海底公路隧道（精选8篇）
海底公路隧道 篇1
1概述
众所周知, 白天司机驾车高速驶入隧道, 人的视觉会有一段不适应明暗的突变盲区, 而从隧道口出来, 人的视觉同样无法适应这种明暗的突变。采用智能调光, 可以使入口和出口的灯光有一个渐变的适应过程, 使隧道的基本照明在任何时候都保持均匀适宜的照度, 避免由于灯具亮暗排列的间隔性而造成的频闪现象, 消除由于受明暗的刺激而产生的行车安全隐患。
传统的照明供电控制一般采用主电源经配电箱分成多路配电输出线提供照明灯回路用电, 由串接在照明灯回路中的开关面板直接通断供电线路来实现对灯的控制, 灯只有开/关, 无逻辑时序及亮/暗调光控制, 因而无法形成各种灯光亮度组合的场景及系统控制。
2工程概况
厦门东通道 (翔安隧道) 工程起自厦门岛五通, 接厦门岛内仙岳路 (城市快速干道) 和环岛公路, 止于厦门市翔安区西滨。隧道总长6050米, 跨越海域部分长约4200米, 最深处位于海平面下70米。隧道照明及两岸接线照明项目为海底双洞双向六车道公路隧道的照明及在两行车隧道之间平行设置服务隧道的照明和两岸接线照明系统安装工程。
本次设计主洞隧道照明方案定为基本段采用荧光灯带照明, 洞口加强段适当增加一些高压钠灯作为加强照明。服务隧道照明方案定为荧光灯照明。荧光灯方案灯具造价较高, 但光线柔和, 显色性好, 有着极高的均匀度, 特别是通过无级调光控制, 洞内亮度变化舒顺平缓, 由于灯具密集, 车辆没有暗影响, 营造出类似于白天的照明效果。荧光灯连续设置, 连续带状照明, 可以为隧道内营造一种较好的景观, 且有利于诱导驾驶员的视线, 非常有利于交通安全。
3系统综述
本系统由监控制中心计算机、调光模块、DTK622转换接口、调光应用软件及STP5屏蔽双绞组成, 所有模块按菊花链式连接组成分布式Dy Net网络, 实现数据的传输。照明调控系统结构示意图见图1。
本系统具有广泛的兼容性, 可通过PC机、控制面板、中控室进行调光控制。如果需要改变控制方案, 只需对系统软件作适当的修改即可实现, 因此具有高度的灵活性。
本智能照明调光控制系统采用主电源经可编程控制模块后输出供照明灯用电, 灯的开/关和调亮调暗由监控中心计算机控制, 控制模块与上位机之间通过一条控制总线互相连接起来, 控制模块内部有微处理器, 存贮器和控制总线的接口电路, 它们完全处在低压情况下工作, 所有控制器可通过编程实现对各灯路的亮度控制, 于是就产生不同的灯光场景及系统控制的效果。控制系统能够自动运行, 隧道的点灯模式和亮度在监控中心计算机上设置, 计算机上预设各种控制预案。
4隧道照明智能调控系统施工方案
4.1施工内容
本次施工主要包括调光模块、网桥、USB转接口的安装, 以及电源线、控制线的敷设和系统调光调试等。
4.2施工流程图
调控系统的施工流程图见图2。
4.3施工注意事项
4.3.1施工准备。做好调光设备到货后库房存放、试验操作台及检验用的仪器仪表的准备。
4.3.2单体试验。调光设备到货后首先进行到货检验, 检验外观并抽检部分设备进行单体试验, 在安装之前要逐个进行单体试验。
4.3.3调光设备安装。调光设备的安装是在照明配电箱集成中同时进行的, 包括模块的固定, 电源线、信号线的布线以及接线的校对。
4.3.4缆线敷设。控制线敷设在荧光灯调光模块与调光镇流器之间, 要求穿管敷设, 可采取与网线共用一个管道。网线敷设在调光设备之间, 进出设备采用端子固定方式, 在监控中心设备与隧道洞口之间单独敷设, 敷设方式为穿管。
4.3.5监控中心施工。包括设备安装、调光软件安装、缆线敷设等。
4.3.6系统调试。调试之前先进行网络通道检测, 通信通道畅通后进行系统调试, 实现上位机对隧道灯具的调光控制并把调光的状态数据反馈到上位机。
4.3.7系统联合调试。主要在监控所内, 实现隧道主监控系统软件对调光系统的联网运行。
5海底公路隧道施工控制要点分析
5.1采用耐火型调光模块控制电缆
由于控制电缆与供电电缆同在桥架上敷设, 考虑强电干扰和公路隧道特殊情况, 采用NH-KVVP-2×1控制电缆代替原设计的ZR-BV-2×1型电缆。采用耐火型电缆, 提高了电缆的防火等级, 一旦发生火灾, 不会使应急荧光灯失去控制, 并且, 减少了交流电源对控制信号传输的干扰。
5.2照明分支电缆采用多根单芯电缆
将原设计的三相多芯分支电缆, 改为多根单芯电缆, 按传统的电缆敷设方式将分支电缆敷设到位, 电缆基本固定以后即可安装穿刺线夹。这样施工增大了灯缆穿刺分支电缆的安装距离, 减少了分支电缆护套的开剥次数, 保证了电缆护套的完整性从而减少了对电缆护套与绝缘的破坏, 同时整个安装过程不需要对导线和线夹做特殊处理, 操作简单、快捷, 且需要的安装空间很小, 可以大大提高安装效率, 而且由于是单芯电缆是独立敷设, 且单独穿刺, 大大降低了后期维修的难度。
5.3应用化学锚栓提高承载能力
隧道桥架质量大, 数量多, 桥架承重较大, 为了满足桥架的承载能力, 将桥架安装底板膨胀螺栓改为化学锚栓, 进一步提高了电缆桥架和隧道壁的承载能力。化学锚栓具有以下特点:对基材无膨胀积压应力, 适用于重荷及各种震动荷载;安装间距和边距要求较小;安装快捷, 迅速凝固, 不影响施工进度;施工温度范围广, 从-5℃～+40℃。抗酸碱, 抗老化, 抗热防火, 湿度敏感度低与混凝土的亲和力好, 相当于预埋件效果等等。
5.4电缆引入采用综合管沟与架空电缆桥架
根据变配电所及监控中心的位置, 以及高、低压供电系统及通信、监控系统均在隧道顶和两侧架空电缆桥架敷设的特点, 在隧道顶部和入口处采用综合管沟与架空电缆桥架引入隧道的方法, 不仅解决了高、低压供电电缆及监控电缆的敷设经路, 还有效的节约了电缆线路长度, 改善了电缆施工敷设中重复引上、引下及弯曲半径过小的问题, 为工程的实施及今后的维护提供了质量保证和便利。
