安全预评价

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南昌轨道交通集团有限公司南昌市轨道交通4号线一期工程

发布时间:2016-03-10

 

安全评价单位名称

南昌轨道交通集团有限公司

项目名称:

南昌市轨道交通4号线一期工程安全预评价报告

 

 

 :

 

南昌轨道交通集团成立于200810月,下设9个下属单位和5个合资公司,主要承担南昌市轨道交通建设的融资、建设、运营、管理职能。

南昌轨道交通线网规划为网格+放射状结构,由5条线路构成,全长198公里,共设站146座。第一轮建设规划于20097月获得国务院批准,其中1号线一期工程全长28.8公里,设站24座,总投资210亿元,将于2015年底建成通车;2号线一期工程全长23.3公里,设站21座,总投资160亿元,现已全面开工建设。包括34号线和12号线二期工程的第二轮建设规划,全长82.3公里,总投资610.9亿元,已于20144月《南昌市轨道交通34号线优化调整规划》(南昌市人民政府)和20155月《南昌市城市快速轨道交通建设规划(201520021)》(国家发展改革委员会)批复,近日获得国务院批准。

根据总体计划安排,地铁4号线路于201611月份开工,202112月底全部建成通车。为了确保地铁建得起,百姓坐得起,南昌轨道交通集团秉承弘毅拓业、和同共进的企业精神,坚持跳出南昌看南昌、跳出地铁看地铁,在借鉴国内外城市经验的基础上,创造性地提出了地铁+社区的发展模式,确定了资源变资产、资产变资本、资本变资金的发展思路。通过对地铁车站、上盖空间及沿线周边有效资源进行合理规划、综合开发,形成以地铁站点为中心的集交通、居住、餐饮、购物、娱乐、文化于一体的综合服务性社区,有效满足辐射半径内社区居民绝大部分需求,实现南昌地铁自我投资、自我开发、自我建设、自我发展的良性循环。坚持做强、做长地铁产业链条,增强地铁经济的辐射带动作用,为五年内将集团打造成资产超千亿的轨道交通综合服务型企业奠定了坚实的基础。  

2015年,南昌地铁将实现四线并进,完成融资超100亿元、投资超100亿元的双百目标,特别是南昌轨道交通1号线已2015年底通车运营,使南昌跨入崭新的地铁时代,并将开启城市发展的新格局。南昌轨道交通集团将严格按照江西省委提出的南昌要在产业发展、城市建设管理、辐射带动、作风建设上四个强起来的工作要求和南昌市委全会提出的抢占制高点、聚焦增长极、提升首位度、共筑四强梦的总体目标,努力进取,开拓创新,奋力迈出发展升级、小康提速、绿色崛起、实干兴赣的新步伐。

 

安全评价项目组长:

戴磷

技术负责人:

陈新林

过程控制负责人:

马程

评价报告编制人:

戴磷

报告审核人:

夏长喜、林大建

参与评价工作的安全评价师:

周红波、王冠、辜刚、  伟、朱小华、黄金平、黎财荣、管自强

注册安全工程师:

戴磷、辜刚、王冠、马程、黄香港、朱小华、黄金平、黎财荣、管自强

技术专家:

  伟、曹  玉、王星运、钮佳丽

到现场开展安全评价工作的人员名单:

戴磷、周红波、王冠

时间和主要任务:

 时间:2015.12.8;主要任务:安全条件符合性

评价报告:

项目基本情况

1、工程简介

南昌轨道交通4号线一期工程,是南昌一条拟建的轨道交通干线,总投资286.5亿元,项目于20155月获国家发改委批复,规划建设期为2016年~2021年。

南昌市轨道交通4号线一期工程起点为望城站,终点为昌东大道站,线路全长40.0km,其中望城站~希望大道站(不含)、艾溪湖站(不含)~昌东大道站为高架线,高架线长约7.1km,其余均为地下线,地下线长约32.9km,共设车站29座,其中高架站5座,地下站24座。与原规划相比,南昌西站至过江段由铁路北侧调整至铁路南侧。

