河海大學水工建筑物課程設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 河海大學水工建筑物課程設計 14 縱縫是為了適應混凝土的澆筑能力和減小施工期溫度而設置的臨時縫，縱縫的布置為垂直縱縫，縱縫的間距為 15cm，為加強壩體的整體性，縫面設置鍵槽，壩體排水。 為減少滲水對壩體的有害影響，降低壩體中的滲透壓力在靠 近上游壩面處設置排水管，將壩體滲水由排水管排入廊道再由廊道匯集集水井，用水泵排向下游，排水管至上游壩面距離為 6m，排水管間距為 3 米，管內徑為25cm。 三 壩內廊道 基礎帷幕灌漿廊道沿縱向設在壩踵附近，廊道上游壁到上游壩面的距離應不小于 ~ 倍水頭，且不小于 4~5m，取 6m。寬度 ~3m，取 3m；高度 ~，取 。壩體縱向排水檢查廊道一般靠近壩的上游側面每隔 15~30m 高差設計一層，取高差為 20m，基礎廊道距基面距離不小于 倍底寬，即 ，取 5m。基礎灌漿廊道軸線成沿 地形向兩岸逐漸升高，縱坡度一般不宜陡于 40176。 ~50176。 四 壩的地基處理 壩基開挖是把覆蓋層及風化破碎的巖石挖掉，使大壩直接建在完整的基巖上。壩基開挖深度對于高壩應挖到新鮮或微風化下部的基巖，壩基開挖的邊坡為 1:1（注意修改，不同的設計不一樣） 。 當基礎巖石比較良好，僅在壩基處上游，下游應力較大的地區進行灌漿。 3. 壩基帷幕灌漿 （ 1） 帷幕深度 根據巖基透水性，壩體承受水頭和降低壩底滲透壓力的要求確定，相對不透水層深度在單位吸水率 ω = 升 /分米時為 20m，因而帷幕深度不小于 25m。 （ 2） 帷幕厚度 根據帷幕灌漿允許的滲透坡降確定，帷幕鉆孔方向垂直，因基巖較完整。 為收集并排走由地基滲透過來的水，進一步降低壩體揚壓力，在防滲帷幕后設排水系統。 河海大學水工建筑物課程設計 15 原文已完。下文為附加論文，如不需要，下載后可以編輯刪除，謝謝！ 轟燃對建筑室內火災滅火救援的影響 【摘 要】：在室內轟燃研究理論基礎上，簡要介紹了轟燃的定義和轟燃判據，并結合建筑火災實際情況，分析了因轟燃引起的室內火災中滅火救援難點問題，根據轟燃的特點，提出了應對此類火災的滅火救援對策，為消防 部隊處置室內轟燃火災提供參考。 【關鍵詞】：消防； 建筑火災； 轟燃； 滅火救援 一、引 言 轟燃是室內火災發展過程中的一種特殊燃燒現象。室內發生火災后，若具備合適的燃料和通風條件，就可能發生轟燃。轟燃一旦發生，室內所有可燃物會在極短時間內同時全面著火，室內整個空間都充滿火焰，可燃物燃燒速率和室內溫度急劇上升，并且室內會產生大量有毒煙氣，氧氣濃度也隨之急劇下降。這些都會使室內人員受到嚴重威脅，也給消防滅火救援帶來極大困難。國內外發生的很多建筑火災事故中，轟燃就是造成嚴重人員傷亡和財產損失 的元兇，如新疆克拉瑪依友誼館火災、洛陽東都商廈火災、吉林中百商廈火災、英國布拉德福市足球場火災和皇家十字地鐵車站火災。因此，結合轟燃的特點和危害性，分析轟燃對建筑火災中滅火救援工作造成的難點問題，有針河海大學水工建筑物課程設計 16 對性的加強對室內火災的控制，對于提高消防部隊滅火救援工作效率具有重要意義。 