第七章-災(zāi)害與防護(hù)

第七章災(zāi)害與防護(hù)第一節(jié)災(zāi)害分類第二節(jié)防災(zāi)設(shè)計的原則及技術(shù)要求第三節(jié)地下鐵道地震災(zāi)害防護(hù)第四節(jié)防雜散電流第五節(jié)火災(zāi)防護(hù)第六節(jié)地鐵工程的防水第七節(jié)施工誘發(fā)環(huán)境災(zāi)害的預(yù)測和防護(hù)第八節(jié)戰(zhàn)爭災(zāi)害的防護(hù)

第一節(jié) 災(zāi)害分類⑴災(zāi)害大致分為兩大類：自然災(zāi)害和人為災(zāi)害；⑵自然災(zāi)害主要有洪澇﹑水淹﹑地震﹑雪災(zāi)﹑臺風(fēng)﹑泥石流﹑滑坡等；⑶人為災(zāi)害主要有戰(zhàn)爭﹑交通事故﹑火災(zāi)﹑泄毒﹑化學(xué)爆炸﹑環(huán)境污染﹑工程事故和運(yùn)營事故等；⑷大的災(zāi)變往往同時伴隨一種或幾種次生災(zāi)害；⑸地鐵與輕軌常遇災(zāi)害及防治對策如表7－1。災(zāi)害分類破壞特點(diǎn)災(zāi)害成因防護(hù)對策自然災(zāi)害氣象災(zāi)害暴雨，澇災(zāi)，海嘯潮水倒灌淹沒車站、隧道設(shè)施，沖垮高架橋墩，臺風(fēng)卷走高架橋、接觸網(wǎng)、供電設(shè)備，雷電擊穿通訊、信號、供電系統(tǒng)，雪掩埋地面高架軌道設(shè)施……大氣內(nèi)部的動力和熱力過程演變，濕帶和熱帶氣旋，海洋低氣壓熱帶風(fēng)暴，對流強(qiáng)烈積雨去系1.有效排洪澇泵站設(shè)備；2.出入口、風(fēng)口汛期封堵措施；3.增加高架橋系統(tǒng)抗風(fēng)安全度地震災(zāi)害強(qiáng)烈的垂直、水平震動，地面突沉開裂，使高架橋墩臺剪開，梁板塌垮，引起次生災(zāi)害……地球板塊擠壓運(yùn)動1.按抗震規(guī)范設(shè)計、施工；2.特殊重點(diǎn)部位做好基礎(chǔ)隔震減震；3.增加結(jié)構(gòu)抗震安全度地質(zhì)災(zāi)害泥石流、滑坡毀壞掩埋地鐵車站、隧道、橋梁……干旱、風(fēng)化、不合理采伐合理采伐，綠化護(hù)坡，對危險地段長期監(jiān)控地鐵與輕軌常遇災(zāi)害及防治對策表7-1災(zāi)害分類破壞特點(diǎn)災(zāi)害成因防護(hù)對策人為災(zāi)害戰(zhàn)爭災(zāi)害炮、炸彈、核彈沖擊，侵徹、爆炸、震坍地鐵車站和隧道橋梁，地下設(shè)施中放毒或其他生化武器，電子干擾通訊、指揮、管理硬軟件系統(tǒng)……政治、經(jīng)濟(jì)、民族矛盾沖突激化按人防工程要求等級設(shè)計，做好平戰(zhàn)功能轉(zhuǎn)換，預(yù)留技術(shù)儲備運(yùn)營事故調(diào)度指揮失誤，碰撞、追尾等交通事故，設(shè)備老化引起火災(zāi)，停電，地面地下水滲漏，設(shè)備故障泄漏電……管理、維修不合理，監(jiān)控系統(tǒng)不完善嚴(yán)格規(guī)章制度，加強(qiáng)管理，建立自動監(jiān)測、報警系統(tǒng)，設(shè)置處理預(yù)案工程事故打(壓)樁，深大基坑開挖，大面積抽取地下水，采石、采礦，隧道平等交叉施工，已有地鐵隧道車站，高架橋開裂，坍塌，軌道傾斜彎曲……野蠻施工，缺少監(jiān)督機(jī)制制定地鐵工程施工保護(hù)技術(shù)規(guī)程，加強(qiáng)施工監(jiān)控續(xù)上表⑴災(zāi)害共同的特點(diǎn)是空間分布有限性﹑潛在性﹑突發(fā)性﹑發(fā)生災(zāi)害的時間﹑空間及強(qiáng)度隨機(jī)性；⑵災(zāi)害防御方面歸結(jié)為：躲﹑讓﹑抗﹑減；進(jìn)一步發(fā)展為疏﹑補(bǔ)﹑控﹑用；⑶隨著人們認(rèn)識的提高，自然災(zāi)害將逐步得到控制，而人為災(zāi)害卻因失控而增長；⑷各種災(zāi)害對人員﹑設(shè)備﹑設(shè)施破壞狀況見表7－2。災(zāi)害對地鐵和輕軌破壞程度表7-2第二節(jié)防災(zāi)設(shè)計的原則及設(shè)計要求一、防災(zāi)設(shè)計原則二、技術(shù)要求

一﹑防災(zāi)設(shè)計原則⑴防災(zāi)設(shè)計應(yīng)貫徹國家“以預(yù)防為主，防消結(jié)合”的工作方針；⑵地鐵防災(zāi)設(shè)計能力宜按同一時間內(nèi)發(fā)生一次火災(zāi)或其他災(zāi)害考慮；⑶區(qū)間隧道火災(zāi)發(fā)生，充分利用聯(lián)絡(luò)通道。保證6min內(nèi)疏散乘客；⑷車輛選型必須符合地鐵防災(zāi)要求；⑸建筑結(jié)構(gòu)的防災(zāi)設(shè)計；⑹地鐵防災(zāi)系統(tǒng)與城市總體防災(zāi)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

二﹑技術(shù)要求⒈防火技術(shù)要求⑴出人口、通風(fēng)亭的耐火等級應(yīng)為一級隔墻耐火補(bǔ)低于3h，樓板耐火補(bǔ)低于2h，≤1500m2；⑵乘客集散部位和重要設(shè)備用房的墻﹑地面﹑頂面的裝修應(yīng)采用非燃材料；⑶防火墻是阻止火災(zāi)蔓延的重要分隔物管道穿越時的縫隙應(yīng)填塞密實(shí)；⑷防火門采用平開門①疏散防火門應(yīng)采用向疏散方向開啟的甲級單向彈簧門；②人防密閉門代替防火門；③車站亦可采用水幕保護(hù)的防火卷簾或復(fù)合式防火卷簾；④聯(lián)絡(luò)通道的設(shè)置。站廳與站臺的樓梯處宜設(shè)擋煙垂暮，≥2m；⑤對鋼結(jié)構(gòu)宜進(jìn)行防火處理。⑸安全出口的設(shè)置①數(shù)量每個防火區(qū)至少2個，并有一個直通安全區(qū)域；②豎井爬梯出口不得作安全出口；③出入口的樓梯及通道寬度應(yīng)滿足規(guī)范的要求，凈寬≥1m/100人；④安全出入口﹑樓梯﹑疏散通道最小凈寬應(yīng)符合表7－3的規(guī)定。名稱安全出入口(m)疏散通道(m)單面布置房間雙面布置房間地下鐵道車站、設(shè)備、管理區(qū)1.061.201.50地下商場等公共場所1.501.501.80安全出入口﹑樓梯﹑疏散通道最小凈寬表7-3①車站及折返線消防栓內(nèi)宜設(shè)火災(zāi)報警按鈕，車站設(shè)消防水泵時應(yīng)設(shè)水泵啟動按鈕；②水泵接合器，且40m內(nèi)設(shè)置室外消防栓和消防水池；地點(diǎn)最大間距(m)最小用水量(L/s)水槍最小充實(shí)水柱(m)車站252010折返線501010區(qū)間(單洞)501010消防栓最大間距、最小用水量及水槍最小充實(shí)水柱表7-4⑹隧道內(nèi)消火栓最大間距最小用水量及水槍最小充實(shí)水柱應(yīng)符合表7－4的規(guī)定③消防水池容積滿足自動滅火裝置按火災(zāi)1h計算,消防栓按2h計算，但應(yīng)減去延續(xù)時間內(nèi)連續(xù)補(bǔ)充的水量。⑺地下商場和地下車庫應(yīng)設(shè)自動噴水滅火裝置，對一些重要設(shè)備間如變電所﹑控制室等應(yīng)設(shè)氣體滅火裝置；⑻車站及區(qū)間隧道內(nèi)必須具備事故機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)①當(dāng)列車阻塞在區(qū)間隧道時，應(yīng)能向事故地點(diǎn)迎著乘客疏散方向送新風(fēng)，背著乘客方向排風(fēng)；②區(qū)間隧道發(fā)生火災(zāi)時應(yīng)能背著乘客疏散方向排煙迎著乘客方向送新風(fēng)；③車站站臺發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)能及時排煙，并防止煙氣向站廳和區(qū)間隧道蔓延；④當(dāng)車站站廳發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)能及時排煙，并防止煙氣向出入口和站廳蔓延防煙分區(qū)≤750m2,車站排煙量1m3/m2·min，隧道內(nèi)排煙流速≥2m/s,

