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1、重力式挡土墙设计及检算摘要：重力式挡土墙是一种抵抗土压力的构件或墙体，可以采用支护形式，也可以直接利用挡土墙重力来抵抗土体滑动。根据实际工程的不同，可以采取相应的挡土墙。本设计着重讨论一种超重力式挡土墙的计算以及挡土墙在其他方面实际遇到的问题。通过分析探讨，重力式挡土墙可以做成超高形式；同时，只要满足理论分析，设计可以不拘泥于规范或规程进行。本论文分两部分分析：第一部分为对重力式挡土墙进行分析，提出一种挡土墙设计新方法；第二部分为对实际设计过程中遇到的问题加以讨论。关键词：重力式挡土墙 设计新方法 超限第一部分：重力式挡土墙分析挡土墙广泛应用在工业与民用建筑、道路及水利建设中。由于高层、超高层
2、和城市地下空间的利用，促进了基坑工程设计与施工技术的进步与发展，使建筑基坑支护工程成为挡土工程的重要分支。挡土墙及基坑支护工程类型繁多，工程最常见的重力式挡土墙、钢筋混凝土挡土墙以及深基坑支护中常用的悬臂式围护结构、内撑式围护结构、拉锚式围护结构、水泥土重力式挡土墙、土钉墙及地下连续墙。5基坑支护结构设计应根据下表选用相应的侧壁安全等级及重要性系数0。5基坑侧壁安全等级及重要性系数 附表1安全等级破坏后果0一 级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周围环境及地下结构施工影响很严重110二 级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周围环境及地下结构施工影响一般10三 级支护结构破坏、土体失稳或
3、过大变形对基坑周围环境及地下结构施工影响不严重09挡土墙及基坑支护应根据墙趾周边环境、挡土高度、地质水文资料、建筑材料供应条件、墙体用途、施工方法、施工季节及技术经济条件按附表2选用。5挡土墙和支护结构选型表 附表2序号挡土墙支护结构型式适用于条件1重力式挡土墙（1） 墙高不宜大于6m，在较弱的土层中墙高不宜大于5 m（2） 适用于地形变化复杂的场地（3） 墙身材料可选用毛石砌体、毛石混凝土和素混凝土2钢筋混凝土挡土墙（1） 钢筋混凝土悬臂式挡土墙墙高不应超过8 m时，宜采用扶壁式钢筋混凝土挡土墙（2） 悬臂式挡土墙适合于地基承载力较低的地段，扶壁式挡土墙适用于地基承载力较高的地段（3） 常用
4、于石料缺乏序号挡土墙支护结构型式适用条件3悬臂式排桩支护结构（1） 基坑侧壁安全等级宜为二、三级（2） 在软土场地中基坑深度不宜小于5米（3） 基坑底面以下的地质较好的；具有嵌固桩体的能力（4） 对桩顶变位要求较高的场地不宜采用（5） 当地下水位高于基坑低面时，宜采用降水或截水帷幕4拉锚式围护结构（1） 适用于基坑侧壁安全等级一、二、三级（2） 适用于无流砂、含水量不高，不是淤泥等流塑土层的基坑支护，开挖深度不宜大于18米（3） 当地下水位高于基坑面时，应采取降水或截水措施5内撑式围护结构（1） 适用于基坑侧臂安全等级一、二、三级（2） 在软土中场地，优选用（3） 内支撑的构件，常用钢筋混凝土
5、构件或组合型钢，对于平面较大、形状比较复杂的基坑，宜采用现浇钢筋混凝土结构（4） 当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施6水泥重力式挡土墙（1） 基坑侧壁安全等级宜为二三级（2） 水泥土桩施工范围内的地基土承载力不宜大于150kPa（3） 基坑深度不宜大于6米（4） 当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施（5）7土钉墙（1） 基坑侧壁安全等级一、二、三级（2） 适用于非软土场地，基坑深度不宜大于12米（3） 当地下水位高于基坑底面时，应采取防降水或截水措施8地下连续墙（1） 适用于基坑侧壁安全等级一、二、三（2） 可用于各种场地土，特别适用于软土地基密集的建筑群中高层建筑的深基