南昌4号线一期线路串联了新建望城新区、高铁南昌西站、九龙湖新城、昌南新城滨江片区、朝阳片区、旧城中心区、青山湖区、高新区,其建设将加强望城、九龙湖新城、昌南新城滨江片区、朝阳片区、青山湖区、高新区与旧城中心区的联系,将显著缓解城市交通压力,有效改善市民出行条件,促进人员和物资、技术交流,加速人口产业的导入,促进基础工程建设,为上述地区的发展提供强有力的支持。

2、工程线路

4号线线路:江铃大道希望大道龙兴大街过赣江抚生南路抚生路桃苑大街过抚河金塔西街天佑路丁公路省府东三路贤士一路青山路民园路火炬五路艾溪湖北路昌东大道站。

3、线路设施

南昌地铁4号线(东西走向)一期,包括起点望城站至昌东大道站终点站。沿线设置:望城站、创新路站、璜溪大道站、物华南路站、希望大道站、站前南大道站(换乘地铁2号线)、岗大道站、国体中心站昌南新城站、八月湖路站、云海路站、云锦路站、云天路站(换乘地铁5号线)、灌婴路站、洪城路站、桃花路站、绳金塔站(换乘地铁3号线)、井冈山大道站、丁公路南站(换乘地铁2号线)、丁公路北站(换乘地铁1号线)、南京西路站、二七北路站(南昌地铁3号线)、财经分校站、青山湖西站、青山湖东站、民园路站(换乘地铁5号线)、火炬五路站、艾溪湖站、昌东大道站,共29站,约40.0km

该工程设一座车辆段和一座停车场。在规划希望大道南侧、恒望大道西侧地块设望城车辆段,规划用地约25ha;在火炬六路南侧,规划灰场路东侧,规划四路北侧地块内设高新停车场,规划用地约14ha

根据南昌市城市快速轨道交通建设规划,全线网在地铁大厦站附近设置1座控制中心,实现资源共享。

该工程4号线设置3座主变电站,分别为与1号线共享的彭家桥主变、以及新增的云天路主变和希望大道主变。

该工程4号线设换乘站7座,

评价目的:

根据南昌轨道交通集团有限公司委托,对其江西省南昌市规划拟建南昌市轨道交通4号线一期工程》项目进行安全预评价,其目的如下:

为贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针,确保建设项目工程中的安全设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用,保证该建设项目建成后符合国家有关法规、标准和规定,该建设项目需进行项目安全预评价。

分析工程项目中存在的主要危险、有害因素及其产生危险、危害后果的主要条件;对该项目生产过程中潜在危险、有害因素进行科学分析和定性、定量的评价,对其控制手段进行评价,同时预测其风险等级并预测其存在的危险性可能造成的事故后果等。

提出消除、预防或降低装置危险性的安全对策措施,寻求最低事故率、最低职业危害、最优安全卫生投资效益,为建设项目初步设计提供科学依据,从而实现建设项目的本质安全要求。

为安全生产监督管理部门对建设项目进行安全审批提供依据。

评价结论及建议:

一、项目的的主要危险有害因素

1、主要危险化学品物质

工程施工过程中可能涉及的危险化学品有氧气、乙炔、稀释剂、沼气、硫化氢、氟利昂等物质;工程运营过程中可能涉及的危险化学品为油漆、乙炔、稀 释剂和氩气。

2、施工期间危险有害因素

该项目施工期存在的主要危险有害因素包括坍塌、地面沉降、水淹、火灾、爆炸、机械伤害、物体打击、高处坠落、起重伤害、触电、车辆伤害等,存在噪声与振动、减压病和粉尘职业危害。工程建设过程中起重伤害事故、坍塌事故、高空坠落事故所占比例较大。

3、运营期间危险有害因素

该项目运营期期存在的危险有害因素主要有火灾、列车事故、电气事故、恐怖袭击、踩踏、中毒和窒息、机械伤害、高处坠落、水灾和起重伤害等。其中火灾为最主要的危险有害因素。运营期间存在的职业危害因素主要有噪声危害、振动危害、粉尘危害、毒物危害、照明危害。

