《城市轨道交通概论》课程多媒体.ppt

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1、2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,1,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,1 灾害分类与防灾设计技术要求,一、灾害分类,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,2,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,二、防灾设计技术要求,1、防火技术要求（1）地下铁道及地下工程的出入口、通风亭的耐火等级应为一级。地下铁道的控制中心，车站的行车值班室或车站的控制室、变电所、配电室、通信及信号机房、通风和空调机房、消防泵房等重要设备用房，应采用耐火极限不低于3h的隔墙和耐火极限不低于2h的楼板与其他部位隔开。地下铁道车站应采用防火分隔物划分防火分区，除站台和站厅外，每个防火分区最大允许使用面积不应超

2、过 1500m2。（2）车站的站台、站厅、出入口楼梯、疏散通道、封闭楼梯间等乘客集散部位，以及重要设备用房，其墙、地面及顶面的装修应采用非燃材料；其他部位装修也不可使用可燃材料。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,3,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,（3）防火门宜采用平开门，在关闭后能从任何一侧手动开启。疏散楼梯间或主要通道上的防火门，应采用向疏散方向开启的甲级单向弹簧门。用于人防工程的各类钢筋混凝土防护密闭门可代替防火门。车站设置防火墙或防火门困难时，可采用水幕保护的防火卷帘或复合式防火卷帘。地下铁道与地下商场等地下建筑物相连接时，必须采取防火分隔措施。站厅与站台间的楼梯处，宜

3、设挡烟垂幕。车站间的两条单线隧道之间应设联络通道，通道内宜设防火卷帘或防火门。地下铁道采用钢结构时应进行防火处理。（4）每一个防火分区安全出入口数量不应少于2个，并应有一个出口直通安全区域，与相邻防火分区连通的防火门可作为第二个安全出口。疏散通道应减少曲折并能向两个方向疏散，疏散通道内不能设置阶梯、门等有碍疏散的物体等。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,4,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,安全出入口、楼梯、疏散通道最小净宽,消防栓最大间距、最小用水量及水枪最小充实水柱,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,5,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,（5）车站及折返线消防栓箱

4、内宜设火灾报警按钮，当车站设有消防泵房时，应设水泵启动按钮。地下铁道的车站出入口或通风亭的口部等处，应设水泵接合器，并在40m范围内设置室外消防栓或消防水池。当城市管网和水压不能满足地下铁道隧道内消防要求时，必须设消防泵和消防水池。消防水池容积要满足自动灭火器装置按火灾延续1h计算，消防栓按2h计算。,（6）地下变电所的重要设备间、车站通信及信号机房、车站控制室、控制中心的重要设备间和发电机房，宜设气体灭火装置。,（7）地下铁道车站及区间隧道内必须具备事故机械通风系统。排烟系统宜与正常排风系统合用，当火灾发生时应确保正常排风系统转换为排烟系统。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,6

5、,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,事故通风系统应具有下列功能。当列车阻塞在区间隧道时，应能向事故地点迎着乘客疏散方向送新风，背着乘客方向排风；区间隧道发生火灾时，应能背着乘客疏散方向排烟，迎着乘客疏散方向送新风；当车站站台发生火灾时，应能及时排烟，并防止烟气向站厅和区间隧道蔓延；当车站站厅出现火灾时，应能及时排烟，并防止烟气向出入口和站台蔓延。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,7,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,每一个防烟分区建筑面积不宜超过 750m2，防烟分区不得跨越防火分区。车站的排烟量，应按每分钟每平方米（建筑面积）为1m3计算。排烟设备容量应满足同时排除两个防烟分区

6、的烟量。区间隧道内火灾的排烟量，按单洞区间隧道断面的排烟流速不小于2ms考虑，但排烟流速不得大于11ms。列车阻塞在区间隧道时，送风断面风速按排烟流速指标计算。排风机及烟气流经的辅助设备如风阀及消声器等，应保证在150时能连续工作1h。（8）地下铁道应设火灾疏散指示和防灾救护设施。疏散指示灯采用玻璃和其他非燃材料制作的保护套，要设置在有指示标志的地方，如站厅、站台、自动扶梯、自动人行道及楼梯口、单洞区间隧道及疏散通道每隔100m处。疏散指示标志应标明走行方向及距安全出入口距离，其高度距地面11.2m。事故照明灯应设在站厅、站台、自动扶梯、自动人行道、电梯及楼梯口，区间隧道和疏散通道内每隔20m

