城市轨道交通安全事故危害与防范

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1.前言

目前我国正处于城镇化进程快速开展时期，城市人口快速增长，交通压力日趋加大，一些特大型城市交通拥挤、阻塞的矛盾非常突出，城市轨道交通已成为城市缓解交通问题的首选方案。但近年来全球地铁事故不时发生，我国的北京、上海、广州等城市地铁也先后发惹事故，形成了严重经济损失。城市轨道交通的平安性受到了人们越来越多的关注。因而，分析城市轨道交通在建立、运营中存在的平安影响因素，对于防止轨道交通事故的发生，改善运营的平安情况，降低事故损失都具有非常重要的意义。

城市轨道交通系统是一个庞大复杂的系统工程，从其建立施工到正式运营的各个环节都随同着宏大的风险，要想确保地铁建立与运营平安，就必需使参建与运营管理的每一个单位和个人都建立“大平安〞概念，即利用一切可利用的技术、管理手段，依靠科学技术和技术创新，从每一环节入手，把风险降低至可控制水平。通过对各种平安影响因素进展风险分析并及时采取相应的防范措施，及时躲避了地铁建立、运营过程中存在的潜在风险，确保了地铁建立与运营的平安。

2.城市轨道交通平安影响因素

轨道交通平安因素从整体上来看分为建立期间平安影响因素和运营期间平安影响因素两大类，建立期间平安影响因素主要包括建立期间地铁车站、地铁区间、四周环境等影响因素；而运营期间平安影响因素主要包括自然灾祸、恐惧袭击、人为事件、火灾、运营故障等影响因素。

2.1地铁建立期间平安影响因素

与一般地面工程相比，地铁建立工程有几个特点：一是建立规模大，一个城市的轨道交通线路一般有百余公里至数百公里。二是技术要求高，几乎涉及到现代土木工程、机电设备工程的所有高新技术领域。三是建立周期长，单线建立周期要4～5年，线网建立一般要30～50年。四是投资大，每公里造价达3～6亿元，线网建立那么需要数百亿元。五是系统复杂，要考虑轨道交通工程的筹划、建立、运营、资源利用的关系，工程管理涉及的管理要素繁杂。六是工程质量要求高，技术复杂，技术风险大。地铁与地下工程水文地质条件、建立中的技术方案和机械设备、以及周边环境〔包括建筑物、道路和地下管线〕具有复杂性和不确定性，在土木工程中最具有挑战性。

由于我国城市轨道交通开展历史较短，经历缺乏，在建立中存在着一些不容无视的问题和不平安隐患，对潜在技术风险缺乏必要的分析和论证，以及人们对客观规律认识缺乏、管理不到位，在上海、北京以及新加坡和兴旺国家都呈现过不同水平的地铁工程平安事故，形成了严重经济损失。但由于诸多原因，我国地铁设计、建立、管理以及平安防范等方面还存在许多问题和缺乏。

2.1.1地铁车站建立平安影响因素

地铁车站施工平安主要存在以下影响因素：不良地质条件；围护构造施工质量存在隐患；地基加固失效；降水方案不合理；支撑体系失稳；承压水突涌及坑底隆起；基坑坍塌；主体构造楼板浇筑时失稳；主体构造混凝土开裂；主体构造防水层质量失效；车站整体上浮等。

2.1.2地铁区间建立平安影响因素

地铁区间施工平安主要存在以下影响因素：盾构进出洞洞门圈土体流失；撤除封门后呈现涌土、流砂；盾构掘进面土体失稳；盾构掘进地面变形过大；盾构内呈现涌土、流砂、漏水；盾尾密封安装泄漏；管片破损或就位不准；管片接缝渗漏；注浆管堵塞；盾构机械设备故障；旁通道管片开裂、渗漏；旁通道开挖面土体失稳；旁通道支护构造失稳；旁通道冻结导致地层冻胀和融沉等。

