地铁车站防洪思考与分析

1浅谈地铁车站防洪思考与分析摘要：本文对地铁车站水淹原因以及防洪措施进行了简要介绍。1前言在近年北京、广州、南京、武汉、上海等多个城市因暴雨发生严重内涝后，致使部分地区出现积水情况严重，一些道路基本中断，也殃及地铁车站、地下车库被淹，部分地铁线路停运。也充分暴露出城市在现化代建设的进程中对城市排水系统的规划设计、建设管理等方面的严重落后。2015年06月27日，南京地铁3号线秣周东路站与之相连的商场地下两层的积水倒灌进来，不得不临时关闭了两个出入站口；2015年07月23日下午，武汉地铁4号线王家湾站附近雨水涌入轨行区导致部分区间停运；面对城市排水系统不堪重负的情况下，如何确保地铁运营安全，应成为地铁设计者和建设者在今后地铁防洪设计、建设方面思考的重点。本文对地铁车站水淹的原因及一些解决措施进行探讨，希望对地铁车站防洪问题的解决提供一点帮助。2、造成地铁水淹的原因2.1城市排水系统的规划设计、建设、管理和高速发展的城市现代化不配套成为城市被淹和地铁被淹的主要原因和直接原因之一。在地区长时间暴雨的情况下，由于城市排水管线瘫痪不能及时泄洪，当道路积水水位达到地铁出入口、风亭百叶设计高程时，作为地平线以下的地铁车站就成为泄洪的场所，轻则车站被淹，重则列车停运。22.2地铁车站防洪规范、法规的不完善。地铁在我国的公共交通行业中属于发展较晚的一种,在国内防洪相应的规范与标准中难以对地铁有较明确的规定和要求，更没有一本针对地铁行业的专门的规范进行执行。2.3查阅近年来各城市地铁车站在地区暴雨城市内涝的情况下地铁被淹的直接原因，不外乎以下几种：2.3.1从地铁出入口、风亭、出入线段向车站或隧道涌入大量的雨水造成车站或隧道被淹；例如2011年06月23日下午北京地铁水淹停运。2.3.2从正在施工的新线隧道涌入大量的雨水流进正在运营的线路，造成隧道被淹；例如2010年广州地铁正在施工机场线隧道大量洪水涌入正在运营的地铁三号线广州东站至林和西站区间造成地铁三号线停运。2.3.3通过各穿越地铁车站结构墙的室外地铁管线套管向车站或隧道涌入大量的雨水，造成地铁被淹；例如2010年05月16日广州地铁二号线因为磨碟沙集中冷站冷冻水管穿越隧道壁的套管内保温层被浸泡进水，导致赤岗站-万胜围站段停运。2.3.4从地铁出入段线向隧道涌入大量的雨水造成隧道被淹；2.3.5地铁车站或区间现有排水设备在洪灾情况下无法及时排出大量的洪水。2.3.6隧道结构渗漏造成地铁接触网断电导致地铁停运；2.4地铁防洪抢险应急预案不完善，常态化的险情预测、抢险制度、3抢险物资、抢险人员不能及时组织到位，不能及时控制险情地进一步恶化，也是地铁被淹的原因之一。3、地铁的防洪措施3.1积极和城市各级排水行政主管部门联系，了解城市各区以往被淹的区域、路段历史记录，做好地铁车站周边市政排水管网堵塞情况的调查，地铁周边发现市政管网堵塞及时打报告要求政府主管部门及时抢修，对无法及时抢修的管线，相应车站应做好防洪抢修应急预案，有效合理地组织抢险物资、设备、队伍以备急需。积极和城市气象行政主管部门联系，做好暴雨、台风的预测.，可根据天气预报及时做好存在防洪风险地铁车站、隧道的临时防水淹措施。3.2加强地铁防洪法规及规范的完善。目前颁布的防洪标准中,在交通设施部分中未将地铁的内容列入,而地铁与防洪之间又有其特殊的关系,随着我国城市轨道交通的快速发展,全国已有28个城市将要新建一批地铁项目,使得今后地铁建设时对防洪有章可循。由于我国南北方的雨量、江海河流的洪(潮)水位变化规律变化都不一样，制定防洪标准时要有针对性和合理性。建议应组织有关部门将此部分内容尽快补充列入。3.3要严格灵活地执行已有的规范标准，在地铁设计、建设初期要充分了解站点周边水淹情况、城市历史最大雨量和台风数据、要做好地铁出入口、风亭百叶窗底设计高程和周边地势城市相对高程的对比数据分析、和城市规划部门了解站点周边市政道路、绿化、市政建筑的城市相对高程，及时最好出入口、风亭风亭百叶窗底设计4高程的调整。3.4《地下铁道设计规范》（gb50157-92）第十二章第七节防水淹技术要求,其中第12.7.1条:“车站出入口及通风亭的门洞下沿,应高出室外地面150～450ｍｍ,必要时应该设置临时防水淹措施。”建议在今后地铁规范修订时对该条要予以调整，以往有几个车站出入口及通风亭设计严格执行规范，但车站周边的地势都比地铁出入口风亭的城市相对高程高，暴雨时车站周边成为水塘，洪水从出入口风亭倒灌车站。面对城市排水系统瘫痪以及地铁出入口风亭的城市相对高程比周边地势低的情况下“车站出入口及通风亭的门洞下沿,应高出室外地面150～450ｍｍ”的规定应该是不合适的。