7、左右设一处。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,8,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,（9）地下铁道应设置防灾自动报警与监控系统，并分为防灾控制中心和车站防灾控制室两级控制。两级防灾控制分别具有相应监控、报警和灾害控制的功能。火灾自动报警系统中的信号装置和联动控制装置，应采用自动和手动两种方式。,2、防水技术要求 地下铁道防水灾主要有两个方面：防止地面洪涝积水沿车站出入口、进排风口灌入地下车站、隧道，破坏地下设施，影响地铁运营；防止地表水、地下承压水沿结构损伤裂缝和其他薄弱环节向车站和隧道内渗漏。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,9,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,

8、（1）地下铁道防水设计的原则是以防为主、防排结合、因地制宜、综合治理。首先做到结构本身的自防水，其次是外包防水卷材、弹性防水涂料、各种接缝的防水、盲沟引水等多种措施、多种方法综合治理。（2）地下铁道车站和隧道的防水工程，要严格按照地下铁道工程设计施工验收规范设计施工。地下铁道车站及机电设备集中地段的防水等级为三级，即围护结构不得有线漏，结构表面可有少量漏水点，实际渗漏量小于0.5Lm2d,我国地下工程防水技术规范中地下工程防水等级标准规定,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,10,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,3、抗震技术要求 建筑物抗震设防的目的在于减轻地震对建筑物的破坏程度，

9、尽量避免人员的伤亡，减少经济损失。建筑抗震设计规范规定，当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理仍能继续使用；当遭受高于本地区设防烈度影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；当遭受高于本地区设防烈度预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。即“大震不倒，中震可修，小震可用”。（1）地铁等城市轨道交通作为城市交通工程应执行建筑抗震设计规范（GB50011-2001）中铁路工程和铁路隧道工程抗震设计和施工规程的相关条款。（2）设防烈度应按照中国地震烈度区划图（1999），结合所在城市位置采用。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,11,地

10、下铁道课程：第六章 灾害及防护,（3）地铁等城市轨道交通工程是城市生命线工程的一个组成部分，按照其重要性，一般定为乙类建筑。特殊重要的地铁与轻轨线路，经过政府批准可确认为甲级建筑，对于甲级建筑要采取特殊的抗震措施。（4）线路选线时，宜选择在地形开阔平坦、地层土质坚硬或中等坚硬、密实均匀的地段，尽量避开软弱土、液化土以及平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀地层。必须避开地震时可能发生滑坡、坍塌、地陷、地裂、泥石流及可能发生地表错位的部位。（5）轻轨等高架桥线路的抗震设计，除了桥梁强度要满足要求外，其变形（延性）也要达到抗震要求。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,12,地下铁道课程：

11、第六章 灾害及防护,4、战争灾害防护技术要求（1）结合城市战时的地位、作用和总体防御规划，确定地铁规划网络中的那一条线，哪几个车站和区间隧道用作等级人防工事，哪一些战时仍然是客运交通工具，不作为人防工事使用。（2）对于明确兼顾人防功能的地下铁道工程，按战术技术要求确定适当的设防等级。（3）注意平战结合。若在设计阶段考虑防护的要求，对于防护设施施工时要预留必要的埋件和接口，到临战前再加以改造安装，以达到人防工事要求的等级。（4）充分利用地下铁道车站和隧道防护能力，发挥其中通风、给排水、电气、通讯、信号、防灾系统的设备为战时防灾救灾服务。地下铁道的通讯系统应与城市人防指挥部、防灾救灾中心联网，接受