2.1.3地铁周边环境建立平安影响因素

地铁周边环境施工平安主要存在以下影响因素：邻近建筑物变形及破坏；邻近管线变形及破坏；邻近路面变形及塌陷；邻近已建、拟建轨道交通变形超标；被拆迁建筑的外接收线，特别是电力、燃气等管线的切断、检查不当引发事故；建立期间临时交通标志没有设置或设置不当。

2.2地铁运营期间平安影响因素

目前，北京、上海、广州、天津等地的地铁已相继建成并投入运营，深圳、南京两市也已开工新建地铁。另外，重庆、成都、青岛等城市的地铁建立也已经报请国家批准立项。据统计，我国地铁已通车线路总长达500余公里，日客流量达千万人次。但由于诸多原因，我国地铁运营设计、管理以及平安防范等方面还存在许多问题和缺乏。

3.城市轨道交通平安技术防范措施

3.1地铁建立平安防范措施

随着地铁建立的不时深化，地铁建立的技术风险控制工作已经引起工程界的高度重视，理论研究和理论探究都在不时深化，以下为加强地铁建立平安技术防范措施：

(1)加强工程风险管理与技术风险控制；采用远程监控管理；(2)实在加强地铁规划、勘察、设计和施工管理；(3)加强选择施工方案的技术论证；4)确保施工质量，严格依照标准进展施工；(5)加强现场监测与远程监控，实现信息化动态施工；6)建立畅通的严重风险处置机制；(7)建立严谨管理制度，倡导“产学研〞体制。

4.城市轨道交通平安重点研究方向

鉴于城市轨道交通平安与耐久性研究现状的严重性和紧迫性,应加大对目前研究尚单薄而又意义严重的相关课题研究力度,把握国内外的研究现状和动态,分析存在的问题和缺乏之处,明确今后的重点研究方向；研究方向主要包括以下几个方面:

(1)积极开发与研究基于地铁构造监测与检测信息进展自动反应分析与耐久性评价、平安性预报的轨道交通远程监控管理系统。远程监控系统的最大优点是可以提供一套远程监控的管理形式，管理者可以快捷方便地获得地铁工程建立和运营管理的相关信息，同时可以发现问题，抓住重点，参考专家意见采取措施，从而把管理、监视、建议、控制与科研结合起来，对进步地铁平安管理水平有严重意义。

(2)由于各种不确定性原因或环境水土荷载变化而致地铁构造接受荷载过大或偏压,产生裂缝和破坏。另外,构造荷载及应力状态变化也能引起混凝土孔隙率的变化而可能降低其抵抗各种侵蚀性物质的才能。荷载力学变化引起的构造裂损而影响地下构造耐久性的机理及其使用寿命预测的研究。

(3)地铁构造及其四周地层变形、土体长期流变对地铁构造使用功能和平安寿命的影响规律,对于地铁隧道尚需考虑纵向不均匀沉降对其使用寿命影响的预测与控制技术的研究。

(4)邻近建筑物、基坑、隧道施工对已建地铁构造的影响分析；地铁隧道叠交或平行施工引起的土层位移场分布规律；地铁车站平行换乘的影响规律分析。

(5)岩土介质环境下的耐久性影响因素及作用机理等相关根底研究；可考虑以损伤力学及断裂力学原理对地铁构造混凝土资料的断裂失稳进展研究、分析。

(6)地铁构造耐久性劣化综合叠加效应(多因素穿插影响)研究、地铁构造耐久性评价函数或数学模型研究；荷载、裂缝、差别沉降、地下水渗流与变异、土压力变化、施工过程以及支护构造等对地铁构造耐久性及平安评估研究；裂损构造在侵蚀性物质作用下的裂化规律研究,施工工艺与质量对地下构造使用寿命影响的预测与控制。

(7)研究地下水渗流对地铁构造物使用寿命的影响机理、预测原理及防治对策,渗流与侵蚀性物质耦合作用下对混凝土的裂损规律与构造耐久性的影响,静力水头动态影响危害的预测与防治。

(8)加强地铁构造的平安风险评估方面研究，开展与研究地铁构造的耐久性及安康度进展监测与评价的理论、工程、技术与方法,尤其开展完善的无损检测技术手段与长期监测工程。

(9)积极开发与研