且應(yīng)≤11m/s。⑼地下鐵道應(yīng)設(shè)火災(zāi)疏散指示和防災(zāi)救護(hù)設(shè)施①單洞區(qū)間隧道及疏散通道每隔100m處；②疏散指示標(biāo)高度應(yīng)距地面1～1.2m；③事故照明燈每隔20m左右設(shè)一處。⑽地下鐵道應(yīng)設(shè)置防災(zāi)自動報瞥與監(jiān)控系統(tǒng)，并分防災(zāi)控制中心和車站防災(zāi)控制室兩級控制①兩級控制分別具有監(jiān)控報警災(zāi)害控制的功能；②設(shè)置火災(zāi)自動報警裝置，采用自動和手動兩種方式。⒉地震設(shè)防技術(shù)要求⑴地震作用是一種隨機(jī)的﹑反復(fù)的﹑短時間的動力作用①地震災(zāi)難的主要后果是造成工程結(jié)構(gòu)和各類建筑物的破壞和倒毀，以及水災(zāi)﹑火災(zāi)等此生災(zāi)害；②“大震不倒，中震可修，小震可用”。⑵地鐵與輕軌設(shè)防的烈度應(yīng)按照《中國地震烈度區(qū)劃圖（1999）》，結(jié)合所在城市位置采用；⑶地鐵與輕軌一般定為乙類建筑，特殊的可作為甲類建筑；⑷地鐵與輕軌的選線。；⑸借助于橋梁抗震規(guī)范；⑹隧道和車站抗震設(shè)計一般采用靜力法。⒊防空襲技術(shù)要求⑴明確作為人防工事和交通工具的線路；⑵對于明確兼顧人防功能的地下鐵道工程，按戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求確定適當(dāng)?shù)脑O(shè)防等級；平戰(zhàn)功能轉(zhuǎn)換的技術(shù)原則⑶充分利用地鐵車站與隧道的防護(hù)能力，為戰(zhàn)時防災(zāi)救災(zāi)服務(wù)；⒋防水災(zāi)技術(shù)要求⑴地下鐵道防水設(shè)計的原則是以防為主、防排結(jié)合、因地制宜、綜合治理；⑵地下鐵道車站和隧道的防水工程，嚴(yán)格按照地下鐵道工程設(shè)計施工驗(yàn)收規(guī)范設(shè)計施工。地鐵車站和機(jī)電設(shè)備集中地段的防水的等級為三級，見表7－5。；⑶不同的施工方法，選擇不同的防水材料和防水方法。防水等級滲漏標(biāo)準(zhǔn)一級不允許滲漏水，圍護(hù)結(jié)構(gòu)無濕漬。二級不允許滲漏水，圍護(hù)結(jié)構(gòu)允許有少量或偶見濕漬。三級有少量漏水點(diǎn)，不得有線流和漏泥沙，實(shí)際滲漏量<0.5L/m2·d四級有漏水點(diǎn)，不得有線流和漏泥砂，實(shí)際滲漏量<2L/m2·d地下工程防水等級標(biāo)準(zhǔn)表7-5⒌對施工引發(fā)環(huán)境病害的防護(hù)要求⑴在地鐵工程（外邊線）兩側(cè)臨近的3m距離范圍內(nèi)不能進(jìn)行建筑施工。自地鐵車站中心線起算的50m（區(qū)間隧道為30m）兩側(cè)施工要符合以下要求；⑵地鐵結(jié)構(gòu)的絕對沉降量及水平位移均應(yīng)小于等于20mm，地鐵隧道產(chǎn)生縱向位移引起圓形管片襯砌結(jié)構(gòu)的徑向變形應(yīng)小于等于10mm

（包括各種加、卸載的最終位移量）；⑶隧道水平和豎向變形曲線的曲率半徑應(yīng)滿足R≥15000m

；⑷隧道相對彎曲小于等于1/2500；⑸由于建筑物垂直荷載（包括基礎(chǔ)地下室）以及降水、注漿等施工因素引起的地鐵隧道外壁的附加荷載應(yīng)小于等于20kPa；⑹由于打樁振動，工程爆破等產(chǎn)生的震動，對地鐵隧道引起的峰值振動速度應(yīng)小于等于2.5cm/s。

第三節(jié) 地下鐵道地震災(zāi)害防護(hù)一、地下鐵道震害調(diào)查二、抗震設(shè)計方法三、抗震構(gòu)造措施

一﹑地下鐵道震害調(diào)查⑴1976

唐山大地震（M17.8)，剛建成的天津地鐵經(jīng)受住地震考驗(yàn)（天津地震烈度7～8

度），僅在沉降縫部位發(fā)生外涂面層局部的脫落現(xiàn)象，而未發(fā)現(xiàn)其他形式的損害；⑵1985年墨西哥地震（M18.1）中，建在軟弱地基上的地鐵結(jié)構(gòu)僅車站側(cè)墻與地表相交處發(fā)生結(jié)構(gòu)分離現(xiàn)象；⑶1995

年l月17日凌晨在日本阪神地區(qū)兵庫縣南部發(fā)生7.2級（JMA

單位）地震。該地震共有5個地鐵站和約3km的隧道發(fā)生破壞，最大沉降量達(dá)2.5m,不計高架破壞損失達(dá)300億日元，修復(fù)大開站需100億日元，修復(fù)隧道需180億日元。神戶內(nèi)地下鐵路部分的線路長度及站數(shù)如表7－6地下鐵道部分的線路長度和站數(shù)表7-6名稱建設(shè)時間線路大概長度(km)站數(shù)阪神電鐵1937~19363.43神戶電鐵1962~19670.410神戶高速1967~19726.66市營地下鐵道1972~19859.59山陽地鐵1982~19971.52合計21.421⒈大開站的破壞形式⑴始建于1962年，明挖法構(gòu)建。長120m，采用側(cè)式站臺。其斷面如圖7－1所示；⑵底板中柱和側(cè)墻為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。中柱間距為3.5m；⑶標(biāo)準(zhǔn)斷覆土45m,中央大廳為2m；⑷表層為填土，下面為淤泥質(zhì)粘土，N值小于10，其次為砂礫層及海相粘土。圖7-1

大開車站的典型斷面根據(jù)破壞情況可將車站分成三個區(qū)域：A﹑B﹑C。圖7-2

大開站破壞的縱向示意圖圖7-2為大開站破壞的縱向示意圖。⑴A區(qū)是一層標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)部分，此區(qū)域破壞嚴(yán)重，大部分中柱幾乎全部被壓壞。破壞斷面情況如圖7－3所示。地表發(fā)生沉陷，最大值達(dá)2.5m,頂板中心線兩側(cè)內(nèi)的縱向裂縫寬度達(dá)150～250mm。圖7-3

破壞斷面情況(尺寸單位：m)a)柱10；b)柱24；c)柱31不管柱的上端或下端發(fā)生破壞，還是兩端都破壞，其破壞后形狀都像被壓碎的燈籠一樣，軸向鋼筋呈左右大致對稱壓曲，其破壞形式如圖7-4、圖7-5所示。圖7-4大開車站20號中柱破壞情況圖7-5大開車站23號中柱破壞情況⑵

B

區(qū)為地下兩層結(jié)構(gòu)，破壞較輕，靠A

區(qū)2根，靠C

區(qū)1根中柱破壞，剩下的3根只受到輕微的損壞。⑶

C區(qū)的結(jié)構(gòu)形式雖然與A

區(qū)相似，但破壞的程度輕于A區(qū)。C區(qū)域的中柱在下部發(fā)生剪切破壞和軸向鋼筋壓曲，使頂板下沉5cm左右。⒉地鐵區(qū)間隧道的地震破壞神戶市盾構(gòu)法地鐵隧道地基為洪積砂礫層，多處有厚1～2m葉狀粘土層，覆土厚9～14m。隧道為單線并列式，外徑φ=6800mm，內(nèi)徑φ=5700mm。頂進(jìn)的初始50m采用扇形鑄鐵管片，剩余部分為扇形鋼筋混凝土管片，厚300mm，寬900mm，鋼筋混凝土管片6塊一環(huán)。二次襯砌只在管片內(nèi)噴厚250mm的混凝土。地震后盾構(gòu)隧道很快投入了營運(yùn)，只能從行駛的電車內(nèi)部用眼睛檢查其破損狀況，隧道基本上無大的損壞。⑴神戶市地鐵區(qū)間隧道大部分為淺埋單層雙跨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，隧道斷面為9～12m×6.5m，覆土厚度2～6m；⑵底板、側(cè)墻、中柱為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。中柱斷面尺寸500mm×400mm，中柱間隔為2～3m；中柱一般為勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；⑶破壞常見形式為：側(cè)壁和上樓板交匯部位剝落，露出鋼筋；中柱上、下部混凝土脫落，鋼筋扭曲，甚至剪斷，隧道側(cè)壁縱向開裂滲漏水，向內(nèi)側(cè)鼓出；⑷市營地鐵區(qū)間隧道受震害的情況如表7－7，地震引起淺埋矩形隧道中柱受損最常見。

場所中柱受災(zāi)級別統(tǒng)計受災(zāi)程度簡述IIIIIIIV合計板宿－新長田44中柱混凝土破壞，部分分離，鋼筋露出長田－上澤站6551374中柱混凝土破壞，部分分離，鋼筋露出。另外，一部分沿軸線的鋼筋脫離。車站的上部樓板、側(cè)壁等處裂縫產(chǎn)生上澤站－湊川公園15859中柱混凝土破壞湊川公園－大倉山11大倉山－縣廳站２２中柱混凝土破壞，部分分離，鋼筋露出。部分沿軸線的鋼筋彎曲與混凝土分離。車站的上部樓板、側(cè)壁等處裂縫產(chǎn)生(310m)三宮－新神戶2424中柱損壞合計712077175共1961根(無鋼管柱)市營地鐵受災(zāi)情況表7-7⒊輕軌高架線的地震破壞⑴1971年圣費(fèi)南多地震（M6.6),1976年唐山地震（M7.8),1989年美國的洛馬·普里埃地震（M7.2)，均為中等強(qiáng)度的地震，橋梁破壞卻十分嚴(yán)重；⑵地鐵輕軌線高架橋受地震破壞的特征與一般橋梁地震破壞相同；⑶地震中橋梁支座的震害極為普遍，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。

二﹑抗震設(shè)計方法⑴結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計分為兩大部分：抗震計算設(shè)計和抗震概念設(shè)計；⑵抗震計算設(shè)計是對地震作用效應(yīng)進(jìn)行定量的設(shè)計；⑶抗震概念設(shè)計則包括正確的場地選擇，合理的結(jié)構(gòu)造型和布置，正確的構(gòu)造措施等。這種思想方法同樣適合于地下結(jié)構(gòu)設(shè)計；⑷由于地震活動的復(fù)雜性和不確定性，目前要使地下結(jié)構(gòu)物具有盡可能好的抗震性能，首先應(yīng)從大的方面人手，做好抗震概念設(shè)計。⒈擬靜力設(shè)計方法⑴假定地下或地面結(jié)構(gòu)為絕對剛體，地震時它與圍巖介質(zhì)一起運(yùn)動，而無相對位移；⑵結(jié)構(gòu)物每一部分都有一個與圍巖介質(zhì)相同的加速度，取其最大值用于結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計；⑶把時刻變化著的振動應(yīng)力狀態(tài)假定為靜止的，將地震對結(jié)構(gòu)作用假設(shè)為作用子構(gòu)件重心處的等效靜載。式中：kh、ks——水平和垂直地震作用系數(shù)，kv≈2kh/3；

mi——第i個物體質(zhì)量。水平力垂直力

η——依結(jié)構(gòu)力學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量分布而定；

β——地震作用下結(jié)構(gòu)物震動特征系數(shù)；

δ——與地層堅硬程度有關(guān)的參數(shù)。式中：a——地震烈度因素，依所處地層的地震動加速度a及地震危害系數(shù)Ｒ決定，例如：設(shè)n＝50年，T＝0.55s，B＝0.6，假定下η=1，δ=0.3，R＝0.52，縱波波速vp＞4.0km/s

