近年来我国隧道建设技术快速发展，高质量沉管隧道不断涌现，其长度和建设规模也不断增大。这些长大隧道在提高出行效率和经济效益的同时，也带来了一定的安全运营挑战，尤其是隧道火灾事故危害公众生命和财产安全。人员疏散可用时间是评价安全的重要因素，且围绕沉管隧道火灾人员安全疏散时间的研究较少，故针对沉管隧道火灾人员安全疏散可用时间问题开展系统的研究尤为重要。本学位论文以沉管隧道不同火灾场景下：温度、能见度、CO浓度数据到达危险值的时间为研究对象。通过理论分析、物理试验和仿真试验，研究洞内温度场和烟雾场中：温度、能见度、CO浓度分别到达危险值的时间值数据，其随着燃烧规模、纵向风速变化的规律。主要研究内容如下：
　　（1）分析了隧道燃烧理论及其对人员安全疏散的影响。在隧道发生火灾时，火灾产物对人员疏散影响的主要控制因素：洞内温度对隧道使用者的伤害程度；洞内能见度影响滞留人员疏散率；洞内有毒气体是火灾人员疏散致死率的直接影响因素。
　　（2）用FDS软件建立了沉管隧道火灾场景模型，模拟隧道不同燃烧规模和不同纵向风速下的温度场、烟雾场，将模拟计算结果与1：1实体隧道火灾试验数据进行验证对比，发现两者差别较小且变化规律一致，表明本论文用FDS软件设定的参数进行隧道火灾数值模拟计算的结果是可靠的。
　　（3）通过单因素方法分别研究了火灾场景中不同燃烧规模、不同纵向通风风速工况下隧道人员安全高度（2.0m）处温度、能见度、CO浓度到危险值的时刻变化规律，研究发现，随着隧道火灾燃烧规模的增加人员安全疏散可用时间呈现指数形式降低，拟合出不同风速下随着燃烧规模的增加可用时间的函数解析式。随着隧道火灾纵向通风风速的增加人员安全疏散可用时间呈现多项式变化，拟合出不同燃烧规模下随着纵向风速的增加可用时间的函数解析式。
　　（4）运用多因素方法分析了燃烧规模-纵向风速双因素，分别研究了温度场温度数值、烟雾场中能见度数值到达人员安全高度危险值的可用时间规律，并分别拟合出基于双因素下的可用时间函数解析式，获得燃烧规模-纵向风速双因素影响下的安全疏散可用时间模型。