12、其指导，使地铁工程战时发挥更大的战备效益。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,13,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,5、施工引发灾害防护要求 在地铁工程（外边线）两侧临近的3m距离范围内不能进行建筑施工。自地铁车站中心线起算的50m（区间隧道中心线起算为30m）两侧施工，要严格符合以下规定；（1）地铁结构的绝对沉降量及水平位移均应不大于20mm，地铁隧道产生纵向位移引起圆形管片衬砌结构的径向变形应不大于10mm（包括各种加、卸载的最终位移量）；（2）隧道水平和竖向变形曲线的曲率半径应满足 R15000m；（3）隧道相对弯曲不大于12500；（4）由于建筑物垂直荷载（包括基础地下室

13、）以及降水、注浆等施工因素引起的地铁隧道外壁的附加荷载应不大于20KPa；（5）由于打桩振动，工程爆破等产生的震动，对地铁隧道引起的峰值振动加速度应不大于2.5cm/S2。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,14,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2 地铁火灾与防护,引发火灾原因：铁电气设备线路老化、短路机械碰撞、摩擦吸烟、乘客携带易燃易爆物品,一、地铁火灾的特征及危害,1排烟困难，散热慢出入口较少，面积有限通风条件不如地面建筑，对流条件差 2高温高热全面燃烧 3安全疏散困难,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,15,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,可燃物质燃烧时会产生

14、大量烟气和有毒气体 能见度大大降低 温度升高快。热量不易散失，爆燃出现快，温度短时间内可达到800以上 疏散距离长，路径复杂，人逃生方向与烟火的自然扩散方向一致,4扑救困难（1）探测火情困难（2）接近火场困难（3）通讯指挥困难（4）缺少地下工程报警消防专门器材 国内自动报警及联动控制系统大部分采用“报警”自动化，在火灾被确认后，操作人员手工操作使联动系统投人运营。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,16,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2003年2月18日发生在韩国大丘市地铁站的火灾造成192人丧生。此次火灾是由一名有精神病史的人故意纵火而引起的。他将一列由6节车厢组成的地铁列车

15、中的一节从内部点燃。他用了大约4 L汽油作助燃剂。在其中的的1节车厢中点燃后仅2 min,其它5节车厢也纷纷起火,并殃及另一辆也是由6节车厢组成的地铁列车,因此共有12节车厢被烧。据警方称，一名姓金56岁的男子，身着运动服当天在大邱市市中心地区坐上了地铁，上午10:00左右，当1079号地铁列车行驶到中央路车站时，这位男子在车门打开之际，将手中的打火机点燃后扔进车厢，随后企图夺门而逃，但此时车门已关，他的一只腿被夹住，大火瞬间蔓延。在1079号地铁列车发生纵火案时，正巧1085号地铁列车也抵达中央路车站。此时地铁已断电，1085号列车也随即燃烧。据悉，在火灾发生时，出事两列地铁列车上总共约有8

16、00多名乘客。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,17,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,18,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,19,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,20,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,21,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,22,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2009年1月8日中午11点多，位于上海凯旋北路、曹杨路路口在建地铁

17、11号线地下施工工地突发火灾，现场冒出滚滚浓烟，事故导致1名工人死亡，6名工人被烧伤。2008年12月30日16时许，西安地铁2号线长延堡站施工现场发生着火事故，19人受伤。原因是施工人员在进行立模钢板切割的过程中，因钢板掉落地下引发防水材料着火。2009年1月2日9时56分，二号线钟楼站右线隧道内起火。此次起火原因仍是工人操作不慎，致使焊渣引燃了防水材料。1月3日西安市市长陈宝根召开地铁火灾事故现场责任分析会，会议决定：中铁隧道局、中铁五局、西安铁一院工程咨询监理公司、华铁监理公司在两年之内，不得参与西安地铁等城市建设的招投标。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,23,地下铁道课

18、程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,24,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,25,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2005年9月23日中午1时许，天河岗顶总统大酒店旁的地铁三号线施工工地发生火灾。地铁公司证实，事故是由工人烧焊溅出的火星点燃旁边木屑所致，幸无人员伤亡。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,26,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,27,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,1986年11月18日，伦敦最繁忙的国王十字地铁站18日傍晚发生严重火灾，造