，可能的地震烈度10度，，，水平地震系數(shù)，垂直地震力系數(shù)為

式中：Ｂ——參數(shù)，按經(jīng)驗(yàn)估計為0.6～0.8；

Ｔ——地震周期。

目前上海盾構(gòu)隧道抗震設(shè)計接等效靜荷載方法，其垂直等效靜載系數(shù)式中：k0—標(biāo)準(zhǔn)地震系數(shù)，按地區(qū)基本烈度定，7度時取為0.1；

γ1—重要度修正系數(shù)，取1.0；

γ2—地層性質(zhì)修正系數(shù)，軟地層取1.2；

γ3—埋置深度影響修正系數(shù)，小于50m，取1.0。則式中：d——為圓形隧道內(nèi)徑；

D——圓形隧道的外徑。

地震時橫波與隧道縱向正交或斜交，縱波與隧道平行或斜交，均使隧道產(chǎn)生軸向的技壓變形，以橫波產(chǎn)生的變形為主。在軟地層時橫波長可近似取160m，取半個波長的隧道質(zhì)量參加作用，則隧道的軸向拉力T（kN）為：式中：W——隧道每延米重力（kN／m）平均拉應(yīng)力

一般當(dāng)橫波與隧道成32o角入射時，隧道將產(chǎn)生最大的彎曲變形，其最大應(yīng)變ξ為：

式中：L——能產(chǎn)生最危險影響的波長（m），可取結(jié)構(gòu)物橫向?qū)挾鹊?倍；

A——上面相應(yīng)波長L的振幅。

⑴通過計算可知，7度地震作用對地下結(jié)構(gòu)設(shè)計不起控制作用，故抗震計算的重點(diǎn)應(yīng)是加強(qiáng)構(gòu)造措施；⑵對于隧道工程，當(dāng)?shù)卣鹆叶刃∮?度時，橫斷面受載（地震荷載的等效靜載）；地震波（主要是橫波）與隧道軸線正交時，隧道縱軸向拉壓變形；⑶與隧道縱軸線成32o角人射時要進(jìn)行隧道彎曲變形計算；⑷計算表明當(dāng)?shù)卣鹆叶却笥诨虻扔?度，地層破碎，或隧道穿越幾個斷層時，必須采取一定的抗震措施；⑸必須對隧道強(qiáng)度、穩(wěn)定性，接縫的張開度進(jìn)行地震力的核算。隧道結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行加固的地震烈度等級應(yīng)依地質(zhì)、埋深等因素加以調(diào)整；⑹在烈度大于等于8度地區(qū)，不管隧道經(jīng)過的地層情況如何，隧道襯砌必須進(jìn)行構(gòu)造加強(qiáng)和加固；⑺為防止滑坡，進(jìn)出口處的正面斜坡及邊坡上弧面，必須加以清理。進(jìn)出洞洞口必須用鋼筋混凝土修建。⒉反應(yīng)普理論式中：Fij——第j振型i質(zhì)點(diǎn)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；

aij——相應(yīng)于第j型的地震影響系數(shù)，按近震、遠(yuǎn)震、場地類型和結(jié)構(gòu)自振周期，依圖7－6采用，其下限不應(yīng)小于最大值的20％；截面抗震驗(yàn)算時，水平地震影響系數(shù)按表7－8，表7－9采用；

xij——j振型i質(zhì)點(diǎn)水平相對位移；

yj——第j振型的參與系數(shù)。（7-8）按照反映譜的理論，單自由度彈性體系結(jié)構(gòu)的地震作用可以表示為：a:地震影響系數(shù)；amax:地震影響系數(shù)最大值；T:結(jié)構(gòu)自振周期；Ts:特征周期，根據(jù)場地類別和近震、遠(yuǎn)震，按表7－9采用。圖7-6地震影響系數(shù)曲線烈度6789amax0.010.080.160.32近、遠(yuǎn)震場地類別IIIIIIIV近震0.200.300.400.65遠(yuǎn)震0.250.400.550.85截面抗震驗(yàn)算的水平地震影響系數(shù)最大值表7-8特征周期(s)表7-9

⒊時程分析方法

⑴對于重要的地下結(jié)構(gòu)，采用地震記錄時間歷程輸人，直接求解結(jié)構(gòu)體系運(yùn)動微分方程的時程分析法，又稱逐步積分法；⑵采用時程分析方法時，宜按設(shè)防烈度、近震、遠(yuǎn)震和場地類別選用適當(dāng)數(shù)量實(shí)際強(qiáng)震記錄或人工模擬的加速度曲線作為結(jié)構(gòu)的輸人地震，并對計算結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計分析；⑶進(jìn)行結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和變形驗(yàn)算，把“小震不壞，大震不倒”的設(shè)計原則具體化，規(guī)范化；⑷以結(jié)構(gòu)在地震作用下的破壞機(jī)理的研究成果為基礎(chǔ)，在結(jié)構(gòu)抗震中充分考慮振動幅值、頻譜和地震動持續(xù)時間對結(jié)構(gòu)的破壞作用，來判斷結(jié)構(gòu)的安全度。

三﹑地震構(gòu)造措施⑴震害主要分為兩類，一類是由振動破壞造成的，地震作用使結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生慣性力，附加于靜荷載之上，最終導(dǎo)致總應(yīng)力超過材料強(qiáng)度而達(dá)到破壞狀態(tài)。減輕這一類震害的措施是加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震能力，在改善結(jié)構(gòu)幾何形狀、強(qiáng)度。剛度、延性和整體性上想辦法。⑵另一類震害是由地基失效引起的。也就是說結(jié)構(gòu)本身具有足夠的抗震能力，振動作用下本來不致破壞，但是由于地基沉陷、失穩(wěn)等原因?qū)е陆Y(jié)構(gòu)開裂，傾斜（傾倒）、下沉，或者使結(jié)構(gòu)損壞、結(jié)構(gòu)不能正常使用。為了減輕這類震害，有效的措施是通過各種方法加固地基（或避免采用容易失效的地基）。⒈選線⑴盡可能避開軟弱易液化的土層，避開不均勻土層（古河道、斷層破碎帶、暗換溝谷及半填、半挖的地基）；⑵避開地震時可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地震斷裂帶上可能發(fā)生地層錯位部位；⑶無法避開上述不良地質(zhì)區(qū)段時，采用地基處理的措施，防止車站和隧道局部突沉及液化沉陷。

⒉結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施⑴對于淺埋矩形框架結(jié)構(gòu)的車站和隧道，宜采用現(xiàn)澆整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，避免采用裝配式和部分裝配式結(jié)構(gòu)；⑵高架橋區(qū)間和車站，加強(qiáng)橋墩臺與梁板連接，放置減震橡膠墊板等措施；⑶對于盾構(gòu)法施工區(qū)間隧道，盡可能采用錯縫拼裝，接縫間用高強(qiáng)鋼螺栓連接，在環(huán)向和縱向接縫處設(shè)彈性密封膠墊，設(shè)抗震縫，配置較大膨脹率的橡膠墊；⑷嚴(yán)格執(zhí)行《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GBJ7-89）和《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GBJll-89)中有關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震的規(guī)范和措施。

第四節(jié) 防雜散電流一、雜散電流產(chǎn)生二、雜散電流測定三、防迷流專業(yè)要求四、工程實(shí)例

一﹑雜散電流產(chǎn)生⑴從鋼軌泄漏至道床結(jié)構(gòu)、車站、隧道和其他管線的直流電流，稱為雜散電流；⑵雜散電流主要來自電氣機(jī)車接觸網(wǎng)（第三軌）供電線路回流；⑶防止地鐵雜散電流主要是防止區(qū)間隧道、車站防迷流；⑷盾構(gòu)法區(qū)間隧道迷流設(shè)計是指將管片內(nèi)鋼筋全部電氣連通，并通過鐵墊圈將電氣連接點(diǎn)良好引出。

二﹑雜散電流測定⑴測量管片內(nèi)部電氣連通和引出點(diǎn)電氣連通質(zhì)量的最直接的方法是測定管片連接點(diǎn)的電阻值；⑵采用交流電阻檢驗(yàn)管片電氣性能；⑶要得到管片真正的直流電阻，還應(yīng)在實(shí)測的交流電阻減去一個電阻抗常數(shù)。

三﹑防迷流專業(yè)要求⑴將管片鋼筋焊接連通成等電位體。；⑵固定設(shè)備，均采用打膨脹螺栓解決；⑶在預(yù)留螺栓孔中設(shè)遇水膨脹密封墊圈；⑷管片連接件、外露件，均鍍鋅處理；⑸結(jié)構(gòu)表面做防水防腐涂層；⑹消防管道防迷流；塑料絕緣管，橡膠隔震裝置⑺設(shè)暢通的軌回流線路，道床設(shè)雜散電流收集網(wǎng)等。四﹑工程實(shí)例⒈盾構(gòu)法隧道中國南方某城市地鐵隧道截面外徑6.2m，內(nèi)徑5.6m，襯砌厚度為300mm。每環(huán)襯砌寬1.2m，由一塊封頂塊、兩塊鄰接塊和三塊標(biāo)準(zhǔn)塊組成，混凝土強(qiáng)度等級為C50，鋼筋骨架焊接成型。⑴為防止產(chǎn)生迷散電流，各塊襯砌中鋼筋、鋼構(gòu)件均焊接連通；⑵襯砌中預(yù)埋件1（用于吊裝）、預(yù)埋件2（用于管片間縱向或徑向連接）的錨筋均與主筋焊接連通，焊縫長度≥30mm，焊縫高度6mm，兩者間直接焊接有困難時另加連接鋼筋Φ8，將其兩端分別與鋼筋骨架﹑錨筋搭焊；⑶襯砌鋼筋骨架成型后，用電橋檢驗(yàn)鋼筋、墊圈是否接通，對不通者進(jìn)行補(bǔ)焊；⒉明挖隧道⑴每一個結(jié)構(gòu)段（相鄰兩個伸縮縫之間為一個結(jié)構(gòu)）內(nèi)層縱間鋼筋、橫向鋼筋應(yīng)電氣連續(xù)；⑵若有搭接應(yīng)進(jìn)行搭接焊，搭接長度不應(yīng)小于鋼筋直徑10倍，雙面焊時，搭接長度不應(yīng)小于鋼筋直徑5倍，焊縫高度不小于6mm；⑶每個結(jié)構(gòu)段兩端第一排（或第二排）橫向鋼筋與內(nèi)層所有縱向鋼筋焊接；每隔5m將內(nèi)層橫向鋼筋與內(nèi)層縱向鋼筋全部焊接；⑷在車站與隧道結(jié)構(gòu)縫兩側(cè)的中墻和側(cè)墻引出結(jié)構(gòu)鋼筋的連接端子（即雜散電流收集網(wǎng)連接端子），結(jié)構(gòu)縫兩側(cè)的連接端子用銅絞線跨接。⑸沿線路方向，在距車站兩端75～100m的上、下行間隧道中墻（或內(nèi)側(cè)墻）分別引出測量端子，供檢查用：①連接端子和測量端子引出位置和要求如圖7-7；②圖7-8為伸縮縫處連接端子引出連接圖，圖7-9為連接端子引出連接及組裝圖，表7-10列出伸縮縫處連接端子材料表；③圖7-10為測量端子引出圖，圖7-11為測量端子安裝圖。表7-1l為測量端子材料表。

