēng)設(shè)計及控制技術(shù)進(jìn)行了較深入系統(tǒng)的分析研究，并將研究成果運用于依托工程中，不但對秦嶺終南山公路隧道的規(guī)劃、設(shè)計、施工、營運有較大的技術(shù)支撐作用，而且對全國特長公路隧道通風(fēng)、防災(zāi)救援技術(shù)具有重要的指導(dǎo)意義，也為規(guī)范修訂積累資料。本論文的研究工作主要休現(xiàn)在以下幾個方面： 1．通過對隧道火災(zāi)過程中某些條件的簡化，建立了隧道內(nèi)溫度縱向下降的理論預(yù)測公式。通過列隧道圍巖溫度隨時間變化的研究，

3、得到了溫度縱向分布計算中不穩(wěn)定傳熱系數(shù)隨煙流和圍巖之間熱交換過程變化的影響因素，引入煙流和隧道圍巖的熱交換系數(shù)，考慮到不穩(wěn)定換熱系數(shù)的時間影響因素，得到了溫度縱向分布的時間和空間影響因素。 2．通過對隧道火災(zāi)時密度的分布，確定了火風(fēng)壓的計算公式。對于特長公路隧道，由于溫度沿程變化明顯，因此，根據(jù)不同區(qū)段的溫度變化給出了特長公路隧道分段式的火風(fēng)壓計算公式和煙流摩擦阻力計算公式。 3．通過對單體隧道火災(zāi)通風(fēng)控制的研究，確定了

4、單體隧道火災(zāi)的臨界風(fēng)速為2-3m/s：在此基礎(chǔ)上，通過試驗研究的方法，首次明確提出了有橫通道隧道發(fā)生火災(zāi)的情況下的通風(fēng)控制；以及多豎井隧道存不同的火災(zāi)點化置的通風(fēng)控制基準(zhǔn)。 4．開發(fā)出“特長公路隧道火災(zāi)網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)程序”計算軟件，可自動完成特長公路隧道火災(zāi)情況下“各分支風(fēng)量、風(fēng)機(jī)數(shù)量”的計算，并對秦嶺終南山特長公路隧道火災(zāi)通風(fēng)進(jìn)行了計算，得到了所有防火區(qū)段的風(fēng)機(jī)布置，為隧道火災(zāi)預(yù)案的制定提供了計算上的依據(jù)。 5．確定了特長公