《城市地下空間建設(shè)新技術(shù)》第章二

城市地下空間建設(shè)新技術(shù)

2014年11月19-22日合肥全國注冊土木工程師（巖土）繼續(xù)教育必修教材

第13章城市地下空間防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)13.1概述13.2地下結(jié)構(gòu)防火安全技術(shù)13.3隧道火災(zāi)動態(tài)火災(zāi)預(yù)警救援技術(shù)13.4小結(jié)提綱隧道及地下空間安全問題的特點：

隧道及地下空間環(huán)境較封閉，難及時有效的處置疏散救援困難，容易致群死群傷災(zāi)后修復(fù)困難安全&防災(zāi)國內(nèi)外地下空間火災(zāi)、爆炸等災(zāi)害事故......地下空間開發(fā)呈現(xiàn)規(guī)?；⒕W(wǎng)絡(luò)化、深層化的趨勢13.1概述2005年上海市地鐵某標(biāo)段盾構(gòu)隧道進行旁通道冷凍法施工前的準(zhǔn)備工作時，由于電焊工不慎，引燃水箱內(nèi)冷卻塔中的塑料散熱片，引起火災(zāi)?；馂?zāi)持續(xù)了約10min?；鹪雌鹣蛳嘛L(fēng)側(cè)約260m，向上風(fēng)側(cè)約170m隧道襯砌管片表面被熏黑。造成約15m范圍內(nèi)混凝土管片受到輕度到中度損傷，損傷層厚度最大達25mm13.2地下結(jié)構(gòu)防火安全技術(shù)1968年，德國漢堡莫爾費雷特（MoorfleetTunnel）公路隧道火災(zāi)中，隧道拱部和邊墻混凝土發(fā)生了嚴重的爆裂13.2地下結(jié)構(gòu)防火安全技術(shù)1984年，英國薩米特（SummitTunnel）鐵路隧道火災(zāi)中，隧道內(nèi)最高溫度達到1500℃，1900m范圍的隧道襯砌受到了火災(zāi)損壞，其中嚴重破壞的范圍為395m13.2地下結(jié)構(gòu)防火安全技術(shù)1996年，英法海峽隧道（EuroTunnel）火災(zāi)中，600m～700m長一段襯砌受到不同程度的損傷，其中最嚴重的50m范圍內(nèi)原本厚45cm的襯砌管片混凝土剝落深度達30～40cm13.2地下結(jié)構(gòu)防火安全技術(shù)1999年，勃郎峰公路隧道火災(zāi)中，最高溫度達到1000℃,大火持續(xù)了55h，隧道結(jié)構(gòu)受到嚴重損壞，拱頂局部沙化13.2地下結(jié)構(gòu)防火安全技術(shù)2000年，瑞士圣哥達公路隧道火災(zāi)中，隧道內(nèi)溫度達到了1000℃，出事地段隧道頂部塌陷，隧道內(nèi)部分路段被燒毀13.2地下結(jié)構(gòu)防火安全技術(shù)2001年，美國霍華德城市隧道火災(zāi)中，隧道結(jié)構(gòu)被嚴重破壞，火災(zāi)造成橫貫隧道頂部直徑1m的鑄鐵水管破裂13.2地下結(jié)構(gòu)防火安全技術(shù)火災(zāi)對襯砌結(jié)構(gòu)的損傷爆裂耐久性降低力學(xué)性能劣化內(nèi)力變化及承載力降低大變形13.2地下結(jié)構(gòu)防火安全技術(shù)影響玩人員姻疏散克和滅頸火救怨援工吐作的程開展影響序上部土建筑謊以及襯臨近紗構(gòu)筑徒物正現(xiàn)常使上用功多能的牧發(fā)揮降低寸地下牙結(jié)構(gòu)決的安他全性盾，威蝕脅隧歌道及拆地下脅空間檢日后慣的安柔全運軌營特別敘是處熱于高濤水壓努、軟顧弱地灰層等摘情況懇下的摸盾構(gòu)社隧道逢、沉蔑管隧蒙道，權(quán)可能棵導(dǎo)致淺密封洋及防磨水失慚效結(jié)構(gòu)權(quán)的修熟復(fù)和錦重新屠組織刪交通爺需要繩花費杰大量敵的人霞力和物力13翁.2地下結(jié)構(gòu)快防火份安全下技術(shù)地層-結(jié)構(gòu)煉體系疏熱力銹耦合騎問題熱-力耦尾合問天題火災(zāi)疲高溫零熱致邀應(yīng)力結(jié)構(gòu)鳥材料拖高溫犁性能吳劣化不連毯續(xù)體娘系超靜抹定體罩系結(jié)構(gòu)-地層論相互愧作用13袋.2地下結(jié)構(gòu)燈防火偽安全融技術(shù)混凝坡土高渣溫后勸物理費力學(xué)辱性能落試驗混凝熄土管年片火千災(zāi)高預(yù)溫時也（高透溫后近）力腳學(xué)行艙為管片確接頭委火災(zāi)適高溫忠時（滴高溫痕后）闊力學(xué)這行為襯砌攝環(huán)火騎災(zāi)高謀溫時但（高游溫后暮）力尖學(xué)行射為材料層次→構(gòu)件據(jù)層次燙→結(jié)疲構(gòu)體誰系層惡次→丟結(jié)構(gòu)熱、地比層耦依合13到.2地下結(jié)構(gòu)狂防火旅安全卵技術(shù)混凝土強度：C50抗?jié)B等級：P10塌落度：50±10cm配合比/kg/m342.5水泥水中砂碎石Ⅱ級低鈣灰高效減水劑（早強型）NDZ-10004411606381135885.29主筋1Ф10（HRB335，熱軋帶肋鋼筋）箍筋1Ф6.5（HPB235，熱軋盤條鋼筋）鋼纖維2冷拔鋼絲型鋼纖維，直徑0.9mm，長徑比L/d=55，摻量60kg/m3（1）襯鴨砌管脂片、滲接頭通及襯瓣砌環(huán)1：3火災(zāi)棟高溫旺試驗13遇.2地下結(jié)構(gòu)索防火肆安全湖技術(shù)研究值研究富內(nèi)容謠：火津災(zāi)對貴襯砌串管片濟的損雕傷機星理、娛襯砌順管片沃高溫娘性能須、襯桿砌管鈔片接半頭高舌溫性途能火災(zāi)禾場景鈴：溫罷度－邀時間檔曲線強選用HC曲線混凝川土管陜片、獵接頭通火災(zāi)沉試驗13祖.2地下結(jié)構(gòu)央防火秤安全往技術(shù)研究譜內(nèi)容感：襯莊砌環(huán)夾火災(zāi)雖高溫江時（眠高溫夏后）蹲的力仙學(xué)性燒能、邀承載舞能力術(shù)、破廳壞?；⑹健⒔衅茐脑鷻C理火災(zāi)天場景念：溫銳度－冰時間儲曲線界選用HC曲線混凝薪土襯段砌環(huán)闊火災(zāi)暴試驗13鄭.2地下結(jié)構(gòu)陡防火晶安全懶技術(shù)襯砌悼環(huán)鋼筋膛混凝冶土及軋鋼纖孟維管荒片襯砌小管片丹及襯砌環(huán)火飼災(zāi)試率驗13沃.2地下結(jié)構(gòu)坦防火險安全斜技術(shù)火災(zāi)緞高溫別時襯茄砌管笛片內(nèi)柜溫度鄭場的京傳播頑分布坑規(guī)律13值.2地下結(jié)構(gòu)嘆防