高海拔公路隧道火灾特性及安全疏散时间研究

为探明高海拔公路隧道火灾烟气及温度扩散规律,得到高海拔条件下人员安全疏散时间,采用理论分析、现场试验、数值模拟等手段,取得如下成果:高原环境大气密度及空气含氧量随着海拔的升高下降明显;高海拔地区相较于平原地区火灾燃烧的热释放速率低143%,燃烧时间延长186 s;燃烧稳定后,高海拔隧道火灾最大纵向烟雾扩散速度比平原隧道大12.1%,最大横向烟雾扩散速度比平原隧道大12.5%,相同火灾规模情况下高海拔隧道最高纵向温度比平原隧道高16.5%,最高横向温度比平原隧道高5.7%,高海拔隧道整体温度要高于平原隧道;在30 MW火灾规模下,人员可用安全疏散时间与距火源点距离成正比,当距离火源点300 m处人员可用安全疏散时间达到506 s。研究成果可用于指导羊八井隧道人员安全疏散,同时也可为类似工程防灾救援提供参考借鉴。

基于驾驶模拟试验的特长公路隧道驾驶疲劳规律研究

为确定长时间单调环境驾驶时疲劳急剧上升的临界值,从而定点设置疲劳缓解灯光带,预防疲劳驾驶事故,依托全长9410 m的昆明绕城高速杨林隧道,以7个心电指标作为定量分析参数,基于驾驶模拟试验对特长公路隧道驾驶疲劳进行研究,得到如下结论:(1)疲劳评价心电指标SDNN、RMSSD、LF、LF_(norm)、LF/HF随隧道内驾驶时间呈上升趋势,心电指标HF、HFnorm呈下降趋势;(2)对心电表征指标进行处理,得到降维后驾驶疲劳累积指标F的计算公式,将该驾驶疲劳累积指标F与驾驶时间的实测数据进行拟合,明确试验工况下驾驶疲劳急剧上升期时间为第4 min,该时间点即为疲劳驾驶危险起点;(3)根据研究成果,给出公路隧道疲劳缓解灯光带的位置设计方法,并对依托工程杨林隧道疲劳缓解灯光带进行设计。