长大双洞公路隧道联络通道间距设置研究
发布时间：2020-12-16 13:14
为了更有效且经济地对双洞单向公路隧道联络通道的设置间距进行确定,本研究首先结合PHOENICS计算软件建立了某特长双洞单向公路隧道的计算模型,并对隧道内的火灾烟雾场及温度场进行了模拟研究;进而以修正的Crane模型及FED死亡模型为基础,以"高温-CO"叠加伤害为原则,通过微元积分的手段对火灾温度及CO浓度进行了进一步的修正,从而推导出了人员逃生过程中的生命损失值模型;再以荷兰学者在Benelux隧道内所进行的火灾人员疏散实验研究为基础,结合蒙特卡洛法给出了逃生人员的疏散时间及疏散速度的分布情况,最终将以上所得研究结果进行联立,得出了"联络通道间距—人员死亡概率"关系曲线。研究表明:双洞单向公路隧道发生火灾时,其通风风速超过临界风速时才会有利于下游温度及CO浓度的控制,否则通风将会对下游人员的逃生形成负作用。当环境风速为0 m/s且逃生距离为200 m时,人员逃生失败概率为1.008 65%;当环境风速为2.0 m/s且逃生距离为400 m时,人员逃生失败概率最大,其大小为3.319 91%。最终结合风险评价等级得出了长大双洞隧道联络通道间距应小于320 m为宜。
【文章来源】：地下空间与工程学报. 2020年04期 北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
PHOENICS计算模型
选取隧道火灾环境风速分别为0 m/s、1 m/s、2 m/s、3 m/s及4 m/s进行研究，并以0 m/s作为典型工况进行分析，其他研究成果可参考文献[13]。图3 时间温度曲线图(955～1 150 m)
图2 时间温度曲线图(760～930 m)图2及图3为隧道发生火灾后，10个特征位置处的“时间温度”关系曲线。不难得出，在火灾发生伊始，760 m处的环境温度在120 s内提升比较缓慢，在120 s时达到39℃，温度累计升高19℃。之后随着火灾的发展，温度迅速升高，直到1 350 s时达到629℃之高，而后逐步趋于稳定，温度最终维持于609℃并保持一段时间。对于距火源较远处的特征点，其环境温度随时间的变化规律基本与Z=760 m处的特征点保持一致，且距火源位置越远，温度的上升速率越慢，且达到最高温度点花费时间越长，同时最高温度值越小。而对于同一时间点，距火源位置越远，特征点的温度越低，且温度降低的速率越小，具体见图4。
【参考文献】：
期刊论文
[1]公路隧道火灾逃生距离及逃生风险分析[J]. 徐永,廖少明,李伟平,门燕青. 土木工程学报. 2012(12)
[2]基于人员疏散随机性的公路隧道火灾风险分析[J]. 张玉春,何川. 土木工程学报. 2010(07)
[3]特长公路隧道避难联络通道间距设置研究[J]. 任其亮. 交通标准化. 2009(11)
[4]特长公路隧道内的横通道间距和车行间距研究[J]. 安永林,彭立敏,杨高尚. 灾害学. 2007(02)
[5]隧道横向连接通道设置[J]. 贺春宁,乔宗昭,沈婕青. 地下工程与隧道. 2005(03)
博士论文
[1]特长公路隧道火灾独立排烟道点式排烟系统研究[D]. 吴德兴.西南交通大学 2011
[2]公路隧道运营风险评估及火灾逃生研究[D]. 赵峰.长安大学 2010
[3]公路隧道运营安全技术研究[D]. 王永东.长安大学 2007
硕士论文
[1]长大公路隧道火灾仿真及通风控制策略研究[D]. 李嘉麟.兰州交通大学 2017
[2]长大单洞公路隧道联络通道间距设置研究[D]. 任博.长安大学 2014
[3]公路隧道火灾人员逃生不确定性研究[D]. 吕勇.长安大学 2013