火蠅安全藏技術(shù)初始匆荷載瞎?fàn)顟B(tài)紡對管嶺片火棗災(zāi)高伐溫力炒學(xué)性期能的尾影響13瓜.2地下結(jié)構(gòu)券防火堆安全帆技術(shù)火災(zāi)慨高溫播導(dǎo)致頑的襯涌砌環(huán)思內(nèi)力慘重分干布13飽.2地下結(jié)構(gòu)葬防火政安全絮技術(shù)接頭位置玻對襯骨砌環(huán)火暫災(zāi)高員溫破管壞模式消的影甲響13珍.2地下結(jié)構(gòu)摩防火新安全蒸技術(shù)軌道難交通9號線猴桂林撤路站—宜山筆路站志區(qū)間蘆隧道罩工程外徑遇：6.稱2正m，襯夠砌厚煌：35垂0討mm，環(huán)狼寬：1.你2費m環(huán)間始連接鍬：17根M3梯0縱向邊螺栓疊；塊宅間連眨接：2根M3拳0環(huán)向唉螺栓管片混凝遙土等待級：C5鍛5，抗愛滲等耐級：1.曉0嚇Mp信a（2）地發(fā)鐵盾腳構(gòu)隧斬道管盛片足尺火毯災(zāi)試柴驗研南究13課.2地下結(jié)構(gòu)壓防火篩安全泡技術(shù)13責(zé).2地下結(jié)構(gòu)影防火僵安全攀技術(shù)管片波混凝編土高累溫爆濱裂5-超20庫mi觸n17書5-晚50票0?C26仇-5雨1m快m13煎.1君-5珠5.絮7%13儀.2地下結(jié)構(gòu)毯防火跪安全解技術(shù)管片紐奉混凝汗土高污溫爆冷裂13響.2地下結(jié)構(gòu)痰防火釣安全鐮技術(shù)管片爸混凝隆土高司溫爆紋裂13屆.2地下結(jié)構(gòu)夸防火鑄安全植技術(shù)管片貢縱向首接頭致變形接頭層張角卵變化13士.2地下結(jié)構(gòu)辦防火孟安全票技術(shù)管片樓縱向號接頭珍螺栓可、止異水帶馳溫度蹲變化接頭瘦螺栓13翠.2地下結(jié)構(gòu)桶防火堅安全逮技術(shù)管片言縱向輔接頭裂螺栓碰、止雞水帶禽溫度狹變化接頭哭止水林帶13階.2地下結(jié)構(gòu)劃防火蹤蝶安全肆技術(shù)管片積接頭泡手孔皆、嵌晚縫封顫堵方股法及壯性能維評估13南.2地下結(jié)構(gòu)碗防火漲安全暗技術(shù)管片艱接頭餓手孔將、嵌諒縫封薪堵方呢法及年性能室評估封堵聯(lián)可降夾低火案災(zāi)高墻溫時窄螺栓織及止方水帶濁溫度功，抑產(chǎn)制火敲災(zāi)高符溫對矛接頭德性能惹的影趙響13由.2地下結(jié)構(gòu)辯防火倘安全踏技術(shù)火災(zāi)條件窗下盾珍構(gòu)隧車道的千荷載從由兩閉部分銀組成尋：襯廣砌結(jié)鴨構(gòu)自技身的槳溫度企應(yīng)力起和外鑒層土訪中水亦汽化喜而產(chǎn)卻生的芽汽壓拋力以秩及土繞體膨設(shè)脹產(chǎn)界生的熱膨脹釋力（3）結(jié)抬構(gòu)-地層暈耦合規(guī)體系椅火災(zāi)試驗詳研究（1）13梨.2地下結(jié)構(gòu)弄防火哨安全護技術(shù)（3）結(jié)悟構(gòu)-地層撓耦合連體系結(jié)火災(zāi)試驗研究（2）13趴.2地下結(jié)構(gòu)臭防火楚安全例技術(shù)火災(zāi)逆條件勺下，股由于廉地層廚中水懇分汽爸化而抖產(chǎn)生探的蒸傭汽壓糖力，乏將對扎地下符結(jié)構(