时间：2022-04-22 00:46:32
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇地铁安全论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
地铁火灾会造成巨大的人员伤亡、财产损失以及严重的负面社会影响，而且运营公司还要面对灾后地铁停运、车站、隧道结构修复、新闻等一系列问题。因此，地铁火灾预防是地铁消防安全工作的重要内容之一。
1.1点火源我国对火灾原因统计的分类以点火源为指标分为11类:生产作业、用火不慎、吸烟、玩火、放火、电气、雷击、静电、自燃、其他、不明原因，由此可见点火源在火灾事故原因中的重要地位［3］。其中电气、用火不慎、放火、自燃、吸烟是地铁火灾中非常重要的点火源。在地铁中，无论是地铁站还是地铁列车内部都布置了大量的电气系统、电气设备和电缆。为了检修维护的需要，有些电气设备需要经常性的进行操作，比如1500V直流电，检修时需要经常性的切断。电气设备和电缆都有一定的使用年限以及使用要求(比如对散热的要求、环境湿度的要求)，还有一些电气设备的操作需要比较严格的操作顺序。公安部沈阳消防研究所火灾技术鉴定中心的资料表明，电气火灾大部分是由短路、漏电、电气设备超负荷运转、违章操作电气设备等原因直接或间接造成的。在地铁中，设置这些电器设备的危险场所主要有:地铁机车、环控电控室、信号设备室、电源设备室、控制室、直流开关柜室+35kV开关柜室、400V开关柜室、整流变电室、变电所和一些电缆夹层［4］。用火不慎是地铁火灾中的另一重要因素。地铁在日常运营中，电气系统每日都需要进行巡检和维修，有些维修作业需要电焊和气割，要动用明火。
1.2可燃物地铁装修虽然大都采用不燃难燃材料，但在实际运营中，主要的设备房、值班室都安排有人员24h值班。晚班人员一般都会将晚上休息用的棉被、躺椅存放在值班室和设备室，这些物品大都由高分子材料制成，属可燃易燃物，极大的增加了地铁火灾的危险性。另外，地铁站厅中，都设置有报亭或者便利店，便利店一般都经营报刊、杂志、包子、点心以方便乘客和地铁工作人员，便利店电加热器具的存在，使得便利店的火灾危险性更大。另外，地铁为了增加收入渠道，轨行区、站厅层、站台层都设置有广告宣传栏，这些广告制作材料也是可燃易燃物品，是火灾发展扩大的重要因素。
1.3消防设施失效(1)地铁在建设过程中存在的问题，造成地铁投入使用后结构漏水，地铁站和隧道整体环境潮湿。在这种潮湿的环境中，火灾报警系统的组成器件(火灾感烟探测器、手动报警按钮、消防泵按钮)极易失效。另外漏水还会造成控制线路盒积水，敷设于其中的线路浸泡在水中，长时间后，线路绝缘层腐蚀、老化，线路短路，系统不能正常使用。更加重要的是，这种隐患隐蔽性非常强，平时很难排查。(2)地铁消防设施在安装过程中，一些项目违法分包，使用非专业技术人员进行安装操作，加上工期紧，一个技术人员经常需要同时负责几个车站，消防设施的安装经常达不到要求，易出现诸如线路接反、端子排接线不牢固的问题。有些问题在设备投入使用初期不影响正常使用，但它们却是隐患。况且，有些隐患还具有隐蔽性，投入使用后往往很难发现。(3)消防系统缺乏标识牌、警告牌。消防设施标识是火灾时非消防专业人员操作消防设施的“灯塔”，是非常重要且必不可少的。以气体灭火系统为例，地铁保护单元比较多，组合分配系统是地铁站应用比较广泛的结构形式。地铁站中的气体灭火系统，启动方式有自动控制启动、手动操作启动、机械应急操作启动三种。在自动控制启动失效的情况下，需要进行手动操作、机械应急操作才能开启气体灭火系统。如手动启动气体灭火系统，扑灭相应的防护区火灾，需要正确开启相应保护区的启动气瓶。如果是机械应急操作，则需要开启保护区对应的选择阀和相应数量的灭火剂存储气瓶的瓶头阀。由此可见，气体灭火系统气瓶间启动气瓶、选择阀标识以及对应区域开启灭火剂存储气瓶的数量标识对于火灾扑救是非常重要的。实际上，需要进行应急操作的消防设施的手柄、按钮附近都需要制作标识、警告牌。
1.4车站人员缺乏消防设施应急操作技能在地铁运营中，车站控制室是监视和处置地铁火灾的控制中心。控制室内设置有火灾自动报警控制器、气体灭火控制器、隧道感温光纤控制器、消防电话主机以及排烟风机、消防水泵、切断非消防电源的远程手动按钮、售票闸机自动释放按钮等。在出现故障、预报警、火灾确认报警时，监视系统(火灾报警控制系统、气体灭火系统、隧道感温光纤系统)的控制器会发出不同的警告声音。车站值班人员是接收该信息的第一人，只有对消防设施的作用、基本操作有比较详细的了解，才能明白各种报警声音所代表的具体意义，进而采取恰当、有效的事故处置措施。然而一些新开通线路的地铁运营初期，具有地铁运营经验的员工数量非常有限，大多数都是刚毕业的应届毕业生，加上我国普遍消防意识淡薄，地铁控制室的值班人员对消防设施操作的理解程度远远不能适应地铁火灾应急处置的需要。
1.5乘客对消防设施熟悉程度不够地铁人员密度大，在人员高峰期，火灾如果发生在公共区域，车站值班人员就很难到达起火点，不能第一时间用灭火器将火灾扑灭。况且地铁列车，内部根本就没有配备乘务员。这种情况下就需要起火点附近的乘客形成第一“战斗力量”，进行火灾的初期处置。乘客对灭火器设置地点的了解和对灭火器使用技能的掌握也是地铁消防安全工作的重要一环。一项人员对地铁消防设施的调查结果显示:①样本中女性不知道列车灭火器设置位置的占总数的27.37%;不知道灭火器位置的占34.5%;不会用的占32.7%;会用的仅仅占5.5%;②男性不知道列车有灭火器的占12.3%;不知道位置的占27.2%;不会用的占32.1%;会用的占28.4%［5］;从中可以看出，会用灭火器的乘客比例不到30%，更不用说其他的消防应急设施了。另外，地铁疏散出口有限，站厅层与站台层只有1～2部自动扶梯、楼梯和电梯。火灾时，电梯迫降至1层、自动扶梯停运，人员只能通过自动扶梯、楼梯进行疏散。在这种情况下，由于人员数量大，乘客需要基本的逃生常识，按照车站工作人员的指引进行有序疏散。这种逃生常识一般是通过社会消防宣传和培训获得。我国在消防宣传和培训还存在诸多不足，严重影响着疏散的安全性。
2地铁消防安全管理对策
2.1点火源管理全面分析地铁火灾中的点火源，对比较常见的易引发火灾的点火源要制定严格管理措施进行重点管理。①在设计、施工、验收阶段，严格执行国家相关的技术标准，使用耐火、阻燃电线电缆，合格的电器设备。②要制定电器火灾危险场所的管理措施。出入登记、设置警示牌、设备操作规程。这些危险场所包括:地铁机车、环控电控室、信号设备室、电源设备室、控制室、直流开关柜室+35kV开关柜室、400V开关柜室、整流变电室、变电所等。③要制定严格的动火审批制度，严格动火作业前的审批、并制定相应的保护措施以及灭火措施。④要对便利店进行重点管理，明确店内加热器具的操作使用注意事项，营业员在每日营业后要消除火种、热源。
2.2可燃物管理对地铁站要按照相关的国家标准进行内部装修，控制可燃物的数量。要制定值班室、设备室和物资室每日巡查制度，周检查制度，消除发生自燃的条件，保证上述房间可燃物处于安全状态。
2.3消防设施管理在地铁站设计、消防设计审核、施工、验收阶段，严格按照国家规范进行设计、消防设计审核、施工、验收，防止地铁投入使用后出现漏水现象，影响地铁消防设施的使用。要对火灾时需要采取应急操作的设备、按钮制作标识、警示牌，保证火灾时车站工作人员和乘客可以第一时间识别和操作。要按照《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》(公安部令第61号)(以下简称《管理规定》)、GB25201－2010《建筑消防设施的维护管理》的要求，对消防设施进行定期维护保养，每年进行一次全面检测。
2.4消防设施操作技能培训车站值班人员一般都经过消防员培训和考试，持有消防员证，但持有证书并不能代表就具备了火灾应急事故处置技能。要组织培训来增强车站值班人员的消防意识，提高对消防工作重要性的认识，同时要制定考核制度，使消防设施技能培训真正落到实处，而非流于形式。
2.5部门间相互协作地铁运营的消防设施不是同一个部门来管理，不同部门承担不同的职责。地铁消防设施的维护保养一般由机电中心、自动控制中心来负责，但日常消防安全管理制度的制定和实施、消防设施维护保养档案的制作管理、火灾隐患的排查等工作则由安保部门来负责。这些部门之间就需要建立一个信息平台，实现消防设施信息的共享互通，以便全方位、全天候的掌握消防设施的运行、维护保养信息。消防工作是一项系统性的工作，消防设施的维护保养是消防工作的重要组成部分，部门之间良好的沟通与联系是做好消防工作的必要条件。
2.6消防应急演练制定消防应急预案。定期进行消防应急演练。根据演练的实际情况，不断的对预案进行改进。消防应急演练是火灾情况下保证乘客进行疏散的重要保证，要严格按照《管理规定》的要求，每半年进行一次消防演练。演练要全员性的，除了地铁相关部门，公安、消防、交通、卫生、民防、环境等相关的机构都要参与进来。通过演练增强和提高各单位协同处置火灾事故的能力和效率，保证火灾时，地铁各部门有序响应，人员疏散、火灾扑救、伤者救治、公交接驳、新闻、环境监测等工作得到有序开展。
2.7社会消防宣传与培训加强社会消防宣传与培训，增强群众的消防意识，提高消防设施操作和逃生技能，推动消防工作的社会化。地铁消防工作不是一个人、一个单位就能做好的，需要社会大众的共同努力。只有社会大众的消防意识增强了，消防法律法规、以及消防技能培训才能落实到实处，火灾情况下，乘客才能镇定的使用灭火器扑灭火灾，使用自救设施，在车站工作人员的指引下，有序的进行疏散。
2.8消防监督与救援公安机关消防机构要加强对已开通线路的消防安全监督、检查。重点检查地铁单位消防安全制度执行情况、消防安全责任制落实情况、消防应急演练情况，疏散出口畅通情况，消防设施维护、保养、检测情况，掌握地铁重要部位、消防水源情况，对已查处的消防隐患，要督促地铁单位及时落实整改。同时，消防机构要做好地铁火灾扑救战术研究和实战训练，确保在地铁火灾扑救过程中能根据火场实际情况，及时的制定出科学合理的作战方案，降低火灾造成的财产和人员伤亡。
3结束语
论文关键词：地铁施工事故，风险评价，控制区间和记忆(CIM)模型
0 引言
为缓解城市空间容量不足、城市交通拥挤的状况，国内很多城市相继投资修建地铁。地铁施工具有隐蔽性、复杂性和不确定性等特点，由于建设规模庞大、发展迅速，技术和管理力量难以充分保证，造成地铁工程施工安全风险加大。[1]近年来，我国地铁工程相继发生了很多安全事故，造成很严重的人员伤亡和财产损失。因此，对地铁工程施工的安全风险进行分析和评价风险评价，并指导工程实践就显得尤为重要。
本文首先对我国近年来发生的地铁施工事故进行了统计分析，针对地铁施工安全风险因素复杂且具有评估模糊性和发生随机性的特点，建立了地铁施工安全风险CIM评估模型，最后运用这一模型对大连地铁一号线一期工程102标段进行施工安全风险评估。
1 我国地铁施工事故统计分析