圖7-7

明挖法隧道連接端子和測量端子引出位置(尺寸單位：mm)圖7-8

伸縮縫處連接端子引出及連接圖(尺寸單位：mm)圖7-9

連接端子引出連接及組裝圖(尺寸單位：mm)圖7-10測量端子引出圖圖7-11測量端子安裝圖(尺寸單位：mm)序號名稱型號及規(guī)格數(shù)量單位備注1螺栓GB5181—86,M10×352個2接線端子DTG—952個3墊圈GB95—85,104個4墊圈GB93—87,102個5螺母GB41—86,M102個6扁鋼50×82塊7銅鉸線TG—951根伸縮縫處連接端頭材料表 表7-10序號名稱型號及規(guī)格數(shù)量單位備注1螺栓GB5181—86,M10×352個2墊圈GB95—85,102個3墊圈GB93—87,102個4螺母GB41—86,M102個5扁鋼50×81根測量端子材料表 表7-103.礦山法隧道⑴礦山法施工隧道連接端子的制作安裝連接和測量端子制作安裝如圖7-12；圖7-12

礦山法隧道連接端子和測量端子引出位置示意圖⑵連接端子和測量端子制造安裝詳圖同明挖隧道圖7-7～圖7-11；⑶連接端子和測量端子材料用表同表7-9及表7-10；⑷礦山法隧道雜散電流的防護(hù)只針對內(nèi)襯墻遠(yuǎn)離防水層結(jié)構(gòu)的鋼筋提出焊接要求；⑸連接端子和測量端子的間距、位置可參照明挖法隧道確定。

第五節(jié) 火災(zāi)防護(hù)一、地下工程火災(zāi)發(fā)生的特征和危害二、地鐵工程火災(zāi)的防護(hù)對策三、地下鐵道工程消防一﹑地下工程火災(zāi)發(fā)生的特征和危害⒈排煙困難，散熱慢⑴通常煙的擴(kuò)散速度比人群疏散速度快得多。煙的水平擴(kuò)散速度一般為0.5～1.5m／s；無阻擋情況下人水平步行速度為60m／min；老人和小孩最快40m／min；上樓梯速度為10m／min，單股人流平地通過量40人／min，上樓梯33人／min；⑵地下建筑通風(fēng)條件不如地面建筑，對流條件很差，因而排煙排熱也不如地面建筑；⑶火災(zāi)造成地下建筑物內(nèi)人員的最初傷亡，大部分是由于缺氧窒息，中毒昏倒死亡；⑷火災(zāi)時的發(fā)煙量與可燃物的物理化學(xué)特性、燃燒狀態(tài)、供氣充足程度有關(guān)。部分材料在不同溫度下產(chǎn)生煙量如表7-12。材料名稱800℃400℃300℃杉木3.62.10.4普通膠合板4.01.60.4難燃膠合板3.42.00.6硬質(zhì)纖維板1.42.10.6鋸木屑板2.82.00.4E.B.P(樹脂)—6.24.1聚氯乙烯—4.010.4聚苯乙烯—12.610.0尿基烷(人造橡膠一種)—14.64.0部分材料在不同溫度下燃燒產(chǎn)生的煙量(m3/g)(日本)表7-10⒉高溫高熱全面燃燒⑴使用性質(zhì)不同，可燃物量也不一樣。地下百貨商場，可燃物量為25～100kg／m2；地下鐵道車站及隧道內(nèi)可燃物量一般低于50kg／m2；⑵在地下建筑封閉空間內(nèi)，一旦發(fā)生火災(zāi)，大量可燃物燃燒，室內(nèi)溫度升高很快，較早地出現(xiàn)“全面燃燒”現(xiàn)象；⑶伴隨室內(nèi)瞬時全面燃燒，巨大能量釋放，溫度隨時間迅速上升，如表7-13；時間(min)51015306090120180240360溫度(℃)5566597188219259861029109011331193火災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)時間溫度曲線值

表7-13⑷火災(zāi)房間空氣體積急劇膨脹，煙氣中的一氧化碳、二氧化碳等有害氣體的濃度迅速提高；⑸我國地下建筑先后發(fā)生過幾十次火災(zāi)，都出現(xiàn)過高溫現(xiàn)象。一切可燃物產(chǎn)生的熱量，幾乎全聚集在地下建筑物內(nèi)；⑹人體對高溫的耐受時間如表7-14。

時間少于5min5min30min2h4~8h27~72h溫度(℃8046~6535~41掩蔽人員對高溫的耐受時間

表7-14⒊安全疏散困難⑴有些地下建筑內(nèi)的各種可燃物質(zhì)，燃燒時會產(chǎn)生大量煙氣和有毒氣體（如一氧化碳、二氧化碳及其他有毒氣體），不僅嚴(yán)重遮擋視線，使能見度大大降低，還會使人中毒窒息，危害極大。①當(dāng)空氣中含氧量下降到15％時，人的肌肉活動能力下降；②當(dāng)空氣中含氧量降到10％～14％時，人就會四肢無力，產(chǎn)生判斷失誤；③當(dāng)空氣中含氧量降到6％～10％時，人就會昏倒。常見的可燃物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生的有毒氣體如表7-5?？扇嘉锩Q有毒氣體木材CO2、CO羊毛CO2、CO、H2S、NH3、氯化氫棉花、人造纖維CO2、CO聚四氯乙烯(特氟陶)CO2、CO聚苯乙烯苯、甲苯聚氟乙烯氫化氧、CO2、CO尼龍乙醛氨、CO2、CO酚樹脂氨、氰化物、CO三聚氰胺—醛樹脂氨、氰化物、CO環(huán)氧樹脂丙酮、CO2、CO可燃燒物燃燒時產(chǎn)生的有毒氣體

表7-15⑵地下建筑發(fā)生火災(zāi)時，室內(nèi)由于正常的照明電源切斷，變得一片漆黑。①如地下工程內(nèi)不裝設(shè)事故照明和緊急疏散標(biāo)志指示燈，人員根本無法逃離火場；②地面建筑即使是月夜地面照度也有0.21x，地下建筑內(nèi)無任何自然光源，加上濃煙滾滾，使疏散極為困難?；馂?zāi)時的煙，是指物質(zhì)熱分解生成物，即游離碳素粒子，液體微粒（一般粒徑在0.01～10um），它們和同時產(chǎn)生的氣體共同在空氣中浮游、擴(kuò)散。①煙氣濃度的表示方法有三種：質(zhì)量濃度法、粒子濃度法和透光率法；②在進(jìn)行人員快速疏散規(guī)劃設(shè)計時，大多由煙的光透過量中求得光學(xué)濃度來表示煙的濃度，一般用減光系數(shù)CS（m-1）表示；③若在煙氣中的光強(qiáng)度為I，可用下式表示減光系數(shù)、光的強(qiáng)度光源與受光點(diǎn)距離之間的關(guān)系。式中：IO——無煙時的光強(qiáng)度；

I——有煙時的光強(qiáng)度；

L——光源與受光點(diǎn)的距離（m）；

CS——減光系數(shù)（l／m）。

（7－9）（7－10）煙的濃度即減光系數(shù)CS與能見距離D（m）之間成反比例關(guān)系。通常人員能否從地下建筑內(nèi)疏散，決定于三個極限值：①疏散視距的極限值當(dāng)熟悉情況時，其疏散視距的界限為5m，疏散界限煙濃度CS為0.2～0.4（平均0.3m-1）；對建筑物情況不熟悉時，其疏散視距的界限為30m。②人能承受濃煙度的極限值疏散界限煙氣濃度CS為0.07～0.13（平均0.1m-1）。③在疏散視距內(nèi)，人能承受煙濃度下，人員疏散視覺光強(qiáng)度最低限制。⑶溫度升高快，對人體危害大。地下建筑發(fā)生火災(zāi)時，熱量不易散失，爆燃（F.O）出現(xiàn)快，室內(nèi)溫度可達(dá)到800℃以上；⑷疏散距離長，路徑復(fù)雜。有的地下街或地下鐵道的車站長達(dá)數(shù)百米或數(shù)千米，日本青函隧道、英法海峽隧道長達(dá)50km以上。⒋撲救困難、危害大⑴探測火情困難。地下建筑火災(zāi)發(fā)生后，只見濃煙從出口冒出，無法確切知道火災(zāi)究竟發(fā)生在哪一個部位；⑵接近火場困難。對于一般沒有完善的排煙設(shè)施的地下工程，消防人員進(jìn)人口，同時也是煙、熱排出口，高溫、濃煙、毒氣使消防人員無法接近火場；⑶通訊指揮困難。地下火場災(zāi)情只能靠人傳遞信息，速度慢、差錯多；⑷缺少地下工程報警消防專門器材。