二、轟燃及相關研究 （一）轟燃定義 NFPA 921 中轟燃定義為：室內火災發展的一個過渡階段，熱輻射作用下的所有可燃物在轟燃時幾乎同時著火，火焰迅速在室內所有物體傳播蔓延，室內形成一片火海。轟燃的發生是火災失控發展的危險信號 ，產生的高溫煙氣會對建筑結構安全產生嚴重影響，強大的破壞力往往造成惡性死傷事故和巨大財產損失，極易造成群死群傷事故與巨額財產損失，也是火災即將向臨近區域蔓延的重要標志。 目前對轟燃還沒有統一的定義，比較常用的三種：（ 1）室內火災由局部火向大火的轉變，轉變完成后，室內所有可燃物表面都開始燃燒；（ 2）室內燃燒由燃料控制向通風控制的轉變；（ 3）在室內頂棚下方積聚的未燃氣體或蒸氣突然著火而造成火焰迅速擴展。 （二）轟燃判據及預測 室內火災是一種受限空間內的燃燒，是建筑火災的主要形式，將發生轟燃的條件量化 為可以測量或計算的物理量是一件極為困難的事情。現在應用最多的三個轟燃判據為：（ 1）室內接近頂棚熱煙氣溫度超過 600℃ ；（ 2）室內地板平面輻射熱通量超過 20 kW/m2；（ 3）通風口有火焰噴出。以上判據都源于火災實驗觀察結果，雖然具有一定局限性，但可以作為判定轟燃的參考標準。 河海大學水工建筑物課程設計 17 對轟燃的預測方法，不同的研究者提出了不同的溫度和熱通量判據。 、 McCaffrey、 Quintiere、 Harkleroad、 Thomas 等分別提出了基于熱釋放速率預測轟燃的經驗公式。此外，武警學院陳愛平教授將內 襯材料的熱慣性因素引入考慮，基于 McCaffrey 的方法提出了轟燃綜合預測法； 等建議采用臨界轟燃燃燒速率預測轟燃； . Quintiere 等提出采用臨界轟燃燃料面積預測轟燃； 根據經典熱爆炸和非線性熱動力學理論溫度微分方程特征值預測轟燃等。這些預測方法的實用性和精確性還有待改進。 三、轟燃對室內火災滅火救援的影響 （一）轟燃時間預測困難，影響滅火救援決策 消防部隊在轟燃前到達現場，如果未及時預測和偵察到轟燃，急劇升高的溫度和噴出火焰會對消防隊員造成傷害。 消防官兵到火場后，沒有人能夠準確預測是否會發生轟燃和什么時候發生轟燃。有些火災，消防員內攻進入室內的瞬間就可能被卷入火海中，而有些火災，在滅火救援進行過程中突然轟燃，也有的至滅火戰斗結束也不發生轟燃。如何在火場快速判斷轟燃發生的可能性及時間，仍是一線消防指揮員的一個難題。而目前對轟燃的預測研究多限于學術理論方面，并沒有便于在滅火救援現場操作的轟燃預測儀器或技術手段。指揮員只能依靠個人積累的滅火經驗，對轟燃的感官印象及火情偵查情況進行初略判斷，容易導致現場決策低效率、低質量，甚至做出錯誤的決策，造成不必要的人 員傷亡和財產損失。 （二）火場溫度高，滅火進攻困難 河海大學水工建筑物課程設計 18 室內發生轟燃后，火勢突然猛漲，進入全面燃燒階段，產生的高溫能達到 1000℃ 左右。有關研究表明，對于沒有任何保護的皮膚，只要暴露在 137160℃ 的環境中就會造成嚴重傷害。撲救建筑火災最有效的滅火措施是內攻，而轟燃產生如此的高溫會對消防員產生強烈的烘烤，加上可能從門窗噴出的火焰和高溫煙氣，消防隊員很難近距離滅火，內攻更加危險、艱難。如滅火中水槍掩護不充分，個人防護不周全，還會危及消防員人身安全。