近年来，国内地铁施工事故频发，给社会和国家造成不必要的重大损失和不可估量的社会负面影响。我国近年地铁施工事故统计如表1。
表1 地铁施工安全事故统计表[2]
序号
事故时间
事故地点
事故类型
事故原因
1
2009.1.12
南京地铁2号线大行宫站
坍塌
异常荷载
2
2009.1.11
上海地铁11号线曹杨路车站
火灾
安全管理制度缺失
3
2009.1.8
上海轨道交通9号线小南门站工地
机械伤害
人的不安全行为
4
2009.1.2
西安地铁二号线钟楼站
火灾
人员技术不熟练
5
2008.11.15
杭州地铁1号线湘湖站工程
坍塌
安全管理制度缺失
6
2008.11.8
南京地铁1号线南延线第15标段
坍塌
异常荷载
7
2008.07.13
上海地铁10号线杨浦区四平路
机械伤害
人安全意识差
8
2008.6.26
深圳地铁3号线
坍塌
降排水
9
2008.6.11
港铁九龙南线工程
坍塌
地质
10
2008.5.30
南京地铁二号线大行宫施工区间
坍塌
地下水
11
2008.4.20
沙坪坝区三峡广场轻轨施工
坍塌
地下管线
12
2008.4.1
深圳市地铁3号线荷坳段工地
坍塌
支护
13
2008.3.22
深圳布吉地铁3号线
水害
地下水
14
2008.3.18
西安地铁2号线北大街站
其他伤害
地下管线
15
2008.3.11
上海地铁4号线宜山路
坍塌
支护
16
2008.01.31
广州地铁5号线中山八路与南岸路交界处
坍塌
降排水
17
2008.1.18
广州地铁5号线中山八路与南岸路交界处
坍塌
施工组织混乱
18
2008.01.17
广州地铁5号线大西盾构区间
【关键词】地铁工程，深基坑，施工技术，风险管理
中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
随着经济社会的发展,地铁已经成为我国许多城市不可缺少的交通设施。而地铁深基坑工程具有开挖难度大、费用高、降水困难及周围环境影响大等特点,它已经成为地铁建设中的一大难题。深基坑工程质量的好坏,直接影响到基坑工程的造价和安全。深基坑施工对保护周边建筑的安全具有重大的经济效益和社会效益。因此，在新时期，伴随着城市化建设步伐加快，加强对城市地铁的施工技术管理和风险控制，对完善城市的交通网络，保证地铁系统的运行安全具有十分重要的社会经济意义。
二、地铁深基坑施工技术要点控制
1.基坑围护支撑体系
（一）地铁深基坑支护方式包括地下连续墙+支撑、围护桩+支撑、土钉+喷射混凝土等支护形式,受场地限制一般采用围护桩+内支撑的支护体系,根据土体侧压力、地下水位情况确定围护桩类型、桩径及间距。围护桩施工一般采用冲击钻、旋挖钻、全套管回转钻、人工挖孔等工艺。冲击钻、旋挖钻对地质条件比较苛刻,在砂卵石、软土地层中成孔难度较大,且噪音大、污染环境、工艺落后,很难在市区施工中推广，全套管回转钻成孔速度快,精度高、污染轻,适用于所有地层,是目前围护桩施工中值得大力推广的先进工艺。
（二）钻孔灌注桩施工完成后,进行冠梁处土方开挖施工,土方开挖采用挖掘机或装载机直接将土方装车运走,开挖至设计冠梁底标高后进行冠梁及砖挡墙施工,冠梁以上土方开挖采用自然放坡形式。待挡墙施工完毕后对挡墙背后采用粘土回填并夯实至地面。冠梁施工前需将钻孔桩桩头凿除,清洗、调直桩顶钢筋,冠梁主筋应与桩顶锚固筋焊接,以保证结构的整体性。
（三）深基坑钢管内支撑体系是保证深基坑稳定关键因素,根据土体侧压力值确定钢管直径、管壁厚度等参数。角部支撑由于受力复杂是内支撑体系控制的关键环节,为防止角部支撑滑动应安装防滑装置。在基坑开挖过程中充分利用“时空效应”,钢支撑的安装和预应力的施加应控制在12h以内。施工中应作到随挖随撑,防止开挖深度与钢支撑架设不匹配造成基坑监测值变化异常,影响基坑稳定。
2.土方开挖及其施工要点控制
基坑开挖按照“分层分段开挖,随挖随撑,开挖与支撑结合”的原则,采取竖向分层、纵向分段的措施开挖,及时支撑,减少围岩土体暴露区域和时间。基坑开挖中设置集水槽,集水槽随开挖随加深,将基坑中积水及时抽出,保证土方开挖无水作业。
土方开挖采用竖向分层、纵向分段拉槽、横向扩边的原则,每1层每1段土方施工中,在横断面跨中开中槽,由车站东端开始沿纵向挖掘;由中槽向两侧开挖面进行开挖作业。中槽的大小首先要满足挖掘机回转弃土的要求,同时要尽可能多地保留两侧土体,以支撑围护结构,减小对周边环境的扰动,并满足钢支撑施作要求。中槽开挖至4m后架设钢支撑,然后横向扩边拓展,挖至钻孔桩附近时人工配合,以免机械开挖破坏围护桩。当放坡开挖至坡脚线附近运输车辆无法进入时,将采取多台挖机接力倒运开挖;局部位置无条件作业的,可用坑内挖机将土方装至提升料斗内,再用行轨龙门将其吊。
(一)土方开挖过程必须严格接照技术方案设定的顺序分段分层开挖,严格做到开挖一层、支护一层,上层未支护完,不得开挖下一层,并且做到不得在大雨天开挖施工。
（二)根据钢支撑位置确定基坑竖向分5层开挖,每层开挖至钢支撑下50cm。开挖完成及时安装钢支撑,按设计要求预加轴力后方可继续开挖;第5层开挖至设计坑底标高以上20～30cm时进行人工清底,以控制好基底标高和防止土层扰动。
(三)土方开挖前必须先放边坡线 ,土方开挖中必须随开挖进度放出开挖边线,以便及时控制开挖深度及边线,避免超挖或开挖不足。
(四)坑底人工的清土、基坑边角部位和桩边机械开挖不到之处的土方应配备足够的人工及时清运至挖机作业半径范围内,及时通过挖机将土方挖走,避免误工。
(五)基坑开挖尤其是最底一层开挖中必须特别小心,避免挖斗碰撞基桩,在各层开挖中均应避免挖机直接碾压桩头,若挖机无法避开密集的桩头时,需先截掉部分桩头。
三、地铁深基坑风险管理与控制
建设、规划、勘察、设计、施工、监理、第三方监测等单位组成深基坑施工风险管理体系的基本单元。根据深基坑风险来源分为客观风险和主观风险,主观风险包括各参建单位风险管理不到位,如由于前期拆迁影响造成后期工期压力较大,出现盲目抢工;设计环节对区域地质条件认识不足;监理单位技术力量和同类工程管理经验薄弱;施工单位施工和技术管理不到位等。客观风险包括复杂地质、水文条件,周边管线及建筑物对深基坑施工造成的影响。
1.严格控制施工设计
设计阶段应保证现场勘察资料的真实性、完整性,设计意图应充分结合现场实际具有可操作性,如有的设计单位为了提高基坑的稳定性,采取加密钢支撑、底撑换撑设计方案,造成施工阶段实施难度较大,现场可操作性差,反而对深基坑的稳定性造成了潜在安全隐患。施工方案的编制和审核是降低深基坑风险的另一个关键因素。方案编制阶段应充分考虑周边管线对深基坑造成的潜在影响并采取相应的措施。
2.科学进行项目决策
地铁深基坑工程的复杂性已远远超出任何一个专家的知识领域或一种专业的专家群,而是需要技术、管理、财务、环境等一大批相关的不同领域的专家群体。利用群体决策支持系统可最大限度的发挥各决策人员的作用,增强决策结果的可信度,提高决策效果,帮助管理人员“做正确的事情”,将工程总体风险值压缩在合理的范围之内。
3.建立完善的深基坑风险监控体系，实现风险控制程序化
建立深基坑风险评估、分级、变形指标、风险预警控制体系,严格按程序进行风险控制,实现风险控制科学化、程序化。在设计阶段根据深基坑周边环境和基坑深度进行风险评估及分级,确定变形临界值,对风险进行量化。在施工阶段根据基坑变形监测情况及时通过监测平台预警,根据预警响应程序参建各单位采取措施,对防止事故发生起到了一定的积极作用,这套风险管理体系应在地铁行业大力推广。
4.施工条件的具备是工程顺利实施的前提。重要部位和环节施工前,对技术、环境、人员、设备等相关条件是否满足工程质量和安全生产要求的检查验收,成为有效规避或减少安全质量事故的有效措施,近来采取对重要部位和环节进行分类,并按制定的检查要素,组织施工前条件验收成为风险控制的重要手段。城市地下空间项目是在已有城市基础设施具备的环境中实施,项目的本身往往又是多个分项组成,而分项目实施的顺序,对地下工程来说,决定了项目设施的成败和功效,具有十分的重要的意义,控制分项目实施的步骤也是风险控制的重要因素。
四、结束语
地铁深基坑工程难度大,基坑安全控制极为重要。深基坑工程应选择合适的支护形式和降水方式。在施工过程中,基坑开挖要严格按照设计进行,同时密切关注周围地表沉降、围护桩水平位移等监测监测数据。良好的施工安全风险管理体系为深基坑工程的顺利进行提供保障。加强其施工技术管理和风险控制具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]-刘翔，罗俊国，王玉梅 地铁深基坑工程风险管理研究[期刊论文] 《施工技术》 ISTIC PKU -2008年7期
[2]刘臣俊， 深基坑工程施工中的安全风险管理研究 [会议论文] 2010 - 2010城市轨道交通关键技术论坛暨第二十届地铁学术交流会
[3]-钱健仁，黄捷，吴盛，刘壮志 郑州地铁车站超深基坑施工风险管理与控制[期刊论文] 《华北水利水电学院学报》 -2011年3期
地铁以其快速、便捷、高效和低污染等特点正日益成为一座城市拥有现代化交通体系的显著标志。地铁作为一个城市的门户，对城市形象有着极其重要的影响意义。而成功的地铁车站设计必定是具有美观的视觉感受，甚至能成为一座城市的重要标识。当今的地铁车站作为都市要素而存在，不仅仅是交通功能的载体，更是融合文化信息科技的多元综合体，是交通换乘、商业、娱乐休憩等城市功能集于一身的地铁车站综合体。本文通过对本土地铁站，国内外知名地铁站的介绍分析，浅析“人性化”的设计理念在当代环境陈设设计中的重要指导地位。
关键词：地铁车站 艺术陈设设计人性化设计理念
中图分类号：TU972+.2文献标识码：A
城市化现象正逐步成为当今世界发展的重要趋势。在城市建设不断加快的背景下，地下轨道交通系统以其快速、便捷、高效和低污染等优势正日益成为一座城市拥有现代化交通体系的显著标志。目前，西方发达国家拥有百万人口以上的城市，大都依靠修建地铁来缓解和改善交通状况。地铁不仅是经济实力和科技水平的展现，而且是目前解决大都市交通紧张状况最理想有力方式。
就我国而言，随着国民经济的快速发展和人口的不断增长以及大量的农村人口向发达地区转移，大城市的交通拥挤状况将更加明显。从新世纪开始，我国首次将“发展城市轨道交通”列入国民经济计划发展纲要，并作为拉动国民经济和提高人民生活质量的重要动力。地铁作为一个城市的门户，对城市形象有着极其重要的影响意义。而成功的地铁车站设计必定是具有美观的视觉感受，甚至能成为一座城市的重要标识。
一．提升我国地铁车站内部空间设计艺术化的必要性
城市轨道交通对改善现代城市交通困扰局面、调整和优化城市区域布局、促进国民经济发展所发挥的作用，己是不容置疑的客观现实。对此，我国的大、中城市决策层己普遍有所共识。观念的转变，带来了实际行动的飞跃，从而使我国城市轨道交通的建设发展，面临着一个前所未有的良好机遇。
