城市地下空间防灾减灾技术课件

城市地下空间防灾减灾技术专题城市地下空间防灾减灾技术专题城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间防灾减灾技术1.2国内现状1.3城市地下空间的防灾减灾城市地下空间防灾减灾技术1.2国内现状1.3城市地下空间的防灾减灾城市地下空41.2国内现状1.3城市地下空间的防灾减灾城市地下空间防灾减灾技术1.2国内现状1.3城市地下空间的防灾减灾城市地下空5城市主要灾害分类城市地下空间防灾减灾技术城市主要灾害分类城市地下空间防灾减灾技术6非传统安全问题的涌现“9·11”、SARS、H1N1病毒等事件都促使非传统的城市安全问题受到社会各界的高度重视。非传统安全问题的严重性在于人类对其发生规律的未知。涉及的城市领域主要有：能源安全、生态环境安全、水资源安全、恐怖主义的袭击、信息系统的安全、人口安全及城市建设的安全问题等等。综合灾情观的建立城市灾害几乎包含着灾害类型的全部，且致灾机理复杂。面对日益复杂多样的灾害类型，急需倡导城市的大安全观及综合减灾观。建立一个以市长负责制的城市综合减灾体制，突破部门负责制的单灾种管理体制。常规安全建设与应急体系并进发达国家如美国、日本在防灾减灾上的成功做法是既有强大高效的综合减灾应急管理体系，同时也有长期坚持，配置合理的常规防灾基础建设。城市安全问题的新特点城市地下空间防灾减灾技术非传统安全“9·11”、SARS、H1N1病毒等事件都促使非7根据防灾学者金磊的分析，最近五十年来国际城市综合减灾应急管理体制的发展过程大致可归纳为三个阶段：第一阶段（大多在20世纪60年代以前）：

是以单项灾种部门的应急管理为主的体制，在观念上以救灾、应急救援为主导思想，并制定若干单项灾种法规。第二阶段（从20世纪60年代到90年代）：从单项灾种应急管理体制转向多灾种的“综合防灾减灾管理体制”。把灾害或危机事件的“监测、预防、应急、恢复”全过程的灾害管理对策综合起来，协调实施，形成一体化管理。第三阶段（从20世纪90年代以来）：由于国际政治环境的变化，除重大自然灾害外，国际恐怖活动日益猖獗，因此各国把“综合防灾减灾管理体制”上升到“危机综合管理体制”，形成“防灾减灾—危机管理—国家安全保障”三位一体的系统。城市地下空间防灾减灾技术根据防灾学者金磊的分析，最近五十年来国际城市综合减灾应急管理8防灾城市建设防灾城市的建设城市地下空间防灾减灾技术防灾城市建设防灾城市的建设城市地下空间防灾减灾技术9未来防灾城市示意图城市地下空间防灾减灾技术未来防灾城市示意图城市地下空间防灾减灾技术10“区域法令（ZoningOrdinance）”和“土地细分规划（SubdivsionRegulations）”也被作为减轻灾害暴露、风险和易损性的有效工具。城市地下空间防灾减灾技术“区域法令（ZoningOrdinance）”和“土地细分11从土地利用规划入手提高灾害的防治水平国际经验地质灾害填图与区划是制定减灾土地利用规划和土地审批的根基采用土地规划限制等“软”措施实施地质灾害风险带土地开发限制管理是主要的手段确立土地利用规划和土地审批在减灾管理中的法律地位城市地下空间防灾减灾技术从土地利用规划入手提高灾害的防治水平国际经验地质灾害填图与区121.2国内现状1.3城市地下空间的防灾减灾城市地下空间防灾减灾技术1.2国内现状1.3城市地下空间的防灾减灾城市地下空13建设部1997年公布的《城市建筑综合防灾技术政策纲要》中认定地震、火灾、风灾、洪水、地质破坏为现代城市主要灾害源。其他致灾要素有：气象灾害（暴雨、冰雹、大雾、雪灾、沙尘暴、雷击、高温高湿等）、爆炸、泄漏、公害致灾（环境污染）、高新技术事故、古建筑防灾、流行病灾、交通事故、工程质量事故等。城市地下空间防灾减灾技术建设部1997年公布的《城市建筑综合防灾技术政策纲要》中认定14防灾研究、监测与预警系统防灾组织指挥系统防灾专业设施系统防灾生命线系统防灾支持系统我国正在建立一套完善的防灾体系和突发事件应急体系防灾体系：城市地下空间防灾减灾技术防灾研究、监测与预警系统防灾组织指挥系统防灾专业设施系统防灾15灾害事故预防体系是从根本解决灾害威胁的第一步，包括对孕灾环境、灾害事故及承灾体易损性的分析，制定各种防灾减灾技术措施、管理措施，将事故消除在萌芽状态，或尽可能减少灾害损失。城市地下空间防灾减灾技术灾害事故预防体系是从根本解决灾害威胁的第一步，包括对孕灾环境16突发事件应急管理体系及防灾总体规划城市综合防灾总体规划城市综合防灾详细规划市域综合防灾规划城市综合防灾规划（中心城区）城市综合防灾控制性详细规划防灾设施与空间规划设计城市地下空间防灾减灾技术突发事件应急管理体系及防灾总体规划城市综合防灾总体规划城市综17灾害风险度评估灾害风险度评估城市防灾规划密集街区分析街区改造居民参与用地规划避难场所、路径建设城市防灾区划建设防灾中心建设城市总体层面街区层面城市地下空间防灾减灾技术灾害风险度评估灾害风险度评估城市防灾规划密集街区分析街区改造181.2国内现状1.3城市地下空间的防灾减灾城市地下空间防灾减灾技术1.2国内现状1.3城市地下空间的防灾减灾城市地下空191.2国内现状城市地下空间的自然属性：恒温、恒湿、密闭、绝热、节能。3城市地下空间的防灾减灾城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间的概念：

