和传统隧道相比,超宽断面(单孔四车道及以上)沉管隧道存在断面形式特殊,宽高比大等特点,火灾发生时,会产生与一般隧道不一样的火灾发生、发展过程,目前鲜有研究。随着我国地下空间工程的迅速发展,特殊截面形式的隧道在我国大量涌现,研究超宽断面隧道的火灾特征,找到适合超宽断面沉管隧道的防排烟技术,是我国当前社会发展的特定需求。为此,综合运用理论分析以及数值模拟的方法,对超宽断面沉管隧道的排烟技术展开优化研究。主要开展了以下几个方面的研究:(1)研究超宽断面沉管隧道顶部排烟模式下,排烟口参数(面积、间距、个数)对其排烟效果的影响。选20 MW大小的火源,通过对排烟口的参数进行FDS数值模拟研究,得到排烟口面积对其排烟效果没有较为明显的影响,适当的增大排烟口间距和个数有利于隧道排烟。(2)研究超宽断面沉管隧道横向布置一列、二列或者三列排烟口对其排烟效果的影响。选取20 MW大小的火源,通过对顶部布置不同列数排烟口进行FDS数值模拟研究,发现,在保证排烟量一定的情况下,在隧道横向上增加排烟口数量,可以有效的控制烟气的蔓延范围和隧道内的烟气层高度,同时也能提高系统的排烟效率。(3)研究常规水下隧道与超宽断面沉管隧道集中排烟模式下,排烟风机排烟量一定时,纵向补风量对系统排烟效果的影响。选取一定功率的火源,对不同通风量条件下的常规隧道火灾和超宽断面沉管隧道火灾进行FDS数值模拟研究,发现纵向补风量越大,烟气的蔓延距离越短,火灾发生时,为人员的疏散救援,赢取更多的可用安全疏散时间;送入一定比例的补风量能够抑制烟气的沉降,为人员逃生及消防救援提供良好的疏散环境;补风量占排烟量的比例对影响系统的总排烟效率,补风量增大到90%的排烟量时,能够较好的控制烟气的蔓延距离,也能在一定程度上提高系统的总排烟效率。综合考虑,补风量宜设计在集中排烟量的90%,更加有利于人员逃生。