【摘 要】
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21世纪以来，得益于我国交通运输网络建设的大量需求，我国的隧道工程事业也处于如火如荼的发展期。随着社会发展的需要，越来越多的海底沉管隧道出现在人们的视野之中，但海底沉管隧道通风排烟、防灾减灾问题仍然是制约其快速发展的重要问题之一。沉管隧道相比较普通的山岭隧道，其隧道结构更加复杂，封闭性更强并且出入口较少。一旦沉管隧道发生火灾且得不到控制，那后果将是不可想象的，必将导致人员、财产的巨大损失。因此，对
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21世纪以来，得益于我国交通运输网络建设的大量需求，我国的隧道工程事业也处于如火如荼的发展期。随着社会发展的需要，越来越多的海底沉管隧道出现在人们的视野之中，但海底沉管隧道通风排烟、防灾减灾问题仍然是制约其快速发展的重要问题之一。沉管隧道相比较普通的山岭隧道，其隧道结构更加复杂，封闭性更强并且出入口较少。一旦沉管隧道发生火灾且得不到控制，那后果将是不可想象的，必将导致人员、财产的巨大损失。因此，对沉管隧道火灾通风排烟的研究具有重要的安全意义。
本文以深中通道和港珠澳大桥隧道为实际依托工程，利用火灾数值模拟软件建立主隧道和匝道隧道火灾数值仿真模型，利用理论分析和数值模拟相结合的方法，对沉管隧道主隧道和匝道不同排烟方式的排烟效果进行了研究分析。文章针对沉管隧道主隧道提出了三种不同的排烟方式，研究了不同火源功率和不同隧道宽度对沉管隧道主隧道排烟性能的影响，分析了主隧道内火灾烟气的流动特征，提出了基于烟气中CO质量守恒的烟气排放效率。通过比较三种不同排烟方式之间的烟气蔓延情况、CO浓度分布、可见度分布和排烟效率，可以确定在沉管隧道主隧道中顶部排烟方式具有最佳的排烟效果，而侧壁排烟加挡烟垂壁排烟方式比单一的侧壁排烟方式具有更好的排烟效果。文章还研究了沉管隧道中不同的主隧道宽度和不同的火源功率对通风排烟效果的影响。对于沉管隧道匝道，文章提出了六种不同的排烟方案，通过对比分析不同排烟方案间的匝道烟气蔓延情况、重点截面的温度分布、CO浓度分布、可见度分布和速度分布情况，研究了不同排烟口的排布方式、不同的排烟口数量、不同的排烟面积以及不同的挡烟措施对隧道匝道排烟效果的影响。结果表明，在主匝道与子匝道交叉口的隧道大断面增加排烟面积能够提高匝道的排烟效果，增加挡烟措施能够将烟气更好的集中，对隧道匝道的排烟效果也起到积极作用，但是会增加隧道顶部烟气层的厚度。
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