城市地下空间，一般含义为与城市建成区范围相吻合的一定深度范围内的三维实体空间，通过一定得措施，将土体挖掘出来，由周围空气、岩土、水组成的三相介质围合而成的封闭、半封闭空间。1.2国内现状城市地下空间的自然属性：恒温、恒湿、密闭、20城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间功能分类：1.地下交通运输系统地下交通综合体示意图城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间功能分类：地下交通综合体21城市地下空间防灾减灾技术2.地下公共服务设施系统地下公共服务设施示意图城市地下空间防灾减灾技术2.地下公共服务设施系统地下公共服务221.2国内现状城市地下空间防灾减灾技术3.地下市政设施系统地下市政服务设施示意图—综合管廊1.2国内现状城市地下空间防灾减灾技术3.地下市政设施系23城市地下空间防灾减灾技术研究对象防灾策略规划对策主要内容都市区促进“避灾、减灾”策略城市用地选择预测城市地下空间资源需求规模城市发展模式中心城区提升“防灾、减灾”策略用地布局城市地下空间开发利用功能与布局空间结构居住社区完善“减灾、救灾”策略应急疏散避难体系与疏散避难体系相关的地下空间规划要素与指标不同层面防灾的城市地下空间规划主要内容城市地下空间防灾体系划分：城市地下空间防灾减灾技术研究对象防灾策略规划对策主要内容都市24近年来，随着世界各地对城市地下空间如火如荼的开发，人们对城市地下空间的认识也越来越多。同时，对地下空间防灾减灾的研究也越来越多。一般而言，对地下空间的防灾减灾策略研究主要从外部防灾和内部减灾两个角度出发。城市地下空间防灾减灾技术近年来，随着世界各地对城市地下空间如火如荼的开发，人们对城市25外部防灾是指地下空间发挥的防灾功能；内部减灾是指与地下空间发生火灾、地震、爆炸等内部灾害的应对策略。城市地下空间防灾减灾技术防空洞--地下空间防灾功能的早期模式外部防灾是指地下空间发挥的防灾功能；内部减灾是指与地下空间发26城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间防灾减灾技术281.土地的有效利用2.地下流通和输送系统的效能发挥3.自然环境的改善4.自然灾害的防护城市地下空间优点5.城市防护能力的提高城市地下空间防灾减灾技术1.土地的有效利用2.地下流通和输送系统的效能发挥3.自然环29土地的有效利用城市地下空间防灾减灾技术城市地下服务—交通综合体土地的有效利用城市地下空间防灾减灾技术城市地下30地下流通和输送系统的效能发挥地铁—城市的“大动脉”南京地铁一号线地下流通和输送系统的效能发挥地铁—城市的“大动脉”南京地铁一31自然环境的改善城市地下空间防灾减灾技术充满“阳光”和“雨水”的地下空间自然环境的改善城市地下空间防灾减灾技术充满“阳光”和“雨水”32城市应对自然灾害及自身防护能力的提高城市地下空间防灾减灾技术灾难之国的启迪：东京“地下神殿”—地下雨污系统城市应对自然灾害及自身防护能力的提高城市地下空间防灾减灾技术331.进出和往来的限制2.封闭性和容积的限制3.自然采光和眺望的限制4.救援力量到位的限制城市地下空间缺点城市地下空间防灾减灾技术1.进出和往来的限制2.封闭性和容积的限制3.自然采光和眺望34▼纵观城市地下空间的优缺点，可以看出，城市地下空间的利用有许多优点，这肯定会使城市未来发展的重心向地下偏移。同时，地下空间的缺点也使灾害发生时的不可控性增强。许多灾害在地面上发生时很容易被控制，然而由于地下空间的缺点，当发生在地下空间时却造成巨大的经济损失和人员伤亡。这也迫切地需要我们去全面认识城市地下空间的主要灾害。城市地下空间防灾减灾技术▼纵观城市地下空间的优缺点，可以看出，城市地下空间35城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间防灾减灾技术36包头地下商场火灾城市地下空间防灾减灾技术包头火灾城市地下空间防灾减灾技术37地下停车场火灾城市地下空间防灾减灾技术地下停车场火灾城市地下空间防灾减灾技术38塌陷城市地下空间防灾减灾技术塌陷城市地下空间防灾减灾技术39管沟回填不实城市地下空间防灾减灾技术管沟回填不实城市地下空间防灾减灾技术40城市地下空间灾害及特征地下商场水患城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间灾害及特征地下商场城市地下空间防灾减灾技术41杭州地铁施工事故城市地下空间防灾减灾技术杭州地铁施工事故城市地下空间防灾减灾技术42北京地铁踩踏事故城市地下空间防灾减灾技术北京地铁踩踏事故城市地下空间防灾减灾技术43从饼图可以看出：火灾引起的灾害事故最多，约占到1/3；其次，施工事故发生频率也比较高，占到总事故的19%。城市地下空间防灾减灾技术从饼图可以看出：火灾引起的灾害事故最多，约占到1/3；其次，44