6、坑开挖（3） 适用于临时挡土支护、止水及防渗，同时可作为永久性的承重结构（4） 是多层深地下室逆作方法必选的地下围护结构（5） 当地下水位高于基底面时，应采取降水措施基坑挡土墙结构的选型，尚应考虑结构的空间效应和受力特点，采用有利支护结构材料受力性状的型式。重力式挡土墙属刚性结构，广泛用于支挡路堤或路堑边坡、隧道洞口、桥梁两端及河流岸壁等1。它靠墙的自重保持稳定，一般在低挡土墙（墙高H5米）时采用具有结构简单、施工方便、能就地取材等优点2。近年来，随着经济的发展，我国特殊场地工程施工增多，许多超规范的设计大量的也现，在支挡结构中更为突出。传统的重力式挡土墙很少用于坡高或坑深大于8米的支挡工程中
7、。而实际工程中，往往基坑比较深，又不受场地的限制，为了本着既经济又安全的原则，采用一种分级式挡土墙，是完全可以的。超重力式挡土墙就是采用分级组合的重力式挡土墙。经过充分计算、验算，只要挡土墙的抗滑、抗倾覆安全系数以及偏心距、基底应力均满足计算要求，这种新的设计方法应该是可行的。本文通过结合某工程场地，并采用本设计新方法予以计算说明之。1 工程概况拟建场地地貌单元属于山前冲洪积扇后缘，土层为卵石漂石，地下水埋深2.52.8米，对钢筋砼结构中钢筋无腐蚀性。场地高程介于429.5445.89米拟回填砂坑深810米，挡土墙设于深10米地带。场地总平面及挡土墙位置见图1。2 设计原理2.1 土压力计算
8、考虑到挡土墙的超高因素,墙后土压力(P)取静止土压力(P0)与主动土压力(Pa)平均值,计算公式如式(1) (1)式中: K0静止土压力系数： Ka无粘性主动土压力系数。 r z r指土的重度，r z指Z深度土的重度。2.2 滑动稳定验算挡土墙滑动稳定性验算采用文献4中推荐的公式(2),受力情况图2(a). (2) 也可采用公式(3)计算，此时挡土墙倾斜角，受情况2(b)。 或：(3)2.3 倾覆稳定验算 挡土墙倾覆稳定性验算采用文献4中推荐的公式见式(4)受力分析见图2(c)。 (4)式中：ZxEx对墙趾O点的力臂： ZyEy对墙趾O点的力臂： ZwEw对墙趾O点的力臂：2.4 基底应力及偏
9、心验算 (1)偏心距：偏心距验算采用文献4中推荐的公式见式(5)式中：ZxEx对墙趾O点的力臂： ZyEy对墙趾O点的力臂： ZwEw对墙趾O点的力臂： ZnZw e之值。 (5) (2)基底应力：基底应力分两种情况来讨论，具体情况如下：时，墙趾或墙踵处的应力公式按式(6)计算： (6)式中：修正后的地基容许承载力， K1地基容许承载力随基础宽度的修正系数： r 1 地基土的天然容重。 时，墙趾或墙踵处的应力公式按式(7)计算： (7) 图2挡土墙受力情况简图3 计算步骤3.1参数选择墙背填土参数依据参考文献3选择,见表1。表1 填土参数表：天然容重1内摩擦角粘聚力c20.535o0稳定性验算
10、系数等依据文献4选择，见表2。表2 稳定性验算系数表：滑动稳定系数Kc倾覆稳定系数K0偏心距e基底应力地基容许承载力(kpa)1.31.5B/63005003.2 计算结果土压力计算结果:一级挡墙: P = 343.17 KPa，二级挡墙： P = 343.17 KPa。滑动稳定系数验算结果：一级挡墙: Kc = 1.6，二级挡墙： Kc =1.3。倾覆稳定系数验算结果：一级挡墙: K0 = 1.75，二级挡墙： K0=2.7。偏心距及基底应力验算结果:一级挡墙: e = 1.58，=274.50 KPa二级挡墙： e = 0.39，=125.36 KPa4 挡土墙结构设计 根据一系列的验算得