我国城市轨道交通建设发展至今，己有30多年的历史，最初只有北京地铁40多km的运营线路，自20世纪80年代以来，相继又有天津地铁7. 4km、上海地铁65km和广州地铁18. 5km投入商业运营。进入21世纪，我国城市轨道交通建设，将进入快速发展的阶段。截至2005年，全国己开通轨道交通的城市有北京、上海、天津、广州、长春、大连、重庆、武汉、深圳、南京10城市20条线路，运营线路总长444公里。而且，从2008年北京举办奥运会，2010年上海举办世博会看来，这些城市的地铁规模与世界先进国家相当。因此，研究地铁内部空间环境的设计是非常有实际意义和价值的。
虽然地铁的发展已经有140余年的历史了，但是作为一种特定的建筑类型和城市空间类型而言，同其它诸如居住建筑，商业建筑，公共建筑等建筑类型和广场等城市公共空间相比较，它的发展历史还是较为短暂的，它的建筑空间特征还没有形成一种较为稳定的形式。理论研究更多地集中在土建与设备系统的发展上，对空间设计的研究相对较少。
过去，地铁车站的内部空间环境设计更多地关注装饰材料的选用，照明设计，颜色的配置等室内设计的手法运用。当今的地铁车站作为都市要素而存在，不仅仅是交通功能的载体，更是融合文化信息科技的多元综合体，是交通换乘、商业、娱乐休憩等城市功能集于一身的地铁车站综合体。地铁空间设计应更加注重满足人的行为需求，消除人在地下空间中的不良生理心理反应，注重安全与防灾设施的设计，注重满足社会特殊人群的需求。
在城市地铁交通的建设中，简捷、健康、安全、环保应该是构思的基本要求。地铁建筑室内设计的造型风格综合而言，也应该定位于交通建筑简洁、大器、具有时代气息的“性格”，并适度地考虑地域文化和与地面建筑环境的呼应。地铁建筑的结构构成和空间形态，则是地铁室内设计的前提因素。
二．武汉地铁二号线车站内部空间环境设计实地调研
图一（笔者拍摄）
武汉地铁2号线，是武汉市首条开工建设的地铁线路，也是全国第一条跨越长江的地铁。武汉地铁2号线共设21个车站，其中15个将进行标准装修，6个进行特色装修。
其中采取了很多人性化设计，比如设立女性候车区（见图一）、安装防踏空安全条等。 据介绍，设置女性候车区的目的在于，早晚搭乘地铁人数较少的时段可以保障女性安全。女性候车区将辅以监视设备，女性乘客进入某个特定车厢乘车，从而可以彼此照应，保障人身安全。
此外，2号线汉口火车站、洪山广场等部分车站设置有专门的母婴室，室内设施标识及颜色温馨宜人，母亲们若有需要可在这些车站下车，进母婴室给宝宝们哺乳、换尿片。2号线一期工程每个车站均安装了一台自助借书机（见图一），只须轻触荧屏，便可自助借书、还书。
图二（宝通寺站，光谷广场站）
6个特色装修站各有主题，令人赏心悦目。汉口火车站站以“黄鹤归来”为主题。站厅层上方设有天井，引入自然光照明，腾飞的黄鹤雕塑象征武汉以开放姿态迎接八方来客。中山公园站以“幸福武汉”为主题。墙壁上设置了棵棵苹果树造型，树上的苹果为立体造型，中间开口，里面镶嵌着武汉地铁集团面向全市中小学生征集的关于地铁的画作，色彩绚丽，想像丰富。洪山广场站的特色装修分为两个部分：一部分以书页造型为视觉焦点，喻意“书山有路”；另一部分为楚文化墙，将栩栩如生的楚文化刻入墙面，展现楚文化的源远流长和博大精深。宝通寺站（见图二）设置了菩提树雕塑墙，意在让人们在忙碌之余偶尔停下脚步，让心灵沉静。光谷广场站（见图二）以“未来城市”为主题。闪烁的灯柱营造出独特的光影视觉效果，意在让人从具有艺术感的抽象画面畅想未来科技之城的美好景象。
三．国内外地铁车站内部空间环境设计案例
2.1斯德哥尔摩的“地下艺术长廊”
图三(斯德哥尔摩地铁)
斯德哥尔摩地铁(见图三)是瑞典斯德哥尔摩的地铁系统，很多地铁线路大打文化牌，但迄今为止，没有哪条地铁能像斯德哥尔摩地铁这样别具一格――它是世界上最特别的地下艺术长廊。
斯德哥尔摩的地铁修建于上世纪四十年代，当时人们构思着如何去装饰每个地铁站，后来决定让一百多位艺术家分别用自己的风格和艺术构思来装点一个站台。于是一个世界最长的地铁网变成了一个世界最长的艺术长廊，在一百多个地铁站内人们可以欣赏到各式风格的绘画，壁画，雕塑以及各式各样的艺术表现手法，真是妙不可言。
为了让旅客忘掉他们是在地下旅行，地铁站通常设计得干净而具有现代感，但瑞典斯德哥尔摩地铁却不是这样，致力于提高生活品质的瑞典人，把地下铁建造成一条艺术长廊，总长108公里，每一站都是精心设计的艺术品。斯德哥尔摩的地铁可以说是世界上最长的艺术博物馆，这个全长为108公里的地铁网是世界最长的地铁网，在一百多个地铁站内人们都能欣赏到不同艺术家的作品。
斯德哥尔摩市的地铁每个站看上去都像是地下的岩洞，墙壁被装修成石灰岩的样子，凹凸不平。每站的岩洞都是不同的颜色，Akalla站颜色比较朴素，而T-Centralen则是鲜艳的深蓝色，洞顶则涂抹着各种延展开来的图形，像是植被又像是骨架，所有的这些跟地铁蓝色的门，黄色的车内扶手相互映衬，让眼前呈现一片色彩的盛宴。斯德哥尔摩地铁的几个站是在岩石中凿开出来的，留有洞穴状的“天花板”。它是古代和未来的结合。洞穴绘画是其点睛之笔。在其100个地铁车站中，有一半以上装饰着不同的艺术品，它们表现着不同的主题，给斯德哥尔摩地铁增添了生机勃勃的活力和憧憬。最美的T-Central站(见图三)，月台和铁道都从自然岩石中凿开，蓝白色的墙壁上画满蓝色的巨型树叶，加上特殊的照明效果，恍若置身原始洞穴之中。
经过多年的建设，斯德哥尔摩的“地下艺术长廊”，开始赢得世界性的声誉。虽然该市地处海湾岩礁地带，水域穿插迂回，岛屿众多且高低起伏，但依凭着长期艰巨的劳动、高超的技术和智慧，它不但构筑了现代化的地铁系统，还成就了这个世界上规模最大的艺术陈列长廊。该艺术长廊巧妙结合开掘的自然地貌，表达主题宽泛，技术手段丰富，布局方式多变，艺术特征各异且识别性强，己较充分地勾勒出该地区社会的历史传统、文化艺术、社会生活、科学进程等不同侧面，并成为全方位展示斯德哥尔摩风貌的一个时尚而重要的窗口。
2.2 香港地铁“迪士尼”线――主题车站设计典范
图四（迪士尼线）
“迪士尼”线(见图四)是地铁系统的一条支线，连接东涌线和兴建中的大屿山竹篙湾香港迪士尼主题公园，工程范围包括兴建3. 4km长的新轨道和两个新车站。现有的东涌线将在阴澳加建一个新车站，连接位于竹篙湾香港迪士尼乐园的新车站。两个车站的设计与附近环境融为一体，列车的设计也别具特色。
车站和列车的设计将以缤纷欢乐、刺激惊险为主题，让旅客踏进车厢，在3. 5min的车程中即开始体验旅程的欢乐。多处运用迪士尼元素，形象鲜明，标识性很强。
四．“人性化”的设计理念
伴随着社会的不断发展和生活的不断改善，现代社会物质的丰富以及科学技术的高度发达，使人们对地铁内部空间环境的各层面需求不断提高。以设计者的价值观和对环境、生活的理解来“创造一种生活”的设计观念发生了转变。更多的关注空间环境和人的行为需求的研究，也就是“人性化”的研究。关注设计中的主体“人”―具体社会文化脉络中的使用者的价值观和生理、心理、文化等方面的真实需求。地铁建设的研究重点转移到提高地下空间质量，从建筑和环境的本质出发，“以人为本”。因此，应当以新的视角理解地铁内部空间环境的设计定位，探讨其中存在的问题。
“人性化”不是一个具体的设计方法，它是一种设计理念。它告诉我们:在地铁内部空间环境设计中，如何体现人文精神。地铁内部空间环境设计对特殊人群的关注，加强无障碍设施的建设，注重通用设计，使地铁这一公共交通设施能为更多的社会人群服务。通过对地铁内部空间环境标识系统设计的完善，使人感到亲切温馨，让人消除地下交通空间中的方向迷失感。完善地铁车站内部空间环境防灾系统设计，充分保障人的生命安全，体现设计对人的关怀。当然，地铁车站室内陈设设计体现人文精神也是必不可少的，陈设设计不仅仅要满足人们的视觉享受，更要满足人们的心理需求。所以，“人性化”设计理念具有时代性的指导意义。
伴随着都市生活美学观念的革新和城市艺术形象展示空间的开辟，地铁系统(尤其是站点)的艺术陈设已越来越多地成为美术家、雕塑家、陶艺师、手工艺者、建筑师、工程师等合作参与、大显身手的新天地，设计师们应更注重营造健康心理和生理环境，倡导“人性化”设计。
参考文献
1．陈立道著，《城市地下空间规划理论与实践》，同济出版社，1997年;
2. 王文卿著，《城市地下空间规划与设计》，同济出版社，1997年;
3. 常怀生编译，《建筑环境心理学》，中国建工出版社，1999年;
关键词：北京市；地铁建设；政策
中图分类号：U231+.3 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2013）10-0-02
伴随着经济的发展和人口的过快增长，北京市也不可避免地出现了所谓的“大城市病”，其中，交通基础设施的落后造成了严重的拥堵问题，已经制约到了北京市的经济发展，影响到了居民的正常工作和生活。中心城区开始进入了不分时间和路段的“大堵车”时代，首都变成了“首堵”。交通问题已经变成了北京市政府要解决掉首要问题。基于此，北京市政府于2002年开始实施地铁建设政策，并在2007年以后以前所未有的高速度全面铺开地铁建设，以期缓解地面交通拥堵状况，满足居民出行需求，提高居民生活质量。
一、政策效益分析
（一）经济效益
1.地铁建设项目创造的直接经济效益。地铁的建设项目工程浩大，技术性较强，即使不算前期的拆迁成本，平均每公里的造价也在5-7亿元人民币左右。政府投资兴建地铁，从而形成了巨大的原材料、能源动力、劳动力等需求，直接拉动了包括钢铁、建材、水泥、能源、车辆制造等众多相关行业以及劳动力市场的发展。
2.地铁建设和运营对经济发展的促进。地铁建设项目投资对经济发展的巨大拉动作用。在经济危机期间，大的投资规模无疑为北京市及其周边地区的经济发展注入了一剂强心剂，保证了经济社会的平稳运行。当然，地铁建设也改善了交通条件。大量人口的聚集自然也会促进这些地区经济的发展，提高了沿线地区的经济竞争力，与此同时，这极大地方便了游客，从而促进旅游业及相关服务行业的发展[1]。
（二）社会效益
1.地铁对地面交通的缓解作用巨大
北京市在改革开放以后经济发展迅速，城市面积大大扩展，城市人口呈爆发式增长，人民生活水平显著提高，从而人们对公共交通的需求也空前巨大。而由于城市规划不合理，地面交通拥堵情况日益严重。自地铁建设政策出台以来，对地面交通缓解的程度是显而易见的。
2.地铁建设项目增加了就业，有利于维护社会稳定。地铁项目建设工程复杂浩大，建设周期长，对劳动力的需求十分巨大，从而增加了大量的就业机会，吸纳了一大批农村剩余劳动力，促进了社会的安定和谐发展。地铁建成后，需要大批雇佣劳动力来维护地铁运营，同时促进了周边的商品零售商店的兴起，从而创造了众多的就业岗位，缓解了地区的就业压力，维持了社会的稳定。
3.地铁建设极大地提升了北京的城市形象。北京作为中国的首都，是全国的政治、文化中心，对外也代表着中国的形象。城市地铁是北京市的公共交通系统的重要组成部分，地铁交通系统的发展有利于北京建立完善的公共交通系统，缓解地面交通拥堵压力，提高北京市居民出行质量，符合“以人为本”的理念，极大地提升了北京市的城市形象。
