城市軌道交通系統(tǒng)的安全防護設計課程(38張)課件

1、城市軌道交通規(guī)劃與設計城市軌道交通系統(tǒng)的安全防護設計第1頁，共39頁。了解：安全防護設計的原則及技術(shù)要求。理解和掌握：地震防護、火災防護、水災防護、雜散電流防護、其他防護。第2頁，共39頁。第11章 軌道交通系統(tǒng)的安全防護設計11.1 安全防護設計的原則及技術(shù)要求 11.2 地震防護11.3 火災防護11.4 水災防護11.5 雜散電流防護11.6 其他防護第3頁，共39頁。11.1 安全防護設計的原則及技術(shù)要求11.1.1 防災設計原則 1. 嚴格執(zhí)行各種設計施工的規(guī)范和規(guī)程2.預防為主 3.確保安全 4. 系統(tǒng)設施的選擇必須符合防災要求5. 建立聯(lián)防體系 第4頁，共39頁。11.1.2 技

2、術(shù)要求 1. 防火技術(shù)要求 2. 抗震設防技術(shù)要求 3. 防水災技術(shù)要求 4. 雜散電流腐蝕防護的要點 5. 其它防護要求 1）對施工引發(fā)環(huán)境病害的防護要求 2）防空襲技術(shù)要求 第5頁，共39頁。11.2 地震防護 11.2.1 震災的破壞形式 根據(jù)對阪神地震的調(diào)查，地鐵車站和區(qū)間隧道的破壞形式為：中柱開裂、坍塌、頂板開裂、坍塌，以及側(cè)墻開裂等。地鐵輕軌線高架橋破壞的形式主要表現(xiàn)為支座錨固螺栓拔出剪斷、活動支座脫落或者支座本身構(gòu)造上的破壞等。 第6頁，共39頁。11.2.2 地上結(jié)構(gòu)與地下結(jié)構(gòu)的地震反應有不同的特點(自學) 第7頁，共39頁。11.2.3抗震設計方法 1. 設計中應考慮的地震影

3、響因素有以下幾個方面：1) 地震時地基下層土和結(jié)構(gòu)的變形；2) 結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的慣性力；3) 地震時的土壓力；4) 地震時的動水壓力。 第8頁，共39頁。2. 設計方法 1）擬靜力設計方法 2）反應譜理論 3）時程分析方法 第9頁，共39頁。11.2.4 抗震構(gòu)造措施 1.地基處理2.結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施 第10頁，共39頁。 11.3 火災防護 11.3.1 地下工程火災發(fā)生的特征和危害1. 排煙困難，散熱慢 2. 高溫高熱全面燃燒 3. 安全疏散困難 4. 撲救困難、危害大 第11頁，共39頁。11.3.2 地鐵工程火災的防護對策 1. 規(guī)劃布局合理 2. 選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 3. 合理選擇裝修材料

4、 4. 合理選擇出入口位置和數(shù)量 5. 防火分區(qū)劃分及要求 第12頁，共39頁。 6. 聯(lián)絡通道的防火作用 7. 鋼結(jié)構(gòu)的防火保護處理 8. 地鐵車站和隧道的機械通風及排煙 9. 地鐵火災自動報警系統(tǒng)設置 10. 滅火系統(tǒng)的選擇 11. 災后處理的一般性辦法第13頁，共39頁。11.3.3 地鐵火災的監(jiān)控、報警與消防 1. 火災監(jiān)控與報警1）監(jiān)控與報警系統(tǒng)的組成 2）系統(tǒng)功能 3）系統(tǒng)設備 4）系統(tǒng)電源設備 第14頁，共39頁。 2. 消防系統(tǒng) 1）水消防系統(tǒng) (1) 消防水源與進水方式 (2) 消火栓系統(tǒng) (3) 水幕系統(tǒng) (4) 閉式自動噴水滅火系統(tǒng) 第15頁，共39頁。2）化學滅火系統(tǒng)

5、(1) 噴灑系統(tǒng)(2) 控制系統(tǒng) 第16頁，共39頁。11.3.4 地鐵火災救援 1. 突發(fā)火災的應急人員疏散 1）列車在行駛中著火 (1) 火災發(fā)生在站臺附近 (2) 火災發(fā)生在隧道中央處。 2）車站發(fā)生火災 2. 救援隊伍的組織 第17頁，共39頁。11.4 水災防護 11.4.1 防洪澇積水回灌 夏季暴雨在街道沉積，如沒有足夠的排澇設備，地面水位高，當?shù)孛嫠桓哂诘罔F車站入口標高或風亭、排煙、排水孔標高時，就可能大量向車站回灌。沿海城市受到海潮汛影響，海水沿內(nèi)陸河道回流，漫出防汛堤，也可能向地鐵出入口回灌。 第18頁，共39頁。車站出入口及通風亭的門洞下沿應高出室外地面150450mm。

6、必要時設臨時防水淹措施，例如在洪汛期做好封堵進出口水流通道的材料和施工預案。在地鐵車站、區(qū)間隧道設置足夠的泵房設備，一旦進水時能及時外排，防止水淹地鐵工程的設施。位于水域下的區(qū)間隧道兩端應設電動、手動防淹門。 第19頁，共39頁。11.4.2 地鐵工程防水材料 1. 防水卷材 2. 防水涂料 3. 結(jié)構(gòu)自防水材料 4. 嵌縫密封材料 第20頁，共39頁。11.4.3 地鐵車站防水 1. 離壁式襯套拱頂與側(cè)墻防水技術(shù) 2. 復合式襯砌防水技術(shù) 3. 卷材防水技術(shù) 4. 涂料防水 5. 接縫防水 1）施工縫 2）伸縮縫（誘導縫） 3）后澆帶（后澆縫） 第21頁，共39頁。11.4.4 防水設計 1

7、. 結(jié)構(gòu)自防水設計 1）以高強度混凝土代替防水混凝土 2）混凝土施工質(zhì)量問題 (1) 應重視粗骨料的選擇 (2) 應優(yōu)先采用摻外加劑的防水混凝土 (3) 重視粉煤灰摻合料的應用 (4) 結(jié)構(gòu)上盡可能不留或少后澆縫 (5) 適當增加墻體水平構(gòu)造筋 2. 復合式襯砌 第22頁，共39頁。11.5 雜散電流防護 11.5.1 產(chǎn)生雜散電流的原因及危害 采用走行軌回流的直流牽引供電系統(tǒng)中，接觸網(wǎng)與牽引變電站的正母線連接，回流走行軌與負母線連接。牽引變電所輸出的直流電經(jīng)導電軌（第三軌）或架空線送入電動車組，流經(jīng)電機電器后經(jīng)走行軌回流，再經(jīng)連接在走行軌上的導線回流到變電所負母線。 第23頁，共39頁。走行

8、軌具有縱向電阻，因此從運行車輛至變電站負母線之間的回流走行軌上就產(chǎn)生電壓降，車輛附近的走行軌電位相對高一些，形成軌道陽極區(qū)，就有正向漏泄電流流入大地。 第24頁，共39頁。因為地下埋設的鋼筋、管道周圍總有比較潮濕的電解質(zhì)類物質(zhì)，雜散電流在金屬與電解質(zhì)之間流動就加速了金屬失去電子游離成金屬離子，形成類似于電解過程的腐蝕現(xiàn)象，這就是金屬的電腐蝕。 第25頁，共39頁。11.5.2 雜散電流腐蝕機理 電化學腐蝕的發(fā)生一般應具備以下四個缺一不可條件： （1）必須有陰極和陽極。（2）陰極和陽極之間必須有電位差。（3）陰極和陽極之間必須有金屬的電流通道。（4）陰極和陽極必須浸在電解質(zhì)中，該電解質(zhì)中有流動的

9、自由離子。 第26頁，共39頁。由雜散電流引起的腐蝕簡稱電蝕，有如下特點：（1）腐蝕激烈；（2）腐蝕集中于局部位置；（3）當有防腐層時，往往集中于防腐層的缺陷部位。 第27頁，共39頁。11.5.3 影響雜散電流大小的參數(shù) 1. 供電臂長度的影響 2. 回流走行軌縱向電阻的影響 3. 回流走行軌對地的過渡電阻的影響 4. 機車負荷大小的影響 5. 排流網(wǎng)縱向電阻的影響 6. 是否排流的影響 第28頁，共39頁。11.5.4 雜散電流測定 測量管片內(nèi)部電氣連通和引出點電氣連通質(zhì)量的最直接的方法是測定管片連接點的電阻值。 第29頁，共39頁。11.5.5 雜散電流防護專業(yè)要求 1.按防迷流專業(yè)提出

10、的要求，將管片鋼筋焊接連通成等電位體。 2.接觸網(wǎng)、排水管、消防水管、軌旁電話、揚聲器等固定設備，均采用打膨脹螺栓解決，螺栓的尺寸按各工種要求而定。 第30頁，共39頁。3.在預留螺栓孔中設置遇水膨脹密封墊圈，既有利于防水，又不至于影響金屬墊片與預埋件的接觸，保證防止雜散電流的傳播。 4.所有襯砌管片連接件、外露件，均需要鍍鋅處理，防止連接件、預埋件的銹蝕，并且所有連接件、預埋件及鋼筋必須可靠電焊連接，以防止雜散電流侵蝕。 第31頁，共39頁。5.結(jié)構(gòu)表面應做防水防腐涂層。 6.消防管道防迷流 第32頁，共39頁。11.5.6 雜散電流的控制 （1）減小回流軌的電阻（2）增加泄漏路徑對地電阻（

11、3）增加大地和地下金屬結(jié)構(gòu)之間的電阻（4）增加地下金屬結(jié)構(gòu)的電阻第33頁，共39頁。11.6 其它防護 11.6.1 施工誘發(fā)環(huán)境災害的防護 1. 環(huán)境土工公害問題 1）市區(qū)地鐵車站施工 2）地鐵區(qū)間隧道施工 3）高架橋施工 2. 建筑物及管線的保護方法 第34頁，共39頁。11.6.2 戰(zhàn)爭破壞防護 地鐵作為城市客運交通的動脈，重要的城市市政設施，既是戰(zhàn)時敵人襲擊的目標，也是戰(zhàn)時我方防御的重點。地鐵工程的車站和區(qū)間隧道一般都埋置在巖土介質(zhì)中，加上自身用鋼筋混凝土支護襯砌，本身具有對爆炸沖擊破壞的防御能力。地鐵工程具有通風、給排水、通信、訊號、自動報警和防災的系統(tǒng)，如果與城市民防系統(tǒng)連通，經(jīng)過