6结语
我国高速公路已越来越多地采用隧道照明智能化控制技术和节能技术, 而采用隧道照明智能调控系统, 可以使入口和出口的灯光有一个渐变的适应过程, 使隧道的加强照明和基本照明在任何时候都保持均匀适宜的照度, 避免了由于灯具亮暗排列的间隔性而造成的频闪现象, 消除由于受明暗的刺激而产生的行车安全隐患。基于此, 采用无级调光系统的照明设计不仅能达到照明控制智能化, 操作简便, 降低管理成本, 同时在满足安全行车的同时, 使照明效果更加舒适和美观。
海底公路隧道 篇2
海底隧道和海湾大桥的分工也已经明确，海底隧道负责客流运输，只准通行大中小型客车，禁止货车通行;海湾大桥则主要负责物流运输，可通行大货车。
按照国务院和山东省相关规定，青岛市规定，春节、清明节、劳动节、国庆节等4个国家法定节假日及当年国务院办公厅确定的上述法定节假日连休日，自节假日第一天00：00起至节假日最后一天24：00止，对7座及以下载客车辆免收车辆通行费。
海底隧道防渗新技术 篇3
关键词：海底隧道,防渗,混凝土
0 引言
渗漏是长期困扰混凝土隧道工程的一项技术难题, 在北方渗漏出会因反复冻融使混凝土强度降低, 已有不少公路隧道因渗漏和冰冻造成了大量的交通事故和一定的经济损失[1]。
目前隧道渗漏水现象已引起国内工程界足够的重视, 现在新的防水材料、新的解决方案、新的防水施工工艺的引进和推广应用使隧道防水技术的发展上升到一个新的台阶, 尽管如此, 仍有不少隧道建成初期出现了一定程度的渗漏。其主要原因是施工中将防水层破损[2], 围岩中的裂隙水从防水层的裂缝中渗出形成漏水。
1 工程概况
本项目隧道工程全长1570米, 隧道河中段长约530米, 是施工难度最大的一段, 设计双向四车道及人行道, 车速为50km/h;车道限界高度5.6米, 车道宽度2×3.5米;设计使用年限为100年;抗震设防标准:按7度设防, 按8度采取构造措施。本文项目为粤澳合作重要项目之一, 备受各界关注。
隧道工程通常都会设计完整的排防水系统, 在负向渗水压力较小的情况下, 化学灌胶法不失为一种快速、有效的解决办法, 但本项目为海底双向行车隧道, 中段水深大约30米, 负向承受水的压力较大, 工程建设初期出现严重滴漏, 需要提供一种极高性能的负向防渗解决方案, 具备如下要求:
(1) 承受50米深负向渗透压力; (2) 长效负向抗渗; (3) 可以施工在湿混凝土结构表面 (常见油漆, 如:环氧、乙烯基类, 需要的混凝土含水率≤6%) ; (4) 涂层同混凝土结合力好, 不容易起皮、剥落; (5) 工期极短, 要求施工方法及工艺流程简单、快速交付验收及使用; (6) 涂料应当安全, 无毒害, 确保施工人员的身体健康和人身安全。
综上所述, 常规的环氧类、乙烯基类等涂料无法满足该项目的防渗要求。
2 Intercrete解决方案及产品性能
由于项目滴漏严重, Intercrete产品为水性材料, 需要至少2小时的固化时间, 才能用于接触水/浸泡环境, 某国产化学灌胶产品可以为Intercrete负向抗渗系统提供1-2周的不渗漏的应用环境, 故此项目实为两个品牌合作提供解决方案。
化学灌胶法是修补裂缝的常用方法之一, 它是通过专用设备, 向裂缝中注入高分子化学胶材, 使被处理的部位胶结、增强与加固并形成整体, 达到防渗、堵漏和加固的目的。
化学灌胶的工艺流程见图1。
阿克苏诺贝尔国际油漆2011年从英国引进了Intercrete系列产品, 为混凝土结构所面对的问题提供解决方案。它可以施工在潮湿的混凝土表面, 且可以在极短的时间内重新投入使用。
本项目所使用的Intercrete 4840是一种双组分、水性、环氧和水泥改性聚合物涂料, 为混凝土和黑色金属提供保护。它采用先进的水泥化学、硅微粉、纤维、环氧和丙烯酸苯乙烯共聚技术, 提供多功能的防护, 并具有更强的耐化学性。被证明在低于95℃的温度下与阴极保护系统兼容。Intercrete产品结构图及扫描电镜图分别如图2、3所示。
Intercrete 4840应用于混凝土池体、围堰等具有极高的耐水渗透性以及抵抗CO2及H2S渗透的性能。2mm厚度的涂层可以承受正/负向高达10Bar (1MPa, 100米水深) 的压力而不渗透。2mm的Intercrete 4840相当于6000mm厚的混凝土所具备的耐水渗透性。同时也相当于100mm厚度的混凝土所具备的抵抗CO2扩散的能力。性能检测结果如表2所示。
3 Intercrete施工
Intercrete 4840施工适用于刷涂, 刮涂和无气喷涂。本项目使用无气喷涂施工, 效率非常高。推荐的无气喷涂设备包括但不限于:
(1) GRACO KING 45:1/60:1比例;
(2) GRACO NXT 45:1/60:1比例;
(3) GRACO G-MAX II 7900。
备注:使用前务必咨询相关设备生产商其使用方法。
4 结论
工程实践证明, Intercrete4840具备优异的负向抗渗性能, 可以施工在湿混凝土结构表面, 施工效率高, 快速交付验收及使用, 施工方法及工艺流程简单, 涂料安全、无毒害。非常适合具有长效防水防渗要求的海底、江底、公路、地铁隧等隧道项目, 具有广阔的应用前景。
参考文献
[1]王大为, 吕康成, 崔凌秋, 解赴东.东北公路[J].2001, 03:76-77.
[2]赵利坤.浅谈公路隧道防水层施工中的注意事项[J].山西建筑, 2007, 4 (10) :317-318.