19、成32人死亡，100多人受伤。”据报道，这座地铁站的大火是从一自动扶梯下面的机房开始烧起的，火势迅速蔓延，浓烟滚滚，充满了纵横交错的地下通道。大火燃烧了4个小时后才被扑灭”伦敦地铁自开始投入服务到1975年发生意外撞车之前，只有14人死于意外事件，因此，地铁官员称它为世界上最安全的地铁。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,28,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,1903年8月10日，法国巴黎地铁火灾事故1971年12月，加拿大蒙特利尔地铁火灾事故1983年8月16日，日本名古屋地下铁道火灾事故 1987年11月18日，英国伦敦国王十字街地铁车站火灾事故 1991年4月16日，瑞士苏

20、黎士地下铁道火灾事故 1995年4月28日，韩国大邱市地铁施工中煤气泄漏引发爆炸火灾事故 1995年10月28日，阿塞拜疆巴库地铁火灾事故 2003年2月18日，韩国大邱地铁纵火引发火灾事故 2005年10月20日，美国纽约地铁火灾事故 2006年8月16日，美国纽约地铁火灾事故 1969年11月11日，北京地铁火灾事故 2004年1月5日，香港地铁火灾事故 2005年8月26日，北京地铁火灾事故,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,29,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,二、防护对策,贯彻“预防为主，防消结合”的方针,、科学规划，合理布局与城市地下总体布局规划相结合，增强城市总体防

21、灾、抗灾功能 地面建筑地下室与地下铁道出入口连接处，墙壁及顶板的耐火极限必须达到3 h以上，常开的门必须使用耐火极限23 h的防火门。可靠的防火分隔，阻止火势蔓延扩大、主体结构采用钢筋混凝土、合理选择装修材料应选择不燃、难燃材料和阻燃处理的材料,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,30,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,、合理选择出入口位置和数量车站出入口通过能力总和，应大于该车站远期超高峰的客流量。浅埋车站出口数量不宜少于4个，小站出口可适当减少，但不能少于2个，并随客流量的增加，出口数量也要相应增加。出入口应选择在人员不太集中地区，不可选择在影剧院、体育馆、多功能厅等人员集中场所

22、，且离开这些场所不小于250m。出入口离开幼儿园、托儿所、小学校门口至少200m。、划分防火分区采用防火墙、防火卷帘加水幕或复合防火卷帘等防火分割物划分防火分区。每一个防火分区（除站台厅和站厅外）最大允许使用面积不应超过1500m2。站厅、站台分区：水幕保护的防火卷帘代替防火墙或防火门,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,31,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,32,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,33,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,34,地

23、下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,35,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,防火门必须向疏散方向开启 防火门在关闭后能从任一侧手动开启 每一个防火分区安全出入口不少于两个 竖井不能作为安全出口、联络通道防火设置两条隧道之间应设联络通道，联络通道两端应设防火卷帘门、钢结构的防火保护处理,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,36,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,、机械通风及排烟 以不超过 1500m2使用面积划分一个防火分区，并用耐火材料构造的地面、墙壁和甲级防火门与相邻分区隔离。防烟分区通常取防火分区一半，即每个防烟分区面积不宜超过750m2

24、。国家标准人民防空工程设计防火规范（GBJ 9897）及日本消防法规要求，防烟分区按地面面积每平方米一分钟一立方米排烟量计算排除两个防烟分区烟量。区间隧道排烟量，按单洞区间隧道截面的排烟流速不小于2ms，排烟速度不应大于11ms。、自动报警系统设置 凡是发生火灾后而影响全局的重要部位和火灾危险大的部位均应设置。如车站控制室、计算机房、通讯机房、信号机房、变电所、控制中心等重要场所；站厅、站台、等管理用房。设有火灾自动报警的场所，应在适当部位增设手动报警按钮。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,37,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,38

25、,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,39,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,40,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,41,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,42,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,三、地铁消防,1自动报警系统由控制中心的中央一级自动报警、各车站及车辆设的二级报警组成 火灾报警系统应有报警、监视、控制，通话及信息储存打印功能 2水消防系统（1）消防水源与进水方式消防用水由城市自来水管道供给，随给水工

