1.前 言
    　　目前我國正處于城鎮(zhèn)化進(jìn)程快速發(fā)展時期，城市人口快速增長，交通壓力日趨加大，一些特大型城市交通擁擠、阻塞的矛盾非常突出，城市軌道交通已成為城市緩解交通問題的首選方案。但近年來全球地鐵事故不斷發(fā)生，我國的北京、上海、廣州等城市地鐵也先后發(fā)生事故，造成了重大經(jīng)濟(jì)損失。城市軌道交通的安全性受到了人們越來越多的關(guān)注。因此，分析城市軌道交通在建設(shè)、運營中存在的安全影響因素，對于防止軌道交通事故的發(fā)生，改善運營的安全狀況，降低事故損失都具有十分重要的意義。
    　　城市軌道交通系統(tǒng)是一個龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程，從其建設(shè)施工到正式運營的各個環(huán)節(jié)都伴隨著巨大的風(fēng)險，要想確保地鐵建設(shè)與運營安全，就必須使參建與運營管理的每一個單位和個人都建立“大安全”概念，即利用一切可利用的技術(shù)、管理手段，依靠科學(xué)技術(shù)和技術(shù)創(chuàng)新，從每一環(huán)節(jié)入手，把風(fēng)險降低至可控制程度。通過對各種安全影響因素進(jìn)行風(fēng)險分析并及時采取相應(yīng)的防范措施，及時規(guī)避了地鐵建設(shè)、運營過程中存在的潛在風(fēng)險，確保了地鐵建設(shè)與運營的安全。
    　　2.城市軌道交通安全影響因素
    　　軌道交通安全因素從整體上來看分為建設(shè)期間安全影響因素和運營期間安全影響因素兩大類，建設(shè)期間安全影響因素主要包括建設(shè)期間地鐵車站、地鐵區(qū)間、周圍環(huán)境等影響因素；而運營期間安全影響因素主要包括自然災(zāi)害、恐怖襲擊、人為事件、火災(zāi)、運營故障等影響因素。
    　　2.1 地鐵建設(shè)期間安全影響因素
    　　與一般地面工程相比，地鐵建設(shè)項目有幾個特點：一是建設(shè)規(guī)模大，一個城市的軌道交通線路一般有百余公里至數(shù)百公里。二是技術(shù)要求高，幾乎涉及到現(xiàn)代土木工程、機(jī)電設(shè)備工程的所有高新技術(shù)領(lǐng)域。三是建設(shè)周期長，單線建設(shè)周期要4～5年，線網(wǎng)建設(shè)一般要30～50年。四是投資大，每公里造價達(dá)3～6億元，線網(wǎng)建設(shè)則需要數(shù)百億元。五是系統(tǒng)復(fù)雜，要考慮軌道交通工程的策劃、建設(shè)、運營、資源利用的關(guān)系，項目管理涉及的管理要素繁雜。六是項目質(zhì)量要求高，技術(shù)復(fù)雜，技術(shù)風(fēng)險大。地鐵與地下工程水文地質(zhì)條件、建設(shè)中的技術(shù)方案和機(jī)械設(shè)備、以及周邊環(huán)境（包括建筑物、道路和地下管線）具有復(fù)雜性和不確定性，在土木工程中最具有挑戰(zhàn)性。
    　　由于我國城市軌道交通發(fā)展歷史較短，經(jīng)驗不足，在建設(shè)中存在著一些不容忽視的問題和不安全隱患，對潛在技術(shù)風(fēng)險缺乏必要的分析和論證，以及人們對客觀規(guī)律認(rèn)識不足、管理不到位，在上海、北京以及新加坡和發(fā)達(dá)國家都出現(xiàn)過不同程度的地鐵工程安全事故，造成了重大經(jīng)濟(jì)損失。但由于諸多原因，我國地鐵設(shè)計、建設(shè)、管理以及安全防范等方面還存在許多問題和不足。
    　　2.1.1 地鐵車站建設(shè)安全影響因素