4、重大危险源辨识

工程施工过程中涉及的危险化学品乙炔未构成重大危险源;工程运营过程中涉及重大危险源物质为油漆、乙炔,未构成重大危险源。乘客乘坐地铁可能非法携带汽油、油漆、酒精、煤气罐、液化气罐、氧气瓶、烟花爆竹等危险品,但不构成重大危险源。

5、自然灾害危险因素

自然灾害可能产生的主要危险因素有地震、洪水、雷击、坍塌、地面沉降等,而大的灾害往往伴随一种或几种次生灾害。

二、主要评价结果综述

(一)危险度评价法结果

1、预危险性分析法评价

轨道交通4号线一期预危险性分析评价表明:该工程项目在建设施工期间存在的坍塌、地面沉降、起重伤害、物体打击、触电、水灾为Ⅲ级(危险级)和在工程运营期间行车事故、火灾爆炸、触电、电气火灾、踩踏、中毒和窒息、屏蔽门轧人、自动扶梯事故、停电和重大设备故障、恐怖袭击等危险因素危险等级为Ⅲ级(危险级),应高度重视。危险因素危险等级为Ⅱ级(临界级),应引起足够注意。在预分析中发现的风险,可经在设计和管理中采取各项对策措施后,风险程度可得到有效控制,系统的安全程度是可以接受的。

2、事故树法评价

通过采用事故树分析从结构重要度来看:电流大小、通电部位、通电时间,未带防电的防护用具,身体与大地呈导通状态,身体接触设备等事件的结构重要度最大。设备触电伤亡事故发生的可能途径少于控制其不发生的途径,并且最小割集的容量较大,而最小径集的容量又比较小,所以事故控制比较容易。

3、作业条件险性分析法评价

通过采用作业区条件危险分析:该工程涉及的基础、深基、盾构、明挖及暗挖、地下连续墙和建筑结构施工等作业存在有坍塌、涌水、塌陷、地面沉降、设计缺陷危险性相对较大,其分值为≥160320,危险程度为高度危险,需要立即整改;在各种管线布置、拉杆支撑、防护栏杆、电路漏电分值为≥2070,危险程度为比较危险,需要注意;其余均在20左右或以下,属于稍有危险的范畴。工程的建设在设计和管理中采取各项对策措施后,风险程度可得到有效控制,系统的安全程度是可以接受的。

车站区间火灾模拟结构稳定性评价

1、典型车站及区间火灾安全分析评价结

    基于项目可行性研究报告,通过选择最不利工况条件对地下三层岛式换乘车站(丁公北路站)、地下三层岛式车站(站前大道站)、地上二层岛式换乘车站(创新路站)和区间隧道(国体大道站~昌南新城站区间隧道)作为典型的车站和区间,进行火灾安全性计算机模拟分析。

1)地下车站站厅火灾模式下,起火后6min内,烟气并未通过楼梯口蔓延到站台层,不会影响站台层的人员安全;站厅层的温度、CO浓度和能见度都没有达到危险限值,不会对人员疏散造成影响,站厅层的最大可用安全疏散时间大于6min,满足规范要求。

2)地下车站站台火灾模式下,开启站台候车区内排烟系统和区间事故风机进行排烟,6min内,站台层内温度、CO浓度和能见度都没有达到危险限值,不会对人员疏散造成影响;站台层与站厅层之间的楼梯开口风速满足规范不小于1.5m/s的要求;站台烟气未蔓延至站厅层,站台层的最大可用安全疏散时间大于6min

    3)地下站台列车火灾模式下,少量火灾烟气会在起火3min后进入站台层。但6min之内各站台层2.0m高度处的温度、CO浓度和能见度均未超过危险限值,不会对站台层人员安全疏散造成威胁,站台层的最大可用安全疏散时间均大于6min

