1、第七章第七章 地铁与轻轨地铁与轻轨地铁与轻轨的安地铁与轻轨的安全及灾害防护全及灾害防护 地铁与轻轨工程的灾害概述地铁与轻轨工程的灾害概述 地铁与轻轨的防灾设计地铁与轻轨的防灾设计 地铁工程的火灾防护地铁工程的火灾防护 地铁工程防水地铁工程防水 地铁与轻轨的其它灾害防护地铁与轻轨的其它灾害防护第一节地铁与轻轨工程的灾害概述第一节地铁与轻轨工程的灾害概述地铁与轻轨在施工和运营期间可能发生的灾害大致分为两大类：自然灾害和人为灾害。地铁与轻轨常见灾害成因及破坏特点如表7-1。一、我国贷款交易的产生和发展我国当前的贷款交易主要是以信贷资产转让的形式来实现的，目前尚处于起步阶段。1998年起，部分金融机构
2、开展了贷款转让交易的尝试，主要是国有商业银行处置不良资产以及零星的未到期银行贷款转让活动，参与者主要是商业银行和金融资产管理公司。1998年7月，中国银行上海市分行和广东发展银行上海分行签订了转让银行贷款债权的协议，这是国内第一笔贷款转让业务。2002年8月，民生银行正式获得中国人民银行批准开展贷款转让业务，民生银行上海分行率先与锦江财务公司开展了2亿元的贷款受让业务。2003年7月，中国银监会批准光大银行开办贷款转让业务。随后贷款转让业务在银行间逐步开展起来。2007年银监会颁布银团贷款业务指引，其中明确表示允许银团贷款成员在依法合规的基础上进行银团贷款转让，以促进银团贷款二级市场的发展，同
3、时规定银团贷款协议中“约定必须经借款人同意的，应事先征得借款人同意”，以维护借款人利益。2010年9月25日，由中国银行间市场交易商协会主办，全国银行间同业拆借中心、银行间市场清算所股份有限公司协办的贷款转让交易主协议签署暨贷款转让交易启动仪式在上海隆重举行。贷款转让交易主协议的签署暨贷款转让交易启动仪式的进行标志着我国贷款交易市场初步建立起来。贷款转让交易系统启动的首日达成3笔交易，转让本金9000万元。工行发送首批贷款转让报价，金额合计4.8亿元，该行与交行达成首笔整体转让成交，转让本金额4000万元，贷款期限11个月，剩余贷款期限3个月；而浦发银行和晋城市商业银行则达成首笔可拆分转让协议
4、，转让本金额3000万元，贷款期限6个月，剩余贷款期限2个月20天。截止2010年末，已有49家机构签署贷款转让交易主协议。目前，贷款转让交易系统上的报价和交易尚不活跃，影响其活跃的主要因素有：平台上线时间较短，入市机构仍较少；部分入市机构尚处于制定内部流程阶段，尚未开展业务；参与主体类型单一，市场需求同质化；贷款转让市场面临一定的政策法律限制，财税配套制度尚未健全等。二、贷款交易的作用贷款交易具有以下几个方面的作用：(1)满足金融管理当局的监管要求。(2)调整贷款结构。(3)获取投资收益。(4)贷款交易很可能发生在某个银行集团下属银行之间，从而实现包括税收优惠等有利条件。(5)完善了贷款市场
5、体系。三、贷款交易方式目前贷款交易主要包括贷款转让、贷款参与和贷款更新三种方式。四、贷款交易流程(一)确定交易对手(二)签署保密协议或承诺(三)尽职调查(信用调查、贷款资产评估等)(四)贷款交易日(五)交易的确认(六)签署交易执行文件(七)交易结算(八)通知借款人五、我国贷款交易的限制性规定目前，我国的贷款交易市场正处于起步阶段，入市机构仍较少，交投尚不活跃，贷款交易市场还面临一定的政策法律限制。(一)我国的贷款交易必须是整体性交易，不允许拆分式交易(二)我国的贷款交易必须是买断式交易，不允许回购或双买断(三)我国的贷款交易形式上必须是贷款更新，不允许贷款转让和贷款参与(四)我国的贷款交易主体
6、必须是银行金融机构，不允许非银行金融机构参与(五)我国的贷款交易必须是无追索权的贷款交易，不允许设有风险自留(六)我国的贷款交易主要集中在正常贷款 第二节地铁与轻轨的防灾设计第二节地铁与轻轨的防灾设计一、防灾设计原则F应贯彻国家“以预防为主，防消结合”的工作方针；F地铁防灾设计能力宜按同一时间内发生一次火灾或其他灾害考虑；F区间隧道发生火灾，应充分利用联络通道，保证能在6min内疏散乘客；F地下铁道的车辆选型必须符合地下铁道防灾要求；F地下铁道建筑结构的防灾设计；F地下铁道的防灾系统与城市总体防灾系统联网。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
7、级；2）乘客集散部位，车站重要设备用房，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；3）防火墙是阻止火灾蔓延的重要分隔物，管道穿越防火墙时其缝隙应使用非燃材料；4）防火门应采用平开门、在关闭后能从任何一侧手动开启。5）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。6）隧道内消火栓最大间距、最小用水量及水枪最小充实水柱应符合表7-4的规定。7）对于与地下铁道同时修建的地下商场，地下可燃物品仓库I、II、III类地下汽车车库，应设置自动喷水灭火装置。地下变电所的重要设备间、车站通信及信号机房、车站控制