（三）环境效益
相较于私车和公共汽车来说，地铁是一种非常环保的交通工具。地铁的动力来自清洁无污染的电力能源，不会排放废气；其次，地铁的载客量大，单位乘客乘坐地铁消耗的能源也会大幅降低；第三，地铁数量增加，会有效减少一定的私车数量和公交数量，从而也就减少了汽车排放的尾气，减少了对环境的危害。
二、存在问题分析
北京地铁的建设为北京市的经济、社会、环境方面所带来的巨大效益是毋庸置疑的，但也必须看到，地铁建设也存在着一些问题隐患。
（一）地铁修建与运营问题
地铁建设是一种集中性的高成本投资，前期建设的高成本，容易出现资金短缺的问题。同时，地铁建设的高成本与低收益性并存使得来源于金融机构的融资资金比例比较小，多元化融资非常困难，从而造成政府单方面投入过多，赤字严重[2]。
同时，北京地铁无论乘客乘坐距离多远，票价一律只有2元，而随着客运量的节节攀升，地铁运营成本逐渐增高，票价却始终不变，使得地铁运营的亏损也逐年扩大。另一方面，北京市作为我国首都城市，地铁站的利用主要为宣传城市形象、传播民族文化等，宣传广告、开设商铺等一系列商业活动受到很大限制，商业活动收入对于巨大的地铁运营亏空来说只是杯水车薪，无济于事。2007年以后，地铁运营的补贴大约在每年30亿元左右，造成了巨大的财政负担。
（二）地铁建设过于追求高速度，缺乏系统完善的规划设计
北京市就业人口密度大，使得地铁在上下班高峰期客流量大，异常拥挤。据统计，2011年，北京地铁全线日客运量已经达到800万人次，是世界上客运量最大的地铁系统之一。而如此巨大的客运量却不是均匀分布在各个时间段里的，而是集中在居民上下班的早晚高峰。在这两个时间段内，地铁各线路的满载率几乎都在80%以上，6条骨干地铁则全部超过了100%，个别线路甚至达到过135%。从设计角度说，满载率在30%左右时比较理想的，意味着大部分乘客都有座位坐。而现行地铁的满载率显然大大超过了这个最舒适的标准。拥挤的地铁容易导致空气质量差且流通不畅，从而成为呼吸道疾病传播的易发区；同时若是遇到意外事故，也极易造成踩踏事故，造成巨大的安全隐患。同时，由于工期短，任务紧，很多地铁站都忽视了相关配套设施的建设，从而造成巨大的安全隐患。例如，防火设施不够齐全；排水系统薄弱，防洪防汛设施不够齐全；换乘、逃生通道规划不合理等问题。
（三）大量修建地铁造成地面破坏
大量建造地铁导致整个城市地下层形成蜂窝煤的状态。现今，北京已有十五条地铁线路建成，到2015年还有9条地铁线路将建成使用。大量的地铁建造不可避免的会对周围土层产生扰动，从而引起地面沉降。一般地铁修建所造成的采空沉降都控制在合理的范围之内，但是高密度的地铁路网，仍然会对北京市地下应力平衡会用所影响。同时地面上车碾的震动、地面高楼的密集建造，都会加重地下地铁建造对地层的破坏，容易打破北京市的地下应力平衡。
三、总结与建议
发展地铁交通系统，完善城市公共交通基础设施建设是现代化都市在城镇化进程中的必然选择，也是现代化大都市解决自身“大城市病”的重要途径之一。大力开展地铁建设项目，不仅有力地促进了地区经济的发展，增加了城市就业，极大地方便了人们的出行，提高了人民生活质量，同时也卓有成效地减少了城市环境污染，实现了经济效益、社会效益、环境效益的和谐统一[3]。 然而在地铁建设过程中，同样出现了许多问题，包括融资困难、政府负担过重、规划设计不够合理、容易造成地面沉陷等等。
基于此，本文认为，在今后的地铁建设过程中，应当注意以下几个方面的问题：首先，要制定合理的投资政策，拓宽融资渠道，分担政府财政负担，保证北京市的地铁运营的长效性；其次，要不断完善地铁的发展规划和政策，制定标准规范、推进各项基础工作，协调市场、提高装备技术水平；再者，要充分认识到地铁建设项目对于对北京市的发展产生的深远影响，在建设之前必须经过详尽、系统、合理的规划设计，提高地铁的灾害抵御能力，尽可能减少存在的安全隐患。
总之，地铁建设项目是北京市发展中的重大公益性基础设施，也是一种涉及面广、综合性很强的工作，虽然目前还存在种种问题，但更重要的是，地铁系统也为北京市的经济社会发展带来了巨大的效益。未来，随着北京市地铁线路网络的不断完善，地铁系统必能发挥出更大的作用，为北京市构建生态文明城市做出巨大的贡献。
参考文献：
[1]邓鹏翔.基于多社会经济因素的地铁出行需求研究[D].中南大学硕士学位论文，2011.
[2]王悦现.中国城市轨道交通投资管理研究.武汉理工大学博士学位论文[D].2011.
[3]张兴彦.城市轨道交通建设若干管理问题的研究.天津大学博士学位论文[D].2006.
关键词：盾构法；隧道；掘进
中图分类号： U45文献标识码： A
引言
随着我国城市化进程的加快，交通建设项目与日俱增，其中不乏一些隧道工程的施工。目前已有多个城市建设了城市地铁，形成了网络。地铁、隧道的建设多采用盾构法来进行施工建设，其施工时具有对周围建筑物、地面交通影响小、适应地下复杂多变环境等优势，但盾构法隧道施工无论施工地点距离地面深度多深、范围多广，都会不可避免的对周围的土层产生影响，从而引起地面不同程度的沉降。
二．盾构法概述
1.盾构法工作原理。
盾构施工方法产生于蛆虫穿透木头时分泌粘液的灵感，因而工作原理也与之类似，使用盾构机在盾构钢壳之内保持开挖面稳定，同时安全向前掘进、出渣，在尾部拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆以使围岩基础稳定，并推动盾构前进的方法。盾构机是盾构施工法的重要工具，是施工过程中的关键因素，主要由三个要素组成，分别是稳定开挖面、挖掘排土和衬砌壁后注浆。开挖面的稳定处理方法主要有敞口放坡、压缩空气支撑稳定、机械式支撑稳定以及土压平衡式支撑稳定等。“盾”是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护围岩的盾型钢壳；“构”是指构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体。
2.盾构法施工特点。
盾构法施工技术是一种新型的施工方法，区别于传统的地铁隧道施工技术，具有以下特点：（1）对城市地面建筑物和周围环境影响小，地铁隧道沿线不需要施工场地，施工无噪音、无振动公害，对地面交通基本无干扰；（2）施工精度要求高，管片的制作精度误差范围要求控制在0.5mm以内；（3）盾构施工过程有单行前进、不可后退的强制性，一旦盾构本身出现致命故障，则可能产生灾难性的后果，准备工作非常重要；（4）盾构机是适合于某一特定区间的专用设备，需根据施工隧道的断面大小等进行设计制造或改造。
三、盾构法施工技术在无水砂卵石地层中的应用
1.地质调查。
任何地下土木工程的施工方案都是建立在对地质的详细了解的基础上的，盾构施工尤其为如此。一般情况下，初步地质勘探时的地质钻孔间距一般较远，不能满足在海相洪积地层、花岗岩等侵入岩地层中经常存在侵入体、岩脉、花岗岩残留体（微风化球）和大量夹杂物地层中施工需要。
2. 刀盘面板和刀具的选择
在无水砂卵石地层地段掘进，施工所选用的盘结构形式为硬岩刀盘的形式：面板形，周边圆弧过度，均匀滚刀布置。刀盘采用面板形，有利于保证布置了滚刀后的刀盘结构强度，更能承受大的荷载，同时在硬岩或软硬不均地段掘进发生坍塌时刀盘面可起支撑作用。周边采用圆弧形，则为硬岩刀盘最典型的特征，因为周边圆弧形过度增大了周边刀盘的面积，可在周边布置更多的滚刀以适应周边滚刀高线速度快磨损的需要，更能满足切削。同时，开口形状和开口率，以及刀盘面板上的泡沫加入口等，也能满足软岩掘进的需要。
齿刀和切刀呈靴状，一般不垂直于刀盘安装。齿刀和切刀都是软土刀具，在刀盘的转动下，是通过刀刃和刀头部分插入到地层内部，切削地层。切刀的前后角等斜面结构利于软土切削时的导渣作用，同时可用于在硬岩掘进中的刮渣。齿刀的结构形式有利于碴土流动进入土仓。
3. 盾构试掘进和正式掘进阶段。
盾构机在初始推进时，需进行各功能系统的带载试验，完善各功能系统，并进行整合。同时在掘进过程寻求最佳施工参数，为全线正常推进提供符合土质特点的基本施工参数。试掘进过程基本在l00环左右。无论是试掘进还是正式掘进都需加强过程管理来保证盾构施工的安全，保证隧道施工质量。
为了保持开挖面稳定，顺利进行掘进，就必须确切地排出与掘进量相一致的切削土砂。由于地质改良关系，切削土体积与重量将产生变化，不能单独地进行切削土量计算，通常与土压力一起考虑，来判断开挖面的稳定状态。切削土量的管理方法有重量管理和体积管理两种，都需要通过计算与理论出土量进行比较。这也是选用渣土车的台数及体积需要考虑的。通过出土量的统计和计算，可以判断超挖量和掘进面是否出现了塌方。由于螺旋机转数不太容易记录，一般不用螺旋机的转数来计算出土量。
盾构设备完全进入隧道后，盾构按预先设定的方向掘进，该过程由盾构设备的计算机控制系统控制。当盾构设备出现左右或上下偏差时，由计算机系统对推进油缸进行控制，确保条件方向按预定设置方向前进。同时，在保证开挖面土压平衡的基础上，调节刀盘转速与推进速度及螺旋输送机速度的比率，使开挖与排土保持恒定。
在盾构设备掘进完一个节距以后，即可进行管片衬砌，由管片运输车运送到安装台位，再由管片衬砌台车将管片送至安装位置安装就位。管片安装完毕后，进行下一个循环的掘进，直至整个隧道工程的完成。
盾构由区间隧道进入接收竖井前，需首先对端头土体的加固和渗水情况进行取芯测试，在确保土体稳定和物大量渗水的情况下方可凿除洞口混凝土。洞口混凝土凿除应分层分块进行。在盾构距洞口越10m时，将洞口混凝土全部拆除。待盾构机刀盘露出洞口时，清除端头井内盾构机所带出的土体后，将盾构接受架准确地定位安设在洞口的底板上，高层比盾构机略低，并将接受架固定，以便盾构机顺利滑行上架。
4.管片自防水施工要点
要选择合适的原材料，进行科学的设计配比，按照规定加强检测，保证管片成品的抗渗等级、强度和各项质量指标符合设计要求。管片防水材料主要有两种：一种是以日本为代表的遇水膨胀橡胶，另一种是多孔三元乙丙弹性密封垫。遇水膨胀橡胶止水条这种材料之所以在日本应用非常广泛，主要是因这种材料首先由日本开发、价格低；另一个原因是日本盾构隧道通常采用双层衬砌，即在管片衬砌内再现浇一道混凝土衬砌，对第一道衬砌的防水质量要求并不象国内这样高。
四．结束语
盾构法施工技术一次性投资大，造价较高，但由于其具有快速、安全、减少地面沉降的优点，被应用于无水砂卵石地层施工中，具有重要作用。
参考文献
[1] 周秀普.盾构法施工技术在无水砂卵石地层中的应用 [期刊论文] 《市政技术》 -2003年4期
[2] 杨超. 盾构法施工技术探析. [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2013年5期
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[4] 张震 路桂林.盾构法施工技术简介. [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年21期.
