摘　要：通過(guò)熱重分析得到SBS 瀝青和阻燃瀝青，以及相應膠漿的著(zhù)火點(diǎn)為417～433 ℃，燃燒速率為3. 3 ×10-5～9.482×10 - 5kg/（m².s）.進(jìn)行風(fēng)速為0～3m/s 通風(fēng)條件下隧道瀝青路面1/ 20 比尺模型燃燒試驗和瀝青試件的直接燃燒試驗，測得在通�；馂囊幠Ｏ聻r青路面燃燒深度不超過(guò)4 cm.采用考慮湍流效應和輻射傳熱的擴散燃燒模型對不同規�；鹪春屯�風(fēng)條件下的長(cháng)大隧道火災過(guò)程進(jìn)行數值模擬，計算表明，低于10 MW的隧道火災基本不會(huì )引起瀝青路面燃燒；對于20 、50 MW規模的隧道火災，只要分別保持高于2 和4m/ s的通風(fēng)，瀝青路面基本不被引燃；瀝青路面燃燒對隧道火災的影響有限，其熱釋放率一般不超過(guò)火災規模的2. 3 %. 在以上研究的基礎上，提出了隧道瀝青路面防火結構層組合技術(shù)建議和防火對策。

　　關(guān)鍵詞：隧道火災；瀝青路面；防火；模型試驗；數值模擬；熱重分析。

　　為提高行車(chē)安全，公路隧道往往采用瀝青路面。由于瀝青具有可燃性，人們對隧道瀝青路面在火災中的安全性一直存在爭議，迄今為止國內外對此仍缺乏深入研究。本研究以浙江臺縉高速公路長(cháng)7. 6km 的蒼嶺隧道為研究對象，針對公路長(cháng)隧道瀝青路面的防火安全問(wèn)題展開(kāi)理論和試驗研究，分析和評價(jià)了公路長(cháng)隧道瀝青路面的交通安全技術(shù)性能。

　　研究的主要內容：

　�。�1）采用熱分析技術(shù)進(jìn)行瀝青及其膠漿的燃燒熱重試驗，建立起瀝青及其膠漿的燃燒特性曲線(xiàn)，分析得到SBS 瀝青及其膠漿、阻燃瀝青及其膠漿的著(zhù)火點(diǎn)分別為433 、432 、417 、424℃，燃燒速率分別為9. 482 ×10 - 5 、3. 3 ×10 - 5 、6. 64 ×10 - 5 、3. 38 ×10 - 5 kg/ （m².s） ；

　�。�2）建立了一套模擬隧道火災環(huán)境下包括瀝青、瀝青膠漿、瀝青混合料、瀝青路面的室內直接燃燒試驗和評價(jià)方法，通過(guò)直接燃燒試驗評價(jià)瀝青在火災中燃燒的難易程度，并測得在通�；馂囊幠Ｏ聻r青路面燃燒深度不超過(guò)4 cm ；

　�。�3）進(jìn)行了在風(fēng)速為0～3m/s通風(fēng)條件下的隧道瀝青路面1/ 20比尺模型的燃燒試驗，并研制開(kāi)發(fā)了相應的集成化試驗圖像、數據自動(dòng)采集系統，得到不同通風(fēng)條件下隧道火災過(guò)程瀝青路面溫度場(chǎng)分布和變化規律；

　�。�4）利用擴散燃燒模型、k2ε模型和P21 模型分別對燃燒、湍流流動(dòng)和輻射傳熱過(guò)程加以描述，建立起了非絕熱的隧道火災三維數學(xué)模型，通過(guò)對不同火災規模、通風(fēng)條件下隧道火災的模擬分析得到：低于10 MW 的隧道火災基本不會(huì )引起瀝青路面燃燒，對于20 、50MW 規模的隧道火災，保持2 、4 m/s 的通風(fēng)就基本能確保瀝青路面不被引燃，瀝青路面燃燒產(chǎn)生的釋熱率影響不到隧道火災規模的2.3%；

　�。�5）在上述研究基礎上，對公路長(cháng)隧道瀝青路面防災安全性進(jìn)行綜合評價(jià)，并提出瀝青路面防火結構層組合技術(shù)建議和減災對策。

　　研究成果具有創(chuàng )新點(diǎn)：

　�。�1）首次系統研究公路長(cháng)隧道瀝青路面火災過(guò)程的安全性，揭示了長(cháng)隧道瀝青路面火災過(guò)程機理；

　�。�2）結合計算流體動(dòng)力學(xué)和熱重分析技術(shù)評價(jià)了瀝青路面燃燒對隧道火災規模的影響；

　�。�3）從化學(xué)動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)角度出發(fā)，結合統計力學(xué)和概率論原理，利用網(wǎng)絡(luò )并行運算平臺技術(shù)，建立起隧道瀝青路面火災過(guò)程的數值模擬分析方法。

　　該研究于2004年6月開(kāi)始，2007年3月通過(guò)浙江省交通廳組織的專(zhuān)家鑒定，成果達到國際領(lǐng)先水平。該研究填補了國內外公路長(cháng)隧道瀝青路面的防火安全性領(lǐng)域的空白，為我國公路長(cháng)隧道瀝青路面的安全使用提供重要依據和具體技術(shù)措施。