高分子隧道逃生管（分子量約為250萬），規(guī)格為Phi;800*30其主要參數(shù)取值為：屈服強(qiáng)度sigma;1=3.7GPa，彈性模量：E1=700MPa；泊松比nu;1=0.42；密度：rho;1=950kg/m3。沖擊試件為塊狀花崗巖，初步選定巖塊直徑為0.67m，巖體參數(shù)取值為：彈性模量E2=40GPa，泊松比nu;2=0.2，密度rho;2=2500kg/m3。巖塊重量W=611kg。

取隧道中心及邊頂部到圓管頂部的高度的極限值H為7m和5m,將塊石自由釋放，分別對高分子隧道逃生管和鋼管進(jìn)行沖擊，此時可根據(jù)能量守恒定律計(jì)算出巖塊下落速度，分別為v1=11.7m/s和v1=9.9m/s。取不同圓管壁厚H進(jìn)行計(jì)算，不同壁厚尺寸的圓管沖擊變形值得計(jì)算結(jié)果。

      用于隧道施工逃生的薄壁圓管自由放置于平整墊層上，當(dāng)受到落石沖擊荷載作用時，圓管底部主要受墊層豎向和橫向摩擦約束作用。沖擊試件離圓管頂部距離主要取決于隧道斷 面的開挖高度，本實(shí)驗(yàn)取隧道中心頂部到圓管頂部 的高度的極限值 H為10m，將塊石自由釋放，分別對隧道逃生超高分子量聚乙烯管道和鋼管進(jìn)行沖擊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果隧道逃生超高分子量聚乙烯管道受到?jīng)_擊后，石塊被彈出，管道幾乎沒有受到損傷，耐沖擊性能良好；鋼管在受到?jīng)_擊后，管道被砸扁，發(fā)生 性形變。

為了明確沖擊能量的大小，對石塊從10m高處自由落下的沖擊力及圓管形變量進(jìn)行計(jì)算。在石塊自由下落時，石塊瞬時速度可由能量守 恒定律求出， Vt=14m/s。同時，可計(jì)算出隧道逃生超高分子量聚乙烯管道和鋼管所受沖擊力和變形量如表2 所示。

     從結(jié)果中可以看出，10m高處落下的石塊的沖 擊能非常大。同時，隧道逃生超高分子量聚乙烯管道抗沖擊性能極高，外力沖擊不能使其破裂。而且，其具有很好的韌性和吸收沖擊能的性能，受到大石塊沖擊的過程中，能夠吸收大部分的沖擊能，減少對管道的破壞。鋼管抗沖擊性能不如隧道逃生超高分子量聚乙烯管道，且其在受到石塊砸擊之后發(fā)生 性形變，難以恢復(fù)。 

結(jié)論 
     首次采用隧道逃生超高分子量聚乙烯管道對公路隧道施工應(yīng)急救援通道進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 同時，隧道逃生超高分子量聚乙烯管道的結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學(xué)原理，結(jié)構(gòu) 簡單，拆裝方便。  ，通過對隧道逃生超高分子量聚乙烯管道和鋼管進(jìn)行抗沖擊性對比試驗(yàn)，驗(yàn)證了隧道逃生超高分子量聚乙烯管道應(yīng)用于公路隧道施工應(yīng)急救援的可靠性。