第章城市地下空间防灾减灾技术《城市地下空间建设新技术》

城市地下空间建设新技术2016年7月全国注册土木工程师（岩土）继续教育必修教材*13.1概述13.2地下结构防火安全技术13.3隧道火灾动态火灾预警救援技术13.4小结第13章城市地下空间防灾减灾技术*隧道及地下空间安全问题的特点：隧道及地下空间环境较封闭，难及时有效的处置疏散救援困难，容易致群死群伤灾后修复困难安全&防灾国内外地下空间火灾、爆炸等灾害事故......地下空间开发呈现规模化、网络化、深层化的趋势13.1概述*2005年上海市地铁某标段盾构隧道进行旁通道冷冻法施工前的准备工作时，由于电焊工不慎，引燃水箱内冷却塔中的塑料散热片，引起火灾。火灾持续了约10min。火源起向下风侧约260m，向上风侧约170m隧道衬砌管片表面被熏黑。造成约15m范围内混凝土管片受到轻度到中度损伤，损伤层厚度最大达25mm13.2地下结构防火安全技术*1968年，德国汉堡莫尔费雷特（MoorfleetTunnel）公路隧道火灾中，隧道拱部和边墙混凝土发生了严重的爆裂13.2地下结构防火安全技术*1984年，英国萨米特（SummitTunnel）铁路隧道火灾中，隧道内最高温度达到1500℃，1900m范围的隧道衬砌受到了火灾损坏，其中严重破坏的范围为395m13.2地下结构防火安全技术*1996年，英法海峡隧道火灾中，600m～700m长一段衬砌受到不同程度的损伤，其中最严重的50m范围内原本厚45cm的衬砌管片混凝土剥落深度达30～40cm13.2地下结构防火安全技术*1999年，勃郎峰公路隧道火灾中，最高温度达到1000℃,大火持续了55h，隧道结构受到严重损坏，拱顶局部沙化13.2地下结构防火安全技术*2000年，瑞士圣哥达公路隧道火灾中，隧道内温度达到了1000℃，出事地段隧道顶部塌陷，隧道内部分路段被烧毁13.2地下结构防火安全技术*2001年，美国霍华德城市隧道火灾中，隧道结构被严重破坏，火灾造成横贯隧道顶部直径1m的铸铁水管破裂13.2地下结构防火安全技术*火灾对衬砌结构的损伤爆裂耐久性降低力学性能劣化内力变化及承载力降低大变形13.2地下结构防火安全技术*影响人员疏散和灭火救援工作的开展影响上部建筑以及临近构筑物正常使用功能的发挥降低地下结构的安全性，威胁隧道及地下空间日后的安全运营特别是处于高水压、软弱地层等情况下的盾构隧道、沉管隧道，可能导致密封及防水失效结构的修复和重新组织交通需要花费大量的人力和物力13.2地下结构防火安全技术*地层-结构符体系徒热力谱耦合坡问题热-力耦乌合问炸题火灾苹高温热致陶应力结构胀材料滨高温溪性能翻劣化不连稻续体滥系超静乳定体泰系结构-地层战相互敬作用13收.2地下凝结构持防火败安全蜜技术*混凝欣土高栋温后盆物理耀力学茄性能梢试验混凝峰土管萍片火煎灾高丝式温时福（高侨温后衔）力杰学行肌为管片牌接头火灾妹高温拆时（刑高温糖后）海力学危行为衬砌普环火则灾高析温时弹（高规温后类）力土学行挤为材料劝层次→构件声层次枕→结瓶构体较系层元次→刮结构厅、地悬层耦漠合13璃.2地下纹结构撒防火烫安全扎技术*混凝土强度：C50抗渗等级：P10塌落度：50±10cm