11、出结论为:一级挡土墙高6米,墙顶宽2.5米；二级挡土墙高4米，墙底宽2.5米，墙顶宽1米，基础宽8米，高3米；满足规范要求。挡土墙设计结构如图3所示。图3 挡土墙结构示意图由于施工场地距离河流较近，充分考虑地下水及地表水的渗流作用，一级挡土墙墙身全部及二级墙身下部纵横间距2m2m设排水孔，一级挡土墙顶面设截流槽，墙面设溢流槽，墙脚设排水槽。二级挡墙顶部设50cm墙帽，防止松散填料滚落墙下。5 结 论采用分级组合式的重力式挡土墙设计方法是目前较理想的设计新方法之一，其工程建设投资相比扶壁式挡土墙等较低，稳定性也可以达到有关规要求。只是在施工过程中一定要严格按相关规定操作，避免出现因施工引起的质量
12、事故。本新设计方法值得广泛推广。第二部分对实际设计过程中遇到的问题加以讨论检算为了对重力式挡土墙理解更透彻，下面着重探讨一下挡土墙其他方面的问题：挡土墙可不必拘泥于规范对挡土墙高度的限定，可根据实际情况因地制宜地选择挡土墙类型及确定挡土墙高度，只要在偏心距与基底应力检算中，墙趾、墙踵应力满足要求即可，下面我们具体的分析一下这个问题：6 对挡土墙设计中几个问题进行探讨支挡结构是路基设计中的一个重要组成部分，其中挡土墙应用最为广泛，在挡土墙设计计算中，一般首先确定挡土墙的高度，根据实际情况选用合适的挡土墙类型，然后拟定挡土墙挡土墙断面尺寸，根据库仑或朗金理论计算墙背岩土，主动土压力，进行挡土墙检算
13、。检算主要有如下5项：抗滑动稳定系数KC1.3；抗倾覆稳定系数K01.5；基底合力偏心距e的检算；土质地基B/6，岩土地基B/4；基底压应力基底容许承载力，同时还规定当合力偏心距为负值时，墙踵压应力可超过地基容许承载力，一般地区30%，浸水地区50%，但基底平均压应力地基容许承载力；墙身截面强度检算。检算满足要求后，墙身设计中的挡土墙高度、合力偏心距、基底压应力进行探讨。6.1 挡土墙高度6.1.1 有关规定挡土墙高度直接影响挡土墙断面尺寸的拟定、墙身的圬工数量以及基础是否需要加固等问题。在铁路路基支挡结构设计规范中对各种挡土墙的高度都有具体规定；重力式挡土墙12米，短卸荷板式挡土墙612米，
14、悬臂式挡土墙6米，锚杆挡土墙18米，锚定板挡土墙10米，加筋挡土墙10米，土钉墙20米，桩板式挡土墙15米（自由臂）。不同的形式挡土墙因结构不同，当超过一定高度后，挡土墙受到的土压力增长较快，而其承受能力却有限，故对挡土墙高度做了一定的限制。理论上，重力式挡土墙的主要荷载墙背岩土主动土压力可以通过库仑或朗金理论计算求得，挡土墙的结构受力分析也是完善的，那么无论挡土墙多高，土压力多大，通过计算都可以拟定合适的挡土墙尺寸，满足工程需要。当然挡土墙较高时，地基一般都需要加固处理。但是在实际工程中，挡土墙在满足工程需要的同时必须经济、安全、合理，因而对各种挡土墙的高度都有明确的规定。如日本国铁规范规定
15、；墙高6米采用扶臂式挡土墙。规范对挡土墙高度做的限定，可以使我们在设计时少走弯路，尽快找到合适的支挡结构。但是,工程设计者不能固步自封,在挡土墙选型时局限于以上规定。6.1.2 例举一个已施工的重力式挡土墙设计加以说明某电厂专用线位于某铁路线K481+300K482+900南侧,与该铁路正线等高并行,专用线南侧的电厂卸煤区比路肩低8米左右，卸煤采用人工方式。原设计采用重力式路肩挡土墙，参照定型设计（见图四）挡土墙长740米，墙顶1.9米，墙顶外线距线中心2.9米。出现以下问题：由于墙顶较宽，使得轨枕头有0.25米压在重力式路肩挡土墙上,造成轨枕支撑“一头软、一头硬”危及安全；挡土墙外缘距线路中