海底公路隧道 篇4
1 防排水系统做法
1.1 施工排水
顺坡施工时排水坡度与线路坡度一致,水沟结合结构排水工程设在边墙一侧,选择经计算应做到满足排除渗漏水和施工废水的需要的断面尺寸。洞内渗漏水和施工废水,经排水沟引至竖井底所设的集水坑,由高扬程水泵引排至洞外的废水处理池。隧道上坡自然排水,每50m设一集水坑,隧道下坡开挖采用管道排水。在边墙挂排水管,用WQ15-28-4型潜水泵将积水抽到排水管排至隧道设置的积水箱内,由潜水泵抽至地面的沉淀池内,经沉淀后排入指定下水道。
1.2 防水施工
设计结构混凝土强度等级为C40、防水等级P8,夹层防水层由土工布和防水板组成,采用全包防水,施工缝、变形缝采用背埋式橡胶止水带和Ω形中埋式钢边橡胶止水带。
1.3 铺设土工布
在初期支护表面,采用暗钉全断面或半断面铺设土工布。
1.4 防水板铺设要点
须采用无钉法,防水板与粘结块之间要粘结牢固,防止在施工中脱落;保证相邻两环防水板搭接宽度,短边不小于150mm,长边不小于100mm;相邻两幅接缝需错开,结构转角处错开距离大于600mm,以保证与下一组衬砌防水板搭接宽度及操作方便;防水板搭接处采用热合焊接法,且均匀连续,不得有假焊、漏焊、焊焦、焊穿现象;防水板全部焊接完毕后,必须逐环逐道进行质量检查;防水板间焊缝一般用肉眼检查,当两层经焊接在一起的板呈透明状、无气泡,即熔为一体,表明焊接牢固严密,必要时可用充气法检查;加强防水层保护,如设临时挡板,以防机械损伤或电火花烧伤防水层;模筑混凝土时,振捣棒不直接接触防水层;二次衬砌模筑混凝土作业前对防水层全面检查,发现有破损则采用同质材料热焊修补。
1.5 施工后处理
二次衬砌拱部进行回填注浆,浇筑二衬时,沿拱顶部位预埋32注浆管,间距5m左右,埋设前,加止水环,环与钢管之间满焊,内管头用无纺布包裹。在完成一个施工段后即采取隔孔循环注浆。浆液采用水泥浆,W:C=0.6～1,压力为0.5～1MPa。对注完浆的预埋管进行露头切割,孔内用掺入膨胀剂的树脂砂浆填塞。为保证变形缝、施工缝的防水质量,必须保证环向及纵向止水带位置的正确和混凝土灌注时挡头板不移及不漏浆,确保施工缝、变形缝止水带的施工质量,安装方法如下。施工前,先排干积水和切断外部流入施工面的地表水。环向挡头板及止水带固定采用挡头板方木夹住止水带,止水带用铁丝将拉结固定在定位扁铁条上,变形缝挡头板用沥青软木板兼作变形缝填充材料,用斜撑固定挡头板,使挡头板位于在线路方向的一平面上,并用小木板封闭挡头板与围护结构等间的缝隙。衬砌混凝土施工灌注时,用插入式捣固器从捣固窗口加强振捣止水带两侧混凝土。变形缝一侧混凝土达到规定强度后,只拆除挡头板的支架方木。采用相同的方法固定另一侧的止水带,混凝土灌注时先行灌注该部位的混凝土,并加强振捣。
2 防排水系统应用保障措施
2.1 渗漏水处理管理方法
加强隧道渗漏水处理,提高施工现场施工管理水平。如合理埋设PVC花管,合理进行混凝土路面施工,将积水引向边沟,避免出现积水现象。在无仰拱地段,凿开并加深两侧边沟,降低地下水位,合理控制隧道排水管道的埋设深度,对地下水位有压力的部位,应该合理设置仰拱,考虑围岩的基本情况,适当将边沟凿深,让沟底形成突变,并放缓坡度,降低地下水,减少地下水向路面的渗漏,实现对工程质量的有效控制和管理,增强防水处理效果。单向坡排水的隧道,坡顶洞口段设置成反坡,让边坡水流能够向洞口排出,减少隧道边沟的流水量,更好满足防排水需要,促进海底隧道路面防排水效果提升。
2.2 防排水管理方法
加强整个隧道的防排水管理,让施工处理变得更加有效,促进防排水管理水平不断提升。隧道渗漏处理应结合渗漏水病害处理经验,加强设计和管理,合理进行初期支护,对二次衬砌科学设置防水板。如初期支护与二次衬砌间每10～15m设置一环50软式透水管盲沟,对分散的单个漏水点来说,如果水量较小,也用50软式透水管盲沟引水和排水;如果水流量较大,采用聚乙烯塑料管引水和排水,大面积淋水地段用TX弹性软式排水槽,将雨水顺利排出。防水板背面底部用100软式透水管设置成纵向盲沟。为彻底消除路渗水和冒水现象,底部设置排水盲沟,纵向施工缝用100TS弹塑软式透水管,横向10～15m设置一道,将隧道底部渗水引至排水侧沟。水流量较大或者冒水地段,适当加密排水盲沟的设置,以便取得更好的施工效果,有效预防隧道渗漏水现象。
2.3 较低路面防水管理方法
如果隧道位置较低,附近雨水容易汇集,则应该加强防排水设计,促进施工效果提升。隧道中央纵向排水管设于隧道调平层下部,排水管可采用300的钢筋混凝土花管,纵向间距20cm为宜,将雨水排至洞外。隧道两侧边缘底部设置双壁波纹透水管,边墙脚设160的PVC管。横向排水管采用100钢筋混凝土花管,纵向间距4m,并且不同的防排水管道用三通连接,预防雨水渗漏现象,为隧道施工创造条件。
2.4 防水混凝土施工管理方法
加强隧道混凝土施工质量控制,提高防渗漏能力,确保施工效果。注重水泥、砂石和外加剂等施工原材料质量检测和控制,不合格材料不允许用于施工。做好隧道混凝土的浇筑、振捣、养护施工,实现对工程质量的有效控制。混凝土振捣时坚持快插慢拨原则,用力适中,振捣落实到位,提高工程质量。做好隧道养护工作,施工完成后覆盖草袋并及时洒水养护,避免裂缝现象出现,提高隧道混凝土质量和防渗漏效果。
2.5 防水板和止水带施工管理方法
合理设置防水板,做好混凝土喷射工作,确保平整度合格,提高表面处理效果,然后安装防水板。重视防水板连接和张挂时的质量控制,严格遵循防水板施工流程,提高防渗漏效果。加强止水带安装施工质量控制,考虑隧道地质构造、混凝土施工效果等内容,加强安装施工管理,确保连接严密到位,避免渗水漏水情况发生。
3 结束语
为确保厦门海底隧道防排水施工效果,应该落实各项施工技术,加强施工质量管理,处理存在的缺陷。从而提高防排水施工效果,为海底隧道的有效运营创造条件。
摘要：防排水施工是海底隧道工程建设的重要内容,为施工单位重视和关注。结合厦门海底隧道防排水施工具体情况,介绍相应的防排水施工技术措施,提出相应的质量控制对策。
关键词：厦门海底隧道,防排水系统,工程应用
参考文献
[1]梁巍,郭小红.厦门翔安海底隧道防排水设计与施工介绍[J].地下与隧道防水,2008(2):23-27.