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[6] 杨会军无水砂卵石地层盾构隧道端头加固技术探讨. [会议论文]2011 - 第二届隧道掘进机(盾构、TBM)专业委员会第一次学术研讨会暨中铁隧道集团城市盾构项目管理、施工技术、设备维保交流会
[7] 宋克志 汪波 孔恒 袁大军 王梦恕SONG Kezhi WANG Bo KONG Heng YUAN Dajun WANG Mengshu 无水砂卵石地层土压盾构施工泡沫技术研究[期刊论文] 《岩石力学与工程学报》 -2005年13期
[8] 宋克志无水砂卵石地层盾构推力及刀盘转矩的计算[期刊论文] 《建筑机械》 -2004年10期
[9] 宋克志 朱建德 王梦恕 刘保松 无水砂卵石地层盾构机的选型 [期刊论文] 《铁道标准设计》 -2004年11期
论文摘要：随着城市轨道交通的日益发展，对地铁运营与地面交通应急处理的要求也越来越高。本文参考国内外相关城市的相关经验，为发展中城市制订相应的应急模式提供有益参考。
引言
地铁一旦遭遇不可抗力，正常运营受到影响或中断时，必将对于城市居民的正常出行产生影响。健全和完善的地铁运营与地面交通应急机制与模式，有助于降低地铁突发事件所带来的负面影响。
国内外的一些城市，对此都日益重视，并陆续进行了一些探索性的研究和实践。
一、国内大城市地铁应急经验概述
国内对于地铁应急做出了一定的尝试，如广东广州成立了城市轨道应急救援指挥中心，实行首长负责制。还下发了一系列应急方案，增强地铁应对突发事故的能力。这些模式的优点：能够实现应急接驳运力的集中投放，迅速疏散滞留乘客。存在的问题是：应急车辆完全依靠从既有的公交线路中抽调，高峰期的操作性和响应速度可能难以保证；应急接驳车辆只沿地铁故障段开行，乘客可能需要经过多次换乘，才能到达目的地；只实现了滞留乘客的疏散，而忽视了公交对地铁的功能补充；方案实施至地铁滞留乘客疏散完毕，而没有考虑滞留乘客疏散完毕，地铁可能尚未恢复正常，居民的出行问题依然没有得到缓解或解决；只对运力进行了重新分配，而总量供应没有增加。
二、地铁运营与地面交通应急处理模式研究简介
在总结国内各城市地铁应急经验的基础上，本文对国内各城市地铁运营与地面交通应急处理模式进行了初步的研究和探讨。
1.基本策咯
从以上国内各城市地铁应急经验中可以总结出相关的应急预案所必须涵盖的构成要素包括协调机制和处理模式。
2.地铁应急协调机制
清晰明确的机构设置和职能分工，以及上下畅达的响应机制，是地铁应急协调机制高效的保障和支持。
①构成要素。一套完整的应急协调机制应包含“责任主体”、“责任分工”、“应急方案”、“启动条件”、“协调机制”等五大基本要素。
②协调模式地铁应急响应模式有三种基本类型：
a水平响应型：政府中没有常设的应急机构。地铁发生紧急事件后，一般情况下，地铁公司是应急处置的主体，地铁与其他相关应急单位或机构采取一对一的联系模式。2000年以前的北京地铁基本上是这样一种形式；
b垂直响应型：政府设立有专门的地铁应急指挥机构。专业常设应急指挥机构，作为紧急事态下的处理中枢，担负着指挥协调的任务，运用政府强制力保障应急措施的到位。上海地铁和广州地铁采取的是这样一种形式；超级秘书网
c混合响应型：有常设的地铁应急指挥机构。由应急指挥机构负责下达命令，并协调工作，但是地铁突发事件下的地面交通紧急接驳，由地铁公司与公交公司自行联系，或交由自营巴士进行。北京地铁、香港地铁目前采取的是这样一种方式。
③机构设置和职能分工
⑴轨道交通应急机构的设置应该遵循以下原则：
a成立独立的常设机构，以应对随时可能出现的突发事件；
b应急机构的成员，应涵盖紧急事态或突发事件下可能涉及到的各职能部门和单位；
c由市一级的行政领导出任该应急机构的指挥，必要时以强力的行政手段保障应急措施的执行效力。
⑵地铁应急指挥办公室的主要职能：
a制订、审核和完善地铁突发事件专项预案；
b组织指挥各方面力量处理城市轨道交通特大事故和突发事件，指定现场总指挥统一指挥对特大事故和突发事件现场的应急救援，防止事故和事件蔓延和扩大；
c检查督促有关单位做好抢险救援、信息上报以及恢复生活、生产秩序等善后处理的工作；
d检查督促各单位做好各项特大事故和突发事件的防范措施和应急救援准备工作，每年组织领导重点防范单位进行一次应急救援的演练；
e建立应急救援信息网络，向社会公众信息，平息误传或谣言，保持社会安定。④地铁应急响应机制
地铁突发事件的应急响应机制，是指地铁突发事件的事故现场（或灾害现场）、应急指挥机构、以及应急处理单位三者之间，在既定信息通道上的信息发送与反馈机制，具体包括：预测预警机制、预案启动机制、指挥协调机制、信息机制等。
⑴预测预警机制。一套完整的预测预警机制包括：预警、报警、接警、通报和响应五个部分。
⑵事件报告机制。
当地铁发生重大事故或者特大事故，地铁控制中心值班主任应在第一时间，将事故详细信息、已经采取控制措施和控制效果等，通过专线电话，迅速上报至市地铁应急指挥办公室。具体上报程序、上报形式、上报内容等，参照市应急指挥中心要求和《运营分公司突发事件应急处理预案》执行；
当达到需要启动地面交通应急保障方案的条件时，地铁控制中心值班主任应将如下内容通过电话，迅速上报至市地铁应急指挥办公室：
a中断的开始时间，影响区段、方向
b预计影响的客运量；
c预计影响持续时间；
d需公交接驳的两端车站的站名、接驳地点；
e其他有必要报告的信息。
市地铁总公司在特大事故和突发事件发生后2小时内，必须按要求写出书面快报，分别报送市委、市人民政府，抄送市相关部门，并根据要求，续报有关情况。
3.3应急处理模式
应急处理模式包括地面交通应急和站内乘客疏散两个层面。站内乘客疏散的应急预案一般由地铁公司自行制订并完成，主要涵盖的要素有：站内监控、事态报告、信息、客流引导、进出站控制、地铁运营调整。
制订紧急情况下的交通保障方案，主要目的是快速、安全地应对出现的紧急情况，及时疏散地铁滞留乘客和有效降低突发事件对城市公共客运体系的负面影响，减少地铁停运对居民出行产生的干扰，工作内容包括两个方面：①制订不同等级突发事件情况下的交通保障方案；②提出相应的实施方案建议。
目前采用的交通应急保障模式主要有三大类：①疏运巴士；②出租车；③公交线路调整。其中，公交线路调整具体又分为：加密并行线路、开辟应急专线、线路延伸调整三种。
三、结束语
国内各个城市的交通应急保障模式各有优势，但是所采用解决方案单一，并且没有产生新的运力，只是实现了运力转移，缺口依然存在，平衡没有恢复。因此，实际采用的交通应急保障模式，应针对不同的故障情况和事态发展，组合搭配三组分项方案使用。
【关键词】地铁换乘站 安全疏散 仿真
中图分类号：F293 文献标识码:A
前言
地铁以其大运量、安全、准时的优点成为城市居民首选的出行方式，可以有效地缓解城市的拥堵现象。地铁换乘站作为地铁运营系统的重要环节，每天都有大量的乘客在此聚集、中转。在高峰时段里人员流动很大，如果没有合适的疏散方案，出现任何影响安全的干扰因素，如：火灾、地震、爆炸、恐怖袭击、投毒等，都会诱发群体恐慌，造成灾难性后果。一般而言，车站人员安全疏散是指在火灾等紧急状况下将站内的人员（包括乘客和工作人员）疏散到安全区域。当站台层发生紧急状况时，将站台人员疏散到站厅层，然后向室外疏散[1]。当站厅发生紧急状况时，将站厅人员向室外疏散。目前，我国人员紧急疏散面临的主要问题是疏散效率低。
国内外学者围绕人员安全疏散行为和模型进行了一系列的研究。英国的simeJ.D等人在对阻塞状态下人员心理进行研究的基础上，提出了ORSET模型的概念，从而计算了最小的疏散时间[4]。日本的TogawaK提出相关的经验公式，开发出粗糙网络模型-水力模型，相对欧美学者，日本方面更注重统计火灾人员的行为、进而提出人员疏散的安全评估方法、从而评估了火灾的危险性和地铁设施的性能[5]。美国NIST的研究人员对最短疏散时间的计算、最优化疏散模型的建立等问题展开研究，详细地讨论了地铁火灾期间人员的心理反应。我国科学技术大学的宋卫国教授针对我国地铁站常见的现象，如：快即慢效应、拥塞现象、间歇性的行人流等，通过社会力模型来模拟实际疏散过程，为国内学者的进一步研究提供了有利支持，但整体来看，国内地铁公共安全的研究仍然处于起步阶段，尚未解决的问题依然很多。
通过研究发生地铁事故后的人群疏散行为，是建立健全城市应急体系的必须手段和有效途径，不仅可以提高系统对站内突发事故的应急能力，而且也能加强地铁运营系统的日常安全管理[2]。本文的研究可以为地铁车站的建筑设计、疏散的预案制定以及对城市年久的地铁站的安全整改提供依据。
地铁乘客行为调查
目前，在我国对于地铁行人的相关研究中，数据的缺乏和不完整一直都是是地铁换乘站乘客安全疏散研究的瓶颈，虽然己有一些较成熟的国外商业软件，但是其所依据的基本参数并不适用我国交通的特点和乘客的特征[3]。为了制定准确、有效的地铁乘客疏散预案，尽量减少因灾害而伤亡的乘客数量，需要对我国地铁乘客的行为特征进行详细的调查分析。
本文通过对北京西直门2、4、13号线的换乘站进行了乘客特征数据的调查。在工作日与非工作日期间，由于乘客基本情况的差异性，所以调查的时间选在周一、三、四和周六，为了获取较多的样本量，对车站高峰期的乘客流量拍摄视频。通过在地铁不同地点的视频文件的对比分析，获得乘客的特征数据。具体如表1，表2。
表1乘客步行相同平均步行速度对比表（m/s）
表2各年龄段乘客的平均速度对比表（m/s）
行人交通流模型的建立：
在平面上，换乘通道内行人步行速度与密度流模型为：
楼梯内上楼行人步行速度与密度关系模型为：
楼梯内下楼梯行人步行流率与密度关系模型为：
其中，为行人流速度（m/s），为行人密度（人/m2）。
计算机仿真
通常，车站乘客安全疏散的性能分析采用定量方法，即：实地疏散演习、计算机仿真。由于客观条件，专门的疏散演习在现实中是难以实现的。计算机仿真是常用的研究方法，通过对现有系统的分析，建立相应的仿真模型，寻求事故发生时乘客疏散行为的运动规律，为车站布局的设计与疏散预案的评价提供科学依据。就评价指标而言，首要的是疏散时间应该达到《地铁设计规范》（GB50157-2003）的要求。此外，要求换乘站在各出口的拥挤度基本相当。本论文采用STEPS疏散软件对地铁站在事故发生时乘客疏散状态进行仿真研究，以3线交汇的西直门站为典型的研究对象。
站内安全疏散的模拟方案如下：
（l）工况1：4号线站台发生突发事件，2号线和4号都开通，每个站台只考虑一辆列车。
（2）工况2：2号线站台发生突发事件，2号线和4号都开通，每个站台只考虑一辆列车。
西直门站在不同工况下的人员疏散时间以及与中美两国设计规范的比较见表3。
表3西直门站在两种工况下的人员疏散时间对比表
在工况1下，符合《地铁设计规范》（GB50157-2003）的19.1.19规定（出口楼梯和疏散通道的宽度，应保证在远期高峰小时客流量时发生火灾的情况下，6分钟内将一列车的乘客和站台上候车乘客及工作人员全部撤离站台）。但是，不满足美国NFPA130标准的5.5.3.1规定（车站应该有充足的出口容量，可以在4分钟或更短的时间内，将站台上的人员疏散完毕）与5.5.3.2规定（车站的设计应允许从站台上的最远点到安全地点的疏散在6分钟或更短的时间内完成）。
在工况2下，不能满足《地铁设计规范》（GB50157-2003）要求。站内的乘客疏散，不管是撤离站台还是从站台上的最远点到安全地点的疏散时间，均不能满足美国NFPA130标准的要求。