通过对日本地下空间灾害事故的分析可得出：火灾、爆炸、空气质量恶化等人为灾害是威胁地下空间安全的主要灾害事故。我国对地下空间灾害事故在管理时的受重视程度进行了专家调研，调研的结果为：受重视程度最高的五类灾害事故依次为火灾、爆炸、施工塌陷、空气污染、水灾。所以，在地下空间开发时，应对这些灾害事故进行有效的预防和管理。城市地下空间灾害及特征城市地下空间防灾减灾技术通过对日本地下空间灾害事故的分析可得出：火灾、45城市地下空间灾害及特征城市地下空间防灾减灾技术年份火灾损失199719981999火灾次数/次高层129710771122地下488638914059死亡人数/人高层564766地下306288340直接经济损失/万元高层9682.64650.94749.9地下14101.113350.412952.71997-1999年间我国地面高层建筑与地下空间火灾对比情况城市地下空间灾害及特征城市地下空间防灾减灾技术46时间地点起火原因伤亡损失1990.07.03四川铁路隧道列车油罐突然爆炸起火4人死亡，20人受伤1991.04.16瑞士苏黎世地铁机车电线短路，停靠后与列车相撞起火58人重伤1991.08.28美国纽约地铁铁车脱轨5人死亡，155人受伤1995.04.28韩国大邱地铁施工时煤气泄漏发生爆炸103人死亡，230人受伤1995.10.28阿塞拜疆巴库地铁电动机车电路故障558人死亡，269人受伤2000.02.24美国纽约地铁不详各种通信线路中断2000.11.11奥地利电暖空调过热155人死亡，18人受伤2001.08.30巴西圣保罗地铁不详1人死亡，27人受伤2003.02.18韩国大邱地铁精神病患者纵火198人死亡，146人受伤2003.01伦敦地铁列车撞月台引起大火140人死亡，289人受伤2004.01香港地铁人为纵火14人不适送医院2005.08.26北京地铁车辆老化，电路故障无伤亡2006.07.11芝加哥地铁列车脱轨引起火灾150人受伤20世纪90年代以来世界各地地铁火灾典型案例时间地点起火原因伤亡损失1990.07.03四川铁路隧道列车47时间地点爆炸原因伤亡损失1980.08.16日本静冈地下街管道漏气着火爆炸213人受伤1995.07.25法国巴黎地铁炸弹爆炸30人死亡，70人受伤1996.06.11莫斯科地铁列车行车产生爆炸4人死亡，7人受伤1998.07.13湘黔地铁隧道液化气槽车爆炸4人死亡，20人受伤2000.08.08莫斯科地下通道恐怖袭击9人死亡，117人受伤2004.02.06莫斯科地铁恐怖袭击39人死亡，70人受伤2004.08.31莫斯科地铁自杀式爆炸袭击10人死亡，50人受伤2005.07.07英国伦敦地铁自杀式爆炸袭击1人受伤2010.03.29莫斯科地铁自杀式爆炸袭击40人死亡，96人受伤2011.04.11白俄罗斯地铁恐怖袭击15人死亡，200人受伤20世纪80年代以来全世界地下空间结构内爆炸事件时间地点爆炸原因伤亡损失1980.08.16日本静冈地下街管48