gòu)冶產(chǎn)生婦額外倆的壓排力（3）結(jié)蜘構(gòu)-地層剃耦合奪體系說火災(zāi)試驗血研究（3）13須.2地下結(jié)構(gòu)旺防火篇安全底技術(shù)火災(zāi)血高溫扒下地劫下周故圍地扁層土府體力泥學(xué)行堂為（3）結(jié)轟構(gòu)-地層叮耦合間體系注火災(zāi)試驗容研究（4）13乏.2地下結(jié)構(gòu)鄙防火丑安全乒技術(shù)火災(zāi)崇高溫責(zé)下大尺直徑爺裝配橡式襯字砌結(jié)授構(gòu)體聰系漸繭進性稍破壞永的機鉆理：1）火幅災(zāi)高結(jié)溫作安用過議程中瞇，溫院度在誓襯砌廢結(jié)構(gòu)灶內(nèi)呈周現(xiàn)漸萄進性味擴散下增加板的過搞程，肌使得淘襯砌街結(jié)構(gòu)淘體系掠的混驅(qū)凝土孕、鋼約筋、貨接頭衛(wèi)連接捉螺栓眾等力炊學(xué)性熔能也互在時女間上模呈現(xiàn)藝出出點漸進尚性劣止化的喚過程劉，逐湯漸從已初始柳值向耍失效姻狀態(tài)致過渡值；2）由饅于火慎災(zāi)時信襯砌枯內(nèi)溫懲度場撤分布再的不淡均勻心性不浴僅表幫現(xiàn)為差沿襯蹤蝶砌結(jié)王構(gòu)厚械度上拜的不介均勻昌，同勤時也拖表現(xiàn)因為襯葬砌結(jié)咬構(gòu)體晉系不饑同部冶位溫滋度分伸布的念不均慕勻，宅使得典襯砌渾結(jié)構(gòu)首體系勝的破涂壞表受現(xiàn)出狀空間竹上的脖漸進洽性演膊變過減程；3）火執(zhí)災(zāi)高柔溫作映用過盞程中脂，襯屯砌結(jié)菌構(gòu)體齒系各抗位置窄初始記受力侍狀態(tài)踢不同購，襯吵砌結(jié)傭構(gòu)體抗系各移位置云達到雜破壞羽狀態(tài)柄的時植間也延不一銹致。旁襯砌粥結(jié)構(gòu)速體系將表現(xiàn)鞏為從煙最先胡破壞嘆的薄居弱環(huán)零節(jié)開康始，征隨著叫內(nèi)力鄉(xiāng)豐重分丘布和啊轉(zhuǎn)移迷，破驢壞狀霞態(tài)逐噸漸蔓蒙延，食在空盈間上牧襯砌暢結(jié)構(gòu)墊體系緣瑞呈現(xiàn)載出漸掌進性臥破壞袖的現(xiàn)握象；4）由互于襯去砌結(jié)繳構(gòu)體膜系的艇變形抱的延侍遲，會在火桿災(zāi)高制溫作掠用過刮程中部，由吼于荷擊載的衫變化域及內(nèi)激力重宵分布餅，襯汗砌結(jié)廣構(gòu)體借系的己變形輝、內(nèi)頸力狀傍態(tài)都框處在亮逐漸博調(diào)整陳、演浩化的皇過程種；5）襯五砌結(jié)粘構(gòu)體講系與層周圍澇地層咽之間傷的相癢互作復(fù)用及巡壽漸進己性調(diào)桐整與累演化崇。13弄.2地下結(jié)構(gòu)湊防火川安全錄技術(shù)（4）灘管片亞火災(zāi)詳高溫閥力學(xué)汽特性銹計算道理論凍與模毀型任意瘋邊界益條件日下管咳片火倚災(zāi)高紫溫力粱學(xué)行慘為的糕描述非及內(nèi)闖力、測位移脅計算13杜.2地下結(jié)構(gòu)州防火牧安全易技術(shù)（5）姐管片間接頭惑火災(zāi)析高溫駝力學(xué)前特性妻計算途理論腿與模剩型4013古.2地下結(jié)構(gòu)危防火芹安全詠技術(shù)基本侍參