海底公路隧道 篇5
厦门翔安隧道是中国大陆第一座海底隧道,隧道总长6050m。主隧道双洞双向六车道的照明共设置了荧光灯12086盏组成连续灯带,并在隧道进出口处设置高压钠灯356盏,同时在服务隧道设置荧光灯1178盏组成隧道照明系统。
2照明方案
由于隧道的构造比较特殊,它的两侧和顶部是封闭的,当车辆驶入或驶出隧道时,亮度的突变容易使视觉产生“黑洞效应”或“白洞效应”[1]。为了更好地利用隧道来提高交通流量,合理的隧道照明有至关重要的作用。
主隧道照明方案基本段采用荧光灯连续灯带,隧道口加强段采用高压钠灯作为加强照明。高压钠灯灯具的优点是光效高,使用寿命长,照明效果好。灯具控制采用电源控制,根据洞外亮度的变化关闭部分灯具从而调整亮度。
2.1亮度指标
以右线隧道YK6+559~YK12+610为例,各区间亮度指标及灯具设置情况如表1所示。
2.2照明灯具安装与选型:
隧道灯具安装在电缆桥架下方,安装高度为5.7m。隧道照明方案定为基本段采用两列排布2m间隔的58W单管荧光灯组成连续灯带,在洞口加强段分别按入口段、过度1段、过度2段、出口段设置两列排布的400W、250W及150W高压钠灯作为加强照明。根据设计要求,荧光灯光源采用节能效果的T8型58W无极荧光灯,隧道灯具防护等级为IP65,灯具尾线接线方式采用绝缘穿刺线夹T接。
3照明灯具的调光和控制
调光系统是翔安海底隧道照明系统的重要组成部分,系统由监控中心计算机、调光模块(图1)、转换接口(图2)、调光应用软件及STP5屏蔽双绞组成,所有模块按菊花链式连接组成分布式网络,实现数据的传输。
该系统针对海底隧道远程控制组成的网络,控制系统是基于计算机网络技术的全数字、模块化、全分布式系统结构,通过总线传送控制信号,利用图形监控软件,轻松实现远程控制。系统具有广泛的兼容性,可通过PC机、控制面板、中控室进行调光控制。如果需要改变控制方案,只需对系统软件作适当的修改即可实现,具有高度的灵活性。
控制系统可自动运行,并可在海底隧道监控中心计算机上设置各种控制预案,预设不同的点灯模式和亮度。
该系统调光荧光灯采用高频电子调光镇流器控制器,高压钠灯采用前沿相控调光器,荧光灯根据照明分级进行无级调光,加强段高压钠灯根据洞外亮度仪检测的环境亮度值进行调光控制。
隧道照明采用配电柜内安装了调光模块,采用全分布式智能照明控制系统对隧道内部的灯光进行智能化控制。调光系统对隧道高压纳灯回路按晴天、阴天、晚上和夜间4级进行开关式控制;可对荧光灯可调光电子镇流器输出0-10V控制信号,从而连续无级地调节荧光灯亮度[2]。控制系统可采用远程控制,通过双绞线组网并传送控制信号实现远程控制。
4调光过程及结果分析
4.1调光控制
照明回路按晴天、阴天、晚上和夜间4级进行调光控制。
(1)晴天白天开启所有照明灯具;
(2)阴天白天和傍晚关闭入口段的晴天照明回路的灯具(400W、250W高压钠灯开一半,其他全开);
(3)夜晚关闭入口段及出口段的所有加强照明灯具,仅保留基本照明灯具;
(4)后半夜再将基本照明减少一半。
4.2调光过程
(1)本次调光测试段选取右线隧道YK6+559~YK12+610,自早上8:00开始,16:00结束,历时8小时。
(2)在综合考虑远程控制信号稳定性及可靠性等各方面因素的前提下,本次测试采取直接单机控制配电箱内调光模块,对隧道内部的灯光进行智能化控制。
4.3现场测试
4.3.1测点分布
沿隧道车道宽横向选取12个测点,间距937.9mm;纵向选取4个测点,间距1000mm,如图3所示。
4.3.2路面照度测试及亮度换算
为了便于计算,一般是先计算平均照度,而后根据路面所选用的材料,选定换算系数,再换算成亮度[3]。由于翔安隧道路面采用沥青路面,平均照度换算系数选取15Lx/cdm2[4]。
经现场测试(图4、图5)并换算,亮度结果如表2所示,各段亮度指标均大于设计亮度指标。
4.3.3均匀度检验:经过四阶段调光测试,测算换算每阶段区间隧道照明均匀度加强段大于0.79,基本段大于0.46,均匀度指标均满足设计要求。
4.4结果分析:
(1)隧道基本段照明采用荧光灯,灯具特性光线较为柔和,均匀度较高,同时灯具设置非常密集,车辆没有暗影,制造出类似于白天的亮度。
(2)荧光灯设置为连续灯带,有利于诱导驾驶员的视线,非常有利于交通安全,同时营造出较好的景观。
(3)隧道荧光灯采用高频工作,在调光时未产生滚动或频闪现象,很大程度上减轻驾驶员视觉疲劳。
(4)采用智能调光控制,使隧道入口和出口的亮度有一个渐进的适应阶段,白天驾驶员驾车高速驶入隧道,人的视觉舒适,未出现不适应明暗的突变盲区,而从隧道口出来,同样亮度过度平缓,未出现明暗的突变盲区,消除由于受明暗的刺激而产生的行车不安全隐患。
(5)通过无级调光控制,隧道内亮度的变化较为平缓,在调低照明水平的同时,任何时候都保持均匀舒适的照度,亮度连续变化,符合人眼的视觉生理特性。
5结论及建议
经过六年多系统运行,翔安海底隧道照明效果良好,得到社会一致好评。应用智能照明调光控制,达到照明控制智能化,操作简便,有效的对洞内各照明段亮度进行调节,且配合连续无级荧光灯,使司机在各种气候情况下均能舒适的驾驶,同时降低运营成本,在满足安全行车的同时,更加舒适和美观。
由于翔安隧道位置处于海底,是岛内至翔安的重要交通要道,其坡度大、车流量大等特点,使得车辆尾气残留物极易附着在灯具表面,导致隧道亮度整体下降,故而运营期间必须做好隧道送排风工作,并及时清理灯具表面附着物。
摘要：本文以厦门翔安海底隧道右线隧道YK6+559~YK12+610为例,介绍了智能照明调光控制连续光带,并结合实际照明效果和测试分析加以验证,得出智能照明调光控制方案的可行性,保证良好的隧道照明效果。
关键词：海底隧道,调光控制,亮度
参考文献
[1]陈仲林,孙春红.公路隧道照明设计研究[J].灯与照明,2007(9):32-52.