通过仿真，可以动态观察站内乘客的整个疏散过程和疏散人群分布状况，进而找出在车站的整体布局中不利于乘客疏散的瓶颈之处，为日后车站布局的改造提供参考。在模拟仿真中，发现从站台到站厅两侧的楼梯以及站厅和通道的转角和交汇处，是目前该站的疏散瓶颈。在高峰期乘客流量较大时，站厅的走廊入口也会阻碍乘客的有效疏导。特别是，从站台向上至站厅的疏散楼梯宽度和流量是有限的，在突发事态下，若没有合理的组织管理，极易发生拥堵和踩踏。
结论
通过对北京地铁西直门换乘站乘客的调查，得到适合我国乘客的特征参数，这些参数数量丰富，全面，具有一定的代表性，对比西方国家乘客的特征参数是有明显差异的。
对数据仿真进行分析之后，其结果表明，虽然目前换乘站的疏散时间基本满足我国《地铁设计规范》（GB50l57-2003）规定。但是，对比美国NFPA130标准，我国的现行规范对疏散时间的定义和规定不够准确，不够详细。
此外，通过对仿真结果的分析，可以提出如下疏散建议为:
1）在乘客流量一定的情况下，楼梯的疏散能力受制于楼梯宽度，为了合理科学做好站内疏散工作，在今后的旧车站改造工程中要重点解决合理的楼梯设计。
2）要保证站内疏散相关设备设施的正常运行，帮助乘客在事故发生后迅速做出合理决定，从而减少站内的疏散时间。
参考文献
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Abstract:In the rock engineering stability analysis, mechanics parameter selection has a significant impact to calculation results. So this paper explores how to get accurate inversion of rockmass mechanics parameter of the overlying rock of Qingdao subway to improve the classification standards for rock in Qingdao.
关键词:有限元强度折减法;安全系数;岩体力学参数
Key words: finite element strength reduction method;safety factor;rockmass mechanics parameter
中图分类号:TU192 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)13-0122-02
0引言
青岛坐落于大面积分布的燕山晚期花岗岩上,具有良好的地质条件,而且青岛市地铁一期工程,80%以上的线路处于花岗岩中,其余隧道处于第四系地层中。青岛市特有的花岗岩地质条件,对土建方面而言,将节约大量的投资,土建造价大大低于其他城市,所以对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数的研究就有其重要意义!所以本文研究任务是针对现有规范对青岛地下工程设计不尽适应的问题,利用青岛地铁水清沟试验段的观测资料,对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数进行验算和反演,为青岛地区岩体分类进一步研究打下基础。极限分析有限元法在边坡稳定分析中取得了成功[1-2],并逐渐在地基、基坑稳定分析中得到推广应用[3]。郑颖人、胡文清、张黎明等人[4-6]开始将有限元强度折减法应用于隧道,由此求得隧道的剪切安全系数。这就给我们提出了一个新的思路,通过安全系数反演岩体的力学参数,进一步修正岩体力学参数,最终得到适合青岛地铁上覆岩层的岩体力学参数。
1剪切安全系数的定义
安全系数是指剪切破坏面上实际岩土体的强度与破坏时的强度的比值。就是事先假定一滑动面,根据力(矩)的平衡来计算安全系数。将安全系数定义为沿滑面的抗剪强度与滑面上实际剪力的比值,如式(1)所示:
ω==(1)
式中,ω――传统的强度折减安全系数;s――滑动面上各点的抗剪强度;τ――滑动面上各点的实际剪应力。将式(1)两边同除以,则式(1)变为:
1==(2)
其中:c′=,φ′=arc()
可见,极限平衡法是将岩土体的抗剪强度指标c和tanφ减少为和,使得岩土工程达到极限稳定状态时的ω即为安全系数,实际上就是强度折减系数。
2工程概况
青岛地铁试验段工程选取了地质条件具有代表性的区间(水清沟~国棉五厂),由1200m的区间隧道和218m的青纺医院站组成。
青岛地铁试验段区间隧道为双洞单线,双洞之间的距离为9m,区间隧道埋深为10~20米,横断面型式为直墙三心圆拱,跨度为4.86m,直墙高3.54m,拱高1.82m。计算选取三个不同埋深的截面,分别为10m、14m和18m。
岩体主要为花岗岩,处于微~未风化带,结构、构造清晰,岩体以整体块状结构为主,完整性好,根据国际《工程岩体分级标准》GB50218-94,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。
在节理方面:产状走向以NE~NEE向为主体,其次以NW~NWW向,倾角70~80度为主,部分50度左右,节理裂隙存在一定程度的未贯通岩桥,裂隙连通率统计在24~75%,结构面紧闭,岩块坚硬。结构面以闭合~微张裂隙为主,平面光滑,犹如刀切。
3均质岩质隧道围岩稳定分析
计算按照平面应变问题来处理,准则采用DP4准则,边界范围取底部及左右两侧各5倍隧道跨度[2],地面超载按照国家规范标准20KN/m2,按照《工程岩体分级标准》,各级围岩的物理力学指标标准值如表1,下标上下表示围岩的上下限。
经过ANSYS有限元计算,逐步折减强度参数,分别得到各种工况的剪切破坏安全系数见表2,分析发现:①安全系数随埋深深度减少,明显出现两侧直墙先破坏;②通过破坏时等效塑性应变图可找出最大应变发生在拱角和墙角处,而且根据围岩等效塑性应变发生突变时各断面中等效塑性应变最大点的位置,可以发现围岩的潜在破裂面。
在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图1、图2所示。
4节理裂隙岩质隧道围岩稳定分析和岩体力学参数反演
选取埋深18米的断面,因为埋深18米的跨度最长,且通过地质勘探发现大部分为微~未风化花岗岩,且所处断面最上面基本没有覆土层,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。为了简化模型,考虑如下情况:只考虑一组起重要作用的结构面(产状走向为NE~NEE向),倾角75°,间距2.5米,贯通率为75%。各级围岩参数见表3。
经过有限元强度折减,最终分别得到各类围岩下的安全系数见表4。
在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图3、图4所示。
所以在埋深18m情况下,通过均质岩质中给出的安全系数与节理裂隙岩质的安全系数比较,进行反演,最终在表5中,对一、二、三类围岩岩体的强度参数提出了建议值。
对表5中给出的各级围岩岩体的强度参数建议值研究发现:对II类和III类围岩的,值较规范值增大,这说明青岛地铁上覆岩层主要是花岗岩,岩性好,所以岩体强度参数建议值要大于规范中的给定值。
最后通过《青岛地铁第一期工程 水清沟――青纺医院试验段 施工地质、变形量测、环境检测总结报告》中的位移检测,验证了反演的强度参数建议值的合理性。
最终通过分析发现:相对于青岛花岗岩地区,规范中给出的岩体分类的强度参数偏低,按照规范中的参数进行设计就会偏于保守,所以针对青岛地区花岗岩的岩性特征,笔者对规范中给出的岩体分类的强度参数做了修正,为进一步确定了青岛地铁上覆岩层岩体分类打下基础。
参考文献:
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关键词：信息系统；隐患管理；GIS；地铁
中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2011)14-3364-02
Design and Realization of Information System for Hidden Danger Subway
YANG Zhi-Guo1,2, GUO Xiao-tong3, LIU Xiang-yi3, YU Su-yong4
(1.College of Safty and Environmental Engineerion, Capital University of Economics and Business, Beijing 100070, China; 2.China Academy of Safety Science and Technology, Beijing 100029, China; 3.Information College, Capital University of Economics and Business, Beijing 100070, China; 4.College of Urban Economics and Public Administration, Capital University of Economics and Business, Beijing 100070, China)
Abstract: In order to avoid the negative social influence caused by death accidents, the information management system for potential danger elimination was developed based on current status of safety production in Subway for cities. The system adopted C/S structure, and was developed with the programming languages such as C#. The potential dangers existing in operation of subway for city have been detected and handled timely and effectively after using this system. The application of this system avoided significant accidents to some degree. The system achieved good economic and social profits. In this way a closed loop management is formed and the safety management may be turned from the tracking the hidden danger after the events to preventing and controlling the hidden danger prior to the accidental events.
