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近年来,随着全国道路基础建设的飞速发展,公路隧道的工程应用价值也随之不断提升。公路隧道为人民的出行及生活带来了巨大的便利,但与此共生的运营安全问题也日趋明显。由于隧道属于狭长的半封闭式土建结构,一旦发生事故,其逃生及消防救援难度均远超普通路段,因此更易导致大规模死伤事件的出现。为了有效防范公路隧道的潜在风险、最大限度降低火灾等恶性事故的伤亡概率,对运营隧道开展安全评价显得至关重要。
本文围绕公路隧道运营安全提出了一套较为全面的评价体系:首先从宏观角度对隧道基础条件、设备设施、交通、环境、管理等多个方面进行量化打分,确定隧道的综合安全等级,为制定未来的风险防控大方向提供依据;其次鉴于隧道火灾的特殊性和高危险性,通过建立计算机场景模型实现对其风险的专项评价,该方法可定量预测隧道火灾的人员伤亡结果,为进一步改善隧道的火灾防护细节提供支撑。全文的主要研究内容及成果如下:
(1)首先借助python网络爬虫等渠道采集了1500起公路隧道运营事故案例并构建了事故数据库;其次通过数据库的统计功能,初步得出了公路隧道运营事故在形态、原因、车辆类型、时间、空间等方面的特征规律;最后在事故统计的基础上结合FTA事故成因分析汇总得到了公路隧道运营安全影响因素集,并对其中各影响因素的安全作用机理进行了详细的剖析和阐述。
(2)基于运营安全影响因素集构建了公路隧道运营安全综合评价指标体系;随后借鉴Euro TAP隧道安全评价的基本框架,紧密结合我国相关现行规范,提出了一套适合我国国情的指标量化准则。
(3)将所提出的公路隧道运营安全综合评价法应用于大瑶山1号隧道,预测了该隧道2021~2026年的安全等级,指出了其未来运营风险的主要防控方向。
(4)以大瑶山1号隧道设计、运营资料为依托,构建了公路隧道火灾扩散与人员逃生计算机场景模型,从数值仿真的角度,探讨了不同火灾工况下温度、CO的扩散情况以及人员疏散的分布情况;根据人体对不同环境温度、CO浓度的耐受时间提出了公路隧道火灾伤亡判定模型,通过该模型计算出大瑶山1号隧道在工况三(大型火灾)情况下将存在人员死亡;最后基于模拟结果对隧道的应急风速及人行横通道宽度提出了改进方案,通过“再评估”流程验证了该方案的有效性。
本文围绕公路隧道运营安全提出了一套较为全面的评价体系:首先从宏观角度对隧道基础条件、设备设施、交通、环境、管理等多个方面进行量化打分,确定隧道的综合安全等级,为制定未来的风险防控大方向提供依据;其次鉴于隧道火灾的特殊性和高危险性,通过建立计算机场景模型实现对其风险的专项评价,该方法可定量预测隧道火灾的人员伤亡结果,为进一步改善隧道的火灾防护细节提供支撑。全文的主要研究内容及成果如下:
(1)首先借助python网络爬虫等渠道采集了1500起公路隧道运营事故案例并构建了事故数据库;其次通过数据库的统计功能,初步得出了公路隧道运营事故在形态、原因、车辆类型、时间、空间等方面的特征规律;最后在事故统计的基础上结合FTA事故成因分析汇总得到了公路隧道运营安全影响因素集,并对其中各影响因素的安全作用机理进行了详细的剖析和阐述。
(2)基于运营安全影响因素集构建了公路隧道运营安全综合评价指标体系;随后借鉴Euro TAP隧道安全评价的基本框架,紧密结合我国相关现行规范,提出了一套适合我国国情的指标量化准则。
(3)将所提出的公路隧道运营安全综合评价法应用于大瑶山1号隧道,预测了该隧道2021~2026年的安全等级,指出了其未来运营风险的主要防控方向。
(4)以大瑶山1号隧道设计、运营资料为依托,构建了公路隧道火灾扩散与人员逃生计算机场景模型,从数值仿真的角度,探讨了不同火灾工况下温度、CO的扩散情况以及人员疏散的分布情况;根据人体对不同环境温度、CO浓度的耐受时间提出了公路隧道火灾伤亡判定模型,通过该模型计算出大瑶山1号隧道在工况三(大型火灾)情况下将存在人员死亡;最后基于模拟结果对隧道的应急风速及人行横通道宽度提出了改进方案,通过“再评估”流程验证了该方案的有效性。