數(shù)材料存參數(shù)周圍輕地質(zhì)渡環(huán)境火災(zāi)喇基本蓋參數(shù)結(jié)構(gòu)延耐火汽措施蜘及救里災(zāi)措戲施（5）地下層結(jié)構(gòu)幣火災(zāi)捷安全獅性評奇估方犬法13珍.2地下結(jié)構(gòu)臘防火晴安全采技術(shù)模糊角綜合絲式評判辟法安全伸等級垮標(biāo)準(zhǔn)13弱.2地下結(jié)構(gòu)嗓防火疑安全搖技術(shù)抗爆箏裂復(fù)勁合盾羅構(gòu)隧續(xù)道管片可抑棚制爆末裂，熔不會攻明顯麥降低哲高溫爺后襯僚砌結(jié)惡構(gòu)的購抗?jié)B秒耐久糞性。無需份增厚癢襯砌肥，無輕需增孝加隧音道開尿挖斷禽面。拼裝蒼與普粘通管渣片一渡樣，返無需收增加栽額外那施工買時間植?？梢酝麧M足痕工程鑒全壽撒命的考要求疤，提稼供了水從施獅工到遮運營警全程姥的抗胸爆裂櫻能力攔。與通厘體摻檢加聚困丙烯史纖維佛相比友，由話于只他在PC層內(nèi)斯使用后聚丙景烯纖崗維，形因此隱用量蝕較少限，造禁價上內(nèi)不會念增加娘太多末。（6）地下賢結(jié)構(gòu)養(yǎng)防火民保護蜓技術(shù)13舞.2地下結(jié)構(gòu)椒防火慮安全稱技術(shù)空間艱比較弱封閉拜，自誦然排猾煙困虛難，鍬火災(zāi)脊發(fā)生隸后升討溫速李度快疼，易緊爆發(fā)隆成災(zāi)對外療出口嗽少，括導(dǎo)致勤疏散靠救援訪工作搞非常困難1.地下空間缸火災(zāi)盈安全貓問題嚷的特您點撲救稍非常艱困難健，因元為消郵防人駛員進沫攻路獲線缺趁乏，果很難知接近疾火源撲救13豬.3隧道欠火災(zāi)歡動態(tài)杠火災(zāi)饅預(yù)警伐救援動技術(shù)現(xiàn)有訊的防蛾火疏鉗散救環(huán)援措嶺施有嗎：設(shè)備置了監(jiān)控扒系統(tǒng)妖、固沉定消撥防系局統(tǒng)、辰疏散澤通道跳以及送其他業(yè)的結(jié)坐構(gòu)防沫火措刻施，同剪時還痰制定扮了火灑災(zāi)疏散現(xiàn)預(yù)案。存在賭的不米足之認處和轎問題流：所能聾夠得媽到的火情很信息申比較已有限，只參能知雙道火煙災(zāi)探寸測器裂所在會點處早的溫輪度，受而對佳于地岡下空筍間內(nèi)州的整浩體溫鎖度分跌布情佳況了京解不威足；對于鋪煙霧省擴散面的監(jiān)糞控和淹預(yù)測濱能力湊不足蕩；閉路愁電視隆系統(tǒng)廣的攝像執(zhí)頭容課易被勞煙霧縣遮擋而失摔去其備作用秤；各系崖統(tǒng)之荒間的趁聯(lián)系膽配合廊不夠哪緊密蝕，無緞法充上分發(fā)帝揮各叨系統(tǒng)易設(shè)施景的功梅能效侮果；現(xiàn)有節(jié)的火碧災(zāi)疏散童預(yù)案內(nèi)多為等固定模性的摘、文矛字性蘿的預(yù)面案，而慰火災(zāi)錢現(xiàn)場矩的實似際火練情是菊實時番發(fā)展鄰變化狠的，訓(xùn)這就釘使得沙一成擁不變拖的固毯定的添預(yù)案偶無法租滿足絨實際僻的需播求。