配合比/kg/m342.5水泥水中砂碎石Ⅱ级低钙灰高效减水剂（早强型）NDZ-10004411606381135885.29主筋1Ф10（HRB335，热轧带肋钢筋）箍筋1Ф6.5（HPB235，热轧盘条钢筋）钢纤维2冷拔钢丝型钢纤维，直径0.9mm，长径比L/d=55，掺量60kg/m3（1）衬砌夜管片、接安头及宅衬砌透环1：3火灾狗高温的试验13讲.2地下翻结构博防火谁安全则技术*研究岸研究锡内容沾：火史灾对崭衬砌岭管片鹊的损崖伤机仗理、倦衬砌啄管片钩高温迷性能筐、衬凭砌管脏片接宵头高天温性错能火灾间场景荷：温魂度－限时间印曲线当选用在HC腔曲线混凝就土管屈片、叮接头火灾吹试验13与.2地下捏结构枯防火卡安全鸟技术*研究低内容询：衬爆砌环怪火灾孟高温睡时（盲高温陈后）娃的力危学性果能、肉承载刃能力证、破葵坏模循式、焰破坏嚷机理火灾坛场景排：温台度－敬时间厦曲线困选用任HC璃曲线混凝搭土衬砌音环火桌灾试岭验13扭.2地下灿结构繁防火卸安全蛮技术*火灾爪高温祝时衬泊砌管片丽内温探度场的传丧播分繁布规添律13馒.2地下届结构它防火偿安全夜技术*初始骄荷载渴状态脖对管片筝火灾膀高温缺力学无性能的影胶响13坝.2地下卸结构似防火恐安全安技术*火灾表高温锅导致替的衬砌挡环内末力重豪分布13他.2地下铜结构伏防火苗安全罪技术*接头敌位置毙对衬砌期环火赤灾高塔温破贩坏模膏式的影秀响13西.2地下逆结构绪防火指安全瓶技术*轨道项交通确9号披线桂爱林路剑站—忙宜山律路站靠区间皮隧道紫工程外径旱：6钞.2作m怕，衬汁砌厚撑：3曲50已m割m，菜环宽轰：1穗.2疼m环间鸡连接间：17根M3浑0纵向指螺栓踪蝶；块舱间连随接：2根M3枪0环向患螺栓管片堵混凝煤土等的级：C5仙5，抗半渗等败级：1.肆0妙Mp智a（2）地穗铁盾属构隧蝇道管片喊足尺烧火灾础试验研究13叶.2地下虽结构扛防火鸦安全磁技术*13匠.2地下枕结构绑防火督安全俭技术*管片源混凝增土高温饰爆裂5-看20麦mi奏n17则5-术50伪0˚C26两-5海1m篮m13蜘.1仅-5巩5.贸7%13国.2地下油结构前防火安安全饮技术*管片耕混凝歪土高温鸟爆裂13爆.2地下讲结构竞防火男安全裁技术*管片站纵向购接头债变形接头芹张角树变化13赏.2地下枣结构馒防火倒安全层技术*管片勾纵向接头护螺栓娘、止补水带割温度肃变化接头兄螺栓13音.2地下纺结构寄防火梁安全姨技术*管片狗纵向接头框螺栓秆、止购水带助温度烂变化接头壳止水廉带13俱.2地下球结构半防火角安全垄技术*火灾管高温玻下地冬下周敞围地层沾土体舒力学雹行为（3）结救构-地层学耦合女体系斯火灾睛试验疮研究（4）13表.2地下剥结构侮防火特安全投技术*火灾拖高温幅下大门直径谦装配即式衬砌尚结构喘体系吓渐进支性破金坏的机核理：1）火僵灾高答温作高用过目程中园，温超度在踢衬砌枝结构私内呈株现渐姑进性卷扩散双增加寸的过终程，响使得盏衬砌跨结构性体系友的混宣凝土迁、钢灰筋、异接头锤连接丹螺栓灰等力旁学性溉能也批在时晌间上封呈现固出出渐进俱性劣便化的过固程，过逐渐营从初散始值绳向失码效状璃态过存渡；2）由针于火砌灾时纽奉衬砌受内温湾度场剑分布俱的不悠均匀冶性不唐仅表旦现为璃沿衬柳砌结屿构厚阳度上颠的不碑均匀纳，同泽时也蠢表现梢为衬才砌结灶构体勾系不逼同部挣位温紫度分敏布的声不均疑匀，莫使得磨衬砌彻结构猜体系龟的破表坏表扭现出空间屑上的赢渐进峰性演熄变过程搅；3）火缺灾高伍温作帝用过字程中扶，衬裳砌结炒构体议系各躺位置塌初始爸受力竭状态唐不同岗，衬廉砌结勤构体渐系各硬位置船达到嚷破坏塔状态弦的时这间也铺不一弹致。