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针对公路隧道施工坍塌事故多发的情况，首次采用新材料（超高分子量聚乙烯材料）对公路隧道施工应急救援通道进行了设计研究。结合人体工程学原理，根据Hertz接触力学理论，采用Thonroton假设，对新型隧道逃生管道超高分子量聚乙烯管道的结构尺寸进行了优化，并对通道的连接方式进行了设计。

逃生系统的管材选材主要有钢制逃生管道，以及新型抗冲击超高分子量隧道逃生管道。其中钢制隧道逃生管道价格便宜但是管体重量较大，不利于运输和施工中同步向前推进搬运。尽管超高分子隧道逃生管道价格较贵，但是超高分子量隧道逃生管道具有钢管所不具有的良好物理特性，同时重量轻。连接方式为链扣连接、抱箍连接和钢质对插连接。方便施工搬运。另外，超高分子隧道逃生管道也可重复。因此，超高分子隧道逃生管道较为合适。

隧道逃生管尺寸：

由于所需隧道逃生管道的尺寸设计是根据人体在爬行时的实际尺寸设计的。根据测量学的先驱美国专家阿尔文·R·蒂利的人体爬行理论的研究数据，结合现场调查数据并亲身穿越的方法，并且考虑工厂生产的管道的尺寸，经过试验确定管道内径尺寸为700mm左右，可以保障人员方便安全的逃离。管材长度一般为3m，根据隧道施工现场条件和运输条件可定制5m、6m等多种尺寸规格。

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隧道逃生管道壁厚：

根据反复实验的结果和相关理论数据得出，隧道逃生管道的壁厚不易过小，过小容易在塌方时对逃生管道造成损坏，尺寸过大会增加成本，同时也会相应增加管道外径，不利于施工中的转运和安装铺设。根据实验数据，壁厚采用30mm设计生产，外径采用800mm设计生产。

截至2016年底，我国公路隧道总数已达15181处，共14039km，然而，我国公路隧道建设起步较晚，与国外发达国家相比，相关技术水平仍较低，加之公路隧道跨度大、施工工艺复杂、地形多变等特点，导致公路隧道建设过程中还存在诸多技术问题。

尽管随着我国公路隧道新施工技术的日益成熟，穿越复杂地质条件隧道的相关设计理论和修筑工艺取得了一定的成果，但在隧道建设中塌方事故却屡屡发生，施工安全问题异常严峻。因此隧道施工的安全保障问题尤为重要。