16、心较宽，人工卸车时原煤极易堆积在路肩上，给行车带来隐患。图四 挡土墙断面图(单位米)针对以上弊病，经过分析，决定采用悬臂式挡土墙（见上图）。墙顶宽0.3米，墙顶外缘距线路中心线1.95米，胸坡为1：0.05。这样就彻底解决了采用重力式挡土墙带来的问题。经检算各项指标均满足规范要求。该悬臂式挡土墙于1998年12月竣工，2001年12月验收，2002年1月开通运营。运营6年多来，挡土墙情况良好，未发生任何问题。以上实例说明，挡土墙设计不能过分拘泥于高度的限制，应该结合具体条件认真分析，采用合理的挡土墙形式解决工程实际问题。当然，当挡土墙过高时，对挡土墙检算的几个指标抗滑动稳定系数KC、抗倾覆稳定
17、系数K0等应该适当增大。6 .2 基底合力偏心距基底俣力偏心距e为挡土墙基底受到的合力作用点距基底中心的距离，其计算公式为： （8）e 基底合力偏心距（(mm)，当为倾斜基底时为倾斜基底合力的偏心距；B 基底宽度（m），对倾斜基底为其斜宽；C 基底垂直分力对墙趾的力臂（m） 作用于基底的总垂真力（KN） 稳定力系对墙趾的总力矩（KN m） 倾覆力系对墙趾的总力矩（KN m）规范规定基底合力偏心距e对土质路基B/6对岩石地基B/4，当合力作用点在墙趾与基底中心之间时为正，在基底中心与墙踵之间时为负。 以上规定是鉴于当偏心距大于B/6时，基底应力或会出现负值即拉应力，对于一般地地基与基底羊是不能承
18、受的，这时应按无拉应力的平衡条件重新分配压应力（见图五）。图五 基底应力状态 规范规定土质路基eB/6、岩石地基eB/4，只是表明当超过以上限度后，基底应力分配不均衡。基底墙趾、墙踵压应力、为：当e B/6时，；当e200KpaeB/5基本承载力B/6时, （10）当e0时基底应力呈梯形或三角形分布，；当e0时，基底应力呈应力呈梯形或三角形分布，地基容许承载力，墙踵应力及平均压应力均能满足要求。如重力式挡土墙按有荷计算，当e，所以只要墙趾压应力，平均压应力就不超过地基容许承载力。当偏心距为负值时，因为，根据规范、满足检算要求，而这时平均压应力就可能超过地基容许承载力。显然当偏心距为负值时，上述
19、规定是相互予盾的。在挡土墙定型图中，当墙趾应力、墙踵应力满足要求时，基底平均压应力大于地基承载力的例子较多。而实际工程采用定型图后，挡土墙也没有发生破坏。表4为定型图中的几个例子，计算数据为：重力式路堤挡土墙，单线铁路，换算土柱高3.4米，宽3.6米，线路中心距路肩边3.45米，挡土墙墙顶到路肩高h=8.0 m , =35度 ，r=17KN/ m3 , f =0.3, =200kpa 重力式路堤挡土墙定型图检算 表4 墙高/m断面尺寸计算结果bBBh2e/ m应力/kpa92.122.772.690.530.20.50.21.312.21-0.040189225102.323.123.030.
20、590.30.750.21.312.25-0.072193257由以上分析可看出，在重力式挡土墙基底压应力检算中，只需要算墙趾压应力、墙路压力即可。7 总结分级组合式的重力式挡土墙设计方法是目前较理想的设计新方法之一，其工程建设投资相比扶壁式挡土墙等较低，稳定性也可以达到有关规要求。只是在施工过程中一定要严格按相关规定操作，避免出现因施工引起的质量事故。本新设计方法值得广泛推广。为了对重力式挡土墙理解分析更透彻，着重探讨了挡土墙存在一些问题：挡土墙可不必拘泥于规范对挡土墙高度的限定，可根据实际情况因地制宜地选择挡土墙类型及确定挡土墙高度，只要在偏心距与基底应力检算中，墙趾、墙踵应力满足要求即可
21、。以上说明设计重力式挡土墙从设计至检算可不拘泥于设计规范，根据实地情况，进行有利计算分析，从而设计出经济，合理，稳定的挡土墙。2264原文已完。下文为附加论文，如不需要，下载后可以编辑删除，谢谢！ 轰燃对建筑室内火灾灭火救援的影响【摘 要】：在室内轰燃研究理论基础上，简要介绍了轰燃的定义和轰燃判据，并结合建筑火灾实际情况，分析了因轰燃引起的室内火灾中灭火救援难点问题，根据轰燃的特点，提出了应对此类火灾的灭火救援对策，为消防部队处置室内轰燃火灾提供参考。【关键词】：消防； 建筑火灾； 轰燃； 灭火救援一、引 言轰燃是室内火灾发展过程中的一种特殊燃烧现象。室内发生火灾后，若具备合适的燃料和通风条件
