城市地下交通空间安全技术研究

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1、城市地下交通空间安全技术研究第1章绪论1.1城市地下交通空间发展概述社会的快速发展使得城市人口迅速增长，汽车作为人们出行最便利的交通工具，在短时间内占据了城市的全部地面道路，反而阻止了人们的出行。北京作为中国的首都，这种由汽车造成的地面道路拥堵更是名列前茅，根据荷兰交通导航服务商发布的拥堵排名，北京拥堵指数排名世界第15位。随着时间的推移，城市人口还将快速膨胀，到2050年，世界人口将达到93亿[1]。城市地面交通拥堵将会更加频繁的表现出来，如何治理尤为迫切。城市地下空间国际学术会议提出来21世纪是人类开发利用地下空间的世纪。地下交通作为一种快速便捷的交通方式，能有

2、效的利用城市空间、改善拥挤、优化城市功能、缓解交通压力、增加绿地，保护地面景观，减少尾气和浊气的直接排放，在近百年的国际城市复兴和新城镇建设过程中，得到了快速度发展。1863年地球上第一条地下轨道在伦敦建成，此后，发达国家便纷纷在地下修建铁路。美国、俄罗斯、瑞典、加拿大、日本与芬兰等发达国家对城市地下空间的利用更是走到世界前列，达到当时世界最高水平。而后，发展中国家印度、埃及、墨西哥等国家在上世纪八十年代也开始在地下兴建铁路并合理利用地下空间。我国地下轨道交通起步于六、七十年代。最早是由北京、天津开始修建地下铁路，但是大规模的地下交通空间开发出现在2000年以后。目

3、前我国城市地下铁路正以前所未有的势头快速发展，追赶世界先进水平[2]。城市地下轨道交通作为城市交通的大动脉，具有快捷、运客量大的特点，是大城市发展的必然选择。但作为新兴交通方式，地下交通的特殊性也使得其对安全提出更高的要求。通过对地下交通空间环境的分析可以得出，城市地下交通空间具有火灾风险高、烟气传播迅速、人员疏散困难、人员密度高、行人组织不易，标识系统不完善等特点。隧道内一旦发生火灾，造成的后果比地面道路更为严重。国内外有许多学者及机构花费大量的时间、精力、财力及物力对地下交通空间的安全展开研究，取得了许多研究成果。然而城市地下交通空间安全技术研究的方面多而复杂，

4、涉及到地铁、地下快速道路、地下人行通道、地下交通联系隧道等的安全设计、正常运营、紧急疏散、应急救援等方面。而目前国内对城市地下轨道交通安全性研究明显滞后于发达国家。因此，结合已有的研究成果，对新型的地下交通空间安全技术进行研究十分必要。.1.2研究内容城市地下交通系统从功能上来说分为四类：城市地下轨道系统、城市地下道路系统、城市地下步行街系统及城市地下停车场。城市地下轨道系统包括地铁、轻轨及城市铁路，随着城市化的发展，城市地下轨道系统已经成为地下交通最重要的组成部分。城市地下道路系统包括城市地下快速道路、城市地下联系隧道等，城市地下道路系统作为轨道交通系统的补充，在

5、缓解城市交通压力方面，有着不可替代的地位，正越来越多的受到世界各大城市的青睐。我国人口众多，土地资源短缺，轿车普及率虽然不高，但道路以车多为患。修建地下轨道固然可以解决一部分公共交通问题，但从城市发展的长远趋势来看，地面交通拥堵主要来自于小汽车，因此，轨道交通仍然不能解决大城市交通拥堵的现状。在城市的繁华段建设地下快速道路，能避开地面建筑，达到两点间最短距离，从而快速分流地面小汽车，如果能有三分之二的小汽车分流到地下快速道路，则可以从根本上解决城市地面交通拥堵问题[3]。我国地下道路网的建设目前还处于起步阶段，尚未形成一套完整的技术体系，地下道路的通风照明、防灾救援

6、、交通控制、视野差等问题，在国际上也属于前沿性课题。因此，地下道路系统的研究迫在眉睫。根据北京市规划，为了缓解道路交通的拥堵，北京市将建设核心区南北地下快速通道，加快建设西二环、东二环、台基厂大街、西山隧道等六条地下快速通道工程。在城市中心区修建超长城市快速地下道路在国内尚属首例。.第2章地下快速道路火灾烟气蔓延特征及控制策略研究2.1地下快速道路火灾发生的原因及特点城市地下快速道路是城市范围内交通系统中的新兴的一部分，主要是指地面以下机动车车行道路。城市地下快速道路是解决未来中心城市交通拥堵的新途径。城市地下快速道路大多位于成城市繁华地区，隧道内机动车流量往往较大

7、。且地下快速道路区间较为封闭，视野狭窄，以单向行驶道路为主，车速较高。发生事故时，如果处理不及时，极易产生碰撞，甚至导致连环车辆事故的发生，引起隧道火灾的发生，造成的后果非常严重。根据对北京市地下道路及隧道发生的事故进行统计，地下道路事故发生的季节、车型、碰撞方式、原因及车辆数见图1-图5[19]。由图2-1至2-5可以归纳为，冬季、大货车、车速过快、追尾构成了地下道路事故的主要因素。（1）大客车引起的火灾。隧道内大客车是最容易发生火灾的类型，由于大客车动量大，操作没有小汽车灵活，发生危险时，相同的反应时间内，大客车的制动距离大于小汽车，因而在隧道内，大客车发生