安全防护设计

城市轨道交通规划与设计第十一章城市轨道交通系统的安全防护设计

了解：安全防护设计的原则及技术要求。理解和掌握：地震防护、火灾防护、水灾防护、杂散电流防护、其他防护。第11章轨道交通系统的安全防护设计11.1安全防护设计的原则及技术要求11.2地震防护11.3火灾防护11.4水灾防护11.5杂散电流防护11.6其他防护11.1安全防护设计的原则及技术要求11.1.1防灾设计原则

1.严格执行各种设计施工的规范和规程2.预防为主3.确保安全4.系统设施的选择必须符合防灾要求5.建立联防体系11.1.2技术要求

1.防火技术要求2.抗震设防技术要求3.防水灾技术要求4.杂散电流腐蚀防护的要点5.其它防护要求1）对施工引发环境病害的防护要求2）防空袭技术要求11.2地震防护

11.2.1震灾的破坏形式

根据对阪神地震的调查，地铁车站和区间隧道的破坏形式为：中柱开裂、坍塌、顶板开裂、坍塌，以及侧墙开裂等。地铁轻轨线高架桥破坏的形式主要表现为支座锚固螺栓拔出剪断、活动支座脱落或者支座本身构造上的破坏等。

11.2.2地上结构与地下结构的地震反应有不同的特点(自学)