3.5面对城市排水系统瘫痪以及逐年刷新的暴雨记录，地铁出入口风亭成为洪水涌入地铁主要途径，《地下铁道设计规范》中要求“对有盖的出入口风亭不设排水设备”的内容对目前的具体情况有点不合适，从地铁防洪的角度以及降低水淹损失的角度考虑，车站要落实逐级防洪和排水，尽量将水挡在地面，一旦洪水涌入出入口风亭，应在此部位将洪水及时反抽回地面，避免洪水通过出入口风亭涌进车站或隧道，造成运营安全事故。地铁设计、建设时要根据站点的具体情况具体对待。3.6从正在施工的换乘车站或延长线新线隧道涌入大量的雨水流进正在运营的线路，造成正在运营的隧道被淹也成为地铁水淹的风险之一。3.6.1建议车站设计阶段设计必须对换乘车站或延长线分界点隧道5防洪封堵方案、临时排洪方案等出具详细方案和图纸指导施工；3.6.2建设管理阶段需统一新建线路各工点敞口部位的挡水墙、换乘车站或延长线分界点挡水墙、土建施工区域和机电施工区域挡水墙设置标准，包含高度、强度、防水要求等内容；对不需要进行吊装作业的新线各工点敞口部位要加防雨顶棚减少雨水进入车站、隧道；3.6.3要落实逐级防水、排水方案，尽量将水挡在施工现场地面，对地理位置低洼的各工点敞口部位挡水墙外地面设置雨水收集井以便安装移动式水泵进行排水，出入口、风亭集水坑、土建施工区域和机电施工区域分界点挡水墙土建施工区域内设置临时排水泵及时将涌入车站的雨水、结构渗漏水排走，临水水泵的型号要设计核实满足防洪排水要求；3.6.4施工中对预留管线未施工的预留孔洞采用临时封堵方案，不影响今后永久管线施工，已施工好的管线孔洞同步封堵；3.6.5要求施工单位进场前报防洪排涝方案报监理业主审批，施工好的挡水墙、孔洞封堵组织专项验收，作为安全生产专项检查的制度之一。3.7地铁车站的电力、通讯、信号、集中冷站空调水、给水、排水管线都要穿过地铁的结构墙或顶板预留的套管和地面连接，套管未封堵或封堵不严，也成地铁车站或隧道水淹原因之一。建议车站设计时设计必须对管线的封堵方案出具详细方案和图纸指导施工，尤其对空调保温水管穿越结构墙要出具专项设计方案。在建设管理阶6段，施工单位监理要对管线封堵逐个检查、检验、验收，做好隐蔽工程验收记录。3.8从地铁车辆段出入段线以及高架区间向地下区间隧过度的出入洞口涌入大量的雨水造成隧道被淹。这种险情由以下几个原因造成：3.8.1设计对以往历史雨量参考数据分析、估计不足；3.8.2对出入段线、出入洞口、高架区间以及周边的雨水汇集面积计算过小；3.8.3洞口雨水泵房的设置位置设计不合理，在条件允许的情况下最好设计在两条轨道的中间，如果雨水泵房设计在一条隧道的单侧，在暴雨情况下从轨道高处的洪水径流在通过未设置泵房的隧道排水拦截沟时无法进行有效充分的拦截，导致大量雨水涌入隧道，区间废水泵房不堪重负的情况下造成隧道被淹。如果条件不允许，雨水泵房只能设计在一条隧道的单侧，那么雨水泵房前的雨水拦截沟设计要有合理、有效地深度和坡度将大部分的雨水拦截进另一侧隧道雨水泵房，就近排出地面。3.9隧道结构渗漏造成地铁接触网断电导致地铁停运也是地铁运营安全风险点之一。按设计总体要求车站的顶板和区间隧道等结构的顶板,不允许渗漏水,而对车站及隧道等的侧墙则控制其渗漏水量0.1ｌ/ｍ2ｄ。已运营的线路要加大渗漏点的检查和整改，对无法立即处理的渗漏点要加截水槽加以引导排水。3.10地铁车站或区间主废水泵房现有排水设备在洪灾情况下无法7及时排出大量的洪水，导致险情扩大，事故升级，损失扩大。如何缩短险情排除的时间，将影响和损失控制在最小的范围内，除了有效的抢险机制，快速的应急反应外，加大防洪设备设计也是必须的。新线设计和旧线改造中设计应对地铁车站隧道被水淹的不利点进行评估，对可能历史水淹的水量数据进行分析，确定合适地险情排除时间，综合考虑防洪水泵的选型、电气容量配置以及数量的多少。3.11对于越江地铁隧道必须严格按地铁规范设置防淹门，遇到地震或特殊灾害性天气时与有关部门,建立网络联系,加强对非常灾害的预测预报,及时做好关闭防淹门的各项措施,包括暂时中断地铁运营,疏散地铁乘客及有关人员,以应付突发事故的发生,使灾害的危害程度降到最低。3.12要加强安全与防灾意识。在新线的设计、建设期要综合全面地考虑防洪设计和施工，前瞻性地预测后期运营的防洪风险点；在运营期间要根据实际情况动态预测、监测地铁线路防洪风险点，做好应急抢险预案，组织充裕的抢险物资和人力，遇到险情时要快速反应、积极抢险尽最大可能降低损失。4、结束语地铁作为城市公共交通的一种在人们出行中占越来越重要地位，乘坐地铁的安全性也成为广大市民和媒体关注重点和焦点。地铁防洪作为确保地铁安全运营的措施之一，应作为地铁设计、建设、运营管理的重点之一。我们相信随着地铁防洪规范法规的完善以及地铁防洪技术的提高，洪灾对地铁安全运营的影响也越来越小。8参考文献：1、《地下铁道设计规范》（gb50157-92）2、郑健吾地铁工程的防洪对策与措施研究《城市道桥与防洪》2005年第7期；3、中华人民共和国国家标准《防洪标准》(gb50201-94)；4、中华人民共和国国家标准《水法》；5、建设部颁发的《六级人民防空地下室设计规程》