[2]尤三伟.厦门翔安隧道照明调光系统方案分析[J].公路隧道,2012(1):25-33.
[3]赵忠杰.高等级公路隧道照明工程设计与研究[J].西安公路交通大学学报,1999(2):55-57.
海底公路隧道 篇6
关键词：大断面,海底隧道,爆破设计,震动特性
西方发达国家自20世纪30年代起就开始修建海底(水下)隧道。迄今拥有海底(水下)隧道的国家主要有日本、英国、法国、美国、挪威、澳大利亚、丹麦、冰岛等,修建的过程并非一帆风顺。尽管国外在修建海底隧道的过程中积累了丰富的经验,但海底隧道地质条件复杂,施工风险大,施工中如果发生突水、失稳等灾害,后果将非常严重。
1 工程概况
厦门海底隧道是中国大陆第一条采用钻爆暗挖法施工的海底隧道。行车隧道开挖最大断面尺寸为17.04 m×12.56 m(宽×高),净宽13.5 m,建筑限界净高5.0 m,最大面积170 m2,是世界上第一条大跨度海底隧道。本工程为该隧道的A3标,周围环境较为简单,爆破场地四周200 m内没有居民区,但主要工程位于海底之下,对爆破震动安全要求很高,主要是保护围岩尽可能小的受到扰动,以便减小围岩渗透量和避免由于围岩扰动而出现大的突水。对爆破产生的飞石和空气冲击波安全要求较高,主要为了保护设备和施工人员的安全。
2 爆破设计
2.1 钻机型号选择
根据长期施工经验,炮孔直径40 mm～42 mm。三臂电脑凿岩台车,型号:21SGBC-CR,挪威产;风动凿岩机,型号:YT28,中国天水产。
2.2 爆破器材选择
海底隧道开挖,炮孔内水量大,炸药选用岩石乳化炸药,药卷直径为32 mm;周边眼采用光面爆破,炸药为乳化炸药,药卷直径25 mm,普通导爆索;雷管选用GB-6378系列1段～20段非电毫秒雷管。
2.3 掏槽形式选择
隧道爆破的掏槽眼是爆破成败的关键,也是产生最大震动速度的部位,大量实践和研究表明采用楔形掏槽能有效减少爆破震动,根据该隧道实际情况,隧道掏槽均采用楔形掏槽形式。
2.4 Ⅱ,Ⅲ级围岩爆破设计
主洞Ⅱ,Ⅲ级围岩台阶法开挖轴向震动测试的爆破参数和炮孔布置均与径向开挖相同,开挖断面面积约为62.5 m2,开挖高度为6.0 m,开挖宽度14.59 m,掏槽眼深度2.0 m,周边眼1.8 m。炸药单耗为1.0 kg/m3,周边孔眼距为60 cm,掌子面炮眼数目为124个(其中周边眼37个左右)。炮眼布置见图1。
2.5 钻孔施工要求
钻眼前绘出开挖断面中线、水平线和断面轮廓线,并根据爆破设计标定炮眼位置;掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不大于5 cm;辅助眼深度、角度按设计施工,眼口排距、行距误差均不大于10 cm;周边眼位置在设计断面轮廓线上,允许沿轮廓线调整,其误差不大于5 cm,眼底不超出开挖面轮廓线10 cm;内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于5 cm,炮眼深度超过2.5 m时,内圈眼与周边眼以相同的斜率钻眼;当开挖面凸凹较大时,则按实际情况调整炮眼深度,力求所有炮眼(除掏槽眼和底眼外)眼底在同一垂直面上;钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查,并做好记录,有不符合要求的炮眼应重钻,经检查合格后,准备装药起爆。装药分片分组,严格按爆破参数表及炮眼布置图规定的单孔装药量、雷管段分别“对号入座”。装药前将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净。所有装药的炮眼均堵塞炮泥,周边眼的堵塞长度不小于20 cm,确保连线无漏连现象,另外,为减少粉尘的扩散,在炮眼堵塞时,装入水袋。
3 爆破震动特性研究
3.1 试验目的
对于钻爆法施工的海(水)底隧道,要进行控制爆破,以减小松弛圈的厚度;减小爆破震动,以保护隧道围岩及结构的稳定和环境安全。同时在隧道开挖时进行爆破震动监测,及时反馈信息,调整爆破参数,减轻爆破震动效应,从而确保隧道施工安全。
3.2 试验内容
为了分析爆破震动在各个方向上的影响区域,特别是分析爆破震动对隧道覆盖岩层的稳定性,我们对钻爆开挖时隧道轴向和径向方向的震动进行了测试,并在此基础上归纳分析出各个方向上的震动衰减规律。
3.3 试验结果及分析
主洞Ⅴ级围岩轴向震动测试结果见表1。
利用前苏联学者萨道夫斯基的经验公式进行回归分析,建立爆破地震震动速度与爆心距之间的线性相关关系:
其中,R为测点至爆心的距离,m;Q为炸药量,齐发爆破取总药量,微差爆破取最大段装药量,kg;V为测点的最大质点震动速度,cm/s;α为爆破地震波衰减指数,与地形地质条件及距爆破中心的距离有关;K为同岩石的性质、爆破方式及地形条件等因素有关的系数。
把药包中心的震动速度值进行回归分析,得到Ⅱ级围岩径向震动衰减规律为:
通过试验研究表明,爆破设计满足施工要求,确保了爆破震动不会对周边围岩产生较大扰动,确保了施工安全。
4结语
1)通过优化爆破设计,根据现场围岩条件动态施工,提高了光爆效果。2)在局部裂隙构造发育,地质构造复杂处,要减小线装药密度,避免裂隙扩大和产生新的裂隙,极大地降低爆破震动3)提高光爆效果后,减小了超挖量,进而减少了混凝土的回填量,有效控制了工程成本。
参考文献
海底公路隧道 篇7
海底隧道所处的深海环境水压高、水源充足、无天然出口, 因此其防排水及结构体系设计应特别重视。首先, 隧道不能自然排水, 必须遵循“以堵为主, 防排结合”的原则, 并据此采取相应的技术措施;其次, 隧道结构体系必须考虑外水压力的作用, 外水压往往较大, 水荷载所引起的隧道结构施工与运营安全问题突出。表1所示为国内外部分海底隧道的防排水结构体系。