26、程同时实施，各车站和车辆使用两路进水方式，由消防泵直接从城市自来水管道抽水，不设消防水池。（2）消火栓系统 每座地下车站均应设一间消防增压泵房，内有两台消火栓泵，一用一备 每座车站及相邻区间隧道的消火栓系统由消火栓泵、管道、若干消防栓箱组成。车站内每隔45m设置一只消火栓箱。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,43,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,区间隧道内消火栓水源来自相邻两座车站，其消防水管与相邻车站管道贯通，隧道内每隔45m设置一只消火栓箱。（3）水幕系统一般在站台与站厅之间楼梯之上设置水幕，使之分成两个防火区域。每座车站的消防泵房内设两台水幕增压泵一用一备，水幕隔断系统，

27、以一个楼梯为一个单元，在楼梯间辟设雨淋阀室，采用双路进水。（4）闭式自动喷水灭火系统用于车辆段的停车库。3化学灭火系统地铁的供电、信号、通信及相应的中央控制系统一般采用化学灭火系统。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,44,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,地铁是现代城市不可缺少的交通工具，也被称为最安全的交通工具，统计资料表明，它与路面交通工具发生事故的比例是1：100。为了使它设施更趋完善，运行更加安全，世界上许多国家和地区都在建筑材料、现代化设施和科学管理上采取了一系列措施。新加坡于1987年11月初新开通的地铁，有一个庞大的消防网络，包括烟雾、热源探测器和洒水车、灭火器等。

28、香港在1980年新建成的一条地铁完全是采用防火材料建成的，管理部门还定期举行由警察和消防人员参加的消防演习。法国对地铁的安全运行采取了一些新措施，使1900年修建的地铁实现了安全设施现代化，并在世界上第一次使用了消防机车，这种机车可在地下、地面上行驶。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,45,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,3 地铁工程防水,水对地铁的危害主要在哪些方面？有哪些方面需要防水？如何防治水害？,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,46,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2007年8月8日，美国纽约7号线地铁大中央车站拥挤不堪。当日凌晨的一场大雨引发纽约地铁严

29、重积水，4、5、6、E、F、R和V等多条地铁线路大面积停运，导致早高峰时段上班的市民只能靠步行和搭乘公交车出行。由于7号线地铁部分路段位于地上，从而成为仅有的几条能够在一定区间内运行的地铁线路，几乎被乘客挤爆。2005年4月11日，上海地铁河南中路站发生“水灾”。靠近南京路步行街一边的南侧站厅被水淹没，水深达数厘米。售票间、自动售票机以及部分地铁商铺受到影响。上海地铁人民广场站水灾,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,47,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,48,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学

30、院,49,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,50,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,3 地铁工程防水,一、防洪水、积水回灌,车站出入口及通风亭的门洞下沿应高出室外地面150450mm，必要时设临时防水淹措施；地铁车站、区间隧道设置足够的泵房设备；位于水域下的区间隧道两端应设电动、手动防淹门,二、地铁工程内部防水,、防水材料（）防水卷材 主要用于防水层、防腐层、建筑防潮、简易防水及临时性建筑防水等,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,51,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,防水卷材主要为沥青系防水卷材、高聚物改性系防水卷材、合成高分子防水卷

31、材三大系列（）防水涂料防水涂料主要用于构筑物内外墙防水、装饰工程的防渗、堵漏。按涂料类型分为溶剂型、水乳型、反应型三类；按成膜物质的主要成分可分为合成树脂类、橡胶类、橡胶沥青类、沥青类和水泥类（）结构自防水材料结构自防水材料又统称刚性防水材料，是指以水泥、砂石为原材料，掺人少量外加剂、高分子聚合物等材料，通过调整配合比，抑制或减少孔隙率，改变孔隙特征，增加材料界面间密实性的方法，形成一种具有一定抗渗能力的水泥砂浆、混凝土类防水材料。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,52,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,水泥砂浆类防水材料多作为附加防水层，用于有防水、防潮等要求的地下工程的迎水面

32、和背水面，弥补工程中出现的蜂窝、麻面等缺陷。混凝土类防水材料可用于地下工程及各种防水、输水、贮水结构工程中。一般分为普通防水混凝土、外加剂防水混凝土和膨胀水泥防水混凝土三种。（）嵌缝密封材料建筑工程用密封材料，主要用于填充构筑物接缝、裂缝、镶嵌部位等，能起到水密、气密性作用。不定型密封材料和定型密封材料,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,53,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,54,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,、地铁车站防水,用钻爆法施工的地铁车站，一般采用离壁式结构，复合式支护防水夹层施工方法。浅埋矩形框架车站多采用外包防水卷材