22、，就可能发生轰燃。轰燃一旦发生，室内所有可燃物会在极短时间内同时全面着火，室内整个空间都充满火焰，可燃物燃烧速率和室内温度急剧上升，并且室内会产生大量有毒烟气，氧气浓度也随之急剧下降。这些都会使室内人员受到严重威胁，也给消防灭火救援带来极大困难。国内外发生的很多建筑火灾事故中，轰燃就是造成严重人员伤亡和财产损失的元凶，如新疆克拉玛依友谊馆火灾、洛阳东都商厦火灾、吉林中百商厦火灾、英国布拉德福市足球场火灾和皇家十字地铁车站火灾。因此，结合轰燃的特点和危害性，分析轰燃对建筑火灾中灭火救援工作造成的难点问题，有针对性的加强对室内火灾的控制，对于提高消防部队灭火救援工作效率具有重要意义。二、轰燃及相关
23、研究（一）轰燃定义NFPA 921中轰燃定义为：室内火灾发展的一个过渡阶段，热辐射作用下的所有可燃物在轰燃时几乎同时着火，火焰迅速在室内所有物体传播蔓延，室内形成一片火海。轰燃的发生是火灾失控发展的危险信号，产生的高温烟气会对建筑结构安全产生严重影响，强大的破坏力往往造成恶性死伤事故和巨大财产损失，极易造成群死群伤事故与巨额财产损失，也是火灾即将向临近区域蔓延的重要标志。目前对轰燃还没有统一的定义，比较常用的三种：（1）室内火灾由局部火向大火的转变，转变完成后，室内所有可燃物表面都开始燃烧；（2）室内燃烧由燃料控制向通风控制的转变；（3）在室内顶棚下方积聚的未燃气体或蒸气突然着火而造成火焰迅速
24、扩展。（二）轰燃判据及预测室内火灾是一种受限空间内的燃烧，是建筑火灾的主要形式，将发生轰燃的条件量化为可以测量或计算的物理量是一件极为困难的事情。现在应用最多的三个轰燃判据为：（1）室内接近顶棚热烟气温度超过600；（2）室内地板平面辐射热通量超过20 kW/m2；（3）通风口有火焰喷出。以上判据都源于火灾实验观察结果，虽然具有一定局限性，但可以作为判定轰燃的参考标准。对轰燃的预测方法，不同的研究者提出了不同的温度和热通量判据。V.Barauskas、McCaffrey、Quintiere、Harkleroad、Thomas等分别提出了基于热释放速率预测轰燃的经验公式。此外，武警学院陈爱平教授
25、将内衬材料的热惯性因素引入考虑，基于McCaffrey的方法提出了轰燃综合预测法；B.Hagglund等建议采用临界轰燃燃烧速率预测轰燃；J.G. Quintiere等提出采用临界轰燃燃料面积预测轰燃；S.R.Bishop根据经典热爆炸和非线性热动力学理论温度微分方程特征值预测轰燃等。这些预测方法的实用性和精确性还有待改进。三、轰燃对室内火灾灭火救援的影响（一）轰燃时间预测困难，影响灭火救援决策消防部队在轰燃前到达现场，如果未及时预测和侦察到轰燃，急剧升高的温度和喷出火焰会对消防队员造成伤害。消防官兵到火场后，没有人能够准确预测是否会发生轰燃和什么时候发生轰燃。有些火灾，消防员内攻进入室内的瞬
26、间就可能被卷入火海中，而有些火灾，在灭火救援进行过程中突然轰燃，也有的至灭火战斗结束也不发生轰燃。如何在火场快速判断轰燃发生的可能性及时间，仍是一线消防指挥员的一个难题。而目前对轰燃的预测研究多限于学术理论方面，并没有便于在灭火救援现场操作的轰燃预测仪器或技术手段。指挥员只能依靠个人积累的灭火经验，对轰燃的感官印象及火情侦查情况进行初略判断，容易导致现场决策低效率、低质量，甚至做出错误的决策，造成不必要的人员伤亡和财产损失。（二）火场温度高，灭火进攻困难室内发生轰燃后，火势突然猛涨，进入全面燃烧阶段，产生的高温能达到1000左右。有关研究表明，对于没有任何保护的皮肤，只要暴露在137-160的