    4)高架车站站厅火灾时,烟气不会蔓延至站台区域,站厅层的温度、CO浓度和能见度都没有达到危险限值,不会对人员疏散造成影响,站厅层的最大可用安全疏散时间大于6min,满足规范要求。高架车站站台火灾时,烟气能够通过自然排烟方式排出,6min内,站台层内温度、CO浓度和能见度都没有达到危险限值,不会对人员疏散造成影响。高架车站列车火灾时,烟气能够较好的控制在列车区域, 6min内,站台层内温度、CO浓度和能见度都没有达到危险限值,不会对人员疏散造成影响。

5)以国体大道站~昌南新城站区间隧道为模型,当列车于区间隧道发生火灾并停留在区间隧道时,在隧道风机和中间风井的共同作用下,火灾烟气能有效控制在着火列车的一侧区域,方便乘客向另一侧疏散,保证乘客在疏散方向上有迎面风速;在隧道疏散路径通道上,隧道内风速都满足不小于2m/s和不大于11m/s的要求,疏散路径的CO浓度、温度和能见度都保持在安全范围内。

通过本项目车站及区间火灾安全数值模拟是对部分车站及区间(丁公北路站、站前大道站、创新路站、国体大道站~昌南新城站区间隧道)进行数值模拟计算得出的结果,在进行实际项目初步设计和施工设计时,应针对不同类型的车站及区间,并结合工程的实际情况进行详细的计算和方案比选。有条件时,最好进行火灾实验验证及研究。

2、典型车站和区间结构稳定性评价结果

考虑工程实际的地质条件,对整个线路选取具有代表性的区间和车站,进行围岩稳定性分析和计算,对比分析得出如下结论:

1)基坑最大最大位移为22.8mm,位于地表下17m左右小于基坑开挖允许值(30mm),所以基坑在此地质条件的开挖及相应支护作用下,围护结构满足稳定要求。

最大地面沉降约23m≤0.15%HH为基坑开挖深度),最大地面沉降位置距离基坑边6m,满足要求。开挖期间整体稳定性安全系数K=2.19>1.4,满足要求。坑底抗隆起验算安全系数K=3.22>2.0,满足要求。云天路站运营期间,车站出现沉降,中间部位地面出现最大沉降数值为15.47mm;该沉降量对车站结构及线路运营影响较小,满足要求,车站两侧地面有一定隆起,最大隆起位移为11.47mm;该隆起量对周围管线、道路、建构筑物影响较小,满足要求。

2)民园路站基坑在施工过程中,地表最大水平位移为23mm,满足控制标准要求;围岩最大主应力为16 kPa (压应力),最小主应力为890kPa (压应力),未出现拉应力,所以,围岩处于稳定状态;地下连续墙在开挖过程中最大拉应力达到2.15MPa,小于连续墙的抗拉强度,最小主应力达到0.053MPa,小于混凝土的抗压强度,是安全的;横撑最大压轴力为1.8MN,最大拉轴力为0.095MN,小于横撑的允许轴力,安全性能够满足要求。

3)国体大道站与昌南新城站区间隧道盾构施工,塑性区分布在开挖的工作面前方约4m和拱腰附近,洞内沉降主要发生在先行洞开挖面斜上方约3m的范围内,最大沉降为20mm;隆起主要发生在仰拱部位;有效应力的最大拉应力为64kPa,最大压应力为1.75MPa。后行洞施工使得先行洞的拉应力先增大,后减小;当后行洞施工到仰拱测点断面位置时,最大拉应力达到最大,约7.8MPa;后行洞施工对拱顶影响较小,但对靠近后行洞一侧的边墙影响较大,其中当后行洞过该分析断面5m后,达到最大拉应力,值为6MPa。开挖对渗流场的影响范围在开挖面前方约2倍隧道开挖半径处。后行洞的施工改变了先行洞侧的渗流场分布,随着后行洞的施工,渗流影响范围逐渐向后行洞侧扩展,后行洞对先行洞的影响主要是后行洞中间断面前后10m,也即过后行洞开挖面与先行洞目标断面相距前后10m为主要影响区。

