城市軌道交通安全事故危害與防范

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1.前言

目前我國正處于城鎮(zhèn)化進程快速開展時期，城市人口快速增長，交通壓力日趨加大，一些特大型城市交通擁擠、阻塞的矛盾非常突出，城市軌道交通已成為城市緩解交通問題的首選方案。但近年來全球地鐵事故不時發(fā)生，我國的北京、上海、廣州等城市地鐵也先后發(fā)惹事故，形成了嚴(yán)重經(jīng)濟損失。城市軌道交通的平安性受到了人們越來越多的關(guān)注。因而，分析城市軌道交通在建立、運營中存在的平安影響因素，對于防止軌道交通事故的發(fā)生，改善運營的平安情況，降低事故損失都具有非常重要的意義。

城市軌道交通系統(tǒng)是一個龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程，從其建立施工到正式運營的各個環(huán)節(jié)都隨同著宏大的風(fēng)險，要想確保地鐵建立與運營平安，就必需使參建與運營管理的每一個單位和個人都建立“大平安〞概念，即利用一切可利用的技術(shù)、管理手段，依靠科學(xué)技術(shù)和技術(shù)創(chuàng)新，從每一環(huán)節(jié)入手，把風(fēng)險降低至可控制水平。通過對各種平安影響因素進展風(fēng)險分析并及時采取相應(yīng)的防范措施，及時躲避了地鐵建立、運營過程中存在的潛在風(fēng)險，確保了地鐵建立與運營的平安。

2.城市軌道交通平安影響因素

軌道交通平安因素從整體上來看分為建立期間平安影響因素和運營期間平安影響因素兩大類，建立期間平安影響因素主要包括建立期間地鐵車站、地鐵區(qū)間、四周環(huán)境等影響因素；而運營期間平安影響因素主要包括自然災(zāi)禍、恐懼襲擊、人為事件、火災(zāi)、運營故障等影響因素。

2.1地鐵建立期間平安影響因素

與一般地面工程相比，地鐵建立工程有幾個特點：一是建立規(guī)模大，一個城市的軌道交通線路一般有百余公里至數(shù)百公里。二是技術(shù)要求高，幾乎涉及到現(xiàn)代土木工程、機電設(shè)備工程的所有高新技術(shù)領(lǐng)域。三是建立周期長，單線建立周期要4～5年，線網(wǎng)建立一般要30～50年。四是投資大，每公里造價達3～6億元，線網(wǎng)建立那么需要數(shù)百億元。五是系統(tǒng)復(fù)雜，要考慮軌道交通工程的籌劃、建立、運營、資源利用的關(guān)系，工程管理涉及的管理要素繁雜。六是工程質(zhì)量要求高，技術(shù)復(fù)雜，技術(shù)風(fēng)險大。地鐵與地下工程水文地質(zhì)條件、建立中的技術(shù)方案和機械設(shè)備、以及周邊環(huán)境〔包括建筑物、道路和地下管線〕具有復(fù)雜性和不確定性，在土木工程中最具有挑戰(zhàn)性。

由于我國城市軌道交通開展歷史較短，經(jīng)歷缺乏，在建立中存在著一些不容無視的問題和不平安隱患，對潛在技術(shù)風(fēng)險缺乏必要的分析和論證，以及人們對客觀規(guī)律認(rèn)識缺乏、管理不到位，在上海、北京以及新加坡和興旺國家都呈現(xiàn)過不同水平的地鐵工程平安事故，形成了嚴(yán)重經(jīng)濟損失。但由于諸多原因，我國地鐵設(shè)計、建立、管理以及平安防范等方面還存在許多問題和缺乏。

2.1.1地鐵車站建立平安影響因素

地鐵車站施工平安主要存在以下影響因素：不良地質(zhì)條件；圍護構(gòu)造施工質(zhì)量存在隱患；地基加固失效；降水方案不合理；支撐體系失穩(wěn)；承壓水突涌及坑底隆起；基坑坍塌；主體構(gòu)造樓板澆筑時失穩(wěn)；主體構(gòu)造混凝土開裂；主體構(gòu)造防水層質(zhì)量失效；車站整體上浮等。

2.1.2地鐵區(qū)間建立平安影響因素

地鐵區(qū)間施工平安主要存在以下影響因素：盾構(gòu)進出洞洞門圈土體流失；撤除封門后呈現(xiàn)涌土、流砂；盾構(gòu)掘進面土體失穩(wěn)；盾構(gòu)掘進地面變形過大；盾構(gòu)內(nèi)呈現(xiàn)涌土、流砂、漏水；盾尾密封安裝泄漏；管片破損或就位不準(zhǔn)；管片接縫滲漏；注漿管堵塞；盾構(gòu)機械設(shè)備故障；旁通道管片開裂、滲漏；旁通道開挖面土體失穩(wěn)；旁通道支護構(gòu)造失穩(wěn)；旁通道凍結(jié)導(dǎo)致地層凍脹和融沉等。

2.1.3地鐵周邊環(huán)境建立平安影響因素

地鐵周邊環(huán)境施工平安主要存在以下影響因素：鄰近建筑物變形及破壞；鄰近管線變形及破壞；鄰近路面變形及塌陷；鄰近已建、擬建軌道交通變形超標(biāo)；被拆遷建筑的外接收線，特別是電力、燃?xì)獾裙芫€的切斷、檢查不當(dāng)引發(fā)事故；建立期間臨時交通標(biāo)志沒有設(shè)置或設(shè)置不當(dāng)。