12、改進，可以很好地為戰(zhàn)爭時防空襲服務。 第35頁，共39頁。小結(jié)城市軌道交通系統(tǒng)通常是城市最大的基礎設施之一，由于軌道交通運量大，設施設備的科技含量較高，一旦發(fā)生災害事故就會形成比較嚴重的后果。因此城市軌道交通系統(tǒng)的安全防護問題具有重要意義。 第36頁，共39頁。本章從城市軌道交通系統(tǒng)施工和運營期間可能發(fā)生的災害（自然災害和人為災害）出發(fā)，從地震、火災、水災及雜散電流的防護角度探討了安全防護設計的原則及技術(shù)要求，結(jié)合地鐵設計規(guī)范（GB50167-2003）的規(guī)定，介紹了地鐵規(guī)劃與設計中相關(guān)防災抗災設施的配置。第37頁，共39頁。思考題1. 試述軌道交通系統(tǒng)安全防護的主要技術(shù)要求。2. 設n50年

13、，地震周期為0.55s，參數(shù)B0.6，1，0.3，地震危害系數(shù)R0.52，縱波速4km/s，可能的地震10度，求水平和垂直地震作用系數(shù)。3. 試述地下鐵路火災發(fā)生的特征和危害以及火災防護的對策。4. 地鐵工程的防水材料有哪些？如何進行防水設計？5. 簡述雜散電流產(chǎn)生的原因和機理，及其防護要求。6. 城市軌道交通系統(tǒng)施工活動誘發(fā)的環(huán)境災害有哪些？有哪些防護措施？ 第38頁，共39頁。1、不是井里沒有水，而是你挖的不夠深。不是成功來得慢，而是你努力的不夠多。2、孤單一人的時間使自己變得優(yōu)秀，給來的人一個驚喜，也給自己一個好的交代。3、命運給你一個比別人低的起點是想告訴你，讓你用你的一生去奮斗出一個

14、絕地反擊的故事，所以有什么理由不努力!4、心中沒有過分的貪求，自然苦就少。口里不說多余的話，自然禍就少。腹內(nèi)的食物能減少，自然病就少。思緒中沒有過分欲，自然憂就少。大悲是無淚的，同樣大悟無言。緣來盡量要惜，緣盡就放。人生本來就空，對人家笑笑，對自己笑笑，笑著看天下，看日出日落，花謝花開，豈不自在，哪里來的塵埃!5、心情就像衣服，臟了就拿去洗洗，曬曬，陽光自然就會蔓延開來。陽光那么好，何必自尋煩惱，過好每一個當下，一萬個美麗的未來抵不過一個溫暖的現(xiàn)在。6、無論你正遭遇著什么，你都要從落魄中站起來重振旗鼓，要繼續(xù)保持熱忱，要繼續(xù)保持微笑，就像從未受傷過一樣。7、生命的美麗，永遠展現(xiàn)在她的進取之中;

15、就像大樹的美麗，是展現(xiàn)在它負勢向上高聳入云的蓬勃生機中;像雄鷹的美麗，是展現(xiàn)在它搏風擊雨如蒼天之魂的翱翔中;像江河的美麗，是展現(xiàn)在它波濤洶涌一瀉千里的奔流中。8、有些事，不可避免地發(fā)生，陰晴圓缺皆有規(guī)律，我們只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改變它的軌跡。9、與其埋怨世界，不如改變自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都強。人生無完美，曲折亦風景。別把失去看得過重，放棄是另一種擁有;不要經(jīng)常艷羨他人，人做到了，心悟到了，相信屬于你的風景就在下一個拐彎處。10、有些事想開了，你就會明白，在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎樣，最后收

16、拾殘局的還是要靠你自己。11、人生的某些障礙，你是逃不掉的。與其費盡周折繞過去，不如勇敢地攀登，或許這會鑄就你人生的高點。12、有些壓力總是得自己扛過去，說出來就成了充滿負能量的抱怨。尋求安慰也無濟于事，還徒增了別人的煩惱。13、認識到我們的所見所聞都是假象，認識到此生都是虛幻，我們才能真正認識到佛法的真相。錢多了會壓死你，你承受得了嗎?帶，帶不走，放，放不下。時時刻刻發(fā)悲心，饒益眾生為他人。14、夢想總是跑在我的前面。努力追尋它們，為了那一瞬間的同步，這就是動人的生命奇跡。15、懶惰不會讓你一下子跌倒，但會在不知不覺中減少你的收獲;勤奮也不會讓你一夜成功，但會在不知不覺中積累你的成果。人生需要挑戰(zhàn)，更需要堅持和勤奮!16、