【摘要】：火災(zāi)是公路隧道安全運(yùn)營最大的威脅之一,火災(zāi)不僅會對隧道結(jié)構(gòu)造成破壞,而且威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,近年來國內(nèi)外的隧道火災(zāi)事故就是沉痛的教訓(xùn)。通風(fēng)控制作為隧道火災(zāi)救援的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,直接影響火災(zāi)的發(fā)展趨勢和危害后果,本文以秦嶺Ⅰ號隧道(上行線)為依托工程,針對單通風(fēng)井縱向通風(fēng)型隧道的火災(zāi)通風(fēng)進(jìn)行研究。本文利用計(jì)算流體力學(xué)數(shù)值模擬技術(shù),選用FDS軟件以秦嶺Ⅰ號隧道(上行線)為對象建立局部隧道模型,模擬最大熱釋放率為30MW的火災(zāi),結(jié)合隧道內(nèi)不同大小縱向風(fēng)對火災(zāi)的影響,以及隧道火災(zāi)通風(fēng)中常見的不利狀況,設(shè)計(jì)5種工況進(jìn)行模擬和分析,包括:模擬在不同縱向風(fēng)狀態(tài)下的隧道火災(zāi),觀測煙氣擴(kuò)散的規(guī)律,得出火災(zāi)的臨界風(fēng)速值;模擬在無縱向風(fēng)、較小縱向風(fēng)、臨界風(fēng)速狀態(tài)下的隧道火災(zāi),獲取隧道內(nèi)溫度場和煙氣場的變化規(guī)律,得出其對人員疏散、隧道結(jié)構(gòu)、火災(zāi)救援的影響;在通風(fēng)井通風(fēng)排煙模式下,模擬排風(fēng)道在不同風(fēng)速狀態(tài)下的通風(fēng)排煙,觀測排風(fēng)道的排煙效果,并給出排風(fēng)道排煙的建議風(fēng)速值。當(dāng)隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí),通常會遇到火災(zāi)規(guī)模難以判別、射流風(fēng)機(jī)開啟滯后和自然風(fēng)干擾的不利狀況,對上述不利狀況分別設(shè)計(jì)工況進(jìn)行模擬,通過對模擬結(jié)果的分析,得出以上不利狀況對人員疏散、隧道結(jié)構(gòu)、火災(zāi)救援的影響。結(jié)合以上研究結(jié)果,將火災(zāi)救援劃分為安全疏散階段和滅火救援階段,綜合考慮自然通風(fēng)力、交通通風(fēng)力、煙流阻力、風(fēng)機(jī)對火災(zāi)通風(fēng)的作用,通過分析,給出適用于秦嶺Ⅰ號隧道(上行線)在各階段的風(fēng)機(jī)控制策略,也可為同類型隧道的火災(zāi)通風(fēng)提供借鑒。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U453.5
【圖文】：

圖 1.1 隧道與通風(fēng)井風(fēng)道連接處的簡化效果圖隧道的機(jī)電通風(fēng)工程與火災(zāi)防煙和排煙系統(tǒng)合用，分期實(shí)施風(fēng)方式，上行線、下行線分別安裝了射流風(fēng)機(jī) 30 臺、24 臺建設(shè)。高速獨(dú)特的區(qū)位優(yōu)勢和道路等級優(yōu)勢，以及包茂高速秦嶺終行，導(dǎo)致部分大型貨車、拖掛車轉(zhuǎn)移至西漢高速行駛。根據(jù)得了 2017 年秦嶺Ⅰ號隧道上行線方向的交通量，整理數(shù)據(jù)后表 1.4 2017 年全年分車型交通統(tǒng)計(jì)量車型 小型車 中型車 大型車流量（輛） 1034698 425125 1680762通量導(dǎo)致了隧道內(nèi)的空氣污染十分嚴(yán)重，經(jīng)過 2010 年 9 月、分別對秦嶺Ⅰ號上行線隧道內(nèi)空氣的實(shí)測，數(shù)據(jù)顯示高峰擁堵-1，一期通風(fēng)工程已無法滿足隧道內(nèi)的通風(fēng)要求，亟待實(shí)施二

下行線隧道依舊采用全射流通風(fēng)模式，二期通風(fēng)工程的風(fēng)機(jī)房平面設(shè)計(jì)圖與現(xiàn)場圖如圖1.2 所示。圖 1.2 風(fēng)機(jī)房平面設(shè)計(jì)圖與現(xiàn)場圖1.4 研究內(nèi)容及方法首先確定本文研究的隧道通風(fēng)模式為“單通風(fēng)井送排式+射流風(fēng)機(jī)”組合式通風(fēng)，并以秦嶺Ⅰ號隧道（上行線）為研究對象，在國內(nèi)外隧道火災(zāi)的相關(guān)研究及實(shí)踐基礎(chǔ)上展開研究，主要研究內(nèi)容包括：1.選擇了以計(jì)算機(jī)模擬的方法進(jìn)行研究，有針對性的分析了隧道火災(zāi)的特點(diǎn)，全射流風(fēng)機(jī)模式下的火災(zāi)通風(fēng)理論，以及其與通風(fēng)井送排式組合模式下的火災(zāi)通風(fēng)理論。2.以往較多的研究依舊使用舊規(guī)范[35]推薦的將 20MW 作為隧道火災(zāi)最大熱釋放率，本文根據(jù)研究對象的實(shí)際情況，參照新規(guī)范[34]將 30MW 作為隧道火災(zāi)最大熱釋放率，設(shè)立多個(gè)工況進(jìn)行模擬，主要研究在不同縱向風(fēng)作用下的隧道火災(zāi)，隧道內(nèi)的溫度場和煙氣場的變化規(guī)律，得出火災(zāi)臨界風(fēng)速值，并對通風(fēng)排煙、人員疏散和火災(zāi)救援提出建議和指導(dǎo)。模擬通風(fēng)井的排風(fēng)道在不同風(fēng)速狀態(tài)下的排煙效果，給出在臨界風(fēng)速狀態(tài)下排風(fēng)道排煙的建議風(fēng)速。結(jié)合實(shí)際可能出現(xiàn)的難辨火災(zāi)規(guī)模情況給出建議方案，模擬和分析該方案對人員疏散和火災(zāi)救援的影響。模擬自然風(fēng)干擾和風(fēng)機(jī)開啟滯后的狀況，并對其帶來的安全威脅給出分析和評估。3.將以上模擬和分析的結(jié)果應(yīng)用到秦嶺Ⅰ號隧道（上行線）的火災(zāi)通風(fēng)中，綜合考

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2742452