公路隧道運營安全技術(shù)研究.pdf

1、隨著公路隧道的長大化發(fā)展、車流密度的增長和行車速度的提高，公路隧道的許多運營安全問題大量出現(xiàn)。近年來國內(nèi)外發(fā)生多起隧道安全事故，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的社會影響。我國目前既沒有公路隧道運營管理的行業(yè)規(guī)程，也沒有一部完整的長大公路隧道防災(zāi)救災(zāi)預(yù)案。因此，對公路隧道運營安全技術(shù)展開研究，日益顯得重要。 本文提出了“設(shè)施是基礎(chǔ)，管理是關(guān)鍵，監(jiān)控是核心，預(yù)案是保障”的公路隧道安全運營管理體系；將公路隧道的防災(zāi)救災(zāi)對策系統(tǒng)劃分為指導(dǎo)思

2、想、安全等級、宣傳教育、交通管理、通風(fēng)控制、監(jiān)控與消防系統(tǒng)、建筑材料和附屬設(shè)施以及救災(zāi)體系八個子系統(tǒng)，對應(yīng)于每一個子系統(tǒng)，提出了詳細(xì)的防災(zāi)對策。 論文給出了我國公路隧道安全等級的劃分，同時考慮隧道的規(guī)模和交通量，把我國公路隧道的安全等級從高到低劃分為I、II、III、IV、V五個級別；詳細(xì)地給出了不同安全等級公路隧道對應(yīng)的防火設(shè)施配置表；給出了我國長大公路隧道運輸危險物品時的交通控制表。 國內(nèi)外現(xiàn)有的公路隧道火災(zāi)通風(fēng)設(shè)計

3、計算，沒有考慮火災(zāi)發(fā)生后的煙流阻力的影響。本文對隧道火災(zāi)煙流模型以及煙流阻力的計算公式進(jìn)行了簡化，將節(jié)流效應(yīng)煙流阻力、浮力效應(yīng)煙流阻力(火風(fēng)壓)計入隧道火災(zāi)通風(fēng)計算中，改進(jìn)了傳統(tǒng)的火災(zāi)通風(fēng)計算公式。 算例表明：煙流阻力數(shù)值較大，在火災(zāi)通風(fēng)計算時，必須計及它們的影響；在采用豎井分段縱向通風(fēng)系統(tǒng)中，如果著火點離豎井底很近，豎井內(nèi)的火風(fēng)壓將會較大，對于排風(fēng)豎井，其火風(fēng)壓甚至可以大于隧道內(nèi)形成臨界風(fēng)速需要的升壓力，即無需開啟軸流風(fēng)機(jī)，就

4、可以自動排煙。 針對當(dāng)前對公路隧道火災(zāi)特性研究較多，而與防災(zāi)救災(zāi)結(jié)合較少的現(xiàn)象，本文進(jìn)行了隧道火災(zāi)時基于溫度的人員逃生與救援研究。 通過對克拉尼(Cranee)公式的修改，給出了發(fā)生火災(zāi)時公路隧道內(nèi)人員基于溫度的逃生條件。采用有限元數(shù)值模擬方法，詳細(xì)研究了公路隧道內(nèi)不同風(fēng)速條件下，一輛小車、一輛卡車和兩輛卡車相撞發(fā)生火災(zāi)時的溫度場，將計算結(jié)果與人員逃生和消防救援相結(jié)合，詳細(xì)地給出了不同火災(zāi)規(guī)模時，隧道內(nèi)人員的逃生方向、安

5、全區(qū)域和消防救援的具體安全位置；同時研究了橫通道開啟對人員逃生區(qū)域和救援位置的影響。 在上述研究成果的基礎(chǔ)上，本文以雁門關(guān)公路隧道(5.65km)為工程依托，詳細(xì)地制定了長大公路隧道交通事故、火災(zāi)事故和危險品事故防災(zāi)救災(zāi)預(yù)案；為了檢驗預(yù)案的可行性，在雁門關(guān)隧道舉行了滅火救災(zāi)現(xiàn)場演習(xí)。記錄了演習(xí)過程中各部門反應(yīng)時間，并檢測了現(xiàn)場環(huán)境指標(biāo)。為科學(xué)合理地制定長大公路隧道的防災(zāi)救災(zāi)預(yù)案和運營管理手冊，提供了大量翔實的現(xiàn)場資料。