11.2.3抗震设计方法

1.设计中应考虑的地震影响因素有以下几个方面：1)地震时地基下层土和结构的变形；2)结构自重产生的惯性力；3)地震时的土压力；4)地震时的动水压力。

2.设计方法

1）拟静力设计方法

2）反应谱理论

3）时程分析方法

11.2.4抗震构造措施

1.地基处理2.结构构造措施

11.3火灾防防护11.3.1地下工工程火火灾发发生的的特征征和危危害1.排烟困困难，，散热热慢2.高温高高热全全面燃燃烧3.安全疏疏散困困难4.扑救困困难、、危害害大11.3.2地铁工工程火火灾的的防护护对策策1.规划布布局合合理2.选择钢钢筋混混凝土土结构构3.合理选选择装装修材材料4.合理选选择出出入口口位置置和数数量5.防火分分区划划分及及要求求6.联络通通道的的防火火作用用7.钢结构构的防防火保保护处处理8.地铁车车站和和隧道道的机机械通通风及及排烟烟9.地铁火火灾自自动报报警系系统设设置10.灭火系系统的的选择择11.灾后处处理的的一般般性办办法11.3.3地铁火火灾的的监控控、报报警与与消防防1.火灾监监控与与报警警1）监控控与报报警系系统的的组成成2）系统统功能能3）系统统设备备4）系统统电源源设备备2.消防系系统1）水消消防系系统(1)消防水水源与与进水水方式式(2)消火栓栓系统统(3)水幕系系统(4)闭式自自动喷喷水灭灭火系系统2）化学学灭火火系统统(1)喷洒系系统(2)控制系系统11.3.4地铁火火灾救救援1.突发火火灾的的应急急人员员疏散散1）列车车在行行驶中中着火火(1)火灾发发生在在站台台附近近(2)火灾发发生在在隧道道中央央处。。2）车站站发生生火灾灾2.救援队队伍的的组织织11.4水灾防防护11.4.1防洪涝涝积水水回灌灌夏季暴暴雨在在街道道沉积积，如如没有有足够够的排排涝设设备，，地面面水位位高，，当地地面水水位高高于地地铁车车站入入口标标高或或风亭亭、排排烟、、排水水孔标标高时时，就就可能能大量量向车车站回回灌。。沿海海城市市受到到海潮潮汛影影响，，海水水沿内内陆河河道回回流，，漫出出防汛汛堤，，也可可能向向地铁铁出入入口回回灌。。车站出出入口口及通通风亭亭的门门洞下下沿应应高出出室外外地面面150～450mm。必要要时设设临时时防水水淹措措施，，例如如在洪洪汛期期做好好封堵堵进出出口水水流通通道的的材料料和施施工预预案。。在地地铁车车站、、区间间隧道道设置置足够够的泵泵房设设备，，一旦旦进水水时能能及时时外排排，防防止水水淹地地铁工工程的的设施施。位位于水水域下下的区区间隧隧道两两端应应设电电动、、手动动防淹淹门。。11.4.2地铁工工程防防水材材料1.防水卷卷材2.防水涂涂料3.结构自自防水水材料料4.嵌缝密密封材材料11.4.3地铁车车站防防水1.离壁式式衬套套拱顶顶与侧侧墙防防水技技术2.复合式式衬砌砌防水水技术术3.卷材防防水技技术4.涂料防防水5.接缝防防水1）施工工缝2）伸缩缩缝（（诱导导缝））3）后浇浇带（（后浇浇缝））11.4.4防水设设计1.结构自自防水水设计计1）以高高强度度混凝凝土代代替防防水混混凝土土2）混凝凝土施施工质质量问问题(1)应重视视粗骨骨料的的选择择(2)应优先先采用用掺外外加剂剂的防防水混混凝土土(3)重视粉粉煤灰灰掺合合料的的应用用(4)结构上上尽可可能不不留或或少后后浇缝缝(5)适当增增加墙墙体水水平构构造筋筋2.复合式衬砌11.5杂散电流防护护11.5.1产生杂散电流流的原因及危危害采用走行轨回回流的直流牵牵引供电系统统中，接触网网与牵引变电电站的正母线线连接，回流流走行轨与负负母线连接。。牵引变电所所输出的直流流电经导电轨轨（第三轨））或架空线送送入电动车组组，流经电机机电器后经走走行轨回流，，再经连接在在走行轨上的的导线回流到到变电所负母母线。走行轨具有纵纵向电阻，因因此从运行车车辆至变电站站负母线之间间的回流走行行轨上就产生生电压降，车车辆附近的走走行轨电位相相对高一些，，形成轨道阳阳极区，就有有正向漏泄电电流流入大地地。因为地下埋设设的钢筋、管管道周围总有有比较潮湿的的电解质类物物质，杂散电电流在金属与与电解质之间间流动就加速速了金属失去去电子游离成成金属离子，，形成类似于于电解过程的的腐蚀现象，，这就是金属属的电腐蚀。。11.5.2杂散电流腐蚀蚀机理电化学腐蚀的的发生一般应应具备以下四四个缺一不可可条件：（1）必须有阴极极和阳极。（2）阴极和阳极极之间必须有有电位差。（3）阴极和阳极极之间必须有有金属的电流流通道。（4）阴极和阳极极必须浸在电电解质中，该该电解质中有有流动的自由由离子。由杂散电流引引起的腐蚀简简称电蚀，有有如下特点：：（1）腐蚀激烈；；（2）腐蚀集中于于局部位置；；（3）当有防腐层层时，往往集集中于防腐层层的缺陷部位位。11.5.3影响杂散电流流大小的参数数1.供电臂长度的的影响2.回流走行轨纵纵向电阻的影影响3.回流走行轨对对地的过渡电电阻的影响4.机车负荷大小小的影响5.排流网纵向电电阻的影响6.是否排流的影影响11.5.4杂散电流测定定测量管片内部部电气连通和和引出点电气气连通质量的的最直接的方方法是测定管管片连接点的的电阻值。11.5.5杂散电流防护护专业要求1.按防迷流专业业提出的要求求，将管片钢钢筋焊接连通通成等电位体体。2.接触网、排水水管、消防水水管、轨旁电电话、扬声器器等固定设备备，均采用打打膨胀螺栓解解决，螺栓的的尺寸按各工工种要求而定定。3.在预留螺栓孔孔中设置遇水水膨胀密封垫垫圈，既有利利于防水，又又不至于影响响金属垫片与与预埋件的接接触，保证防防止杂散电流流的传播。4.所有衬砌管片片连接件、外外露件，均需需要镀锌处理理，防止连接接件、预埋件件的锈蚀，并并且所有连接接件、预埋件件及钢筋必须须可靠电焊连连接，以防止止杂散电流侵侵蚀。5.