13尿.3隧道脾火災(zāi)福動態(tài)卷火災(zāi)躬預(yù)警秤救援玩技術(shù)13貫.3隧道曉火災(zāi)俗動態(tài)環(huán)火災(zāi)姥預(yù)警咐救援感技術(shù)火災(zāi)臨的誤已報、價漏報火災(zāi)呈現(xiàn)場體實時型信息溪的獲活取疏散扎救援管預(yù)案嗽及防竹災(zāi)管罪理體麥系不撇能適燥應(yīng)火扛災(zāi)現(xiàn)壇場的粱復(fù)雜情況數(shù)字胳化應(yīng)急蜂疏散贈救援籠體系鴉（災(zāi)星害監(jiān)拉測報甲警新聲技術(shù)幫、疏渠散救雄援新良技術(shù)懼、數(shù)插字化窄應(yīng)急侮救援濱預(yù)案顫等）火災(zāi)蹄預(yù)警疏散13酬.3隧道兇火災(zāi)竭動態(tài)掏火災(zāi)坡預(yù)警俯救援振技術(shù)2.總體思路結(jié)合梅火災(zāi)隙探測印器收香集到哨的數(shù)答據(jù)實描時重廢構(gòu)地尖下空含間內(nèi)莫火災(zāi)居情況候下的悄三維眉溫度村、煙燃氣場建立匙火源芝溫升妖曲線動與火豈災(zāi)類發(fā)型、裂火源肺熱釋殘放速總率等謎重要昨火情以信息鄰間的謊關(guān)系根據(jù)富火勢敢的實越際發(fā)裙展情荒況來送選擇她并實鵝時調(diào)般整疏杰散方宗案，壺從而租達到魂人員方疏散劈燕的最漁合理類化火情炮信息獲取三維襪溫度煙氣掌場重牛構(gòu)數(shù)字晝化疏散益預(yù)案13眾.3隧道川火災(zāi)糞動態(tài)散火災(zāi)槽預(yù)警盈救援闖技術(shù)隧道宏火災(zāi)葵動態(tài)驚預(yù)警餐疏散漂救援凈系統(tǒng)桐組成嬸及功豎能圖大斷漂面隧層道足恢尺火豬災(zāi)試耳驗研餐究13愛.3隧道店火災(zāi)撤動態(tài)畜火災(zāi)研預(yù)警鮮救援呆技術(shù)3.試驗畫驗證高海敵拔寒娛區(qū)特貼長隧晝道現(xiàn)獵場火乒災(zāi)試膛驗研梢究13醉.3隧道罰火災(zāi)駁動態(tài)擱火災(zāi)心預(yù)警葵救援低技術(shù)3.試驗搶驗證4.本技訴術(shù)的答優(yōu)點13婦.3隧道工火災(zāi)病動態(tài)饒火災(zāi)佛預(yù)警英救援場技術(shù)能提例供火惹災(zāi)時大量巖的關(guān)膝鍵信雨息，包漆括火悉源點灰位置豎，火濕災(zāi)大私小和息類型味，溫睜度場亡，煙佩氣擴擾散范艘圍和屈移動每速度毅，從深而更技好地賢指導(dǎo)蕩救援懶疏散昆工作庭。實時橋性：根予據(jù)火永災(zāi)探涌測器諸測得海的信寶息實逼時地特重構(gòu)攔地下姑空間役內(nèi)的蝴三維躲溫度銷煙氣豈場，第從而欺實時渠地調(diào)蝦整所節(jié)執(zhí)行滲的應(yīng)唯急疏打散救河援預(yù)稿案。合理哪性：根倍據(jù)地嶺下空萌間內(nèi)憶實際都的火標(biāo)勢發(fā)旁展情哀況來欲選擇疫相應(yīng)蕩的疏靠散救售援預(yù)旬案，劇從而傘能夠借保證撤預(yù)案難實施耳的有研效性些?；馂?zāi)蠅預(yù)警才系統(tǒng)排運行滑狀態(tài)不實時亡監(jiān)測扛與評歪估獨立雷光纖顏光柵呢感溫丘火災(zāi)鋪探測赤系統(tǒng)13濤.3隧道闖火災(zāi)燒動態(tài)計火災(zāi)水預(yù)警拘救援婆技術(shù)5.工程會應(yīng)用13產(chǎn).3隧