在近十年来，地下空间灾害的灾害形式呈现多发性和突发性、多样化和严重化趋势等新特点，一些常遇的灾害如施工事故等，有明显上升的趋势；另外一些以前被忽视的灾害如地震，则正在逐渐引起人们的重视。

因此，迫切需要确定一个全新的研究领域，全面系统地开展城市地下空间各种灾害的研究和防治工作，对城市地下空间结构在各种灾害作用下的结构响应和破坏机理进行深入细致地研究，总结出其内在的规律，并据此提出适宜于地下各类结构应对于各种灾害的防灾减灾方案，以有效控制灾害损失，提高城市地下空间的安全度，进而减少甚至避免灾害的发生。城市地下空间防灾减灾技术在近十年来，地下空间灾害的灾害形式呈现多发性和49城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间防灾减灾技术50地下空间各种灾害中，火灾仍然首当其冲位于首位，另外，随着城市地下空间的大规模、深层开发利用，地下空间的内部环境越趋复杂，城市地下空间灾害种类也越发繁复，本章节着重对主要灾害的特征进行分析。城市地下空间防灾减灾技术地下空间各种灾害中，火灾仍然首当其冲位于首位，另外，随着城市511.安全疏散困难2.扑救难度大3.发烟量大4.造成的人员伤害和财产经济损失巨大地下空间火灾的一般性特征5.温度升高快，且容易形成高温城市地下空间防灾减灾技术1.安全疏散困难2.扑救难度大3.发烟量大4.造成的人员伤害521.地下街道2.地铁3.地下停车场4.共同沟地下空间火灾频发地段城市地下空间防灾减灾技术1.地下街道2.地铁3.地下停车场4.共同沟地下空间火灾频发53确认火灾位置、人员搜索、避难诱导及灭火活动困难；多与其他设施接续，蔓延、扩散的可能性大。城市地下空间防灾减灾技术转入地下的商业王国：大型地下商场确认火灾位置、人员搜索、避难诱导及灭火活动困难；多与其他设施54车辆的电气系统出火、电缆的燃烧等，使密闭空间充满烟雾，妨碍人的避难。城市地下空间防灾减灾技术西班牙马德里地铁站车辆的电气系统出火、电缆的燃烧等，使密闭空间充满烟雾，妨碍人55因空间规模大、与外部相通、空气量充足、燃烧时间长，造成初期灭火困难。城市地下空间防灾减灾技术新型智能地下停车场因空间规模大、与外部相通、空气量充足、燃烧时间长，造成初期灭56电线、电缆的火灾事故多，此时浓烟和有毒气体产生，灭火需相当长的时间。城市地下空间防灾减灾技术广州大学城“共同沟”---国内距离最长、规模最大、体系最完善的综合管沟电线、电缆的火灾事故多，此时浓烟和有毒气体产生，灭火需相当长571.因地下空间的施工造成地面沉降2.深大基坑施工引起的土体滑移3.隧道、地下管道施工对航道的影响4.大量抽取地下水和注浆等带来的影响地下空间施工诱发灾害特征5.地铁运营后对地下构筑物的影响城市地下空间防灾减灾技术1.因地下空间的施工造成地面沉降2.深大基坑施工引起的土体滑58随着地下空间的开发利用向地下深层发展，地下空间及周围环境渐趋多样性和复杂性。城市地下空间空气污染事故也日渐频发。地下空间内空气污染事故的产生主要有两方面的因素：自然因素和人为因素。城市地下空间防灾减灾技术随着地下空间的开发利用向地下深层发展，地下空间及周围环境渐趋59城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间防灾减灾技术60地震破坏特征：1.不对称的结构发生破坏更严重2.上部底层越厚，破坏越轻3.上层比下层破坏更严重4.破坏主要发生在中柱上5.纵横墙出现大量斜向裂缝（角点部位）

特别需要指出的是，我国大部分地区为地震设防区，根据地震烈度分布资料，在全国三百多个城市中，有一半位于地震基本震级为7级或7级以上的地震区，23个百万以上人口的特大城市中，有70%属于7级和7级以上的地区，像北京、天津、西安等大城市都位于八度的高烈度地震区。城市地下空间防灾减灾技术地震破坏特征：城市地下空间防灾减灾技术61城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间灾害发生机理城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间灾害发生机理城市地下空间防灾减灾技术63

