高速公路隧道火災(zāi)溫度場(chǎng)分布規(guī)律研究.pdf

1、隨著我國交通設(shè)施建設(shè)的發(fā)展,我國已經(jīng)成為世界上公路隧道規(guī)模最大和里程最長的國家,隨之而來的是隧道火災(zāi)頻率的上升和災(zāi)難規(guī)模的擴(kuò)大,研究隧道火災(zāi)已經(jīng)迫在眉睫,本文以甘肅新七道梁隧道火災(zāi)為研究對(duì)象,利用模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法詳細(xì)分析發(fā)生火災(zāi)后隧道空間內(nèi)以及襯砌內(nèi)溫度場(chǎng)的分布規(guī)律。
　　模型試驗(yàn)采用縮尺1:2.7,研究襯砌混凝土含水量不同時(shí),隧道發(fā)生火災(zāi)襯砌內(nèi)部的溫度傳播規(guī)律;利用CFD軟件建立網(wǎng)格模型,盡可能考慮實(shí)際的火災(zāi)規(guī)模、邊界條

2、件等,模擬隧道內(nèi)通風(fēng)速度不同時(shí),隧道空間內(nèi)部的溫度場(chǎng)分布規(guī)律,襯砌內(nèi)的溫度場(chǎng)分布規(guī)律,并分析人員逃生方法以及隧道火災(zāi)救援策略。
　　通過模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬分析,得出以下結(jié)論:
　　1、隧道空間內(nèi)部縱向拱頂溫度最高,距離火源較近的隧道空間溫度分布為O字形,距離火源較遠(yuǎn)處為上凸形;人員逃生盡可能從隧道中間位置、降低高度逃生,救援工作從火源上游展開,并盡量增大風(fēng)速,減小煙霧回流的影響;
　　2、火災(zāi)發(fā)生,距離火源越近,襯砌受

3、到火災(zāi)的影響越嚴(yán)重;拱頂襯砌溫度最高,拱腰次之,邊墻最低;
　　3、襯砌內(nèi)表面達(dá)到最高溫度的時(shí)間為10分鐘左右,高溫維持時(shí)間與火源燃料和氧氣供應(yīng)有關(guān),混凝土降溫速率較慢,降低到自然溫度一般需要時(shí)間在30小時(shí)以上;
　　4、隧道內(nèi)風(fēng)速越大,襯砌內(nèi)表面受到火災(zāi)影響范圍越大,擴(kuò)大的范圍主要為輕度損傷范圍,中度損傷和嚴(yán)重?fù)p傷范圍受風(fēng)速影響較小;襯砌厚度方向損傷隨著風(fēng)速的增大減輕;
　　5、襯砌內(nèi)的含水量對(duì)襯砌的最高溫度以及升溫