8、室、控制中心的重要设备间和发电机房，宜设气体灭火装置。8）地下铁道车站及区间隧道内必须具备事故机械通风系统。事故通风系统应具有下列功能：(1)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;(2)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；(3)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。(4)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。9）地下铁道应设火灾疏散指示和防灾救护设施。单洞区间隧道及疏散通道每隔l00m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l 1.2m。事
9、故照明灯在区间隧道和疏散通道内每隔20m左右设一处。10）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。2防水技术要求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。2）地下铁道车站和隧道的防水工程，严格按照地下铁道工程设计施工验收规范设汁施工。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见表7-5。3）依照不同的施工方法，选择不同的防水材料和防水方法。3抗震设防技术要求地铁与轻轨抗震设防的目的在于减轻地震对建筑物的破坏程度，尽量避免人员的伤亡，减少经济损失。原则是“大震不倒，中震可修，小震可用”。具体要求包括：1）地铁等城市轨道交
10、通作为城市交通工程应执行建筑抗震设计规范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；3）地铁等城市轨道交通工程一般定为乙类建筑。特殊重要的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）线路选线要合理；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；6）隧道和车站抗震设计应该与建筑物抗震设计规范要求一致。4战争灾害防护技术要求 地铁的车站和隧道均深埋于地下，本身亦为钢筋混凝土主体结构，对于防护战争有得天独厚的有利条件。1）明确作为人防工事和交通工具的线路
11、；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）充分利用地下铁道车站和隧道防护能力。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，随时接受他们的指导，使地铁工程战时发挥更大的战备效益。5施工引发环境灾害的防护要求 1）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(2)(6)条款规定；2）地铁结构的绝对沉降及水平位移均应小于等于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小于等于10mm（包括各种加、卸载的最终位移量）；3）隧道水平和竖向
12、变形曲线的曲率半径应满足R15000m；4）隧道相对弯曲小于等于1/2500；5）由于建筑物垂直荷载（包括基础地下室）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小于等于20KPa；6）由于打桩震动，工程爆破等产生的震动，对地铁隧道引起的峰值震动速度应小于等于2.5cm/s。第三节地铁工程的火灾防护第三节地铁工程的火灾防护一、地铁工程火灾的特征及危害 1排烟困难，散热慢2高温高热全面燃烧3安全疏散困难地下建筑内的安全疏散有以下几方面的不利因素。（1）有些地下建筑内的各种可燃物质燃烧时会产生大量烟气和有毒气体，部分可燃物质燃烧时产生的有毒气体如表7-6所示：2）地下建筑发生火灾时，室内
13、由于正常的照明电源切断，变得一片漆黑。3）温度升高快，对人体危害大。4）疏散距离长，路径复杂。4扑救困难、危害大。与地面建筑相比，地下工程火灾扑救困难在于：1）探测火情困难。2）接近火场困难。3）通信指挥困难。4）缺少地下工程报警消防专门器材。二、地铁工程火灾防护对策严格执行地下工程防火规范，贯彻“预防为主，防消结合”的方针。1）科学规划，合理布局 2）主体结构采用钢筋混凝土 3）合理选择装修材料4）合理选择出入口位置和数量5）防火分区划分及要求 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1500。每一个防火分区安全出入口不少于两个，当其中一个出口被烟火堵住时，人员可由另一个出
14、口疏散。6）联络通道的防火作用联络通道两端应设防火卷帘门，人员撤出着火隧道后，应及时落下防火卷帘，以免火焰向另一条隧道蔓延。7）钢结构的防火保护处理 钢结构进行了防火保护处理，可以提高耐火能力。钢结构的防火涂料厚度与其耐火极限见表7-7。8）地铁车站和隧道的机械通风及排烟9）地下铁道火灾自动报警系统设置考虑原则应当是，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，以下场所宜设火灾自动报警装置。（1）车站控制室、计算机房、通信机房、信号机房、变电所、配电室、广播室、电缆间及控制中心等重要场所；（2）站厅、站台、售票室、储藏室及管理用房；（3）地下折返线和停车线；（4）车辆段的检修