全灾害的管理城市灾害管理要从单一灾害处理的方式转化为全灾害管理的方式，这包括了制定统一的战略、统一的政策、统一的灾害管理计划、统一的组织安排、统一的资源支持系统等等。全过程的灾害管理综合城市灾害风险管理贯穿灾害发生发展的全过程，包括灾害发生前的日常风险管理(预防与准备)，灾害发生过程中的应急风险管理(应急与救助)和灾害发生后的恢复和重建过程中的危机风险管理。整合的灾害管理整合的灾害管理强调政府、公民社会、企业、国际社会和国际组织的不同利益主体的灾害管理的组织整合、灾害管理的信息整合和灾害管理的资源整合，形成一个统一领导、分工协作、利益共享、责任共担的机制。全面风险的灾害管理当代灾害管理的一个重要的趋向在于从单纯的危机管理转向风险管理。把风险的管理与政府日常的公共管理整合在一起。灾害管理的特点及原则城市地下空间防灾减灾技术

全灾害的管理城市灾害管理要从单一灾害处理的方式转化为全灾害64国外城市地下空间的灾害管理主要反映在以下几个方面：1.注重防灾减灾的技术设备和技术措施2.关注城市灾害心理与安全宣传3.设置城市灾害预警系统除此之外，还提出了建设城市生命线系统。城市地下空间防灾减灾技术国外城市地下空间的灾害管理主要反映在以下几个方面：城市地下空65城市生命线系统规划管理美国提出城市道路网的规划应根据城市的地理条件及城市规模，设有足够数量的对外出口，市区道路要确保与重要交通枢纽（机场、车站、港口、码头）的连接。日本神户市重建规划将港口建设和交通网络建设和修复列为振兴“都市活力”中除产业振兴之外的主要内容，形成海、港、空相结合的交通网络和防灾中枢据点。城市地下空间防灾减灾技术城市生命线系美国提出城市道路网的规划应根据城市的地理条件及城66国外城市应急避难场所避难场所规划作为灾后附近居民的紧急疏散场地和中转地点，要求就近布置，居民可以在5～10分钟之内到达临时避难场所灾后收容附近地区居民，使其免受伤害，在相当时期内供避难居民生活的场所，配备水、电等基本生活设施居民在地震期间避难，以及灾后进行紧急救助、重建家园期间供灾民长期生活的场所，配备供水、供电、通信、物资与人员运送、卫生防疫、厕所、指挥、保卫、消防等设施固定避难场所中心避难场所城市地下空间防灾减灾技术国外城市应急避难场所避难场所规划作为灾后附近居民的紧急疏散场67当前国内城市地下空间灾害管理主要有以下方面：1.城市地下空间的利用与开发2.地下人防工程的安全保障城市地下空间防灾减灾技术当前国内城市地下空间灾害管理主要有以下方面：城市地下空间防灾681.城市地下空间的利用与开发

不同的城市、城市中不同的地段的重现期不同，规划重现期越长，建筑就越安全。因此，城市地下空间规划时灾害管理的先行工作。为防患于未然，从根本上减少城市灾害发生的几率，今天，关注城市公共安全、进行公共安全规划的改革，应当成为城市规划领域的一场革命。城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间防灾减灾技术69综合开发利用城市地下空间科学选择地下空间施工方式构建便捷通畅的地下交通系统合理安排城市地下空间用地4编制城市地下空间减灾规划应遵循以下基本原则城市地下空间防灾减灾技术综合开发利用城市地下空间科学选择地下空间施工方式构建便捷通畅70我国城市地下空间开发利用的战略是：在21世界初的30年内，在目前的基础上，采用积极稳妥的方针，加强立法和政策的制订，加强全面规范的管理，加强技术标准和规划的制订和技术人才的培养，有序、合理、综合、高效地开发利用地下空间资源。城市地下空间防灾减灾技术我国城市地下空间开发利用的战略是：在21世界初的30年内，在712.地下人防工程的安全保障