33、的施工方法。利用连续墙挡土，又兼作车站结构一部分时，既要注意连续墙本身的防水性能，又要注意接头的防水 结构自防水是基础，接缝防水是关键。（）离壁式衬套拱顶与侧墙防水技术地下水较发育，采用复合支护的方式难以达到较高的防水要求，则可采用离壁式支护。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,55,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,56,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,（）复合式衬砌防水技术地铁车站或者区间隧道当采用复合式衬砌支护时，通常由初期支护、缓冲层、防水卷材、二次衬砌模注混凝土结构组成。二次衬砌为模注防水混凝土，其抗渗等级为S8。（3）防水

34、卷材技术 用于：明挖法施工的单层双跨矩形隧道或者多层多跨箱形结构车站 时机：主体钢筋混凝土结构施工完成后，回填覆土之前 全合成高分子防水卷材：地下水位高，水头渗透压力大，防水等 级高。厚度不应小于2mm 高聚合物改性沥青防水卷材：厚度不应小于5mm 方法：卷材全外包防水宜采用“外防外贴”法,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,57,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,（4）涂料防水 类型：水乳型、反应型、溶剂型 优缺点：无搭接接缝，施工方便；形成的膜质量受工地人为因素影响大；拉断强度、抗撕裂强度、耐摩擦、耐刺穿等指标较低；易发生粘结力下降、溶胀、起皱，甚至局部脱离基层等情况。使用：常与

35、结构自防水、卷材防水、防水砂浆等手段结合，以起到保护 涂膜和共同防水的作用（5）接缝防水 施工缝 分段、分层施工 无内衬墙车站结构，底板、中板、顶板与地下墙纵向连接的施工缝通过设置遇水膨胀腻子止水条等措施防水。对于纵向及环向的施工缝，可设置镀锌止水钢板或橡胶止水带防水。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,58,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,伸缩缝 温度差异、围岩介质的约束作用、昼夜、季节温差，产生膨胀和收缩。沿纵向一般3550m设一道伸缩缝。车站主体结构与出入口通道接口处，或与其他附属结构相接处，也要设 置伸缩缝。后浇缝 在后浇混凝土中渗人UEA膨胀剂，并使浇捣混凝土强度等级高

36、于两侧混凝土；选择在气温低于主体结构施工时的温度或气温较低时浇筑，以避免或减少收缩裂缝；保证14天以上的湿养护期。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,59,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,3、盾构法隧道衬砌结构防水（l）防水原则 以防为主、多道防线、综合治理（2）防水技术要求 根据地下工程防水技术规程（GB501082008），地下铁道区间隧道的防水等级为2级，设计具体要求为：隧道平均渗水量 0.1L/（m2d），任意 100m2每昼夜渗水量小于 20L；隧道拱顶不滴漏，侧墙不挂流，拱底无大面积湿迹；环缝张开3mm，纵缝张开5mm时，能抗06MPa水压；在0.6MPa水压作用下不

37、渗水。钢筋混凝土管片单块检漏，在0.8MPa的恒压下持续2h，渗水最大深度不得超过管片厚度的15。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,60,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,轨道交通地下工程防水技术规程（DB11581-2008）北京地方标准轨道交通地下工程防水等级应符合下列规定：1 地下车站和机电设备集中区段的防水等级应为一级，不允许渗水，结构表面无湿渍；区间隧道及联络通道等附属的隧道结构防水等级应为二级，顶部不允许滴漏，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不应大于总防水面积的；任意 防水面积上的湿渍不超过处，单个湿渍的最大面积不大于。其中，隧道工程还要求平均渗漏水量不大于，任意 防

38、水面积的渗漏水量不大于。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,61,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,（3）管片自身防水和外防水涂层 保证管片质量，以确保管片的防水效果。对于埋深较大或有显著侵蚀性环境的地段，管片采用增强防水、防腐蚀性的外防水涂料涂刷。（4）管片接缝防水 为了加强接缝防水效果，在管片接缝中设置弹性密封垫和嵌缝等两道防水措施。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,62,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,4 地震灾害防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,63,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,64,地下