4)车站基坑开挖后,坑边至建筑物的地面沉降约为10mm。从地层水平位移图可看出,最大水平位移在连续墙中上部,约12mm,建筑物范围的地面水平位移约9mm。选取沿基坑纵向中部的建筑物筏板来分析,最靠近基坑侧的筏板沉降为21.30mm;最远离基坑侧的筏板沉降为17.71mm,沉降差为3.59mm

5)盾构区间隧道施工时,会对周边建(构)筑物产生影响。根据分析,从地层沉降图可看出,盾构隧道至建筑物的地面沉降约为12mm。最靠近隧道侧的桩基沉降为11.25mm;最远离隧道侧的桩基沉降为13.65mm,沉降差为2.4mm。最靠近隧道侧的桩基最大弯矩约为124kN·m,最大剪力约为150 kN。分析可知,盾构隧道施工对该建筑物及建筑物基础有一定影响,但均在可控范围内。

通过本项研究,结合国内地铁车站明挖顺作法施工的理论与实践,最后认为:南昌市轨道交通4号线一期整个基坑工程从安全系数控制要求上分析,各边坡均能满足施工期的要求,整个车站及区间基坑不会发生结构失稳破坏;从变形控制要求上分析,三层开挖后丁公北路站等基坑变形不大、周围地表沉降量不大。基本满足建筑物对变形的要求,不排除特殊建筑物对不均匀变形的特殊要求,应当加强对周边建筑物的监测量控,发现问题及时采取加固措施。

(三)安全生产条件

1、总体规划布置

对该工程可行性研究报告中总体布置、线路与轨道、供电、车辆、通风、排烟、给排水、通信、信号、防灾报警与环境监控、自动售检票、停车场、车站与区间隧道结构工程等单元安全设计的符合性评价表明,工程各单元的安全设计基本到位,总体符合城市总体规划、轨道交通线网规划和近期建设规划,满足相关技术标准和规程、规范要求;整体评价,该项目施工和运营安全建设条件设计可行。

2、规范标准要求

项目可研中尚有部分涉及安全的内容有所欠缺,需在下阶段设计中补充、细化和完善,主要包括:

1)下穿赣江、抚河,补充地铁建设对赣江、抚河的环境影响以及分析区间下穿河流的安全性。

2)明确无碴轨道设计使用年限,细化正线、配线和车场线钢轨接头设计,说明区间线路道床面逃生、应急救援通道。

3)说明牵引整流机组的负荷特性要求;对停车场内架空接触网应设置限界门;

4)按地铁设计规范(GB50157-2013)明确规定区间隧道内每个乘客每小时供应的新鲜空气量不应少于12.6m3

5)明确室外给排水管道穿越轨道的防护要求。

6)明确自动售检票系统与通信、门禁、防灾报警等系统的接口设计。

(四)安全管理现状

1、项目建设政策条件

地铁4号线一期工程技术方案综合了国内数十年积累的轨道交通工程经验,采用成熟、可靠的技术,结合该项目实际进行针对性设计,线位和车站布置比较合理,符合《南昌市城市总体规划》(20012020)、《南昌市城市轨道交通近期建设规划(20152021)》、国家发展改革委关于印发南昌市城市轨道交通第二期建设规划(2015-2021)的通知,满足GB50157-2013《地铁设计规范》、GB50446-2008《盾构法隧道施工与验收规范》、建标104-2008《城市轨道交通工程项目建设标准》等标准规范的要求。总体而言,南昌市轨道交通4号线一期工程技术方案合理,安全程度高,无重大危险隐患。

2、项目建设地质条件

地铁4号线一期工程沿线总体自然条件较好,但暗浜、流砂、管涌土层、浅层气、填土、风化岩、地下障碍物等不良地质条件、暴雨内涝对该项目的施工和运营有较大影响,应在设计和施工中高度重视;雷电、大风等其他不良气象对该项目也有一定影响。通过采取相应的技术对策和措施,可以保证该项目安全施工和运营。