Key words: information system; hidden danger management; GIS; subway
目前，大部分城市地铁交通已经建立了以自动售票AFC、列车自动控制系统ATC、电力监控系统SCA-DA、环境监制系统BAS、防火报警系统FAS等以及高速通信网为代表的诸多运营管理、调度管理监控系统。在集这些系统的基础上，仅需要较少的投入，便可开发出地铁安全隐患管理信息系统，实时、高效、快速地传递安全隐患信息。
1 GIS在城市地铁交通中的应用介绍
城市地铁交通以其快速便捷的优点成为中国未来城市交通发展的主要方向之一，是构成中国未来立体城市公共交通网络的主体。现代城市地铁交通网的形成，对勘测设计、综合协调指挥和快速应急处理能力等提出了更高的要求。北美和西欧等发达国家在城市轨道交通网的运营、调度、应急处理、管理和维修等方面已逐步重视GIS技术的使用，特别是在地铁交通安全隐患信息管理、应急处理和调度指挥等方面做了一些深入的工作。在国内，GIS在铁路上也已得到成功的应用，但在城市地铁交通安全隐患管理领域还基本处于空白状态。因此，如何在中国城市轨道地铁领域，特别是在网络化运营条件下采用功能强大的GIS技术，将成为一个新的发展方向。利用GIS的数据输入、存储、检索、显示和综合分析应用等功能，将轨道交通基础数据的空间信息与其相关的属性信息结合，能够实现城市地铁交通基础地理信息和专题信息检索、统计、分析、修改、打印等，为城市地铁安全隐患信息提供快速、准确的现代化管理手段。
2 系统总体设计
2.1 系统构成
地铁隐患管理信息系统采用C/S方式，系统包括隐患管理模块、空间分析模块、地图基础信息操作、文档管理4个大模块，每个模块具有若干功能，见图1。
2.2 开发平台
本应用系统采用.Net开发平台和Oracle数据库工具，连接底层的各网络设备以及服务器、工作站等物理设备。同时，应用软件层可直接访问开发平台、数据库以及各物理设备。
AreGIS Engine是基于AreObjeets (ESRI公司基于COM技术所构建的GIS组件库)的一组完备的嵌入式GIS组件库和工具集，是AreObjects的子集，它没有ArcObjects复杂的组织结构，但是拥有ArcObjeets的大部分核心功能。通过ArcGIS Engine，开发人员可以将GIS功能嵌入自己的应用或现有的商业软件，也可以开发独立的GIS程序。ArcGIS Engine包含有低层次的API和高层次的控件，使得开发人员可以快速的开发出功能强大，适应各种需求的GIS程序和系统。
2.3 系统总体方案描述
1）预录入。该部分主要录入参与安全检查人员的个人信息，包括人员编号、姓名、职位联系方式等。
2）信息录入。其信息来源于6个方面，分别是隐患排查人员、整改人员、地铁站点信息表、地铁线路信息表、地铁安全隐患类别、防范设施信息。
3）类别、级别的定制。信息录入后，由管理员定制信息的类别、级别，通过网络传至相关工作站，同时存入数据库。
4）信息类别。地铁基本属性信息包括：地铁站点信息、线路信息。隐患类别信息和防范设施信息包括：机电设备、通信与信号设备、环控设备、防灾报警系统、供电系统等。
5）信息管理。管理的隐患排查信息、隐患整改信息、隐患复查信息。对已未解决的安全隐患进行报警通知。
6）自动报表生成。可生成隐患信息日报、月报，各控制点隐患信息分布图，安检人员工作业绩考核，时间段内检查覆盖控制率，责任部门隐患统计。
7）综合查询。可按人员姓名、检查控制点、事故部门、事故类别、事故级别等方式来进行安全隐患信息的查询。
3 系统功能
3.1 隐患排查填报
安全隐患排查人员根据自身排查的隐患，填写隐患信息要素，并上报到相关安全部门。包括：隐患部位、隐患类型、现场是否整改、隐患内容、排查时间、排查人员、隐患整改时间限制、所属站点等相关信息。
图2 隐患排查人员主界面 图3 隐患排查信息登记
3.2 隐患整改填报
安全隐患整改人员根据自身排查的隐患，填写隐患信息要素，包括：隐患整改内容、隐患整改时间、隐患整改负责人等相关信息。并将相关信息录入数据库进行保存。
3.3 隐患复查填报
安全隐患复查人员根据自身排查的隐患，填写复查隐患信息要素。包括：隐患复查负责人、隐患复查时间、隐患复查内容等相关信息。完成后，将相关信息上传到服务器中进行存储、查询。
3.4 报表统计
按隐患类别、所在部分分类统计隐患详细信息。统计结果可以导出电子文档。打印时，根据隐患分类信息动态生成表格的表头。
3.5 系统管理
1）隐患类别管理，增加分类描述信息。分类级别包括：机电设备、通信与信号设备、环控设备、防灾报警系统、供电系统等。
2）隐患防范措施管理，根据隐患类别管理相关隐患防范措施。
3）人员管理：主要指安全隐患排查人员、整改人员、复查人员的增、删、改维护。
4）权限管理：对用户组进行授权管理。包括模块的运行权、增删改打印等权限。
4 系统特点
已构建的基于GIS的数字化、动态化的安全隐患排查系统集信息交流、督查督办、考核通报等功能于一体，建立了隐患信息台账，真正实现了对隐患排查整治全过程的动态跟踪和监管;信息化监管手段能真实、即时地反映隐患排查工作开展的情况;通过网络电子地图，促进包括重大事故隐患在内的各类安全隐患的排查、登记、整改、监控等措施的落实。
5 结束语
基于GIS的地铁安全隐患管理信息系统能够为安全隐患排查、整改提供一个可以扩展的平台。GIS应用于地铁安全隐患管理信息系统是一个新兴的课题，它的许多技术对地铁安全隐患信息管理有着广阔的应用前景，能大大提高城市地铁安全隐患信息管理的效率与质量，使地铁隐患信息管理向科学化、数字化、可视化、智能化方向发展。
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关键词：人工冻结法 特殊地层凿井 土层加固
中图分类号：E271文献标识码： A
20世纪中叶以来许多国家把向地下要空间作为一项国策，并且在发展中取得了卓越的成果。我国也十分重视地下空间的开发利用。自从上世纪60年代，我国开始利用城市地下空间并以初具规模，如北京修建地下铁路，上海建设打浦路隧道，70年代建设大量的人防工程，改革开放以来地下空间的发展更为迅速，典型工程如北京上海广州地铁通车运营，上海建成延安东路越江水底公路隧道还有大量电缆隧道和其他市政工程20余处，总计30余千米。目前我国其他一些大城市也正在进行地铁建设。不仅如此，我国还建设了各种公路隧道、铁路隧道和海底隧道。这些工程的建设极大的促进了我国现代化建设，但是在这过程中也遇到了大量的技术难题，复杂的地质水文条件和其他条件制约了工程建设，某一领域的单一技术手段难以解决问题，这就使这就使得大量不同领域内的技术手段在相互之间应用开来。人工冻结法就是其中一种，从原来的井筒建设应用中逐渐成为各种工程土层加固的很有效的手段。
一．人工冻结法
1、人工冻结技术概念
人工冻结技术是通过把天然的岩土温度降低,形成较高强度、不透水的冻土帷幕,作为临时支撑结构或封水结构的一种特殊施工技术。
2、人工冻结技术优势
人工冻结技术对于含水量大、地层软弱、用其他工法施工困难或无法施工的地下工程具有优势,使得人工冻结技术在使得人工冻结技术在城市地下工程开发中占有较为重要的位置。
3、人工冻结法简介：
天然冻土具有较高的强度及不透水性。人工冻结法是依靠制冷剂物理的传热过程来达到地层，人工降温，使含水、低强度、又易于流动的常温土变成为有相当强度的，不透水的冻土结构物，土层被冻结后，其强度可增大几倍、数十倍甚至百倍，土壤中的水结成冰晶充满孔隙，可隔断与地下水的联系达到封水的目的，这样就可以抵抗地压。然后在其保护下进行地下工程开挖，支护和构筑永久性设施。
冻结法最初起源十天然冻结，19世纪初西伯利亚的采金者首先采用自然冷源。1862年，英国人在南威尔士的建筑基础施土中，首次采用了人土制冷技术来加固土壤，从此揭开了人土冻结法在土程中应用的序幕，1880年, 德国工程师 F. H. Poetch 在国际上首次提出并获得人工冻结法专利。1883年德国技术人员在阿尔巴里德煤矿土程中采用冻结法成功地开凿了深达103m的竖井筒，并获得了冻结法开凿的先利，1886年瑞典在一个长24 m的人行隧道施土中首次使用了水平冻结技术。随后人工冻结法开始在英国、瑞典、波兰、前苏联、美国等许多国家的煤矿和其他工程中应用，取得了很好的成效。我国在1955开滦林西风井开凿中首次应用人工冻结法建造立井，截止2003年已建成440余个立井井筒，井筒总长度超过74km。1987年将冻结法应用于东海拉尔水泥厂卸矿室及斜皮带走廊联合地下基础工程取得了成功之后，逐渐被广泛应用于我国的上海、北京、广州地铁工程和市政基础等10多项工程建设中 。人工冻结法开始在我国大规模应用。
二、人工冻结法工程中的应用：
1特殊地层凿井
特殊地层凿井是人工冻结法最主要的应用方面，人工冻结法也是在特殊地层凿井应用中日益完善。1883年德国首次在阿尔里德煤矿井筒施工使用人工冻结法并取得成功，随后便普遍的在煤矿凿井大量应用。我国自1955年开滦林西风井开凿中首次应用人工冻结法建造立井，截止2003年已建成440余个立井井筒，井筒总长度超过74km。比较有代表性的有立井冻结河南永夏矿区陈四楼副井（深度为435 m），山东金桥副井（穿过的最大冲积层厚度为383.1 m），我国利用人工冻结法凿井最大深度为中煤特殊凿井公司开凿的安徽国投新集能源股份有限公司口孜东煤矿的737m的主井，617m的副井，626m的风井。
2地铁工程土层加固
地铁工程土层加固也是人工冻结法应用的主要方面。上个世纪70年代冻结法首次应用于北京地铁建设工程中冻结垂深28 m，长度90 m，1975 年, 沈阳地铁采用冻结法施工。
3隧道工程土体加固
人工冻结法在盾构施工的隧道中盾构出洞洞口周围土体加固也是应用的重要方面。使用盾构施工的隧道在盾构出洞口时如果不对洞口土体进行加固，就会漏水滑沙造成地面沉降，严重时会造成更大的事故。由于人工冻结法具有良好的封水性和高强度，很好的解决了盾构出洞的难题。
4桥梁桩基工程
桥梁桩基工程在施工挖至一定深度时由于地质因素会发生涌沙涌水事故给施工造成困难。于是工程师想到人工冻结法，冻结后的土层具有较好的隔水性，这就能够阻止涌沙涌水，并且加固了基础。
人工制冷冻结施工技术1987年首次应用到安徽凤台淮河大桥西岸主桥墩施工。安徽凤台淮河大桥位于凤台县城境内，是横跨淮河的一座斜拉桥。两座主桥墩分设于东西两岸，其中西岸主桥墩设计为两根桩基，采用沉井法施工，当两井筒沉至底部垂深24m左右时，均发生工作面四周涌沙涌水事故，涌沙涌水量很大，且出现沉井井筒周围表土下陷，故停止施工，后选用人工冻结施工技术进行处理。我国第一、世界第三的特大跨径悬索桥润扬大桥的南锚施工也使用人工冻结，施工封水效果好，施工可操作性强的“排桩冻结法”，在世界上罕见。
5特殊地段工程事故处理
广州海公隧道工程建设中，工程施工过程中引起广州贸易大厦门前出现大面积塌陷，使得工程停止，严重影响到交通商贸、地下管线和设备安全，更危及大厦建筑基础，虽对塌陷地区进行注浆加固，但地层仍不稳定，继续施工风险依然存在，施工工期无法得到保证。经专家反复讨论论证，确定采用冻结法对地层进行加固，经过精确的计算和良好的施工，最终取得成功。