二﹑地鐵工程火災(zāi)的防護(hù)對策

嚴(yán)格執(zhí)行地下工程防火規(guī)范，貫徹“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的方針。⑴規(guī)劃布局合理。地下建筑與城市地下總體布局規(guī)劃相結(jié)合，增強(qiáng)城市總體防災(zāi)、抗災(zāi)功能；⑵選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。地下建筑物結(jié)構(gòu)材料應(yīng)選擇鋼筋混凝土，而且鋼筋的保護(hù)層應(yīng)滿足地下工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定的厚度；⑶合理選擇裝修材料。地下工程的裝飾材料應(yīng)選擇不燃、難燃材料和阻燃處理的材料；⑷合理選擇出人口位置和數(shù)量。出人口應(yīng)選擇在人員不太集中地區(qū)，淺埋車站出口數(shù)量不宜少于4個，小站出口可適當(dāng)減少，但不能少于2個；⑸防火分區(qū)劃分及要求①地下鐵道車站面積多在5000～6000m2，應(yīng)采用防火墻、防火卷簾加水幕或復(fù)合防火卷簾劃分防火分區(qū)；②每一個防火分區(qū)（除站臺廳和站廳外）最大允許使用面積不應(yīng)超過1500m2；③每一個防火分區(qū)安全出人口不少于兩個；④防火門必須向疏散方向開啟。⑹聯(lián)絡(luò)通道的防火作用。為了保證乘客安全疏散，兩條隧道之間應(yīng)設(shè)聯(lián)絡(luò)通道，聯(lián)絡(luò)通道兩端應(yīng)設(shè)防火卷簾門；⑺鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)處理鋼結(jié)構(gòu)在高溫和火焰作用下，在15min內(nèi)，其強(qiáng)度降低一半以上，易塌落，進(jìn)行防火保護(hù)處理后，可以提高耐火能力，詳見表7-16。防火涂料厚度(mm)耐火極限(h)燃燒性能0.41.0不燃燒體2.02.0不燃燒體3.52.5不燃燒體4.03.0不燃燒體

LB鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限 表7-16⑻地鐵車站和隧道的機(jī)械通風(fēng)及排煙①防煙分區(qū)要求設(shè)備的排煙能力為1500m3／min。選用排風(fēng)機(jī)每小時排風(fēng)總量為90000m3/h；②區(qū)間隧道排煙量，按單洞區(qū)間隧道截面的排煙流速不小于2m／s，排煙速度不應(yīng)大于11m／s；③至于地下鐵道列車阻塞在區(qū)間隧道時的送風(fēng)量，則可按區(qū)間隧道斷面風(fēng)速不小于2m／s計算，但風(fēng)速不應(yīng)大于11m／s。⑼地下鐵道火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)置①車站控制室、計算機(jī)房、通訊機(jī)房、信號機(jī)房、變電所、配電室、廣播室、電纜間及控制中心等重要場所；②站廳、站臺廳、售票室、儲藏室及管理用房；③地下折返線和停車線；④車輛段的檢修庫、列車庫、停車庫和可燃物品庫房；⑤設(shè)有火災(zāi)自動報警的場所，應(yīng)在適當(dāng)部位增設(shè)手動報警按鈕。此外，地下鐵道主排水泵站和排雨水泵站，在危險水位應(yīng)設(shè)自動報警裝置。

三﹑地下鐵道工程消防⒈自動報警系統(tǒng)⑴系統(tǒng)組成①由設(shè)在控制中心的中央一級自動報警、各車站及車輛設(shè)的二級報警組成；②中央火災(zāi)自動報警系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)傳輸信道（PCM）實(shí)現(xiàn)和各車站（車輛段）火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)；③各車站（車輛段）火災(zāi)自動報警系統(tǒng)獨(dú)立對本站（包括相鄰區(qū)間隧道）范圍內(nèi)各保護(hù)區(qū)進(jìn)行火災(zāi)監(jiān)視，根據(jù)中央系統(tǒng)的控制指令啟動區(qū)間隧道事故通風(fēng)系統(tǒng)。中央系統(tǒng)亦可直接啟動相關(guān)車站事故通風(fēng)系統(tǒng)。上海地鐵1號線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的組成如圖7-13所示。

圖7-13

上海地鐵1號線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的組成⑵系統(tǒng)功能災(zāi)報警系統(tǒng)的功能應(yīng)有報警、監(jiān)視、控制，通話及信息儲存打印功能⑶系統(tǒng)設(shè)備以上海地鐵1號線為例，選用美國Simplex公司生產(chǎn)的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。⑷系統(tǒng)電源設(shè)備①交流電源——容量為3kVA／220V，保證外供交流電源失電情況下能繼續(xù)供電不少于30min；②備用電源——容量能保證控制器維持監(jiān)視狀態(tài)24h加正常工作狀態(tài)下30min的能力。⑸車站自動報警系統(tǒng)組成如圖7－14。圖7－14

車站火災(zāi)自動報警系統(tǒng)組成⒉水消防系統(tǒng)⑴消防水源與進(jìn)水方式①消防用水由城市自來水管道供給，各車站和車輛使用兩路進(jìn)水方式；②有條件的車站和車輛段可以不同的兩路自來水管道分別接水；③若進(jìn)水點(diǎn)只有一路自來水管道，則在這路管道引接加裝一個閥門，然后再從閥門兩旁各接出一路進(jìn)水管（形成假兩路）到車站內(nèi)。⑵消火栓系統(tǒng)①每座地下車站均應(yīng)設(shè)一間消防增壓泵房，內(nèi)有兩臺消火栓泵，一用一備；②每座車站及相鄰區(qū)間隧道的消火栓系統(tǒng)由消火栓泵、管道、若干消防栓箱組成。車站內(nèi)每隔45m設(shè)置一只消火栓箱，箱高1.8m、寬1.2m；③區(qū)間隧道內(nèi)消火栓水源來自相鄰兩座車站，隧道內(nèi)每隔45m設(shè)置一只消火栓箱，箱高0.9m，寬1.2m；④車站與區(qū)間隧道防火區(qū)域內(nèi)任何一點(diǎn)著火，要求消火栓交匯水柱不得少于4股，每股水柱量為5L／s。⑶水幕系統(tǒng)①一般在站臺與站廳之間樓梯之上設(shè)置水幕；②每座車站的消防泵房內(nèi)設(shè)兩臺水幕增壓泵一用一備；③采用雙路進(jìn)水，管道環(huán)路布置，沿站臺板下敷設(shè)，按不設(shè)防火卷簾門水幕強(qiáng)度為2L/(m·s)；④水幕控制方式有全自動和半自動兩種方式。⑷閉式自動噴水滅火系統(tǒng)①閉式自動噴水滅火系統(tǒng)使用于車輛段的停車庫；②用水量以30L/s計，由室外消防干管分兩路接人車庫噴淋泵房，內(nèi)設(shè)2臺噴淋增壓泵（I—S125—100一315），一用一備；③噴淋采用中溫型閉式玻璃球普通灑水噴頭（ZSTP15／68型），控制溫度為68℃，按3m間距布置，距邊墻1.5m。3.化學(xué)滅火系統(tǒng)

地鐵的供電、信號、通信及相應(yīng)的中央控制系統(tǒng)對地鐵運(yùn)營至關(guān)重要，且設(shè)備全為進(jìn)口，又較為昂貴。這些系統(tǒng)設(shè)備一旦產(chǎn)生火情，若用水噴淋救火，造成損失更大。一般采用化學(xué)滅火系統(tǒng)。上海地鐵1號線在重要電器設(shè)備用房設(shè)置了從美國全套引進(jìn)的HAIDN1301鹵代烷全淹沒化學(xué)滅火系統(tǒng)。⑴噴灑系統(tǒng)①全自動全淹沒1301滅火系統(tǒng)按被保護(hù)區(qū)域?qū)ο蟮那闆r，有三種配置方式：組合分配式、獨(dú)立組合分配式和獨(dú)立分配式；②噴灑系統(tǒng)由儲氣鋼瓶、瓶頭閥、噴放管和噴頭組成；③上海地鐵1號線所用鋼瓶有55LB、167LB、400LB三種規(guī)格；④單瓶噴灑系統(tǒng)如圖7-15；組合瓶噴灑系統(tǒng)如圖7-16。圖7-15

單瓶噴灑系統(tǒng)圖7-16

組合瓶噴灑系統(tǒng)⑵控制系統(tǒng)上海地鐵四號線1301滅火系統(tǒng)具備三種控制方式：即全自動控制、半自動控制和手動控制。系統(tǒng)控制框圖見圖7-17。圖7-17130滅火系統(tǒng)控制框圖⒋其他要求①開發(fā)濃煙下火場疏散導(dǎo)向標(biāo)志；②開辟地下火場暫避空間；③高性能照明設(shè)備，有效地防排煙系統(tǒng)；④為消防戰(zhàn)士配備使用時間長重量輕的呼吸系統(tǒng)；⑤研制多功能無人駕駛適合于地鐵工程的專用消防車；⑥盡快建立地鐵災(zāi)害事故全市應(yīng)急處置指揮機(jī)構(gòu)，啟動應(yīng)急預(yù)案，快速反應(yīng)，調(diào)集全市消防處置力量，做到統(tǒng)一指揮，各司其職、互相配合。

第六節(jié) 地鐵工程的防水一、防洪澇積水回灌二、地鐵工程防水材料三、地鐵車站防水四、盾構(gòu)法圓形隧道襯砌結(jié)構(gòu)防水一、防洪澇積水田灌⑴車站出人口及通風(fēng)亭的門洞下沿應(yīng)高出室外地面150～450mm；⑵必要時設(shè)臨時防水淹措施；⑶在地鐵車站、區(qū)間隧道設(shè)置足夠的泵房設(shè)備；⑷位于水域下的區(qū)間隧道兩端應(yīng)設(shè)電動、手動防淹門。二、地鐵工程防水材料

⒈防水卷材①主要用于防水層、防腐層、建筑防潮、簡易防水及臨時性建筑防水等；②目前防水卷材主要為瀝青系防水卷材、高聚物改性系防水卷材、合成高分子防水卷材三大系列，若干品種規(guī)格。⒉防水涂料防水涂料主要用于構(gòu)筑物內(nèi)外墻防水、裝飾工程的防滲、堵漏。⒊結(jié)構(gòu)自防水材料