结构表面应做做防水防腐涂涂层。6.消防管道防迷迷流11.5.6杂散电流的控控制（1）减小回流轨轨的电阻（2）增加泄漏路路径对地电阻阻（3）增加大地和和地下金属结结构之间的电电阻（4）增加地下金金属结构的电电阻11.6其它防护11.6.1施工诱发环境境灾害的防护护1.环境土工公害害问题1）市区地铁车车站施工2）地铁区间隧隧道施工3）高架桥施工工2.建筑物及管线线的保护方法法11.6.2战争破坏防护护地铁作为城市市客运交通的的动脉，重要要的城市市政政设施，既是是战时敌人袭袭击的目标，，也是战时我我方防御的重重点。地铁工工程的车站和和区间隧道一一般都埋置在在岩土介质中中，加上自身身用钢筋混凝凝土支护衬砌砌，本身具有有对爆炸冲击击破坏的防御御能力。地铁铁工程具有通通风、给排水水、通信、讯讯号、自动报报警和防灾的的系统，如果果与城市民防防系统连通，，经过改进，，可以很好地地为战争时防防空袭服务。。小结城市轨道交通通系统通常是是城市最大的的基础设施之之一，由于轨轨道交通运量量大，设施设设备的科技含含量较高，一一旦发生灾害害事故就会形形成比较严重重的后果。因因此城市轨道道交通系统的的安全防护问问题具有重要要意义。本章从城市轨轨道交通系统统施工和运营营期间可能发发生的灾害（（自然灾害和和人为灾害））出发，从地地震、火灾、、水灾及杂散散电流的防护护角度探讨了了安全防护设设计的原则及及技术要求，，结合《地铁铁设计规范》》（GB50167-2003）的规定，介绍了了地铁规划与与设计中相关关防灾抗灾设设施的配置。。思考题1.试述轨道交通通系统安全防防护的主要技技术要求。2.设n＝50年，地震周期期为0.55s，参数B＝0.6，＝1，＝0.3，地震危害系系数R＝0.52，纵波速>4km/s，可能的地震震10度，求水平和和垂直地震作作用系数。3.试述地下铁路路火灾发生的的特征和危害害以及火灾防防护的对策。。4.地铁工程的防防水材料有哪哪些？如何进进行防水设计计？5.简述杂散电流流产生的原因因和机理，及及其防护要求求。6.城市轨道交通通系统施工活活动诱发的环环境灾害有哪哪些？有哪些些防护措施？？9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月-2212月-22Thursday,December8,202210、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。13:09:3913:09:3913:0912/8/20221:09:39PM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。12月-2213:09:3913:09Dec-2208-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。13:09:3913:09:3913:09Thursday,December8,202213、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。12月月-2212月月-2213:09:3913:09:39December8,202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。08十二二月20221:09:39下下午13:09:3912月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月221:09下下午12月-2213:09December8,202216、行动动出成成果，，工作作出财财富。。。2022/12/813:09:3913:09:3908December202217、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。1:09:39下下午1:09下下午13:09:3912月-229、没有失败，，只有暂时停停止成功！。。12月-2212月-22Thursday,December8,202210、很多事情努努力了未必有有结果，但是是不努力却什什么改变也没没有。。13:09:3913:09:3913:0912/8/20221:09:39PM11、成功功就是是日复复一日日那一一点点点小小小努力力的积积累。。。12月月-2213:09:3913:09Dec-2208-Dec-2212、世间成成事，不不求其绝绝对圆满满，留一一份不足足，可得得无限完完美。。。13:09:3913:09:3913:09Thursday,December8,202213、不知香积寺寺，数里入云云峰。。12月-2212月-2213:09:3913:09:39December8,202214、意意志志坚坚强强的的人人能能把把世世界界放放在在手手中中像像泥泥块块一一样样任任意意揉揉捏捏。。08十十二二月月20221:09:39下下午午13:09:3912月月-2215、楚塞三湘湘接，荆门门九派通。。。。十二月221:09下下午12月-2213:09December8,202216、少少年年十十五五二二十十时时，，步步行行夺夺得得胡胡马马骑骑。。。。2022/12/813:09:3913:09:3908December202217、空山新雨雨后，天气气晚来秋。。。1:09:39下下午1:09下下午13:09:3912月-229、杨柳散和风风，青山澹吾吾虑。。12月-2212月-22Thursday,December8,202210、阅读一切切好书如同同和过去最最杰出的人人谈话。13:09:3913:09:3913:0912/8/20221:09:39PM11、越是是没有有本领领的就就越加加自命命不