上海地铁四号线董家渡段发生事故，已建间隧道局部发生坍塌。为修复隧道先在坍塌两端进行垂直局部冻结，在冻结壁的保护下清空完好隧适内泥水并施上混凝上塞子，待塌陷采用水平冻结支护进行修复后隧适与原隧道对接。
三、人工冻结技术在城市地下工程中的应用领域
人工冻结技术在上海城市地下工程中的应用,主要有以下几种工程：
①隧道联络通道及泵站
②盾构进出洞土体加固
③在地铁修复工程中的应用；
1上海近几年施工的越江隧道的联络通道都是人工冻结，技术施工的,其联络通道所处位置较深,一般在-30 m~-35 m之间。
2上海已建和在建的地铁线路中,区间隧道联络通道及泵站90%以上工程均采用人工冻结技术施工,大部分联络通道埋深都在-13 m~-20 m之间。
3国内很多盾构进出洞都采用人工冻结的方法，冻结法按冻结管的位置分成两种:一种是垂直冻结法;一种是水平冻结法。
五、小结
人工冻结法还在街区明挖施下、地下水泵站施工以及其他领域，这充分表明人工冻结法具有很强的拓展性。系统总结和发展已取得的理论研究成果和施工实践经验，对推动冻结法更加经济安全可靠的应用，拓宽冻结法应用领域具有长远的意义。随着我国经济建设的发展, 富含水困难地质条件下的城市地下工程将日益增多, 为冻结法的应用提供了广阔的空间。人工冻结法适宜于以及松软地层的隧道、地铁和地铁车站、排水泵房、地铁主干道间的联系通道、盾构施工的端头井施工，有着广阔的应用经济前景。
参考文献
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关键词：脆弱性，地铁运营，评价体系
中图分类号：U231+.2
项目： 2012年北京市哲学社会科学规划项目（12JGB022）北京地铁脆弱性及应急管理研究
1. 引言：
当前，我国城市化进程快、城市规模发展极为迅速，居民出行难成为城市首要解决的难题之一，地铁以其运量大、速度快、噪音低、保护环境、节约能源和用地等特点，有效缓解了城市地面的交通压力，带动城市发展与经济社会繁荣。城市地铁在不断扩大和发展的同时，其承担灾害的风险也在加大，地铁运营系统抵御灾害与事故的脆弱性不断地暴露出来。城市地铁由于运营期间事故的频繁发生已经影响到公众对地铁安全保障的信任，也威胁着经济发展、社会稳定、城市交通规划的发展等[1]。地铁运输安全除有一般技术系统安全的普遍性问题外，其运输特点也决定了地铁人员集中、空间封闭狭小、事故具有点-线-网传播的特殊性。
目前，针对地铁等交通运输或者城市基础设施的脆弱性研究还不甚完善。本论文将脆弱性研究引入到地铁运营系统中，对地铁运营系统脆弱性进行界定。通过对大量数据的分析与专家意见，参考相关调查问卷统计结果，建立全面科学有效的脆弱性评价体系进行评价。希望可以在进一步的脆弱性评价体系实例研究中得到广泛应用，为车站提供有效的建议与改善措施，有利于推动加强地铁抗灾害能力，弥补运营应急管理能力的缺陷。
2. 脆弱性相关研究
2.1. 脆弱性研究发展
在当今社会环境与发展的诸多问题中，对脆弱性（Vulnerability）的研究已成为学术界关注的一个焦点问题。脆弱性的研究最早集中于自然科学领域，如地下水、水资源、灾害学、生态系统等领域的探讨。由于不同应用领域间研究对象和学科视角的不同，不同学科领域对“脆弱性”这一概念的界定方式、角度、理解和内涵也存在很大差异。很多学者从各自的研究角度提出了关于“脆弱性”的不同定义，自然学家往往从环境变化和生态系统角度出发去定义脆弱性，研究的对象往往是自然的生态系统，而作为社会科学工作者，则关注从造成脆弱性的社会关系、经济、文化、政治和其他权力结构等方面来研究脆弱性，研究的对象往往是人文系统。
随着脆弱性研究的不断深入，其内涵也在不断丰富。Timmerman早在1981年就提出了脆弱性在地学领域中的概念，认为脆弱性是一种度，是灾害发生时对系统产生的不利影响的程度，而不利响应的质和量受控于系统的弹性，弹性标志着系统承受灾害事件并从中恢复的能力[2]。我国学者李鹤等（2008）对个学术领域的脆弱性概念进行了归纳与总结，他们界定脆弱性是指由于系统（子系统、系统的组分）对系统内外部扰动的敏感性以及缺乏应对能力从而使系统的结构和功能容易发生改变的一种属性[3]。詹承豫（2009）认为脆弱性是个概念的集合，包含了“敏感性”、“易损性”、“不稳定性”、“适应性”、“应对力”、“恢复力”等一系列相关概念，既考虑了系统内部条件对系统脆弱性的影响，也包含系统与外界环境相互作用的特征。
2.2. 地铁运营脆弱性定义
目前，虽然不同研究领域对脆弱性这一概念的认识日趋统一，但是关于脆弱性的本质以及构成要素的问题仍然存在较大的分歧。Adger（2006）认为脆弱性的关键是系统所承受的压力、敏感性和其适应能力[4]。Smit和Wandel（2006）则认为脆弱性是敏感程度、暴露状况和适应能力等各个组成部分在不同空间尺度下相互作用的复杂关系，并且脆弱性各个组成部分之间的关系是动态的，这种关系随着时间、地点、干扰类型以及系统特性而不断变化[5]。Gallopín（2006）则认为脆弱性主要包括敏感性和响应能力，暴露不是脆弱性的组成成分，而是应当把其看作是系统与外力干扰之间联系的一种特征。
本文认为，地铁运营的脆弱性应当包括地铁运营系统的暴露性、敏感性和适应性三个方面。承载体必须暴露于致灾因子中才有风险的存在。暴露性是致灾因子与承载体相互作用的结果表现为承载体暴露于致灾因素中的时间、频率和程度等；敏感性则描述了地铁运营过程中，对干扰因素的感知程度和承受压力的能力；适应性可以表达地铁运营期间对实际发生的或可能发生的风险进行自我调整、适应和恢复能力[6]。所以在本次的脆弱性评价体系中应充分考虑脆弱性上述三个方面的贡献度，针对每个评价指标进行脆弱性三个性质的专家打分。在脆弱性计算上，采取三个性质贡献度的方法。由于适应性的增强削弱脆弱性，固为负贡献。即：脆弱性=（暴露性+敏感性-适应性）
3. 地铁运营脆弱性因素分析
为科学建立地铁脆弱性评价体系，在脆弱性因素分析和体系指标筛选时采用客观与主管相结合的方式。基于地铁运营的现状，查阅大量地铁运营历史资料，根据较大运营事故和频发事故进行统计，同时查明事故原因。另设计相关的调查问卷，针对地铁运营相关管理人员与专家进行脆弱性相关调查。根据问卷统计结果筛选评价体系指标。
由于地铁运营系统是多专业、多任务的复杂系统，所以地铁事故的风险因素众多。对近20年国内外65起地铁典型事故的统计，其中32%事故为设备故障或设备故障导致的列车相撞、脱轨等；24%事故为火灾引起，17%由停电，自然灾害和自杀等原因引发；恐怖袭击引起的事故占16%，但影响十分重大；拥挤踩踏导致事故发生占11%，多为运营组织中出现问题。根据地铁事故类型统计，对比国内外地铁发展历史与现状。分析得到国外事故主要由火灾、恐怖袭击与设备老化导致的列车脱轨相撞事故为主。而我国地铁由于发展较晚，运营时间较短，地铁运营安全管理经验欠缺，同时面临客流量较大的情况，在管理与系统设备协调性上存在问题，导致主要的事故类型集中在拥挤踩踏、信号故障、机械设备故障等。
另外，在2013年底进行的一份地铁相关调查中，参加答题打分的地铁管理人员与专家共40人，其中收回有效问卷38份。该问卷设计为包括风险因素识别和运营状况的调查。经过统计显示管理人员和专家认为导致地铁脆弱性的因素有很多种，其中可能性较大并造成相对严重后果的有火灾、自然灾害、触电、设备故障与运营组织。这与国内外地铁事故的统计结果基本吻合。
事故频发让地铁呈现出多方面的脆弱性。从统计的事故类型来看，我国地铁运营脆弱性主要因素集中在相关运营设备上，其中包括通讯、机电、行车和监控系统。其次的脆弱性因素可以归结为安全防护、运营组织与抵抗自然灾害和应急设备系统上。
4. 脆弱性评价体系建立
地铁运营系统脆弱性在涵义上与工程系统脆弱性相似，是系统的风险程度、稳定性、安全性、可靠性等指标的综合表征。根据对运营历史资料和专家问卷统计，可以总结地铁运营脆弱性具有以下几个特点：（1）隐藏性。脆弱性是地铁运营系统的一种固有属性，是由系统自身的结构和功能所决定的，地铁运营系统正常工作状态是没有明显征兆的，隐藏在系统中。（2）动态性。脆弱性是随着地铁运营系统的运营阶段、内外部环境等因素时刻变化的，各阶段脆弱性的表现也不相同。 （3）多样性。由于地铁运营系统本身的不确定性和复杂性，导致系统脆弱性的形成原因、表现形式和影响程度各不相同。（4）扩散性。由于地铁线网运营的特性，使得脆弱性的后果将按“点一线一网”的形式迅速连锁扩散，甚至导致整个地铁系统的瘫痪。
脆弱性评价方法基本分为：指标体系评价法、图层叠置法、模糊物元评价法、函数模型评价法、危险度分析等方法。在脆弱性形成机制还没有研究清楚的情况下，指标体系是目前脆弱性评估最常用的方法。脆弱性评价体系的建立需要结合地铁安全运营管理办法，综合地铁管理人员与专家的意见建议。从人-机-环三个方面均衡全面系统的建立评价体系。脆弱性评价体系的建立与《地铁运营安全管理评价体系》和风险评价存在一定联系但也有明显区别。安全管理评价体系包括了预评价、验收和生产评价的各环节，并且从人-机-环-管四个维度进行全方位的安全性评价，但是评价指标多侧重于管理工作，多为针对人机环管四个方面的管理措施的考量。风险评价则在风险识别和风险估测的基础上，对风险发生的概率，损失程度，结合其他因素进行全面考虑，评估发生风险的可能性及危害程度，并与公认的安全指标相比较，以衡量风险的程度，并决定是否需要采取相应的措施的过程。主要侧重于对于风险本身的评价并不存在脆弱性当中涉及的适应性。
结合地铁运营脆弱性的特点，在找出地铁运营脆弱性因素的基础上，以对参与到运营的人-机-环做出客观综合的脆弱性评价为目的，分为三个维度建立脆弱性的评价体系。根据地铁运营事故统计、《安全运营管理办法》以及针对专家的问卷统计结果，建立如下的脆弱性评价体系。见图2
5. 结语
（1） 结合脆弱性发展与地铁运营特点，进行地铁运营脆弱性的概念界定与内涵分析，给出脆弱性评价中暴露性、敏感性和适应性的关系与计算方法。
（2） 通过客观史料与专家主管打分问卷统计相结合的方式来确定脆弱性因素，从而建立合理完善的脆弱性评价体系。
（3） 建立人-机-环三维度评价体系，避免了管理方面与其他方面各项指标的耦合关系。
（4） 在后续的研究中讲根据脆弱性评价体系进行实例分析，并采用德尔菲法、层次分析法、模糊评价法或多级可拓等评价方法进行评价，根据评价结果进行地铁运营在管理上的改进。
参考文献：
[1]宋守信. 城市运行中的自反性危机与反身性思考[J]. 现代职业安全，2012，01：38-39.
[2] Timmerman P. Vulnerability， Resilience and the Collapse of Society： A Review of Modelsand Possible Climatic Applications [A]. Environmental Monograph [C]. Toronto： Institute forEnvironmental Studies， Canada， 1981
[3]李鹤，张平宇，程叶青.脆弱性的概念及其评价方法[J]. 地理科学进展. 2008，27（2）：18-25
[4] Adger WN.Vulnerability.Global Environmental Change，2006 （16）3：268-281