大力宣传人防工程的重要性，把完善人防工程的安全保障系统与和平时期的利用充分有机地结合起来。使其能够达到既起备战作用，又能在国民经济建设中充分发挥潜力。如：通信电缆、输水、供气管道等管线都可以利用地下人防工程来铺设。城市地下空间防灾减灾技术2.地下人防工程的安全保障城市地下空间防灾减灾技术72南京地震应急避难场所规划遵循各项法定规划原则强调功能的混合多样性合理界定空间规模等级科学建立空间网络体系建立应急能力评价体系做好前期基础研究工作南京避难场所规划工作思路城市地下空间防灾减灾技术南京地震应急避难场所规划遵循各项法定规划原则强调功能的混合多73南京市地震应急避难场所的规模等级地震避难场所类型避难方式覆盖半径（m）场地面积（hm2）人均面积（m2）适宜场地功能说明紧急避难场所就地500〉0.11居民住宅附近的小花园、公园、广场、绿地临时避难、集合的过渡性疏散场地固定避难场所集中<2000>12公园、广场、体育场馆、绿地及抗震建筑较长时期集中生活和提供救援的场所中心避难远程2000-3000>502具备相应功能的大型城市公园、广场等配置救援、水电、医疗和伤员运转中心等城市地下空间防灾减灾技术南京市地震应急避难场所的规模等级地震避难场所类型避难方式覆盖74在我国，对城市地下空间灾害管理的研究处于起步中，数据的缺失给城市地下空间防灾减灾研究带来很大的困难。因此，建立城市地下空间灾害管理数据库就显得尤为重要。在未来，城市地下空间灾害管理还应该走出城市的局域，达成城市之间的数据库构建、互联，从而将城市防灾减灾真正纳入到未来城市的发展规划中。城市地下空间防灾减灾技术在我国，对城市地下空间灾害管理的研究处于起步中，数据的缺失给75城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间防灾减灾技术4.4.1地下结构防火安全技术4.4.2地下空间动态火灾预警救援技术4.4.3城市雨洪多功能调蓄技术城市地下空间防灾减灾技术4.4.1地下结构防火安全技术4.4.2地下空间动态火灾772005年上海市地铁某标段盾构隧道进行旁通道冷冻法施工前的准备工作时，由于电焊工不慎，引燃水箱内冷却塔中的塑料散热片，引起火灾。火灾持续了约10min。火源起向下风侧约260m，向上风侧约170m隧道衬砌管片表面被熏黑。造成约15m范围内混凝土管片受到轻度到中度损伤，损伤层厚度最大达25mm城市地下空间防灾减灾技术2005年上海市地铁某标段盾构隧道进行旁通道冷冻法施工前的准781968年，德国汉堡莫尔费雷特（MoorfleetTunnel）公路隧道火灾中，隧道拱部和边墙混凝土发生了严重的爆裂城市地下空间防灾减灾技术1968年，德国汉堡莫尔费雷特（MoorfleetTunn791984年，英国萨米特（SummitTunnel）铁路隧道火灾中，隧道内最高温度达到1500℃，1900m范围的隧道衬砌受到了火灾损坏，其中严重破坏的范围为395m城市地下空间防灾减灾技术1984年，英国萨米特（SummitTunnel）铁路隧道801996年，英法海峡隧道（EuroTunnel）火灾中，600m～700m长一段衬砌受到不同程度的损伤，其中最严重的50m范围内原本厚45cm的衬砌管片混凝土剥落深度达30～40cm城市地下空间防灾减灾技术1996年，英法海峡隧道（EuroTunnel）火灾中，6811999年，勃郎峰公路隧道火灾中，最高温度达到1000℃,大火持续了55h，隧道结构受到严重损坏，拱顶局部沙化城市地下空间防灾减灾技术1999年，勃郎峰公路隧道火灾中，最高温度达到1000℃,822000年，瑞士圣哥达公路隧道火灾中，隧道内温度达到了1000℃，出事地段隧道顶部塌陷，隧道内部分路段被烧毁城市地下空间防灾减灾技术2000年，瑞士圣哥达公路隧道火灾中，隧道内温度达到了100832001年，美国霍华德城市隧道火灾中，隧道结构被严重破坏，火灾造成横贯隧道顶部直径1m的铸铁水管破裂城市地下空间防灾减灾技术2001年，美国霍华德城市隧道火灾中，隧道结构被严重破坏，火84火灾对衬砌结构的损伤爆裂耐久性降低力学性能劣化内力变化及承载力降低大变形城市地下空间防灾减灾技术火灾对衬砌结构的损伤爆裂耐久性降低力学性能劣化内力变化及承载85影响人员疏散和灭火救援工作的开展影响上部建筑以及临近构筑物正常使用功能的发挥降低地下结构的安全性，威胁隧道及地下空间日后的安全运营特别是处于高水压、软弱地层等情况下的盾构隧道、沉管隧道，可能导致密封及防水失效结构的修复和重新组织交通需要花费大量的人力和物力衬砌结构的损伤影响：城市地下空间防灾减灾技术影响人员疏散和灭火救援工作的开展衬砌结构的损伤影响：城市地下86火灾高温下大直径装配式衬砌结构体系渐进性破坏的机理：1）火灾高温作用过程中，温度在衬砌结构内呈现渐进性扩散增加的过程，使得衬砌结构体系的混凝土、钢筋、接头连接螺栓等力学性能也在时间上呈现出出渐进性劣化的过程，逐渐从初始值向失效状态过渡；2）由于火灾时衬砌内温度场分布的不均匀性不仅表现为沿衬砌结构厚度上的不均匀，同时也表现为衬砌结构体系不同部位温度分布的不均匀，使得衬砌结构体系的破坏表现出空间上的渐进性演变过程；3）火灾高温作用过程中，衬砌结构体系各位置初始受力状态不同，衬砌结构体系各位置达到破坏状态的时间也不一致。衬砌结构体系表现为从最先破坏的薄弱环节开始，随着内力重分布和转移，破坏状态逐渐蔓延，在空间上衬砌结构体系呈现出渐进性破坏的现象；4）由于衬砌结构体系的变形的延迟，在火灾高温作用过程中，由于荷载的变化及内力重分布，衬砌结构体系的变形、内力状态都处在逐渐调整、演化的过程；5）衬砌结构体系与周围地层之间的相互作用及渐进性调整与演化。