27、环境中就会造成严重伤害。扑救建筑火灾最有效的灭火措施是内攻，而轰燃产生如此的高温会对消防员产生强烈的烘烤，加上可能从门窗喷出的火焰和高温烟气，消防队员很难近距离灭火，内攻更加危险、艰难。如灭火中水枪掩护不充分，个人防护不周全，还会危及消防员人身安全。同时由于轰燃中可燃物不完全燃烧会产生大量有毒浓烟和气体，降低了火场能见度，更加难以发现较隐蔽的火势威胁，影响了灭火效率。（三）室内充满烟气，搜索救援难度大轰燃发生前，大量积聚的浓烟和高温会迫使消防员将身子放低，弯腰或匍匐前进，在搜索被困人员时行动不便，效率低下。此外，室内积聚的浓烟具有较强的减光性，室内能见度很低，对侦查和搜救非常不利，受困人员也无
28、法自行安全疏散，消防员也有误入危险区域和迷路的危险。轰燃后转为全面燃烧，燃烧更为猛烈，无法深入开展室内救援，而由于燃烧速率急剧增长，因燃料不充分燃烧会产生大量有毒气体如：CO、H2S、HCL、SO2等，导致被困人员中毒、窒息，消防灭火救援时间更加紧迫，人员疏散更加困难。（四）建筑受高温烘烤，结构有倒塌危险室内轰燃发生后，释热速率急剧增大，温度急剧升高，达到500-600的高温，最高可达1000左右，建筑构件的强度在高温、强烈热辐射作用下会下降。混凝土在高于300温度作用下抗压强度线性下降，超过600时抗拉强度基本丧失，在900左右时抗压强度下降到常温时的10%；钢结构虽不燃烧，但在火灾高温中强
29、度会迅速下降，500左右时全负荷钢结构就会失去静态平衡稳定性，600其强度下降2/3，进而结构发生变形引发倒塌。因此轰燃扑救过程中，建筑结构很容易发生局部倒塌甚至整体坍塌，使室内人员受到威胁，影响消防救援工作。（五）火焰易窜出蔓延，控制火势难度大室内具备轰燃条件时，可能在着火3-10 min后就会发生轰燃，消防队赶赴火场后可能已经发生轰燃，火灾发展至猛烈燃烧阶段，第一出动力量如对火灾形势估计不足，到达火场后往往控制不住逐渐增长蔓延的火势。此外，轰燃后伴随着喷出火焰和飞火，能冲出着火房间，造成火势蔓延。而且轰燃产生的强烈辐射热也对临近可燃物形成威胁，强辐射热也是火势向上层和四周扩散蔓延的主要原因
30、。四、预防和控制轰燃的灭火救援对策（一）全面侦查火情，注意轰燃征兆在处置建筑室内火灾时，应全面侦查火情，快速掌握起火房间位置、火势大小、人员被困情况、室内可燃物数量与类别、建筑结构特点、周围毗邻建筑情况等，尤其对于通风不好且室内可燃物数量较多时，应提高警惕，密切监视，谨防轰燃突发造成恶性事故。为延缓或避免可能发生的轰燃，到场后应确保室内自动喷水灭火系统动作，尽量为后续灭火与人员疏散救援争取时间。同时应派安全员密切注意轰燃发生征兆，轰燃的警报信号主要是高温辐射、“闪燃”和“白烟”。有条件进入室内侦查时，如发现室内烟气温度较低，则轰燃可能性不大，应及时出开花水冷却；如消防员进入后，明显受到高温烘烤
31、，热烟气层不断变厚，表明有轰燃危险，应及时撤离至外围控制火势。同时，消防员进入室内时，还应密切关注是否有浓烟从门窗翻滚、溢出，或则浓烟中夹杂有较小火焰和闪燃现象，如果出现这些征兆，则说明此房间具有轰燃的危险。（二）准确迅速，疏散抢救人员轰燃具有一定突发危险性，消防部队到达火场后，人员抢救时间非常有限，在迅速掌握火情和人员被困情况后，积极做好冷却防护同时，立即组织精干人员成立搜救小分队，展开人员疏散和救援。进入室内救援前，应根据人员被困位置和数量，确定好各小组任务，定好一次作业时间、紧急情况联络方式和撤离路线。每个搜救人员都应穿好灭火服，必要时穿防火服，佩戴空气呼吸器，在水枪跟进掩护中小心进入。