39、铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,65,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,66,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,67,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,大开车站剖面图,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,68,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,地铁车站破坏情况：大开车站位于神户市兵库区，是一座两层的钢筋混凝土结构。结构底板距地面约12m。地层是由砂、砂土、砂砾及粘性冲积土组成，地下水位处于地下3一4m。地铁车站与隧道用开挖法施工的。大开车站所遭受的破

40、坏主要发生在中柱，地震中35根钢筋混凝土柱中有30根完全破柱子被完全压碎，钢筋被压弯鼓出外露，许多箍筋也完全破坏。柱子的破坏有两种类型，破坏在柱脚处，柱子被压碎鼓胀;另一类破坏在柱子与顶板连接处，柱子被压碎鼓胀。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,69,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,有人认为其破坏原因可能是地震时，由于竖向地震作用比较大，车站中部呈A字形向上顶起，随之的反作用力将车站顶板向下压，形成V形沉陷。结果，中柱承受不了由此而产生此而产生的荷载，与之同时，还有较大的地震水平荷载，两个方面的力的综合作用，使得柱子压碎断掉。盾构隧道的破坏情况：从位于神户市中心的三宫到中央区江

41、户川盯，有一条用后构法开挖的用来置放输电电缆的隧道。隧道于1992年5月开始施工，地震前已经完成了整段的开挖。衬砌安装工程也基本完成。该隧道直轻4.9m，衬块厚20cm，隧道上方的理土层厚度从11 m到15m不等，对后构隧道的检查表明，衬块环箍间的接口处有部分破碎，但结构没有破坏。而场地附近有许多建筑物倒塌，地面出现张开的裂缝。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,70,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,主要特点:(1)不对称结构发生的破坏比对称结构严重。(2)上层破坏比下层破坏严重。(3)车站的破坏主要发生在中柱上。(4)地下结构上部土层厚度越厚,破坏越轻。(5)站房上层中柱的中间

42、部位几乎压碎,而线路段中柱仅在中间位置出现竖向裂缝。(6)纵墙和横墙均出现大量的斜向裂纹,特别是在角点部位。顶板、侧墙也受到不同程度的损害,且其破坏程度与中柱密切相关;当中柱破坏较为严重时,顶板和侧墙就会出现很多裂缝,以至坍塌、断裂等。(7)区间隧道的破坏形式主要是裂缝,其中多为侧墙中间的轴向弯曲裂缝。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,71,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,得到的启示：将地下结构建于均匀、稳定地基中,远离断层,避免过分靠近山坡坡面和不稳定地段,尽量避免饱和砂土地基;在相同条件下,尽量选取埋深较大的线路,远离风化岩层区;区间隧道转交处的交角不宜太小,应加强出入口处

43、的抗震性能;在施工条件允许的情况下,尽量采用暗挖法施工,即使用明开挖法,也要注意回填土的性质与地基土类型相似;在结构中柱和梁或顶板的节点处,应尽量采用弹性节点,而不应采用刚性节点,这样可以减小中柱承受的外力。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,72,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,4 地震灾害防护,一、地震破坏特征 地下车站、隧道：中柱开裂、坍塌，顶板开裂、折断、坍塌，侧墙开裂、折断等 高架车站、线路：桥墩剪切、歪斜，落梁，桥面塌垮、倾斜，桥梁横向错位等二、抗震设计方法 计算设计 定量计算分析 比较困难 概念设计 场地选择、结构造型、构造措施,2023/5/30,华东交通大学土木

44、建筑学院,73,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,地震对地下结构作用的计算方法：拟静力法 简单，不重要的结构分析可采用 反应谱法 用静力表示地震作用，应用于地面建筑、桥梁 时程分析法 动态设计方法隧道工程 烈度小于7度时，横断面受载 地震波与隧道轴线垂直 纵向拉压 小角度入射 需进行弯曲变形计算 烈度大于7度，地层破碎、有断层影响时，要采取抗震措施 对隧道强度、稳定性、接缝张开度进行验算 烈度大于8度，隧道衬砌必须进行构造加强和加固。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,74,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,三、抗震结构措施 震害形成机制：振动破坏结构受附加荷载作用导致结构破坏 地