城市地下空间防灾减灾技术火灾高温下大直径装配式衬砌结构体系渐进性破坏的机理：城市地下87基本参数材料参数周围地质环境火灾基本参数结构耐火措施及救灾措施对地下结构火灾进行安全性评估城市地下空间防灾减灾技术基本参数对地下结构火灾进行安全性评估城市地下空间防灾减灾技88模糊综合评判法安全等级标准城市地下空间防灾减灾技术模糊综合评判法安全等级标准城市地下空间防灾减灾技术89抗爆裂复合盾构隧道管片可抑制爆裂，不会明显降低高温后衬砌结构的抗渗耐久性无需增厚衬砌，无需增加隧道开挖断面拼装与普通管片一样，无需增加额外施工时间可以满足工程全寿命的要求，提供了从施工到运营全程的抗爆裂能力地下结构防火保护技术城市地下空间防灾减灾技术抗爆裂复合盾构隧道管片可抑制爆裂，不会明显降低高温后衬砌结构904.4.1地下结构防火安全技术4.4.2地下空间动态火灾预警救援技术4.4.3城市雨洪多功能调蓄技术城市地下空间防灾减灾技术4.4.1地下结构防火安全技术4.4.2地下空间动态火灾91空间比较封闭，自然排烟困难，火灾发生后升温速度快，易爆发成灾对外出口少，导致疏散救援工作非常困难城市地下空间火灾安全问题的特点：扑救非常困难，因为消防人员进攻路线缺乏，很难接近火源扑救城市地下空间防灾减灾技术空间比较封闭，自然排烟困难，火灾发生后升温速度快，易爆发成灾92现有的防火疏散救援措施有：设置了监控系统、固定消防系统、疏散通道以及其他的结构防火措施，同时还制定了火灾疏散预案。现有的防火措施存在的不足之处和问题：所能够得到的火情信息比较有限，只能知道火灾探测器所在点处的温度，而对于地下空间内的整体温度分布情况了解不足；对于烟雾扩散的监控和预测能力不足；闭路电视系统的摄像头容易被烟雾遮挡而失去其作用；各系统之间的联系配合不够紧密，无法充分发挥各系统设施的功能效果；现有的火灾疏散预案多为固定性的、文字性的预案，而火灾现场的实际火情是实时发展变化的，这就使得一成不变的固定的预案无法满足实际的需求。城市地下空间防灾减灾技术现有的防火疏散救援措施有：设置了监控系统、固定消防系93火灾的误报、漏报火灾现场实时信息的获取疏散救援预案及防灾管理体系不能适应火灾现场的复杂情况

数字化应急疏散救援体系（灾害监测报警新技术、疏散救援新技术、数字化应急救援预案等）火灾预警疏散城市地下空间防灾减灾技术火灾的误报、漏报火灾预警疏散城市地下空间防灾减灾技术94总体思路结合火灾探测器收集到的数据实时重构地下空间内火灾情况下的三维温度、烟气场建立火源温升曲线与火灾类型、火源热释放速率等重要火情信息间的关系根据火势的实际发展情况来选择并实时调整疏散方案，从而达到人员疏散的最合理化火情信息获取三维温度烟气场重构数字化疏散预案城市地下空间防灾减灾技术总体思路结合火灾探测器收集到的数据实时重构地下空间内火灾情况95地下空间火灾动态预警疏散救援系统组成及功能图城市地下空间防灾减灾技术地下空间火灾动态预警疏散救援系统组成及功能图城市地下空间防灾96动态火灾预警救援技术的优点能提供火灾时大量的关键信息，包括火源点位置，火灾大小和类型，温度场，烟气扩散范围和移动速度，从而更好地指导救援疏散工作。