結(jié)構(gòu)自防水材料又統(tǒng)稱剛性防水材料，是指以水泥、砂石為原材料，摻入少量外加劑、高分子聚合物等材料，通過調(diào)整配合比，抑制或減少孔隙率，改變孔隙特征，增加材料界面間密實(shí)性的方法，形成一種具有一定抗?jié)B能力的水泥砂漿、混凝土類防水材料，可達(dá)到增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)自身防水性能的目的。①水泥砂漿類防水材料多作為附加防水層，用于有防水、防潮等要求的地下工程的迎水面和背水面，彌補(bǔ)工程中出現(xiàn)的蜂窩、麻面等缺陷；②混凝土類防水材料是一種既可防水又可兼作承重圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料，可用于地下工程及各種防水、輸水、貯水結(jié)構(gòu)工程中。這種材料具有較高的抗壓（抗拉）強(qiáng)度、耐久性，抗凍、抗老化性能較好，一般為無機(jī)材料，不燃燒、無毒、無異味，有透氣性，材料易得，造價低廉，施工方便，便于修補(bǔ)，綜合經(jīng)濟(jì)效果理想。⒋嵌縫密封材料

建筑工程用密封材料，主要用于填充構(gòu)筑物接縫、裂縫、鑲嵌部位等，能起到水密、氣密性作用。防水混凝土一般分為普通防水混凝土、外加劑防水混凝土和膨脹水泥防水混凝土三種，其特點(diǎn)和適用范圍如表7-l7所列。

種類最高抗?jié)B壓力(MPa)特點(diǎn)使用范圍普通混凝土＞3.0施工簡便、材料來源廣泛適用于一般工業(yè)、民用建筑及公共建筑的地下防水工程外加劑防水混凝土引氣劑防水混凝土＞2.2抗凍性好適用于北方高寒地區(qū)，抗凍性要求較高的防水工程及一般的防水工程，不適用于抗壓強(qiáng)度大于20MPa或耐磨損要求較高的防水工程防水混凝土的適用范圍表7-17種類最高抗?jié)B壓力(MPa)特點(diǎn)使用范圍外加劑防水混凝土減水劑混凝土＞2.2拌和物流動性好適用于鋼筋密集或搗固困難的薄壁型防水構(gòu)筑物，也適用于對混凝土凝結(jié)時間(促凝或緩凝)和流動性有特殊要求的防水工程(如泵送混凝土工程)三元醇胺防水混凝土＞3.8早期強(qiáng)度抗?jié)B強(qiáng)度高適用于工期緊迫，要求早強(qiáng)及抗?jié)B性較高的防水工程及一般防水工程氯化鐵防水混凝土＞3.8適用于水中結(jié)構(gòu)的無筋、少筋的厚大防水混凝土工程及一般地下防水工程，砂漿修補(bǔ)抹面工程在接觸直流電源或預(yù)應(yīng)力混凝土及重要的薄壁結(jié)構(gòu)上不宜使用膨脹水泥防水混凝土3.6密實(shí)性好、抗裂性能好適用于地下工程和地上防水構(gòu)筑物、山洞、非金屬油罐和主要工程的后澆縫續(xù)上表⒈離壁式襯套拱頂與側(cè)墻防水技術(shù)右圖為山體中地鐵車站主洞室的離壁式支護(hù)防水設(shè)計圖。卷材每卷長20m，幅長2.05m，厚1.0～2.0mm。

三、地鐵車站防水

圖7-18車站主洞室斷面防水設(shè)計示意(尺寸單位：mm)⑴卷材粘貼：①PVC卷材粘貼之前，基層應(yīng)平整、清潔，堅硬的雜物用刀具清洗干凈；②卷材與卷材的連接可搭接或?qū)?，長邊搭接不少于5cm，短邊搭接不少于10cm，對接面上加焊PVC卷材條，寬度不少于10cm；③卷材搭接熱焊時要保證焊接受熱均勻，有熔漿；④卷材與混凝土面粘結(jié)采用聚氨酯粘合劑，涂抹均勻，卷材敷貼平順；⑵離壁式襯套支護(hù)側(cè)墻可以用輕質(zhì)混凝土砌塊砌筑，應(yīng)以膨脹防水水泥砂漿抹面。

⑶離壁式支護(hù)拱肩部位是拱部滲漏水匯集處。在拱肩部位的卷材邊緣用水泥砂漿壓實(shí)，落水口間距10～15m，落水口接有落水管，落水管長2.0～2.5m。如圖7-19所示。

圖7-19

拱肩防排水設(shè)計示意(尺寸單位：mm)⒉復(fù)合式襯砌防水技術(shù)⑴通常由初期支護(hù)、緩沖層、防水卷材、二次襯砌模注混凝土結(jié)構(gòu)；⑵初期支護(hù)為鋼筋格柵加鋼筋網(wǎng)再加噴射混凝土，厚度0.25～0.30m；⑶緩沖墊層用較柔軟且具有相當(dāng)強(qiáng)度的片材，以克服噴射混凝土粗糙凹凸不平的基面對防水板（膜）的損傷；⑷防水板（膜）具有不透水性，耐久性良好和接縫處嚴(yán)密且操作簡單的特點(diǎn)；⑸二次襯砌為模注防水混凝土，其抗?jié)B等級S8。

選擇防水材料時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

⑴緩沖層選用聚乙烯（PE）泡沫塑料襯墊，厚度4±0.5mm，幅寬1200±50mm，表觀密度45±5kg/m3；拉伸強(qiáng)度＞0.5MPa，斷裂延伸率＞100%；⑵防水板（膜）選用以下三種材料：①LDPE膜（即低密度聚乙烯膜，俗稱高壓聚乙烯）②EVA膜（即乙烯一醋酸乙烯共聚物膜）③EBC板（即乙烯—醋酸乙烯與瀝青共聚物合成）⑶目前，北京地鐵所用的LDPE膜（厚0.8mm）、EVA膜（厚0.8mm）、ECB板（厚1.2mm）性能指示如表7-l8所示。項目名稱(單位)LDPELLDPEEVAECB拉伸強(qiáng)度(MPa)17.923.7123.5816.95最大強(qiáng)度伸長率(%)685.4760.2742.8700抗?jié)B透性0.2MPa24h不透水0.2MPa24h不透水0.2MPa24h不透水0.2MPa24h不透水低溫彎折性-30℃無裂紋-40℃無裂紋-40℃無裂紋-40℃無裂紋LDPE、LLDPE、EVA、ECB防水板(膜)性能指標(biāo)表7-18⒊卷材防水技術(shù)⑴車站防水要求較高時，應(yīng)采用全合成高分子防水卷材，厚度不應(yīng)小于２mm，高聚合物改性瀝青防水卷材（聚脂胎）厚度不應(yīng)小于5mm；⑵防水要求較低時，上述卷材厚度可以相應(yīng)減?。虎蔷聿娜獍浪瞬捎谩巴夥劳赓N”法；⑷將卷材直接粘貼在側(cè)墻的結(jié)構(gòu)混凝土外側(cè)，并與混凝土底板下面的卷材防水層連接，以形成整體封閉防水層。如圖7-20、圖7-21所示。

圖7-20立面防水錯槎接縫(尺寸單位：mm)1-立墻；2-防水層；3-找平層1-素土夯實(shí)；2-素混凝土墊層；3-防水砂漿；4-聚氨酯底膠；5-基層膠粘劑；6-卷材搭接縫；7-卷材附加補(bǔ)強(qiáng)層；8-油氈保護(hù)隔離層；9-細(xì)石混凝土保護(hù)層；10-需防水結(jié)構(gòu)；11-卷材附加層；12-嵌縫密封膏；

13-5mm厚聚乙烯泡沫塑料保護(hù)層圖7-21地鐵工程卷材防水構(gòu)造圖外防外貼的施工：①首先在抹好水泥砂漿找平層的混凝土墊層四周砌筑永久性保護(hù)墻，其高度約為所需防水結(jié)構(gòu)厚度加上500mm，下部應(yīng)干鋪一層油氈隔離層，上部用石灰砂漿砌筑臨時性保護(hù)墻，以便以后拆除；②油氈防水層鋪設(shè)完成后，應(yīng)立即進(jìn)行保護(hù)層施工；③在防水保護(hù)層完工后，再砌筑保護(hù)墻；④全部完工后，按設(shè)計要求及時進(jìn)行基坑回填土施工。⒋涂料防水⑴材料選擇防水涂料﹑防水卷材⑵施工工藝①涂料配制應(yīng)根據(jù)涂料出廠使用說明現(xiàn)場配制②施工要點(diǎn)抹壓法施工﹑涂刷法施工﹑填塞法施工地鐵車站內(nèi)，內(nèi)、外和外防水涂層的構(gòu)造如圖7－22所示。圖7-22a)地鐵內(nèi)防水涂層構(gòu)造1-防水涂層；2-砂漿或飾面磚保護(hù)層；3-細(xì)石混凝土保護(hù)層圖7-22b)地鐵內(nèi)、外防水涂層構(gòu)造1-防水涂層；2-砂漿保護(hù)層；3-細(xì)石混凝土保護(hù)層；4-嵌縫材料；5-砂漿或磚墻保護(hù)層；6-內(nèi)隔墻、柱；7-施工縫圖7-22c)地鐵外防水涂層構(gòu)造1-防水涂層；2-砂漿或磚保護(hù)層；3-施工縫；4-嵌縫材料⒌接縫防水⑴施工縫①無內(nèi)襯墻車站結(jié)構(gòu)，施工縫通過設(shè)置遇水膨脹膩?zhàn)又顾畻l等措施防水，見圖7－23；②對于縱向及環(huán)向的施工縫，也可設(shè)置鍍鋅止水鋼板或橡膠止水帶防水。

圖7－23單層側(cè)墻頂板與地下墻接頭施工縫圖(尺寸單位：mm)⑵伸縮縫（誘導(dǎo)縫）①長條形的隧道和車站設(shè)置伸縮縫以釋放變形引起的溫度應(yīng)力﹑構(gòu)造應(yīng)力；②在車站主體結(jié)構(gòu)與出人口通道接口處，或與其他附屬結(jié)構(gòu)相接處，也要設(shè)置伸縮縫；③沿縱向一般35～50m設(shè)一道伸縮縫，但應(yīng)盡可能減少設(shè)縫的條數(shù)；④伸縮縫間距與結(jié)構(gòu)物的使用溫度有關(guān)，可參考下述公式及表7－19。伸縮縫的留設(shè)間距宜按下式選定：式中：l——伸縮縫留設(shè)間距（m）；