[4]公路隧道火灾人员安全逃生研究[D]. 杨震.长安大学 2012
[5]地铁站台及区间火灾数值模拟及逃生研究[D]. 要忠茹.长安大学 2009
[6]公路隧道火灾热释放率及通风方式研究[D]. 杨涛.长安大学 2009
[7]长大公路隧道火灾烟气数值模拟及逃生研究[D]. 卫巍.长安大学 2008
[8]公路隧道火灾通风排烟方式的数值模拟研究[D]. 潘屹.西南交通大学 2007
[9]公路隧道火灾对人行横通道间距设置的影响研究[D]. 范磊.西南交通大学 2007
本文编号：2920220
【文章来源】：地下空间与工程学报. 2020年04期 北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
PHOENICS计算模型
选取隧道火灾环境风速分别为0 m/s、1 m/s、2 m/s、3 m/s及4 m/s进行研究，并以0 m/s作为典型工况进行分析，其他研究成果可参考文献[13]。图3 时间温度曲线图(955～1 150 m)
图2 时间温度曲线图(760～930 m)图2及图3为隧道发生火灾后，10个特征位置处的“时间温度”关系曲线。不难得出，在火灾发生伊始，760 m处的环境温度在120 s内提升比较缓慢，在120 s时达到39℃，温度累计升高19℃。之后随着火灾的发展，温度迅速升高，直到1 350 s时达到629℃之高，而后逐步趋于稳定，温度最终维持于609℃并保持一段时间。对于距火源较远处的特征点，其环境温度随时间的变化规律基本与Z=760 m处的特征点保持一致，且距火源位置越远，温度的上升速率越慢，且达到最高温度点花费时间越长，同时最高温度值越小。而对于同一时间点，距火源位置越远，特征点的温度越低，且温度降低的速率越小，具体见图4。
【参考文献】：
期刊论文
[1]公路隧道火灾逃生距离及逃生风险分析[J]. 徐永,廖少明,李伟平,门燕青. 土木工程学报. 2012(12)
[2]基于人员疏散随机性的公路隧道火灾风险分析[J]. 张玉春,何川. 土木工程学报. 2010(07)
[3]特长公路隧道避难联络通道间距设置研究[J]. 任其亮. 交通标准化. 2009(11)
[4]特长公路隧道内的横通道间距和车行间距研究[J]. 安永林,彭立敏,杨高尚. 灾害学. 2007(02)
[5]隧道横向连接通道设置[J]. 贺春宁,乔宗昭,沈婕青. 地下工程与隧道. 2005(03)
博士论文
[1]特长公路隧道火灾独立排烟道点式排烟系统研究[D]. 吴德兴.西南交通大学 2011
[2]公路隧道运营风险评估及火灾逃生研究[D]. 赵峰.长安大学 2010
[3]公路隧道运营安全技术研究[D]. 王永东.长安大学 2007
硕士论文
[1]长大公路隧道火灾仿真及通风控制策略研究[D]. 李嘉麟.兰州交通大学 2017
[2]长大单洞公路隧道联络通道间距设置研究[D]. 任博.长安大学 2014
[3]公路隧道火灾人员逃生不确定性研究[D]. 吕勇.长安大学 2013
[4]公路隧道火灾人员安全逃生研究[D]. 杨震.长安大学 2012
[5]地铁站台及区间火灾数值模拟及逃生研究[D]. 要忠茹.长安大学 2009
[6]公路隧道火灾热释放率及通风方式研究[D]. 杨涛.长安大学 2009
[7]长大公路隧道火灾烟气数值模拟及逃生研究[D]. 卫巍.长安大学 2008
[8]公路隧道火灾通风排烟方式的数值模拟研究[D]. 潘屹.西南交通大学 2007
[9]公路隧道火灾对人行横通道间距设置的影响研究[D]. 范磊.西南交通大学 2007
本文编号：2920220
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