15、库、列车库、停车库和可燃物品库房。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。三、地铁工程的消防目前地下铁道工程的消防主要有三部分组成：自动报警系统、水消防系统和化学消防系统。第四节地铁工程防水第四节地铁工程防水 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，例如在洪汛期准备封堵进出口水流通道的材料及施工预案。在地铁车站、区间隧道设置足够的泵房设备，一旦进水时能及时外排，防止水淹地铁工程。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1防水材料1）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
16、筑防水等。2）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。3）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，掺入少量外加剂、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，可达到增强混凝土结构自身防水性能的目的。混凝土类防水材料是一种既可防水又可兼作承重围护结构的材料，可用于地下工程及各种防水、输水、储水结构工程中。防水混凝土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，其特点和适用范围见表7-84）镶嵌密封材料建筑工程用密封
17、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。2地铁车站防水收缩缝和施工缝是地下工程防水最薄弱的位置，合理设缝并选用有效的接缝嵌固材料是成功防水的关键。1）离壁式衬套拱顶与侧墙防水技术 对予开挖的洞室可以用喷锚支护或者整体现浇保证围岩结构稳定。若由于地下水较发育，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。图7-9为一地下铁道车站主洞室的离壁式支护防水设计图。2）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。缓冲垫层用较柔软且具有相当强度的片材，以克服喷射混凝土粗糙凹凸不平
18、的基面对防水板（膜）的损伤。3）卷材防水技术对于采用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，主体钢筋混凝土结构施工完成后，回填覆土之前，要施作柔性防水卷材。卷材全外包防水宜采用“外防外贴”法。将卷材直接粘贴在侧墙的结构混凝土外侧，并与混凝土底板下面的卷材防水层连接，以形成整体封闭防水层。4）涂料防水防水涂料与防水卷材同为当今国内公认的并被广泛应用的新型防水材料。防水涂料是一种液态材料，且能形成连续的防水层，不像卷材那样存在很多搭接接缝，施工方便，特别适合于地铁车站复杂的基层施工涂膜防水层。由于地铁车站防水等级要求较高，涂料防水常与结构自防水、卷材防水、防水砂浆防水等手段相结合，以
19、起到保护涂膜和共同防水的作用。5）接缝防水浅埋矩形隧道和箱形车站一般不设置沉降缝，只设置施工缝、伸缩缝或诱导缝和后浇带。3盾构法隧道衬砌结构防水 1）防水设计防水要求、内部光滑度要求较高的隧道，在单层装配式衬砌结构内面再浇筑整体式混凝土内衬结构，成为复合式双层衬砌结构。在两层衬砌结构之间，铺设防水卷材，使其防水等级大大提高。（1）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，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0.1 L(d)，任意100每昼夜渗水量小于20 L；隧道拱顶不滴漏，侧墙不挂流，拱底无大面积湿迹；环缝张开3 mm
20、，纵缝张开5mm时，能抗0.6 MPa水压；在0.6 MPa水压作用下不渗水。钢筋混凝土管片单块检漏，在0.8Mpa的恒压下持续2 h，渗水最大深度不得超过管片厚度的15。2）管片自身防水和外防水涂层 除在管片生产前加强对钢模的检验，还需在管片吊运、堆放中采取保护措施，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。3）管片接缝防水 为了加强接缝防水效果，可在管片接缝中设置弹性密封垫和嵌缝等两道防水措施，并以弹性密封垫为接缝防水主要措施。第五节第五节 地铁与轻轨的其它灾害防护地铁与轻轨的其它灾害防护 一、地震灾害与防护1地震破坏特征根据相