△l——構(gòu)筑物允許的側(cè)向變形（一般取0.01m）；

a——混凝土的膨脹系數(shù)（l／℃）；

△t——溫度差，即混凝土的澆筑溫度與使用期間所遭受的最大溫度差（℃）。結(jié)構(gòu)作用溫度(℃)伸縮縫間距(m)結(jié)構(gòu)作用溫度(℃)伸縮縫間距(m)-10以下2010~035-5~102510以上500~530伸縮縫間距選擇參數(shù)表表7-19伸縮縫的防水主要有埋入式止水帶和外貼式止水帶，均為橡膠類材料。常用形式如圖7－24、圖7－25、圖7－26。上海地鐵新客站出人口變形縫如圖7－27。圖7－24頂板伸縮縫圖（尺寸單位：mm）圖7－25埋入式金屬止水帶變形縫圖（尺寸單位：mm）圖7－26粘貼橡膠變形縫圖（尺寸單位：mm）圖7－27上海市地下鐵道新客站出入口變形縫圖（尺寸單位：mm）

誘導(dǎo)縫與變形縫的使用功能基本一致。①從防水施工上分析，誘導(dǎo)縫處混凝土可以連續(xù)澆筑，內(nèi)表面留有一定深度與寬度的凹槽；②變形縫處則必須支撐模板，中止混凝土澆筑，待混凝土硬化后拆除模板，方可繼續(xù)混凝土的施工；③上海地鐵1號線在1992年以后施工的6個車站均設(shè)置“誘導(dǎo)縫”，在防止底板與墻面開裂中收到明顯的效果。底板與側(cè)墻誘導(dǎo)縫如圖7－28﹑圖7－29。圖7－28底板誘導(dǎo)縫圖圖7－29側(cè)墻誘導(dǎo)縫圖⑶后澆帶（后澆縫）①在后澆混凝土中滲人UEA膨脹劑，并使?jié)矒v混凝土強(qiáng)度等級高于兩側(cè)混凝土，起到補(bǔ)償收縮作用；②宜選擇在氣溫低于主體結(jié)構(gòu)施工時的溫度或氣溫較低時澆筑，以避免或減少收縮裂縫；③此外還要保證14天以上的濕養(yǎng)護(hù)期。四﹑盾構(gòu)法圓形隧道襯砌結(jié)構(gòu)防水⒈防水設(shè)計①襯砌結(jié)構(gòu)：預(yù)制鋼筋混凝土管片＋高強(qiáng)螺栓連接；②復(fù)合式雙層襯砌結(jié)構(gòu)：裝配式襯砌結(jié)構(gòu)＋防水卷材＋現(xiàn)澆整體式混凝土（防水等級較高的隧道）；③國內(nèi)盾構(gòu)法隧道施工經(jīng)驗(yàn)表明，單層襯砌，采用一系列防水措施，也能達(dá)到防水要求。⑴防水技術(shù)要求根據(jù)《地下鐵道設(shè)計規(guī)范》（GB50157—2003）規(guī)定：①區(qū)間隧道及連接通道等附屬的隧道結(jié)構(gòu)防水等級應(yīng)為二級，頂部不允許滴漏，其他不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬，總濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積的6／1000；②任意100m2的防水面積上的濕漬不超過4處，單個濕漬的最大面積不大于0.2m2。⑵防水原則和規(guī)定采取“以防為主、多道防線、綜合治理”的原則。所謂多道設(shè)防，是指采用地層處理、襯砌結(jié)構(gòu)自防水、接縫溝槽密封墊、螺栓孔密封墊片及內(nèi)嵌槽絕等防水措施。①隧道管片混凝土滲透系數(shù)不宜大于5×10-3m/s，氯離子擴(kuò)散系數(shù)不宜大于8×10-9cm2/s；②混凝土管片應(yīng)根據(jù)所處地層水頭壓力梯度，達(dá)到襯砌結(jié)構(gòu)的自防水；③管片接縫至少設(shè)置一道溝槽密封橡膠止水墊；④防水材料的規(guī)格、防水技術(shù)措施還應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（GB50108—2001）的有關(guān)規(guī)定。⒉襯砌混凝土自身防水和外防水涂層⑴保證管片的出廠質(zhì)量；⑵在管片吊運(yùn)、堆放中采取保護(hù)措施，凡有缺損者均應(yīng)修補(bǔ)，以確保管片的防水效果；⑶對于埋深較大或有顯著侵蝕性環(huán)境的地段，管片采用增強(qiáng)防水、防腐蝕性的外防水涂料。⒊管片接縫防水⑴彈性密封墊上海地鐵1號線隧道采用了甲、乙、丙三種不同類型的鋼筋混凝土管片，其中甲、丙型管片采用氯丁橡膠加遇水膨脹止水橡膠復(fù)合型密封墊，見圖7–30；乙型管片則選用摻聚氨酯類水膨脹樹脂的遇水膨脹橡膠。圖7-30甲﹑丙型管片彈性密封墊剖面圖（尺寸單位：mm)⑵嵌縫防水①嵌縫的范圍：

a.進(jìn)出洞20～30m環(huán)；

b.聯(lián)絡(luò)通道兩側(cè)8～10m處等變形量大的襯砌環(huán)段進(jìn)行整環(huán)嵌填；

c.其余區(qū)段則在拱底90°范圍內(nèi)嵌填。②嵌縫材料：遇水膨脹橡膠膩?zhàn)?、外封氯丁膠乳水泥和特殊齒形橡膠條內(nèi)插塑料芯材等。a.遇水膨脹橡膠膩?zhàn)拥姆浪Ч^好，具有能適應(yīng)接縫縫隙不同寬窄、錯位、高差等優(yōu)點(diǎn)；遇水膨脹橡膠膩?zhàn)拥募夹g(shù)性能指標(biāo)見表7-21。

項目指標(biāo)吸水膨脹率(%)60±10伸長率(%)≥400剪切粘接強(qiáng)度(MPa)≥0.1體積電阻(Ω·cm)＞109伸縮縫間距選擇參數(shù)表表7-21b.特殊齒形橡膠條內(nèi)插塑料芯材法，可預(yù)制成型、可調(diào)換、作業(yè)環(huán)境無污染，但對較窄接縫的適應(yīng)性較差，如圖7-31、圖7-32所示。

圖7-31﹑7-32甲﹑乙型管片嵌縫防水構(gòu)造圖（尺寸單位：mm）⑶楔形管片環(huán)面墊片與縱向傳力襯墊片①在平曲線和豎曲線地段，根據(jù)環(huán)、縱面的不同受力特點(diǎn)和壓縮要求，分別采用石棉橡膠片和丁腈軟木橡膠；②環(huán)面糾偏時，襯墊片應(yīng)貼成漸變曲線，避免大階梯型，以免影響糾偏效果，進(jìn)而降低防水效果；③縱縫傳力襯墊片是用以解決襯砌環(huán)面內(nèi)、外張角所造成的局部應(yīng)力集中。⑷螺栓密封與螺栓防腐蝕①采用螺栓密封墊圈（遇水膨脹橡膠類），利用壓密和膨脹雙重作用止水；②其設(shè)計要點(diǎn)是：a.密封圈與溝槽外形應(yīng)相匹配；b.要充分考慮密封圈在螺栓偏心位置下的抗水壓密封性；c.密封因斷面尺寸應(yīng)與螺栓尺寸相適應(yīng)。③螺栓采用手孔混凝土填實(shí)保護(hù)法，或刷涂帶防銹水性涂料，外封微膨脹水泥、加蓋塑料罩的方法。該方法防腐蝕較簡單、實(shí)用、有效。⒋豎井與圓隧道接頭上海1號線的車站豎井與圓隧道接頭以剛性方式連接，采取了以下措施：⑴在剛性接頭中設(shè)置了柔性填縫材料、施工縫止水條，加強(qiáng)防水效果；⑵在進(jìn)出洞附近設(shè)置較密的隧道變形縫環(huán)，自洞口向隧道縱深，由密至疏，靠變形縫環(huán)吸收、緩和豎井與圓隧道的不均勻沉降；⑶在變形縫前、后環(huán)的相對環(huán)面設(shè)置了加厚的彈性密封墊及墊片，確保了環(huán)縫較大的張開時的密封；第七節(jié) 施工誘發(fā)環(huán)境災(zāi)害

的預(yù)測和防護(hù)一、引言二、建筑物和公用設(shè)施損壞判據(jù)三、施工監(jiān)測四、沿線建筑物調(diào)查五、建筑物及管線的保護(hù)方法六、建筑物、構(gòu)筑物、管線保護(hù)實(shí)例一﹑引言⒈市區(qū)地下鐵道車站施工⑴地下連續(xù)墻、樁排墻施工時產(chǎn)生泥漿、噪聲、振動；⑵井點(diǎn)降水造成地下水位變化及地下水徑流紊流的混亂、水質(zhì)的變化，引起土層的沉降、密實(shí)度、孔隙水壓力變化；⑶甚至導(dǎo)致支撐的失穩(wěn)，連續(xù)墻的傾倒，大面積上體的滑移、坍陷；⑷車站深大基坑開挖，引起近旁道路的地下管線（煤氣﹑地下電纜、熱力蒸氣等）的開裂。⒉地鐵區(qū)間隧道施工⑴軟土盾構(gòu)法隧道進(jìn)（出）工作井、轉(zhuǎn)彎（糾偏）、穿越大樓樁群、淺覆土易引起流砂等不良地質(zhì)現(xiàn)象，鉆爆法施工山嶺隧道引起振動、煙塵、渣土，斷層和強(qiáng)烈破碎帶引起冒頂塌落；⑵淺埋暗挖法化學(xué)注漿時易引起土性的改變、塌方冒頂；⑶沉管法隧道對航道、河床和水流的速度有影響。⒊高架橋施工⑴鉆孔樁、挖孔樁、打（壓）樁施工引起振動、地面沉陷、土體的位移、泥漿污染和噪聲的干擾；⑵預(yù)制橋梁制作、吊運(yùn)過程會阻礙交通；⑶高架橋?qū)σ暰€、景觀的影響等。

施工活動對已建地鐵工程的保護(hù)措施：⑴首先應(yīng)以預(yù)防為主，即采取合理的施工工藝和技術(shù)方案，將產(chǎn)生的地面沉降、深層土體擾動降低到工程變形允許范圍內(nèi)；⑵其次對既有建筑物和地下管線進(jìn)行監(jiān)測、脫換、補(bǔ)強(qiáng)、加固等工程措施，保證在施工擾動發(fā)生后不致產(chǎn)生大的影響使用的殘余變形。建筑物和管線進(jìn)行施工環(huán)境保護(hù)的步驟如圖7-33。