32、搜索时2人或3人一小组，协同搜寻，尽量靠墙前进，弯腰或则匍匐行进，能见度太低时要利用导向绳保护，防止在浓烟中迷路，并密切注意火情变化，随时做好紧急撤离准备。在搜救中注意检查门窗附近有无昏迷人员，当室内烟气温度过高时，不能进入火场内部太远，严格按照作业时间行动，按时返回。如果赶到火场轰燃已经发生，不要盲目进入室内，应先设法进行通风散热，控制火势，适当破拆开辟救人通道，待火势稍减再内攻灭火救援。（三）喷雾冷却稀释，适时通风散热轰燃前和轰燃后都要出枪射水，如能直接对火源射水，可有效降低火源热释放速率，降低火焰区温度，能延迟或抑制轰燃发生。但区别于普通建筑火灾，轰燃火灾处置中水枪的射流形式、射水部位都
33、有特殊要求。对于轰燃火灾，室内烟气层很厚，可燃气体浓度大，如果仅用直流水冷却灭火，可以对火焰区起到降温作用，对未燃材料起到润湿和减缓热分解作用，但对热烟气层效果不明显，所以射水直击火源的同时还需要开花水或喷雾水对热烟气层实施稀释、冷却。向热烟气层喷水雾一方面可以降低烟气温度，减小热烟气的热辐射，另一方面水雾滴吸热汽化后可以稀释可燃气浓度。现在大多室内顶部有易燃装修材料，还要注意向屋顶和墙壁射水冷却。扑救轰燃火灾时，还要注意适时通风和排烟，李晋等研究发现在增大房间送风量，轰燃时间提前，稳定送风量并加大排烟量时，轰燃不发生。杜兰萍等研究表明，燃料一定时，排烟量与送风量之比大于某定值就不会发生轰燃。
34、送风可通入新鲜空气，排烟可减少热烟气浓度，有利于室内散热，所以在轰燃前采取合理通风排烟措施，比如打开门窗、启动机械排烟装置等都有利于灭火救援。但对于通风的时机和通风量的大小，指挥员一定要正确把握，对于已经充满浓烟的高温密闭的房间，谨防因开门通风引起回燃。（四）小队突击，内攻灭火通常对建筑火灾最有效的灭火措施就是内攻，直击火点，消灭火势。轰燃火灾由于高温、强辐射、室内热烟气浓、建筑有倒塌风险等特点，应该谨慎选择内攻时机，把突发险情的危害降到最低。在仔细侦查火情，掌握火势发展态势后，确保无轰燃发生危险征兆，比如：观察门窗有无浓烟翻滚或闪燃，着火房间门把手是否很热，室内烟气是否有明显的烘烤灼热感等。
35、同时还应确保建筑没有倒塌危险，内攻进入时以精干小组为单位，做好安全防护和掩护，交叉掩护前进，注意避开吊顶、高热区等危险，遇有紧急情况，立即撤离。内攻应量力而行，火势太过猛烈时，不能勉强内攻，应先控制住火势，增援力量到达或兵力相对火势具有一定优势时再内攻灭火。（五）重点监护，防止倒塌和火势蔓延轰燃产生的高温对建筑构件和结构有巨大破坏作用，灭火过程中，要对建筑承重构件加强冷却保护，并应指定人员密切注意建筑破坏情况，一旦有倒塌危险就及时撤离。对于着火时间较长的建筑，冷却承重构件时，避免用冲击力过大的直流水直接向构件射水，尽量用开花水均匀冷却降温，防止高温的混凝土在水流冲击和冷却作用下开裂，强度下降。
36、此外，扑救轰燃火灾中，把握火场全局，重点突破，加强冷却降温的同时，还应出枪抑制从门窗喷出的高温烟气和火焰，防止火势从门窗及管线向上层和四周蔓延。对于已经发展成全面燃烧的大火，应从整体上合理部署兵力，集中优势兵力控制火势，再逐步消灭火灾。五、结 语由于轰燃现象的复杂性，对于轰燃产生的条件及轰燃本质等问题研究还存有争议，需要进一步的理论研究和实验验证，随着轰燃研究的不断深入，我们可以更加有针对性地预防和抑制轰燃的发生，轰燃火灾中的消防灭火救援工作也会更加科学高效。 电石火灾处置对策研究摘 要：根据电石的理化性质和化学危险特性，结合电石火灾的特点，对电石火灾事故的处置方法和措施进行了探讨，具体从现场