实时性：根据火灾探测器测得的信息实时地重构地下空间内的三维温度烟气场，从而实时地调整所执行的应急疏散救援预案。

合理性：根据地下空间内实际的火势发展情况来选择相应的疏散救援预案，从而能够保证预案实施的有效性。

火灾预警系统运行状态实时监测与评估城市地下空间防灾减灾技术动态火灾预警救援技术的优点能提供火灾时大量的关键信息，包括火97独立光纤光栅感温火灾探测系统在工程应用中城市地下空间防灾减灾技术独立光纤光栅感温火灾探测系统在工程应用中城市地下空间防灾减灾98中控室城市地下空间防灾减灾技术中控室城市地下空间防灾减灾技术994.4.1地下结构防火安全技术4.4.2地下空间动态火灾预警救援技术4.4.3城市雨洪多功能调蓄技术城市地下空间防灾减灾技术4.4.1地下结构防火安全技术4.4.2地下空间动态火灾100灾难之国日本带来的启迪城市地下空间防灾减灾技术灾难之国日本带来的启迪城市地下空间防灾减灾技术101宏伟的日本东京“地下神殿”城市地下空间防灾减灾技术宏伟的日本东京“地下神殿”城市地下空间防灾减灾技术102宏伟的日本东京“地下神殿”城市地下空间防灾减灾技术宏伟的日本东京“地下神殿”城市地下空间防灾减灾技术103多功能调蓄是在传统的、功能单一的雨水调节池的基础上发展起来的，这类设施与一般雨水调节池的最明显的区别是：暴雨设计标准较高、规模大，

而在非雨季或没有大的暴雨时，这些设施可以全部或部分地正常发挥城市景观、公园、绿地、停车场、运动场、市民休闲集会和娱乐场所等多种功能，从而显著地提高对城市雨洪科学化管理与利用的水平和效益投资比。城市地下空间防灾减灾技术多功能调蓄是在传统的、功能单一的雨水调节池的基础上发展起来的104多功能调蓄设施断面示意图城市地下空间防灾减灾技术多功能调蓄设施断面示意图城市地下空间防灾减灾技术105雨洪多功能调蓄技术具体运用：在非暴雨季节，

调蓄池保持干的状态或维持较低的正常水位。有水区域在常水位较小的水位变化范围里主要起到景观、雨水的调蓄利用和改善生态环境等作用。在无水和水位之上的高地区域则可以建造绿地、停车场、运动或其他活动场所。当发生多年一遇的大暴雨时，

利用常水位和最高水位专门设计的溢流处之间巨大的空间来贮存调蓄暴雨峰流量。减少洪峰对周边或下游重要区域的水涝灾害，暴雨过后再通过利用、排放、下渗、蒸发等逐渐恢复到正常水位，调蓄容量、集水放水方式和时间、溢流大小、景观和安全防护措施等等具体设计应该根据汇水流域、安全要求、水涝可能造成的损失评价和其他现场条件综合考虑。整个设施的设计更需要通过复杂的程序包括技术经济分析和多专业的综合分析来完成。城市地下空间防灾减灾技术雨洪多功能调蓄技术具体运用：城市地下空间防灾减灾技术106日本城市雨洪多功能调蓄设施应用实例城市地下空间防灾减灾技术日本城市雨洪多功能调蓄设施应用实例城市地下空间防灾减灾技术107我国较大规模的城市雨洪调蓄利用主要体现局限在一些已有的湖泊、水库、河道和少量的城市湿地等。也有少量的利用地下大型管渠或调节池调节暴雨峰流量，

大量应用受到许多限制。如何结合我国城市发展的现实,根据当地的降雨条件、雨水径流水质、城市生态环境状况、基础设施建设与发展水平、以及城市的总体规划，

科学、合理、安全地设计这种新型的生态型雨洪多功能调蓄利用设施。还有许多问题和复杂的因素需要考虑，有待通过深入的研究来逐步地推广实施。北京近十年平均月降雨量城市地下空间防灾减灾技术我国较大规模的城市雨洪调蓄利用主要体现局限在一108城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间防灾减灾技术城市地下空间防灾减灾技术钱七虎院士在《地下城市》一书中提及我国地