45、基失效地基沉陷、失稳1、结构构造措施 地下浅埋框架结构：增强结构整体性，重视连接处的刚度、强度及变形塑性 高架桥区间和车站：桥墩剪切挤压破损，支座处松动滑落，加强墩台与梁板连接 盾构法隧道：错缝拼装，管片高强连接，弹性密封胶垫、圈，设抗震缝,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,75,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,6-5 战争灾害防护,为什么要预防战争灾害现代战争的特点地铁的人防功能与作用,一、建筑设计 应结合城市总体防御规划和城市建设统筹安排，并做好平战功能转换设计和施工准备。防护单元与防爆单元1、出入口设计 出入口数量至少2-4个，位置应设在室外且不宜采用竖井方式，两个出入口应

46、设在不同的方向，且保持一定距离，每个防护单元至少两个次要出入口。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,76,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,车站出入口应位于地面建筑倒塌影响范围之外，否则应设防倒塌棚架。2、进风口和出风口宜在室外单独设置，采取防倒塌、防堵塞装置。3、辅助房间设计：站厅、站台层，平时用作休息室、会议室、站长办公室、乘务室。开水间、盥洗室、饮水间、储水间、厕所 相对集中布置在排风口附近。4、内部装修：有利于改善地下环境，材料具备防火、防潮、防毒功能，吊顶 易于拆除。二、结构设计、地铁工程设防等级按照人民防空工程战术技术要求，分为1、2、2B、3、4、4B、5、6,202

47、3/5/30,华东交通大学土木建筑学院,77,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,1、2、2B、3四个等级较高的坑道、地道、掘开式人防工程，按照人民防空工程设计规范（坑道、地道、掘开式工事）规定设计；4、4B、5、6四级人民防空工程按照人民防空地下室设计规范规定设计。地铁车站和隧道面积大，平战转换困难，一般宜转换为低等级的人防工程。沿海软土地区车站和隧道应转换为5级或6级民防工程。在山区以钻爆法施工的坑道式的地铁车站与隧道，可以战时转换为高一个等级的人防工程。2动荷载计算（1）岩体中的坑道、地道式地铁工程,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,78,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,类围

48、岩 4级或3级人防工程 顶部自然防护厚度卸载拱理论 顶部自然防护层厚不能满足要求时，作用在衬砌上的竖向动荷载按国防工程设计规范取（0.10.2）Pm。抗力等级高于3级的人防工程，参照国防工程设计规范计算。对于V类破碎软软弱围岩可近似按碎石中坑、地道人防工程处理。（2）土中的坑地道式地铁工程基于土中卸载拱理论，计算土中坑地道工程在核爆炸作用下，结构动荷载为零时的毛洞顶土层厚度。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,79,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,（3）土中掘开式地铁工程 采用单自由度等效体系的三系数（衰减系数、反射系数、动力系数）方法 3结构动力计算 用等效静载法进行结构动力计

49、算：第一步将结构体系拆成顶板、外墙底板等构件，分别按等效单自由度体系进行动力分析，确定动力系数；第二步计算各构件的等效静载；第三步将拆开的各构件组合成整体结构，将等效静载、其他永久荷载和可变荷载组合构成新的结构计算模型，按结构力学方法计算力学效应。4截面设计确定等效静荷载标准值和永久荷载标准值后，其承载能力极限状态设计直接采用钢筋混凝土结构、砌体结构和钢木结构截面设计的公式进行截面选择和配筋设计。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,80,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,6 施工诱发灾害的预测及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,81,地下铁道课程：第六章 灾害及防

50、护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,82,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2008年11月15日下午3时15分，正在施工的杭州地铁湘湖站“北2基坑”现场发生大面积坍塌事故，造成21人死亡，24人受伤，直接经济损失4961万元。,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,83,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,84,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,85,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5/30,华东交通大学土木建筑学院,86,地下铁道课程：第六章 灾害及防护,2023/5