21、关调查，地震对地下铁道车站、隧道的破坏形式主要表现为：中柱开裂、坍塌，顶板开裂、折断、坍塌，侧墙开裂等。地铁轻轨线高架桥受地震破坏的特征与一般桥梁地震破坏相同。2抗震设计方法随着对工程抗震研究与实践的发展，人们把结构的抗震设计分为两部分，即抗震计算设计和抗震概念设计。抗震计算设计是对地震作用效应进行定量的设计；抗震概念设计则包括正确的场地选择，合理的结构造型和布置，正确的构造措施等。目前计算地震对地下结构作用的方法主要有拟静力法、反应谱理论和里程分析方法。3抗震结构措施1）在进行线路选线时，尽可能避开软弱易液化的土层，避开不均匀土层（古河道、断层破碎带、暗埋沟谷及半填、半挖的地基），避开地震时
22、可能发生滑坡、崩塌、地陷、泥石流等可能发生地层错位部位。无法避开上述不良地质区段时，采用地基处理的措施，防止车站和隧道局部沉陷及液化沉陷。（1）在车站、高架桥、隧道下将桩基深入液化层深度以下稳定土层一定深度，对碎石土，砾石土，粗、中砂，坚硬黏性土和密实粉土不应小于0.5m，对其他非岩石土不宜小于1.5m。（2）增加结构埋深，使结构底板埋入液化深度以下稳定土层。（3）采用加密性和注浆加固土层，应处理至液化深度的下界，且处理后土层标准贯入锤击数的实测值，应不小于相应的临界值。（4）适当设置伸缩缝、施工缝、沉降缝，加强区间隧道、桥与车站的连接部位的抗震性能。（5）对于地层性质发生变化的区段，隧道、车
23、站地基强度和变形性能做好过渡，使上、下部变形协调。2）结构构造措施（1）对于浅埋矩形框架结构的车站和隧道，宜采用现浇整体钢筋混凝土结构，避免采用装配式和部分装配式结构。（2）高架桥区间和车站，必须特别注意桥墩柱剪切挤压破损，桥梁在支座处松动滑落，加强桥墩台与梁板连接，放置减震橡胶垫板等措施。（3）对于盾构法施工的区间隧道，应采用错缝拼装，加深接头榫槽深度，增强纵向整体性。（4）严格执行建筑地基基础设计规范和建筑抗震设计规范中有关结构构件抗震的规范和要求。二、战争灾害及防护1概述地铁作为城市客运交通的动脉，重要的城市市政设施，既是战时敌人袭击的目标，也战时我方防御的重点。地铁工程对城市防空的重要
24、作用早已为世界各国公认。2建筑设计地铁工程战时的防护功能应该与城市总体防御规划和城市建设相结合，统筹安排。1）地铁车站作为一个独立的有防毒要求的民防掩体由三部分组成。第一部分为出入口消毒区；第二部分为主体人员掩蔽空间清洁区；第三部分为设备辅助用房的消毒区。2）地铁车站视规模应至少设二到四个主要出入口，满足平时客流的进出，战时应做好快速封堵或预转换。3）地铁车站出入口部建筑应位于地面高层建筑的倒塌范围之外，宜采用单层轻型建筑。4）作为等级的地铁车站掩蔽部，主要出入口应按规定设置防毒通道、洗消间或简单洗消间，进风口和排风口宜在室外单独设置。5）有防毒要求的人员掩蔽部应设滤毒室，滤毒室和进风房宜分室
25、布置。6）地铁车站的站厅、站台层，平时用作休息室、会议室、站长办公室、乘务室等，在战时应转变为战时用房。开水间、盥洗室、饮水间、储水间、厕所等宜相对集中布置在排风口附近。用于战时的柴油发电站的位置，应根据工程的用途和发电机组容量等条件确定，发电站宜与主体工程分开布置，并用通道连接。7）民防地下工程的装修设计应根据战时及平时的功能需要，按适用、经济、美观的原则确定。3结构设计1）地铁工程设防等级按照人民防空工程战术技术要求的规定，人防工程等级分为1、2、2B、3、4、4B、5、6共8级。不同抗力等级的人防工程，抵抗武器破坏的效应，对通风洗消、供电照明、给水排水等要求不同。2）动荷载计算（1）岩体
26、中的坑道、地道式地铁工程中，对于类围岩的作为4级或3级人防工程，应该依据卸载理念计算出不同毛洞跨度下可将地面冲击波超压卸载至零时顶部自然防护层厚度，并参照相关规范进行计算处理荷载。（2）土中的坑地、道式地铁工程，隧道埋深的最小安全防护层厚度，按照内摩擦角不同分别给出。其中最小安全防护厚度是土中坑地道工程在核爆炸作用下，结构动载为零时毛洞顶土层的厚度。（3）土中掘开式地铁工程的影响工程结构动荷载的因素很多，作用机理也复杂。人防工程规范采取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，对有关系数给出了计算公式和图表，设计时可参考有关文献。（4）附建式地铁车站工程，既地铁车站上方建有
27、多层或高层建筑物，在结构计算中，核爆炸地面空气冲击波超压波形，可取峰值压力处按切线简化的无升压时间的三角形波；土中压缩波波形可取简化为有升压时间平台形。3）结构动力计算用等效静载法进行结构动力计算分三步进行：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，按各构件的自振频率、核爆炸波形及升压时间，参考允许延性比查表或计算确定动力系数；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，按结构力学方法求其效应。4）截面设计民防工程在确定等效静荷载标准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。5）常规武器破坏作用防护地铁战时一般用于低等级民防工事，通常不考虑常规武器一次直接命中的爆炸、震坍局部破坏和整体作用。高等级防护工程防常规武器和整体破坏作用设计，可参考国防工程设计规范。