圖7-33工程保護(hù)程序二、建筑物和公用設(shè)施損壞判據(jù)

地鐵施工對土層和地表的主要影響為：淺地表以下土層豎向和水平向的位移和變形以及地面沉降；⑴土層的豎向位移和變形將引起地面下沉、傾斜、曲率變化和扭曲等；⑵水平向的土層位移和變形則將引起地面水平位移、拉伸和壓縮；⑶地表移動和變形對地面與地下建（構(gòu)）筑物的影響亦不盡相同，在建筑物和地下管線中產(chǎn)生大小不等的附加應(yīng)力和變形，嚴(yán)重時將導(dǎo)致建筑物和管線的破壞。

⒈建筑物⑴施工場地周圍鄰近建筑物狀況調(diào)查①周圍建筑物分布（地形現(xiàn)狀圖）；②周圍建筑物的建筑特色、荷載、結(jié)構(gòu)形式及各種建筑物的沉降反應(yīng)；③環(huán)境測點(diǎn)布置、地面沉降盆的拐點(diǎn)位置及建筑物不均勻沉降敏感的部位。⑵建筑物的破壞程度及其特征，如表7-22、表7-23所示；⑶建筑物在地鐵施工過程引起不同程度的位移及變形。不同結(jié)構(gòu)整體豎向位移和破壞特征如表7－24、表7－25、表7-26描述。破壞強(qiáng)度典型破壞癥狀描述近似裂縫寬度0可忽略發(fā)絲狀裂縫寬度小于0.1mm不大于0.1mm1非常輕微很細(xì)小裂縫，一般在裝修時即可處理，建筑物可能存在分散的輕微斷裂，仔細(xì)觀察可發(fā)現(xiàn)外部墻體上有可見裂縫不大于0.1mm2輕微內(nèi)墻上出現(xiàn)幾處輕微裂縫，外墻上的裂縫可見，有些需要嵌縫以防風(fēng)雨，門窗輕微傾斜不大于5.0mm3中等裂縫需要清理并修補(bǔ)，重新生成的裂縫可以適當(dāng)?shù)囊r材遮蓋，外部磚墻可能需要重砌，門窗傾斜，公共服務(wù)設(shè)施可能中斷5～15mm，或者較多，但小于3.0mm4較嚴(yán)重門框、窗框、樓板顯著傾斜，墻體顯著傾斜成凸出,梁支撐部分松脫,管道開裂15～25mm，但決定于裂縫數(shù)量5非常嚴(yán)重梁支撐松脫,墻傾斜嚴(yán)重并需加支撐,窗扭曲斷裂,有失穩(wěn)危險通常大于25mm，但也決定裂縫因素建筑物破損程度和破壞特征表7-22裂縫寬度(mm)損壞程度對結(jié)構(gòu)和建筑物使用影響住宅商業(yè)及公共設(shè)施工業(yè)建筑＜0.1不考慮不考慮不考慮沒影響0.1～0.3非常輕微非常輕微不考慮0.3～1.0輕微輕微非常輕微影響美觀，加速墻面的風(fēng)化1.0～2.0輕微－中等輕微－中等非常輕微2.0～5.0中等中等輕微結(jié)構(gòu)危險性增加5.0～15.0中等－嚴(yán)重中等－嚴(yán)重中等15.0～25.0嚴(yán)重－非常嚴(yán)重中等－嚴(yán)重中等－嚴(yán)重≥25.0非常嚴(yán)重－危險嚴(yán)重－危險嚴(yán)重－危險建筑物損壞程度判斷表7-23建筑結(jié)構(gòu)類型δ／L(L為建筑物長度，δ為差異沉降)建筑物反應(yīng)一般磚混承重結(jié)構(gòu)(包括有內(nèi)框的結(jié)構(gòu))，長高比小于10；有圈梁，天然地基達(dá)1/150分隔墻及承重墻有相當(dāng)多的裂縫，可能發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞一般鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)達(dá)1/150發(fā)生嚴(yán)重變形達(dá)1/500開始出現(xiàn)裂縫高層剛性建筑物(箱形基礎(chǔ)、樁基)達(dá)1/20可觀察到建筑物傾斜有橋式行車的單層排架結(jié)構(gòu)的廠房達(dá)1/300橋式行車運(yùn)轉(zhuǎn)困難，不調(diào)整軌面水平難以運(yùn)營有斜撐的框架結(jié)構(gòu)達(dá)1/600處于安全極限狀態(tài)一般對沉降差反應(yīng)敏感的機(jī)器基礎(chǔ)達(dá)1/850機(jī)器使用可能發(fā)生困難，處于可運(yùn)行的極限狀態(tài)建筑物在不同差異沉降下的反應(yīng)表7-24房屋和結(jié)構(gòu)分類房屋結(jié)構(gòu)類型最大許可最終沉降δmax（mm)結(jié)構(gòu)物中共線的鄰近三點(diǎn)或基礎(chǔ)的最大許可角變形δmax1大體積結(jié)構(gòu)，剛性大體積混凝土基礎(chǔ)，剛性混凝土片筏基礎(chǔ)150～200結(jié)構(gòu)中不同點(diǎn)的最大差異沉降引起的基礎(chǔ)傾斜不應(yīng)大于1/100～1/200(結(jié)構(gòu)高度／基礎(chǔ)平面尺寸)2鉸接靜定結(jié)構(gòu)(三鉸拱、單跨鋼架和木結(jié)構(gòu))100～150100～2003超靜定鋼結(jié)構(gòu)；砌體承重結(jié)構(gòu)，每層均有圈梁，橫墻不小于250mm厚，跨度不大于6m；樁距不大于6m的框架結(jié)構(gòu)條形基礎(chǔ)或片筏基礎(chǔ)80～1001/200～1/3004第三類結(jié)構(gòu)，但其中有一條不滿足；獨(dú)立基礎(chǔ)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)60～801/300～1/5005有大跨板或大型構(gòu)件的裝配式結(jié)構(gòu)50～601/500～1/700建筑物最大許可沉降或差異沉降(角變形)表7-25建筑物分類高度(m)地基極限變形值傾斜度容許平均沉降(cm)高壓縮性粘性土中壓縮性粘性土高鋼筋混凝土煙囪H≤001/2H40電視塔微波塔輸電塔100＜H≤2001/2H30200＜H≤3001/2H20H＞3001/2H10H≤208/1000402020＜H≤506/10004050＜H≤1005/100040100＜H≤1504/100030150＜H≤2003/100030200＜H≤2502/100020250＜H≤3001.5/100020300＜H≤4001/10001010石油化工塔一般石油類化工塔4/10002010分罐類D≤3.2m石油化工塔3.2＜D≤5.4m4/10002.5/1000高達(dá)100m的穩(wěn)固性好的剛性建筑物1/25020高聳結(jié)構(gòu)的地基極限變形表7-26構(gòu)件分類標(biāo)準(zhǔn)豎向許可變形墻總體變形L/200混凝土梁L/300或300mm磚墻塊部分開裂L/500或15mm輕質(zhì)隔墻部分開裂L/350～L/360或20mm活荷載作用下可見彎曲變形L/360由于預(yù)拱產(chǎn)生的反向歪曲變形L/300樓板或屋頂差異沉降L/250～L/300木樓板L/330石材或?yàn)r青面層L/250可彎曲的短跨層面薄板L/750坡度位移敏感設(shè)備(如發(fā)電機(jī))L/175坡度可視彎曲變形L/180懸臂梁填充墻開裂(沿邊界的相對位移)L/250～L/500，視填充墻而定龍門架起重機(jī)梁頂部起重機(jī)行走不便L/700結(jié)構(gòu)構(gòu)件的豎向許可變形表7-27建筑物長度變化(m)破壞等級典型破壞描述小于0.03m非常輕微墻上有頭發(fā)絲般的細(xì)小裂縫0.03～0.06輕微有多條小裂縫，門窗輕微凸開0.06～0.12中等門窗凸出，自來水管可能斷開0.12～0.18嚴(yán)重自來水管斷開，墻上有張開性裂縫，門窗歪斜，墻傾斜而失去某些支撐，屋頂隆起、磚砌體隆起，出現(xiàn)水平裂縫＞0.18極嚴(yán)重?fù)p壞如上，但更厲害，需要部分或全部加固，梁鼓出，墻歪斜需支撐，墻和屋頂嚴(yán)重彎曲或隆起破壞等級與破壞的特征表7-28整體結(jié)構(gòu)物和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的水平位移及變形特征，如表7-28﹑表7-29。構(gòu)件分類標(biāo)準(zhǔn)水平向許可變形柱多層房屋側(cè)向位移高度/1000建議值有斜撐框架破壞高度/600磚混結(jié)構(gòu)墻體或填充裂縫高度/500單層或低矮的柔性框架高度/300門窗直欞裝配玻璃支架的彎曲L/175龍門超重機(jī)架起重機(jī)軌道分離L/500結(jié)構(gòu)構(gòu)件的水平向許可變形表7-29⒉地下管道及構(gòu)筑物設(shè)施⑴施工場地周圍鄰近建筑物狀況和鄰近地區(qū)地下管道資料調(diào)查；⑵管線在地鐵施工工程中引起的差異沉降及曲率的限值；①差異沉降：承插接口及機(jī)械鑄鐵管道和柔性接縫管道，每節(jié)許可差異沉降為小于等于L/1000(L為管節(jié)長度）；②常見地下管道位移容許值可參考表7－30。管道名稱雨水管上水管煤氣管盾構(gòu)隧道容許垂直位移(mm)503010～155容許水平位移(mm)503010～155常見地下管道容許位移值表7-30三﹑施工監(jiān)測⒈監(jiān)測項目⑴地下水文地質(zhì)的監(jiān)測主要監(jiān)測地下水水位和孔隙水壓的變化。⑵土體分層變形監(jiān)測①地表沉降觀測。主要測定縱橫沉降槽曲線及最大下沉坡度，最小曲率半徑和沉降速率等，一般用精密水準(zhǔn)儀測量；②土體分層沉降觀測。主要觀測盾構(gòu)或頂管正上方和基坑周邊不同深度處土體沉降量。一般采取土體的分層沉降觀測裝置測定。；③地表水平位移觀測。一般采用精密經(jīng)緯儀觀測，用以隨時分析地面建筑物的安全性；④土體水平位移量測。沿隧道（管道）兩側(cè)或基坑周邊布置測斜儀量測土體發(fā)生的水平