    　　地鐵車站施工安全主要存在以下影響因素：不良地質(zhì)條件；圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量存在隱患；地基加固失效；降水方案不合理；支撐體系失穩(wěn)；承壓水突涌及坑底隆起；基坑坍塌；主體結(jié)構(gòu)樓板澆筑時失穩(wěn)；主體結(jié)構(gòu)混凝土開裂；主體結(jié)構(gòu)防水層質(zhì)量失效；車站整體上浮等。
    　　2.1.2 地鐵區(qū)間建設(shè)安全影響因素
    　　地鐵區(qū)間施工安全主要存在以下影響因素：盾構(gòu)進(jìn)出洞洞門圈土體流失；拆除封門后出現(xiàn)涌土、流砂；盾構(gòu)掘進(jìn)面土體失穩(wěn)；盾構(gòu)掘進(jìn)地面變形過大；盾構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)涌土、流砂、漏水；盾尾密封裝置泄漏；管片破損或就位不準(zhǔn)；管片接縫滲漏；注漿管堵塞；盾構(gòu)機(jī)械設(shè)備故障；旁通道管片開裂、滲漏；旁通道開挖面土體失穩(wěn)；旁通道支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)；旁通道凍結(jié)導(dǎo)致地層凍脹和融沉等。
    　　2.1.3 地鐵周邊環(huán)境建設(shè)安全影響因素
    　　地鐵周邊環(huán)境施工安全主要存在以下影響因素：鄰近建筑物變形及破壞；鄰近管線變形及破壞；鄰近路面變形及塌陷；鄰近已建、擬建軌道交通變形超標(biāo)；被拆遷建筑的外接管線，特別是電力、燃?xì)獾裙芫€的切斷、檢查不當(dāng)引發(fā)事故；建設(shè)期間臨時交通標(biāo)志沒有設(shè)置或設(shè)置不當(dāng)。
    　　2.2 地鐵運營期間安全影響因素
    　　目前，北京、上海、廣州、天津等地的地鐵已相繼建成并投入運營，深圳、南京兩市也已動工新建地鐵。另外，重慶、成都、青島等城市的地鐵建設(shè)也已經(jīng)報請國家批準(zhǔn)立項。據(jù)統(tǒng)計，我國地鐵已通車線路總長達(dá)500余公里，日客流量達(dá)千萬人次。但由于諸多原因，我國地鐵運營設(shè)計、管理以及安全防范等方面還存在許多問題和不足。
    　　3.城市軌道交通安全技術(shù)防范措施
    　　3.1 地鐵建設(shè)安全防范措施
    　　隨著地鐵建設(shè)的不斷深入，地鐵建設(shè)的技術(shù)風(fēng)險控制工作已經(jīng)引起工程界的高度重視，理論研究和實踐探索都在不斷深入，以下為加強(qiáng)地鐵建設(shè)安全技術(shù)防范措施：
    　　(1) 加強(qiáng)工程風(fēng)險管理與技術(shù)風(fēng)險控制；采用遠(yuǎn)程監(jiān)控管理；(2) 切實加強(qiáng)地鐵規(guī)劃、勘察、設(shè)計和施工管理；(3) 加強(qiáng)選擇施工方案的技術(shù)論證； 4) 確保施工質(zhì)量，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行施工；(5) 加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)測與遠(yuǎn)程監(jiān)控，實現(xiàn)信息化動態(tài)施工；6) 建立暢通的重大風(fēng)險處理機(jī)制；(7) 建立嚴(yán)謹(jǐn)管理制度，倡導(dǎo)“產(chǎn)學(xué)研”體制。
    　　4.城市軌道交通安全重點研究方向
    　　鑒于城市軌道交通安全與耐久性研究現(xiàn)狀的嚴(yán)重性和緊迫性,應(yīng)加大對目前研究尚薄弱而又意義重大的相關(guān)課題研究力度,把握國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和動態(tài),分析存在的問題和不足之處,明確今后的重點研究方向；研究方向主要包括以下幾個方面:
    　　(1) 積極開發(fā)與研究基于地鐵結(jié)構(gòu)監(jiān)測與檢測信息進(jìn)行自動反饋分析與耐久性評價、安全性預(yù)報的軌道交通遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的最大優(yōu)點是可以提供一套遠(yuǎn)程監(jiān)控的管理模式，管理者能夠快捷方便地獲得地鐵工程建設(shè)和運營管理的相關(guān)信息，同時可以發(fā)現(xiàn)問題，抓住重點，參考專家意見采取措施，從而把管理、監(jiān)督、建議、控制與科研結(jié)合起來，對提高地鐵安全管理水平有重大意義。
    　　(2) 由于各種不確定性原因或環(huán)境水土荷載變化而致地鐵結(jié)構(gòu)承受荷載過大或偏壓,產(chǎn)生裂縫和破壞。另外,結(jié)構(gòu)荷載及應(yīng)力狀態(tài)變化也能引起混凝土孔隙率的變化而可能降低其抵抗各種侵蝕性物質(zhì)的能力。荷載力學(xué)變化引起的結(jié)構(gòu)裂損而影響地下結(jié)構(gòu)耐久性的機(jī)理及其使用壽命預(yù)測的研究。
    　　(3) 地鐵結(jié)構(gòu)及其周圍地層變形、土體長期流變對地鐵結(jié)構(gòu)使用功能和安全壽命的影響規(guī)律,對于地鐵隧道尚需考慮縱向不均勻沉降對其使用壽命影響的預(yù)測與控制技術(shù)的研究。
    　　(4) 鄰近建筑物、基坑、隧道施工對已建地鐵結(jié)構(gòu)的影響分析；地鐵隧道疊交或平行施工引起的土層位移場分布規(guī)律；地鐵車站平行換乘的影響規(guī)律分析。
    　　(5) 巖土介質(zhì)環(huán)境下的耐久性影響因素及作用機(jī)理等相關(guān)基礎(chǔ)研究；可考慮以損傷力學(xué)及斷裂力學(xué)原理對地鐵結(jié)構(gòu)混凝土材料的斷裂失穩(wěn)進(jìn)行研究、分析。
    　　(6) 地鐵結(jié)構(gòu)耐久性劣化綜合疊加效應(yīng)(多因素交叉影響)研究、地鐵結(jié)構(gòu)耐久性評價函數(shù)或數(shù)學(xué)模型研究；荷載、裂縫、差異沉降、地下水滲流與變異、土壓力變化、施工過程以及支護(hù)結(jié)構(gòu)等對地鐵結(jié)構(gòu)耐久性及安全評估研究；裂損結(jié)構(gòu)在侵蝕性物質(zhì)作用下的裂化規(guī)律研究,施工工藝與質(zhì)量對地下結(jié)構(gòu)使用壽命影響的預(yù)測與控制。
    　　(7) 研究地下水滲流對地鐵結(jié)構(gòu)物使用壽命的影響機(jī)理、預(yù)測原理及防治對策,滲流與侵蝕性物質(zhì)耦合作用下對混凝土的裂損規(guī)律與結(jié)構(gòu)耐久性的影響,靜力水頭動態(tài)影響危害的預(yù)測與防治。
    　　(8) 加強(qiáng)地鐵結(jié)構(gòu)的安全風(fēng)險評估方面研究，發(fā)展與研究地鐵結(jié)構(gòu)的耐久性及健康度進(jìn)行監(jiān)測與評價的理論、項目、技術(shù)與方法,尤其發(fā)展完善的無損檢測技術(shù)手段與長期監(jiān)測項目。
    　　(9) 積極開發(fā)與研制新型高強(qiáng)度、高耐久性的管片、混凝土材料以及各種防水材料。
    (10) 加強(qiáng)電氣系統(tǒng)、車輛系統(tǒng)、通風(fēng)排煙系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、通信、信號系統(tǒng)、公用工程及輔助設(shè)施等領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用研究。
    11) 加強(qiáng)地鐵運營車站與區(qū)間的反恐、防災(zāi)以及安全管理方面的課題研究與防范措施研究。