国内外的隧道工程对地下水的处理方式主要分为全封堵式和排导式两种。全封堵式可不设置衬砌背后的地下水排导系统, 而排导式在衬砌背后设置盲管、透水填层等地下水排导系统。对于海底隧道而言, 完全避免渗水难以办到, 防排水的主要目的是降低渗水、使隧道渗水量调节在可控范围内, 目前的措施只能做到“以堵为主, 限量排放”, 通过防水与排水相结合的方式, 尽可能地将隧道断面内的涌水或渗水封堵于隧道主体结构外, 排出积水、降低隧道衬砌外水压力并减少涌水量, 保证海底隧道的建设和安全运营。
1 海底隧道防排水系统设计研究与应用现状
海底隧道防排水系统设防要求普遍较高, 除喷射自防水混凝土、二次衬砌抗渗混凝土、各类聚合物防水板、注浆止水圈、伸缩缝和变形缝相关防水密封措施外, 还需按构造要求设置盲管、渗井、集水坑和水泵等排水措施。海底隧道防排水系统既可排出积水, 又可降低隧道衬砌外水压并减少涌水量, 保证海底隧道的建设与安全运营。
以日本的青函隧道[1]为例, 其采用新奥法施工。隧道整体采用全断面帷幕注浆, 材料为水玻璃和超细高炉矿渣水泥, 注浆终止压力为6~8 MPa。在自防水混凝土与二衬混凝土间设置防水板, 拱部混凝土与侧壁混凝土连结处设置止水条。另外, 排水系统是青函海底隧道重要设施之一, 在易渗漏部位的衬砌后部设置集水盲管, 并在隧道中央每隔4~5 m处设一处集水坑, 用于收集渗水。
国内厦门翔安海底隧道[2,3,4]多数地段设置排水衬砌, 对地下水采用多重防水的策略。一是保证隧道主体结构的自防水性能, 混凝土抗渗等级初期支护为P8、二次衬砌为P12, 两者之间采用2 mm厚PVC防水板, 同时加强施工缝等节点部位防水;二是采用分区防水技术, 将防水板与二次衬砌纵向分段隔离, 从而降低纵向水力联系, 防止窜水;三是及时注浆堵水, 采用超前注浆、回填注浆和补充注浆等多重注浆方式封闭地下水的通道;四是完善排水系统, 隧道底部设置1 500 m3的集水坑, 渗水经集水坑抽排到洞外。现场施工效果表明, 二次衬砌未开裂、无湿迹, 防排水设计和施工效果很好, 隧道已通车运营一段时间, 未发现明显渗漏现象。
但是, 目前海底隧道设计也存在防排水的原则和方法不统一、排水量过大、水压力作用机理不明的问题, 而强突水断层破碎带条件下的隧道结构体系及防排水技术, 已成为隧道建设环节中至关重要的技术。
2 海底隧道衬砌外水压力的研究现状
各国对于隧道衬砌外水压力的规定不尽相同。前苏联[5]在1970年将衬砌外水压力作为设计的永久荷载, 日本土木学会[6]在1984年明确了水压力为各类隧道结构承受的重要荷载。我国的规范[7,8,9]规定:隧道防排水应采取“防、排、截、堵结合, 因地制宜, 综合治理”的原则;铁路、公路及地铁隧道设计对地下水采取疏导为主, 设计荷载并不考虑水压力。当隧道位于地下水位以下时, 设计荷载应考虑地下水对隧道结构的作用, 衬砌外水压力通过渗流分析确定, 对于一般地段和简单工程可采用静水压力乘以折减系数的方法解决[10]。
设计规范的进步与工程技术进步密不可分, 早期的隧道施工主要采取“以排为主”的处理原则, 在设计中很少考虑水压力, 这种设计原则使后期隧道受到严重病害。后来, 各国逐渐对衬砌外水压力予以重视, 要求在设计中考虑水压力。对于衬砌外水压力取值, 目前仅有几种估算方法[11,12,13,14,15,16,17]:①折减系数法, 折减系数β根据项目具体情况在0.15~0.9间, 此法主要被澳大利亚、美国和日本等国采用;②全水头法, β值取1, 美国、德国和法国多采用;③可能最大水头值, 巴西、加拿大等国常将隧洞所承受的静水头计算到地表面, 据此计算设计水压力。这三种方法以折减系数法应用较广。另外, 各科研单位通过实际工程计算和取值, 总结了一些经验之法, 如解析法、数值计算法。
目前对于围岩、注浆圈、衬砌和排水系统组成的渗流场, 如何确定衬砌外水压力还有待研究。笔者认为, 在衬砌结构的设计过程中可引入荷载-结构模型, 结合衬砌结构的耐久性对衬砌外水压力作用围岩的整体稳定性进行系统研究, 将是一个切实可行的办法。
3 海底隧道合理的地下水排放量及确定方法
对于海底隧道而言, 合理设置防排水系统极为关键, 但具体采用全封堵式、全排式还是限排式, 则应根据项目的地质情况、设计埋深、水下深度、隧道设计断面形式等进行确定, 若采用限排式方案需进一步确定排放标准。
3.1 海底隧道衬砌类型及排水方案
对于新奥法海底隧道的地下水处理, 常用的有全封闭、限量排放和全排放3种方式。全封闭法在衬砌初支和二次衬砌之间设置防水板及排水管, 围岩水直接流入排水沟。通过注浆的方式加固破碎围岩, 并保持排水系统保障畅通。这种方式一次性投资较小, 但增加了运营费用。限量排放法在衬砌初支和二次衬砌之间设置防水板, 施工要求高, 破碎围岩需要注浆加固。由于二次衬砌受水压力高, 会出现一定的渗漏现象。这种方式的一次性投资大, 但长期运营节省了费用。对于围岩较好的地段, 可以采用全排放衬砌;这种方式大大节省了成本, 但对工程地质提出了较高的要求。
全封闭和限量排放都不能完全适应复杂的工程状况, 制定方案时应根据工程所处的水文地质条件和结构耐久性要求、后期运营维修等情况进行有针对性的设计。
3.2 国内外海底隧道结构允许排水量