网衬砌级结构位体系社表现长为从最蛾先破纯坏的潜薄弱殃环节抛开始咏，随着艰内力裕重分辞布和搭转移绩，破过坏状涝态逐鸭渐蔓践延，植在空亭间上梦衬砌页结构衫体系分呈现撞出渐给进性案破坏赢的现牢象；4）由豆于衬筛砌结惊构体炼系的变形券的延悬迟，在火异灾高弯温作卡用过袜程中有，由牛于荷听载的中变化仔及内骗力重俗分布班，衬保砌结粮构体孝系的怨变形疯、内芳力状尼态都散处在滥逐渐腊调整足、演鹿化的稀过程述；5）衬漆砌结回构体况系与糖周围办地层陕之间临的相互商作用稻及渐细进性凯调整吹与演毅化。13找.2地下棚结构尤防火义安全骡技术*13峰.3隧道亮火灾遵动态火灾座预警器救援技术2.总体故思路结合唯火灾把探测仁器收初集到订的数锹据实赖时重锅构地尝下空核间内柳火灾裂情况脱下的三维爱温度击、烟扫气场建立耽火源羊温升最曲线碌与火害灾类和型、乐火源疗热释餐放速滚率等卵重要世火情饮信息妄间的踩关系根据闻火势测的实棚际发岂展情腔况来茎选择括并实撇时调甜整疏已散方梯案，勿从而剂达到淹人员舟疏散皱的最醒合理舍化火情仙信息获取三维盏温度烟气厚场重仰构数字蛇化疏散边预案*13域.3隧道喊火灾释动态著火灾钻预警梦救援祖技术隧道脑火灾翅动态熊预警赔疏散俊救援举系统柏组成慨及功教能图*大断渐面隧喉道足尺壶火灾苗试验研究13乞.3隧道更火灾命动态孕火灾妇预警机救援此技术3.试验讽验证*高海勇拔寒该区特姻长隧孤道现场踪蝶火灾撞试验研究13攀.3隧道东火灾族动态丽火灾知预警芦救援母技术3.试验垦验证*4.本技粱术的银优点13延.3隧道斧火灾仪动态筒火灾私预警禁救援胶技术能提浪供火邮灾时大量出的关龙键信全息，包偷括火胳源点影位置贫，火弄灾大纺小和脑类型笛，温聚度场接，烟申气扩摆散范息围和层移动鸽速度裙，从此而更绑好地烈指导缩慧救援弹疏散膨工作直。实时核性：根携据火爸灾探进测器戚测得娇的信隙息实扔时地桨重构腰地下释空间全内的搜三维状温度解烟气帅场，凝从而驻实时害地调铸整所窝执行寄的应脉急疏毁散救些援预脸案。合理叼性：根匪据地产下空呀间内廉实际汽的火精势发嫁展情畅况来握选择欢相应坐的疏资散救郊援预狡案，覆从而诞能够蔽保证靠预案少实施弓的有袍效性架。火灾渐预警筑系统愈运行独状态饱实时蜓监测誉与评记估*独立持光纤游光栅买感温娱火灾公探测杰系统13解.3隧道卸火灾絮动态残火灾树预警字救援倚技术5.工程果应用*13呈.3隧道有火灾免动态哑火灾蜡预警旦救援滑技术5.工程用应用独立献光纤编光栅袖火灾搂探测塌系统卵布置根图*5.工程触应用13唐.3隧道喷火灾液动态蝇火灾耽预警怖救援舅技术中控筛室*13大.3隧道食火灾弓动态甩火灾仔预警忍救援抵技术5.工程阅应用现场胃火灾恒试验*13米.4小结（1）由末于环涛境的星封闭雄性，炼交通渔隧道饥的火且灾安果全是监一个