隧道灾害、事故及其防治技术，隧道工程师必备

提纲

一、隧道的灾害防护

二、隧道工程事故分析

隧道主要病害包括： 隧道水害、衬砌裂损、隧道冻害、震害和火灾 。

1、隧道水害与隧道防水

隧道水害的种类及其危害：

隧道渗漏水：

隧道渗漏，按发生的部位分为：拱部有渗水、滴水、漏水成线和成股射流四种，边墙有渗水、淌水两种，少数有涌水灾害。

危害：隧道渗水对隧道稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑和隧道周围水环境产生诸多不利影响甚至威胁。                

衬砌周围积水：

危害:

寒冷地区引发冻胀病害。

边墙溶洞出水

潜流冲刷：

概念：由于地下水渗流和流动而产生的冲刷和溶蚀作用。

危害：

水害的成因，可以归结为客观和主观两方面原因：

隧道的防水设计：

防水设计应考虑地表水、地下水等的作用，以及由于人为因素引起的附近水文地质改变的影响。

防水原则：防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理。

隧道防水结构多采用塑料板防水层和防水混凝土。同时要重视混凝土的“裂缝”处理。

对于承受高压水的隧道防水或防水要求高的地下工程要考虑多层防线，层层设防。

盾构隧道防水：

运营隧道的水害治理：

基本方法：

水害整治技术关键：

2、隧道衬砌裂损及其防治

衬砌裂损的常见病害：

预防措施：

整治措施：

衬砌裂缝稳定时处理：

对洞口的检查与养护：

须引起注意的方面：

3、隧道冻害

常见的冻害种类：

危害性：

隧道冻害会导致衬砌冻胀开裂，甚至疏松剥落，造成隧道衬砌结构的失稳破坏，降低衬砌结构的安全可靠性，严重影响运输的安全和正常运行。

冻害的防治：

严寒及寒冷地区隧道冻害的防治，其基本措施是：

4、衬砌腐蚀

隧道腐蚀的分类和影响因素

物理腐蚀：

化学腐蚀：

硫酸盐侵蚀、镁盐侵蚀、软水溶出性侵蚀和一般酸类腐蚀。

防治措施：

5、隧道的震害与抗震

唐山地震后

开滦唐山煤矿一号井震后

塘沽新河造船厂船体车间墙倒顶塌

被震毁的唐山市胜利桥

唐山大地震时的地缝

唐山大地震后被震弯的铁路

被震裂的公路

唐山市文化路青年宫

对隧道震害的认识：

特点：地下结构在地震作用下，由于周围岩土介质的存在，会发生不同于地面结构的响应。

隧道容易发生震害的地段与部位：

隧道震害与支护的关系：

隧道抗震加固与震害整治：

地铁震害与抗震：

1995年日本阪神地震表明，强烈地震时，地下结构震害严重；同时地下铁道延伸范围广，其间场地土的特性复杂多变，土层的液化、震陷等现象亦会对地铁造成间接影响。因此，对地铁抗震性能的研究应该引起重视。

对95年阪神地震资料总结发现，地震破坏主要特点：

6、隧道及地下工程安全与防灾

隧道火灾的危害性：

隧道和地铁建筑结构复杂、环境密闭，加上人员密集，一旦发生火灾，扑救相当困难，往往会造成重大的人员伤亡和财产损失

2003年2月18日上午，由于一名中年男子纵火，韩国大邱市地铁一号线的中央路车站顷刻间被烈焰和浓烟吞没，两列满载乘客的地铁列车被烧毁。根据韩国官方提供的数字，当时有126人死亡，146人受伤，另有318人下落不明

隧道火灾的主要原因：

1. 车辆电气线路短路、汽化器失灵、载重汽车气动系统故障等引发火灾。

2. 隧道内道路狭小，能见度较差、情况又较复杂，容易发生车辆相撞事故，也可引发隧道火灾。

3. 隧道内通行的车辆所载货物可能有易燃易爆物品，遇明火（或热源）发生燃烧或自燃。

主要防火措施： 

1.采用耐火材料

2.较长的隧道划分防火分区

3.隧道内设置自动的水喷淋灭火系统和火灾自动报警系统，以及配备各类便携式灭火器。

4.设置疏散避难设施，如避难通道、隧道两侧的诱导路、定点急救避难场所等

5.加强隧道消防管理和交通管理以及经常检查隧道的防火安全工作

地铁火灾的主要原因：

1. 地铁车站在装修、设备、办公等方面存在一定数量的可燃物，操作不慎引发火灾

2. 施工中进行焊接、切割作业以及工作人员吸烟、列车运行时产生的电弧等原因。

3. 乘客违反规定，以及车上电器设备故障等原因

4. 变配车站设备故障导致火灾

5. 人为纵火和恐怖袭击

主要防火措施：

1.车站的布局应合理，采取防火墙、水幕等措施。严格限制车站内各类易燃物品。

2.加强隧道维修施工管理。

3.地铁客车采用不燃材质制造。

4.地铁变电站、高压电缆应在地面建筑敷设。

5.设计时考虑火灾排烟要求。

6.自动监控系统；灭火淋喷系统。