同時由于轟燃中可燃物不完全燃燒會產生大量有毒濃煙和氣體， 降低了火場能見度，更加難以發現較隱蔽的火勢威脅，影響了滅火效率。 （三）室內充滿煙氣，搜索救援難度大 轟燃發生前，大量積聚的濃煙和高溫會迫使消防員將身子放低，彎腰或匍匐前進，在搜索被困人員時行動不便，效率低下。此外，室內積聚的濃煙具有較強的減光性，室內能見度很低，對偵查和搜救非常不利，受困人員也無法自行安全疏散，消防員也有誤入危險區域和迷路的危險。轟燃后轉為全面燃燒，燃燒更為猛烈，無法深入開展室內救援，而由于燃燒速率急劇增長，因燃料不充分燃燒會產生大量有毒氣體如： CO、 H2S、 HCL、 SO2 等，導致 被困人員中毒、窒息，消防滅火救援時間更加緊迫，人員疏散更加困難。 （四）建筑受高溫烘烤，結構有倒塌危險 室內轟燃發生后，釋熱速率急劇增大，溫度急劇升高，達到 500℃600℃ 的高溫，最高可達 1000℃ 左右，建筑構件的強度在高溫、強烈熱輻射作用下會下降。混凝土在高于 300℃ 溫度作用下抗壓強度線性河海大學水工建筑物課程設計 19 下降，超過 600℃ 時抗拉強度基本喪失，在 900℃ 左右時抗壓強度下降到常溫時的 10%；鋼結構雖不燃燒，但在火災高溫中強度會迅速下降， 500℃ 左右時全負荷鋼結構就會失去靜態平衡穩定性， 600℃ 其強度下降 2/3，進而 結構發生變形引發倒塌。因此轟燃撲救過程中，建筑結構很容易發生局部倒塌甚至整體坍塌，使室內人員受到威脅，影響消防救援工作。 （五）火焰易竄出蔓延，控制火勢難度大 室內具備轟燃條件時，可能在著火 310 min 后就會發生轟燃，消防隊趕赴火場后可能已經發生轟燃，火災發展至猛烈燃燒階段，第一出動力量如對火災形勢估計不足，到達火場后往往控制不住逐漸增長蔓延的火勢。此外，轟燃后伴隨著噴出火焰和飛火，能沖出著火房間，造成火勢蔓延。而且轟燃產生的強烈輻射熱也對臨近可燃物形成威脅，強輻射熱也是火勢向上層和四周擴散蔓延 的主要原因。 四、預防和控制轟燃的滅火救援對策 （一）全面偵查火情，注意轟燃征兆 在處置建筑室內火災時，應全面偵查火情，快速掌握起火房間位置、火勢大小、人員被困情況、室內可燃物數量與類別、建筑結構特點、周圍毗鄰建筑情況等，尤其對于通風不好且室內可燃物數量較多時，應提高警惕，密切監視，謹防轟燃突發造成惡性事故。為延緩或避免可能發生的轟燃，到場后應確保室內自動噴水滅火系統動作，盡量為后續滅火與人員疏散救援爭取時間。同時應派安全員密切注意轟燃發生征兆，轟燃的警報信號主要是高溫輻射、 “閃燃 ”和 “白煙 ”。 有河海大學水工建筑物課程設計 20 條件進入室內偵查時，如發現室內煙氣溫度較低，則轟燃可能性不大，應及時出開花水冷卻；如消防員進入后，明顯受到高溫烘烤，熱煙氣層不斷變厚，表明有轟燃危險，應及時撤離至外圍控制火勢。同時，消防員進入室內時，還應密切關注是否有濃煙從門窗翻滾、溢出，或則濃煙中夾雜有較小火焰和閃燃現象，如果出現這些征兆，則說明此房間具有轟燃的危險。 （二）準確迅速，疏散搶救人員 轟燃具有一定突發危險性，消防部隊到達火場后，人員搶救時間非常有限，在迅速掌握火情和人員被困情況后，積極做好冷卻防護同時，立即組織精干人員成立搜救小分 隊，展開人員疏散和救援。