在山地城市的规划设计及建设中,由于受到地面空间的限制,逐渐出现了多种形式的一端封堵隧道。一旦发生火灾,一端封堵隧道烟气更容易聚集,不易排出。现有规范尚无一端封堵隧道通风排烟的明确规定。因此,一端封堵隧道在工程设计、施工、验收和运行中缺少参考依据。由于自然通风排烟方式具有简单高效的优点,近年来逐渐应用于隧道工程中。现有的隧道自然通风排烟主要有利用出入口、顶部开口和竖井三种方式。论文采用小尺寸模型实验和FDS（Fire Dynamics Simulation）数值模拟方法,研究了一端封堵隧道竖井自然通风烟气流动特性和排烟效果,可为一端封堵隧道自然通风排烟设计提供理论依据。根据Froude相似原理,搭建了1:15的一端封堵隧道小尺寸模型实验台,通过改变火源位置与火源热释放速率以及竖井的纵向位置、截面直径和高度参数设计实验方案,并开展了实验测试,研究隧道顶棚、竖井内烟气温度的变化规律及通风排烟的效果。研究结果表明:火源附近的烟气温度只与火源热释放速率有关;与两端开敞隧道相比,一端封堵隧道顶棚烟气温度更高,温度衰减更缓慢;封堵端至竖井与竖井至开敞端的隧道顶棚烟气温度分布规律不同。竖井参数影响隧道顶棚烟气温度分布与自然通风排烟效果。增大竖井的直径或高度,能明显降低竖井至远离火源侧的隧道顶棚温度。在相同的火源热释放速率下,隧道顶棚烟气最高温升主要与火源和竖井的相对位置有关。当火源位于封堵端和竖井之间时,隧道顶棚烟气最高温升可采用Ji的预测模型计算;而当火源位于竖井和开敞端之间时,提出了基于Alpert模型修正的隧道顶棚烟气最高温升预测模型。采用数值模拟软件FDS建立设有竖井的全尺寸一端封堵隧道模型,通过改变火源位置、火源热释放速率和竖井高度设计模拟方案,模拟分析隧道内烟气流动规律,并提出能有效自然排烟的临界竖井长度预测模型。当火源位于封堵端和竖井之间,竖井排烟量明显大于其他火源位置;当火源位于封堵端和竖井之间,临界竖井长度值最大。当火源热释放速率在2.5MW-7.5MW之间时,临界竖井长度随着竖井高度的增加而减小,但与火源热释放速率无关。