对于海底隧道而言, 完全避免渗水是不可能的、也是不必要的, 因此主要的工作是降低渗水, 达到可接受的水平。但是允许排水量取多大值合适, 却难以界定, 青函隧道海底段[1]排放量为0.273 6 m3/ (m·d) , 而挪威海底隧道达到0.432 m3/ (m·d) 。海底隧道渗水量取多大合适, 尚需根据各国规范和工程具体情况进行研究。
在设计厦门翔安海底隧道时, 其防排水标准的确定基于数值计算分析, 分别对软弱围岩注浆后渗水量、初期支护渗水量、运营期间软弱围岩段盲管渗水量及水底基岩裂隙地段渗水量等计算后, 再结合进行排水经济性分析。
需要指出的是, 考虑到海底隧道地质情况的复杂性及施工的不确定性, 通过数值分析得出的全隧道排水量仅是个参考值、其数值偏小, 在施工过程中还需要在不同施工阶段进行实测, 综合考虑结构的安全性、可靠性和运营期间的经济可承受性。
4 隧道长效防水新材料研究与应用现状
随着新奥法隧道设计和施工技术的逐步推广和应用, 在隧道初期支护与二次衬砌之间设置防水材料收到了良好的防水效果。原西德在20世纪70年代的隧道修建中, 采用装配式衬砌的合成树脂垫片、结构接头处止水以及树脂和沥青防水膜组成的复合防水技术。90年代后, 国外在隧道防排水技术上采用了渗透灌浆来阻隔渗漏和加固土层;后来, 又出现了喷射灌浆、冷冻截水等一系列新方法。
目前用于隧道的防水材料主要有水泥、砂、石、防水剂为主料配制的刚性防水材料和各类防水板、防水涂料等柔性防水材料, 但在使用上均存在一定的不足:
1) 柔性防水板材本身难以与基面紧密贴合, 安装铺设时的冲击刺破和接头处理不良缺陷都易导致渗漏水发生。
2) 对防水面平整度要求较高, 如遇壁面有较大空洞和凹凸, 防水板与二次衬砌之间难以紧密贴合, 二次衬砌挤压会使防水板受拉伸, 使防水板断裂破坏。
3) 防水板的接缝处是薄弱环节, 防水处理不好易导致整个防水体系失效。
4) 柔性防水板难以封闭基面围岩和初衬表面裂隙, 渗漏水在防水板后的空间内扩散, 对二次衬砌造成影响。
5) 在地震等强外力作用下, 围岩产生塑性变形、应力重新分布时, 围岩及初期支护产生变形, 基面凸起处的防水板易产生穿刺性损伤进而造成防水系统失效。
6) 防水板主要采用人工焊接工艺铺设, 效率低、且会对防水板造成一定的损伤, 存在质量隐患。
由于隧道建设中防渗漏要求越来越高, 各国积极开发新型防水材料来解决这一问题, 其中喷膜式高分子防水材料受到广泛认可。英国在喷膜式隧道防水材料的研究中取得了较好的成果, 其采用甲基丙烯酸甲酯类材料 (MMA) 作为防水层, 防水性好、强度形成快、对环境友好, 且可用于不规则的基面及微湿的混凝土界面。该防水体系已在英国国内获得了较广泛应用 (图1) , 如Croydon Cable隧道、Thames隧道、Butetown Lint隧道, 以及新加坡采用英国喷膜防水技术修建的Marina Bay Crossing隧道。英国典型喷膜式防水体系构造, 见图2。
新奥法于20世纪70年代传入我国, 至此隧道防水设计开始使用复合式衬砌的形式, 并在两层之间设置防水层。此种方法在进行试验后, 防水效果明显, 使我国隧道防水技术有了新进展。80年代后, 逐渐在施工缝内采用止水带, 隧道的渗漏水有了局部的改观。20世纪90年代以后, 随着国外一些隧道防排水技术、防水材料及施工工艺不断被引入中国, 国内的防排水技术也在工程实践中得到了一定的发展, 隧道渗漏水的状况有了改观。目前, 西南交大研究的丙烯酸盐喷膜防水涂料已有工程应用, 相比于传统防水板具有一定的优势, 但仍需进一步改善。
结合国内外研究及使用现状, 喷膜式防水材料较传统的塑料板材、卷材具有更优异的施工及使用性能, 耐久性更好。然而现有的喷膜防水材料, 无论是高聚物、反应性树脂还是有机盐类, 仍然是以覆盖粘接、填充为主, 涂膜与初衬混凝土易于形成“两张皮”的结构, 未能给混凝土结构实质性的补强增效及协同受力的功效, 隧道防排水结构的长期耐久性仍有待提高。因此, 有必要对高分子材料渗透注浆技术及反应性树脂喷膜防水技术, 以及组合式喷膜防水材料及应用技术进行更为深入的研究。
5 结语
翔安海底隧道左线现场热烟测试 篇8
1 工程概况
厦门翔安海底隧道是一项规模浩大的跨海工程, 海底隧道长6.05 km, 其中海域段4.2 km。隧道起自厦门市湖里区五通, 止于厦门市翔安区西滨, 隧道最深在海平面下约70 m, 是我国大陆地区第一条海底隧道。设计采用三孔隧道方案, 两侧左、右线为行车主洞, 各设置3车道, 中孔为服务隧道。主洞建筑净宽13.5 m, 净高5 m。
左、右线隧道各设通风竖井1座, 隧道全线共设12处行人横通道和5处行车横通道, 翔安西滨侧连接线设收费、服务、管理区, 如图1所示。隧道的风段以通风竖井排风口的位置和排烟通道口为界, 将隧道排烟分为3段。
左线:左线隧道翔安端洞口至左线排烟通道口为第Z1段、左线排烟通道口至左线竖井排风口为第Z2段、左线竖井排风口至隧道厦门端洞口为第Z3段。
右线:右线隧道厦门端洞口至右线排烟通道口为第Y1段、右线排烟通道口至右线竖井排风口为第Y2段、右线竖井排风口至隧道翔安端洞口为第Y3段。
2 测试方案
2.1 测试方法
热烟测试和冷烟测试是现场火灾试验中两种常用的污染小的试验方法。相对冷烟试验, 热烟试验更符合实际情况, 所以该测试主要使用热烟试验。对于热烟试验目前应用比较广泛的是澳大利亚制定的热烟测试标准AS 4391-1999。该测试规范作为非强制性规范, 旨在为热烟测试奠定一个可行的技术路线, 为消防验收、科学实验提供一个参照标准。