進入室內救援前，應根據人員被困位置和數量，確定好各小組任務，定好一次作業時間、緊急情況聯絡方式和撤離路線。每個搜救人員都應穿好滅火服，必要時穿防火服，佩戴空氣呼吸器，在水槍跟進掩護中小心進入。搜索時 2 人或 3 人一小組，協同搜尋，盡量靠墻前進，彎腰或則匍匐行進，能見度太低時要利用導向繩保護，防止在濃煙中迷路，并密切注意火情變化，隨時做好緊急撤離準備。在搜救中注意檢查門窗附近有無昏迷人員，當室內煙氣溫度過高時，不能進入火場內部太遠，嚴格按照作業時間行動，按時返回。如果趕到火場轟燃已經發生，不要盲目進入室內，應先設法進行通風散熱，控制火勢，適當破拆開辟救人通道，待火勢稍減再內攻滅火救援。 （三）噴霧冷卻稀釋，適時通風散熱 河海大學水工建筑物課程設計 21 轟燃前和轟燃后都要出槍射水，如能直接對火源射水，可有效降低火源熱釋放速率，降低火焰區溫度，能延遲或抑制轟燃發生。但區別于普通建筑火災，轟燃火災處置中水槍的射流形式、射水部位都有特殊要求。對于轟燃火災，室內煙氣層很厚，可燃氣體濃度大，如果僅用直流水冷卻滅火，可以對火焰區起到降溫作用，對未燃材料起到潤濕和減緩熱分解作用，但對熱煙氣層效果不明顯，所以射水直擊火源的同時還需要 開花水或噴霧水對熱煙氣層實施稀釋、冷卻。向熱煙氣層噴水霧一方面可以降低煙氣溫度，減小熱煙氣的熱輻射，另一方面水霧滴吸熱汽化后可以稀釋可燃氣濃度。現在大多室內頂部有易燃裝修材料，還要注意向屋頂和墻壁射水冷卻。 撲救轟燃火災時，還要注意適時通風和排煙，李晉等研究發現在增大房間送風量，轟燃時間提前，穩定送風量并加大排煙量時，轟燃不發生。杜蘭萍等研究表明，燃料一定時，排煙量與送風量之比大于某定值就不會發生轟燃。送風可通入新鮮空氣，排煙可減少熱煙氣濃度，有利于室內散熱，所以在轟燃前采取合理通風排煙措施，比如打開門 窗、啟動機械排煙裝置等都有利于滅火救援。但對于通風的時機和通風量的大小，指揮員一定要正確把握，對于已經充滿濃煙的高溫密閉的房間，謹防因開門通風引起回燃。 （四）小隊突擊，內攻滅火 通常對建筑火災最有效的滅火措施就是內攻，直擊火點，消滅火勢。轟燃火災由于高溫、強輻射、室內熱煙氣濃、建筑有倒塌風險等特點，應該謹慎選擇內攻時機，把突發險情的危害降到最低。在仔細河海大學水工建筑物課程設計 22 偵查火情，掌握火勢發展態勢后，確保無轟燃發生危險征兆，比如：觀察門窗有無濃煙翻滾或閃燃，著火房間門把手是否很熱，室內煙氣是否有明顯的烘烤灼熱感等。同 時還應確保建筑沒有倒塌危險，內攻進入時以精干小組為單位，做好安全防護和掩護，交叉掩護前進，注意避開吊頂、高熱區等危險，遇有緊急情況，立即撤離。內攻應量力而行，火勢太過猛烈時，不能勉強內攻，應先控制住火勢，增援力量到達或兵力相對火勢具有一定優勢時再內攻滅火。 （五）重點監護，防止倒塌和火勢蔓延 轟燃產生的高溫對建筑構件和結構有巨大破壞作用，滅火過程中，要對建筑承重構件加強冷卻保護，并應指定人員密切注意建筑破壞情況，一旦有倒塌危險就及時撤離。對于著火時間較長的建筑，冷卻承重構件時，避免用沖擊力過大的直流 水直接向構件射水，盡量用開花水均勻冷卻降溫，防止高溫的混凝土在水流沖擊和冷卻作用下開裂，強度下降。此外，撲救轟燃火災中，把握火場全局，重點突破，加強冷卻降溫的同時，還應