2.2地鐵運營期間平安影響因素

目前，北京、上海、廣州、天津等地的地鐵已相繼建成并投入運營，深圳、南京兩市也已開工新建地鐵。另外，重慶、成都、青島等城市的地鐵建立也已經(jīng)報請國家批準(zhǔn)立項。據(jù)統(tǒng)計，我國地鐵已通車線路總長達500余公里，日客流量達千萬人次。但由于諸多原因，我國地鐵運營設(shè)計、管理以及平安防范等方面還存在許多問題和缺乏。

3.城市軌道交通平安技術(shù)防范措施

3.1地鐵建立平安防范措施

隨著地鐵建立的不時深化，地鐵建立的技術(shù)風(fēng)險控制工作已經(jīng)引起工程界的高度重視，理論研究和理論探究都在不時深化，以下為加強地鐵建立平安技術(shù)防范措施：

(1)加強工程風(fēng)險管理與技術(shù)風(fēng)險控制；采用遠程監(jiān)控管理；(2)實在加強地鐵規(guī)劃、勘察、設(shè)計和施工管理；(3)加強選擇施工方案的技術(shù)論證；4)確保施工質(zhì)量，嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)進展施工；(5)加強現(xiàn)場監(jiān)測與遠程監(jiān)控，實現(xiàn)信息化動態(tài)施工；6)建立暢通的嚴(yán)重風(fēng)險處置機制；(7)建立嚴(yán)謹(jǐn)管理制度，倡導(dǎo)“產(chǎn)學(xué)研〞體制。

4.城市軌道交通平安重點研究方向

鑒于城市軌道交通平安與耐久性研究現(xiàn)狀的嚴(yán)重性和緊迫性,應(yīng)加大對目前研究尚單薄而又意義嚴(yán)重的相關(guān)課題研究力度,把握國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和動態(tài),分析存在的問題和缺乏之處,明確今后的重點研究方向；研究方向主要包括以下幾個方面:

(1)積極開發(fā)與研究基于地鐵構(gòu)造監(jiān)測與檢測信息進展自動反應(yīng)分析與耐久性評價、平安性預(yù)報的軌道交通遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)。遠程監(jiān)控系統(tǒng)的最大優(yōu)點是可以提供一套遠程監(jiān)控的管理形式，管理者可以快捷方便地獲得地鐵工程建立和運營管理的相關(guān)信息，同時可以發(fā)現(xiàn)問題，抓住重點，參考專家意見采取措施，從而把管理、監(jiān)視、建議、控制與科研結(jié)合起來，對進步地鐵平安管理水平有嚴(yán)重意義。

(2)由于各種不確定性原因或環(huán)境水土荷載變化而致地鐵構(gòu)造接受荷載過大或偏壓,產(chǎn)生裂縫和破壞。另外,構(gòu)造荷載及應(yīng)力狀態(tài)變化也能引起混凝土孔隙率的變化而可能降低其抵抗各種侵蝕性物質(zhì)的才能。荷載力學(xué)變化引起的構(gòu)造裂損而影響地下構(gòu)造耐久性的機理及其使用壽命預(yù)測的研究。

(3)地鐵構(gòu)造及其四周地層變形、土體長期流變對地鐵構(gòu)造使用功能和平安壽命的影響規(guī)律,對于地鐵隧道尚需考慮縱向不均勻沉降對其使用壽命影響的預(yù)測與控制技術(shù)的研究。

(4)鄰近建筑物、基坑、隧道施工對已建地鐵構(gòu)造的影響分析；地鐵隧道疊交或平行施工引起的土層位移場分布規(guī)律；地鐵車站平行換乘的影響規(guī)律分析。

(5)巖土介質(zhì)環(huán)境下的耐久性影響因素及作用機理等相關(guān)根底研究；可考慮以損傷力學(xué)及斷裂力學(xué)原理對地鐵構(gòu)造混凝土資料的斷裂失穩(wěn)進展研究、分析。

(6)地鐵構(gòu)造耐久性劣化綜合疊加效應(yīng)(多因素穿插影響)研究、地鐵構(gòu)造耐久性評價函數(shù)或數(shù)學(xué)模型研究；荷載、裂縫、差別沉降、地下水滲流與變異、土壓力變化、施工過程以及支護構(gòu)造等對地鐵構(gòu)造耐久性及平安評估研究；裂損構(gòu)造在侵蝕性物質(zhì)作用下的裂化規(guī)律研究,施工工藝與質(zhì)量對地下構(gòu)造使用壽命影響的預(yù)測與控制。

(7)研究地下水滲流對地鐵構(gòu)造物使用壽命的影響機理、預(yù)測原理及防治對策,滲流與侵蝕性物質(zhì)耦合作用下對混凝土的裂損規(guī)律與構(gòu)造耐久性的影響,靜力水頭動態(tài)影響危害的預(yù)測與防治。

(8)加強地鐵構(gòu)造的平安風(fēng)險評估方面研究，開展與研究地鐵構(gòu)造的耐久性及安康度進展監(jiān)測與評價的理論、工程、技術(shù)與方法,尤其開展完善的無損檢測技術(shù)手段與長期監(jiān)測工程。

(9)積極開發(fā)與研