37、火情侦查、初期控制、灭火剂选用、安全防护与防暴和防止环境污染五个方面进行分析，研究了如何高效处置电石火灾事故。关键词：电石；火灾；灭火救援一、引言电石作为重要的基础化工原料，在保障国民经济平稳较快增长、满足相关行业需求等方面发挥着重要的作用，它广泛应用于工业、农业、建筑、医药等领域。电石本身不可燃，但遇水剧烈反应生成易燃易爆的气体乙炔，在工业生产中常引发火灾甚至爆炸。丹江口市辖区内的汉江集团电化公司、宏茂冶金公司电石年产量都达20万吨以上，新港金家湾工业园及三官殿还有数家小型电石生产、经营企业，丹江口市已经成为华中地区电石重要生产基地。然而，近几年因电石在生产、运输、贮存过程中发生的火灾事故比
38、较频繁，造成了严重的经济损失。因此，我们有必要全面认识电石的火灾危险性，研究出高效的事故处置对策，提高灭火救援人员对电石火灾事故的处置能力。二、电石的理化性质（一）电石理化性质电石是碳化钙的俗称，它是工业上广泛使用的基本原料。纯净碳化钙为无色晶体，暴露空气中会吸水受潮而呈灰白色。工业电石为碳化钙与氧化钙的混合物，碳化钙含量70%-80%，外观呈灰色、棕黄色或黑褐色，一般由焦炭和石灰经高温熔炼得到。电石的化学分子式为CaC2，密度为2.22g/cm3，熔点447，沸点2300，闪点17，可导电，遇水剧烈反应生成乙炔，并放出热量，属于甲类第2项火灾危险物品。（二）电石的化学危险性（1）遇湿受潮燃烧
39、。电石为一级遇湿易燃物品，遇水反应剧烈，生成乙炔和氢氧化钙，并放出热量，每公斤碳化钙水解放热约为1962J。乙炔爆炸极限为2.5%82%，在空气中达到爆炸极限浓度时，遇明火即发生爆炸。若电石包装不严而不慎受潮，会积聚一定的乙炔气和热量，当乙炔浓度处于爆炸极限范围内时，遇明火则爆炸。此外，乙炔的过量积累也可能导致物理爆炸。（2）受撞击引发爆炸。电石在受到碰撞、摩擦时，电石与容器间可能产生静电、火花，造成电石自燃甚至引爆聚集的乙炔。电石中一般含有少量硅、铁、镁、铝等杂质，这些杂质在碰撞摩擦中更容易产生火花。（3）高温下电石能与氯、硫、磷、乙醇、氯化氢等发生剧烈反应。电石与酸性溶液反应激烈，比遇水反
40、应更剧烈，可能引起液体飞溅。（4）对人体皮肤具有腐蚀作用。电石粉末接触到皮肤，能与汗液反应生成氢氧化钙，对皮肤有腐蚀作用，可能引起皮肤瘙痒、发炎；不慎接触到眼睛，会引起结膜炎，灼伤眼部组织；吸入到体内会伤害呼吸系统和肠胃器官。三、电石火灾事故的特点（一）致灾因素多，突发性强由于电石的遇湿易燃性，在生产、储存、运输中任一环节出现问题都可能引起火灾，而且电石一旦燃烧，发展极为迅速。生产中防潮、防暴措施不到位，操作失误，电石意外淋雨，运输中货物碰撞等都能引发电石着火，遇明火还可能发生爆炸，使人猝不及防。此外，近年的电石火灾多发生于公路运输途中，并伴随着交通事故，事故发生地点不确定，情况复杂，也给救援
41、力量的到达和现场救援组织展开带来了困难。（二）燃烧猛烈，易爆炸造成人员伤亡电石着火后会引起连锁反应，燃烧产生的高温会加速火焰传播，如果散落的电石附近有水源，或则遇到大雨天气又没有遮雨工具，火势会越烧越猛烈。电石与水、酸接触会放出乙炔和热量，遇明火、受高温烘烤都能引发爆炸，造成人员伤亡和火势蔓延扩大。工业电石中还含有磷、硫等杂质，燃烧生成的硫化氢、磷化氢气体不仅易燃易爆，而且毒性大，易导致人员中毒事故。（三）现场情况复杂，处置难度大发生在厂房的电石火灾，因工厂布局复杂，危险化学品储量多，处置起来十分困难。工艺生产装置的高温高压环境也不利于灭火，管线的破环会引起危险品泄漏扩散，形成多点燃烧、立体燃烧。如果错过初期有利战机，猛烈燃烧的高温烘烤，也不利于近距离灭火作战，无法发挥最佳灭火效果。公路运输途中的电石火灾，若发生在市区、人员密集地区，处置干扰因素将增多；若发生在农村偏僻地区，消防力量难以及时赶赴现场，灭火救援器材装备的使用和补给也会受环境限制。四、处置电石火灾的关键环节在确保安全的前提下，应根据电石的理化性质，科学实施灭火救援。消防部队接到报警后，首先应明确电石燃烧状况和人员伤亡情况，加强第一出动力量。并迅速启动应急联