厦门翔安隧道为双向六车道, 断面较大, 如果采用冷烟试验肯定无法真实测试隧道的通风排烟能力。同时由于隧道内已全部装修完毕, 如果采用大规模实体火灾试验, 必将对隧道造成一定的损害, 因此在对翔安隧道的通风排烟测试研究中, 以热烟试验为主, 并结合少量实体火灾试验来进行, 热烟试验的火灾规模约为3.5 MW, 相当于一辆小轿车起火后的热释放速率。分别采用甲醇和汽油作为燃料。
2.2 试验场景选择
根据现场施工现状, 试验选择在翔安开往厦门的左线隧道中开展, 火灾试验点分别选择在左线的Z1、Z2和Z3段内。试验过程中控制风机开启台数, 同时测量火源附近的温度场以及隧道各相关断面的风速。整个测试期间所开展的现场热烟试验, 如表1所示。
3 试验结果分析
3.1 风速观测结果分析
各工况下风速测量数据, 见图2所示。
从上述观测结果来看, 隧道内部一般正常行车时都会有一定的正向风速, 通车时也会形成一定的交通风, 或者存在一定的自然风速, 随着轴流风机和射流风机的逐步开启, 风速逐步增大到3.3 m/s左右。同时在试验过程中也发现当横向联络通道没有有效关闭时, 隧道风速会有所衰减, 在联络通道内也可以明显监测到烟流风速, 因此联络通道的防火门最好能设置成常闭的防火门, 车行横通道防火卷帘平时应该严格放下。
一般来说, 在纵向通风的隧道内, 为了不让烟气回流伤害到上游滞留车辆人员, 需要将隧道风速控制在临界风速以上。根据翔安隧道设计火灾规模为20 MW, 其临界风速约为2.5 m/s, 但由于在火灾初期需要保持良好疏散环境, 一般不宜迅速将风速提高到临界风速以上, 通常需要根据下游车辆撤离情况逐步提高风速, 当下游人员远离火场后, 才能将隧道风速迅速提高到临界风速以上, 直至最大。根据几次观测结果, 当隧道内的所有风机开启后, 即使上游2个车行横通道打开, 隧道内的风速也都能达到设计火灾的临界风速要求。
3.2 隧道温度场观测结果分析
各工况下温度测量数据, 见图3所示。
从观测结果来看, 翔安隧道火灾初期温度较低, 随着火灾规模不断扩大, 隧道顶部温度逐步上升, 利用甲醇燃烧时温度在4 min达到最大, 隧道顶部最高温度可以达到120 ℃, 采用汽油燃烧时, 温升更快, 2 min达到最大, 顶部灯架外表温度可达到240 ℃, 且火焰冲击顶棚明显, 火焰区温度高达700 ℃, 但随着纵向通风不断增加, 顶部温度会逐步降低, 这是因为风速抑制了火焰射流对顶部的冲击, 使火焰明显向下游偏转, 此外通风系统也将隧道内部大量热量带向出口, 隧道温度明显降低, 而实验D中由于没有采取强制通风, 隧道大部分部位温度高于其他甲醇试验工况。因此, 隧道纵向通风不仅可以改善临界风速, 而且可以稀释隧道内部热量。
3.3 烟气层观测结果分析
由于翔安隧道断面较大, 约100 m2, 隧道顶部的蓄烟空间非常大, 当隧道内发生3 MW的火灾时, 火灾初期上、下游的热烟气都蓄积在隧道顶部, 烟层高度没有下降到5 m以下, 保持了良好的分层状态;当风机开启后, 火源上游的烟气都被吹往下游, 下游烟气在火源附近仍然保持了分层状态, 但是在离火源一定距离后, 由于烟气冷却, 结果烟气充满了整个下游隧道断面。因此, 在火灾初期如果隧道内的风速过大, 通过关闭部分射流风机来降低风速, 将有利于火点下游的人员疏散。
烟气运动速度是关系到通风控制的重要参数, 该实验在3 MW的甲醇和3.5 MW汽油火的几次试验中对这一参数进行了观测, 观测方法主要是利用观测烟气前端到达不同位置的时间, 按照其距离换算出烟气流动速度, 然后根据不同断面测量值进行平均。由于火灾时烟气流动是由火源中心逐步向外扩展的, 实际烟气流动过程中, 烟气在火源附近速度较大, 而当其远离火源后, 烟气逐步冷却, 速度开始减低, 所以测量结果只能作为平均值。此外, 试验过程中为了控制烟气, 也逐步开启了隧道风机, 隧道风速也从自然风速增加到3 m/s。
从观测结果可以看出, 一般自然情况下, 烟气流动速度为1 m/s, 在风机启动后, 尽管隧道风速逐步增大, 但烟气流动速度在15 min内的平均风速约为2 m/s。试验中也注意到, 火灾后期, 当风速持续增大时, 烟流基本上充满整个下游断面, 并随隧道通风同步向前扩散, 此时, 火源处火焰也基本处于压制状态, 图4、图5就是烟气充满整个断面从隧道出口吹出的情形。
试验中也发现, 翔安隧道竖井中设置的排风轴流风机全开时, 基本上能够把竖井上游蔓延过来的烟气全部从排烟口吸入到排风风井中, 只有少部分烟气蔓延越过了排风口, 符合分段排烟排风要求。因此, 当火灾发生在隧道中段时, 宜迅速开启下游风井的排烟风机。
4 结 论
火灾工况时, 翔安隧道左右线所有的射流风机和轴流风机开启后, 在部分车行横洞打开的情况下, 隧道内的风速仍然大于3 m/s, 满足设计火灾临界风速的要求。
火灾初期上、下游的热烟气都蓄积在隧道顶部, 烟层高度没有下降到5 m以下, 保持了良好的分层状态;这时是车辆及人员疏散的最佳时机, 因此必须充分利用初期迅速通知人员撤离隧道, 当风机开启后, 火源上游的烟气被吹往下游, 此时隧道下游车辆应该远离着火区域, 按照烟气流观测结果, 只要车速大于2 m/s时, 基本上可以不受烟气袭击。因此, 对于纵向排烟的隧道而言, 下游良好的通车条件是至关重要的。
从实验观测结果来看, 翔安隧道断面较大, 火灾温度并不是最大危害, 烟气控制是消防的重点, 基本原则是先利用远程竖井的轴流风机排烟, 让烟气层尽量不受附近射流风机干扰, 后期再利用纵向射流风机提高风速进行控烟, 使烟气不回流。
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