媽灣跨海隧道排煙技術(shù)及人員疏散研究.pdf

1、伴隨著我國(guó)城市交通建設(shè)的的快速發(fā)展，城市地下空間的開發(fā)利用也加快了步伐，其中水下隧道的建設(shè)更是取得了舉世矚目的成就，一大批河底、江底、海底隧道涌現(xiàn)了出來。隨著修建的跨海隧道越來越復(fù)雜，其發(fā)生著火災(zāi)及交通事故的概率也越來越大，因水下隧道一般呈“U”字型且構(gòu)造封閉，另外交通組成復(fù)雜，一旦發(fā)生火災(zāi)，災(zāi)情難以控制且損失慘重，故水下隧道的煙氣控制技術(shù)已經(jīng)成為了其安全運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵控制因素。
　　本文以媽灣跨海隧道為依托，采用資料調(diào)研、經(jīng)驗(yàn)公式與

2、數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對(duì)水下隧道的明挖段、單層盾構(gòu)段及雙層盾構(gòu)段的排煙技術(shù)及人員疏散進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，本論文完成的研究工作主要有:
　　(1)通過資料調(diào)研得出了當(dāng)前水下隧道排煙技術(shù)己形成了“明挖兩端縱向排煙+中間盾構(gòu)重點(diǎn)排煙”，人員疏散已形成“明挖人行橫通道疏散+盾構(gòu)樓梯(滑梯)”的模式，分別確定了火災(zāi)FDS及人員Pathfinder模擬基礎(chǔ)參數(shù)。
　　(2)通過對(duì)明挖段是否設(shè)置開孔，研究了其單向蔓延、對(duì)稱蔓延條件下煙氣

3、流動(dòng)特性以及人員耐受極限，得到相應(yīng)主洞兩端及入口匝道的最佳控制風(fēng)速。通過設(shè)置開孔段，當(dāng)單向蔓延時(shí)，主隧道內(nèi)的風(fēng)速3.5m/s小于不開孔時(shí)主隧道4m/s的控制風(fēng)速;當(dāng)雙向?qū)ΨQ蔓延時(shí)，前10min內(nèi)煙氣對(duì)稱蔓延效果較好，但生理指標(biāo)嚴(yán)重超過人體耐受極限。
　　(3)采用單層盾構(gòu)隧道模型，根據(jù)排煙效率及排煙口下風(fēng)速，得到了最佳排煙口的參數(shù)，并據(jù)此分別得到了單層、雙層盾構(gòu)隧道的在縱向通風(fēng)的臨界風(fēng)速，同時(shí)開啟上下游排煙口重點(diǎn)排煙以及只開啟下游

4、排煙口重點(diǎn)排煙的排煙風(fēng)量，依據(jù)CO體積濃度、人眼高度能見度、人眼高度溫度等得到了ASET曲線，總結(jié)出了及時(shí)開啟火災(zāi)點(diǎn)正上方的排煙口更利于排煙及人員疏散。
　　(4)通過Pathfinder模擬軟件研究得到了明挖段最佳橫通道間距240m，單層盾構(gòu)段及雙層盾構(gòu)段最佳樓梯間距為80m。利用滑梯等效為樓梯的方法，對(duì)比研究了單層盾構(gòu)隧道組合疏散模式:“橫通道+樓梯”、“樓梯+滑梯”的樓梯及橫通道間距的取值，還得到了雙層盾構(gòu)隧道自下而上的疏散