3、项目建设安全条件

本该项目建筑防火技术方案总体符合GBJ50157-2013《地铁设计规范》和GB50016-2006《建筑防火设计规范》的相关要求。

4、项目建设环境条件

地铁4号线一期工程由望城站至昌东大道站,沿线经过望城新区、九龙湖新区、南昌县象湖新城、朝阳洲片区、西湖区、东湖区、青山湖区、高新技术开发区等,穿越抚生路、桃苑大街、十字街、天佑路、丁公路、青山北路等高密度建筑区,途经南昌西站、新洪城大市场、十字街、省府大院等;工程建设可能会对城市交通、管线、建构筑物基础、防洪防涝、居民生活造成一定影响,但沿线不存在影响工程建设的重大安全隐患。设计针对可能出现的环境影响,采取了相应的预防措施以减轻危害,保证施工和运营过程中人员安全与健康;建设单位、设计单位、施工单位应根据环境影响评价和本安全预评价提出的建议,保证作业环境达到有关法律法规和标准规范的要求,将施工和运营期间的作业环境影响程度控制在可接受范围之内。

5、项目建设管理条件

南昌轨道交通集团有限公司、南昌轨道交通运营有限公司已建立完整的安全管理制度,设有横向到边,纵向到底的较完善的安全生产管理体系,能够保证轨道交通4号线一期工程的安全管理符合《安全生产法》和《城市轨道交通运营管理办法》的要求。但可研报告未对安全管理人员、制度、操作规程、及安全投入、安全培训、应急预案等提出明确要求,在下阶段设计中应进一步落实。建议4号线一期工程项目部制订完善的安全责任制和安全管理目标,对参建单位和全体参建人员进行全过程、全覆盖的安全培训教育;运营期建立、健全与南昌轨道交通集团和运营有限公司统一的安全生产管理体系,确保运营安全。

三、安全技术措施

(一) 劳动安全

1)作业人员、管理人员必须具有较高的业务水平和管理水平。

2)建议下阶段加强施工期和运营期劳动安全卫生措施及危险防范措施的检查与落实,进一步健全劳动安全卫生组织机构,建立并完善事故应急预案,加强施工期、运营期安全生产教育和培训。

(二)  施工阶段

1该工程区间局部地段下穿赣江、抚河、艾溪湖,在条件许可的情况下,加深隧道埋深,确保安全。

2)对下穿地面建筑物应加强施工期监测与加固防护。

3)应加强地下“障碍物”调查,避免地下施工带来安全风险。

4根据典型区间围岩稳定模拟分析,对施工过程中出现的拉应力值产生的影响,应施工方案明确最大拉应力情况,并设置技术检测的要求;

5盾构隧道施工严格控制盾构正面平衡压力,严格控制盾构纠偏量,盾构姿态变化不可过大、过频,控制每环纠偏量不大于5mm,以减少盾构施工对地层的扰动。严格控制同步注浆和浆液质量,盾构推进中的同步注浆是充填土体与管片环间的建筑间隙和减少后期变形的主要手段,也是盾构推进施工中的一道重要工序。浆液压注做到及时、均匀、足量,确保其建筑空隙得以及时和足量的充填。及时二次补浆。

(三)车站建筑

1)本工程涉及的换乘站多为地下三层、且丁公路北站为地下四层岛式建筑结构,应按《地铁设计规范》章节28.2.1328.3.6的内容进行防火分区等相关安全设计。

2)建议施工期间注意车站与周边场地协调,降低施工风险。

3)落实出入口与建筑物防火间距。

4)应根据相关标准合理设置站台门或醒目的安全线。

5)设计中需明确指出风亭与其他建筑物或地面的距离等技术参数。

6)应进一步在初步设计中明确疏散指示标志的设置以及疏散通道和疏散门的灯光指示标志的内容。

(四)地下结构

1、地下结构设计

1)本工程结构设计应保证结构具有足够的耐久性,使用寿命为 100 年。

2)隧道净空尺寸应满足建筑限界和有关规定,并考虑测量误差、施工误差、结构变形和位移等因素的影响。

3)结构按 6 度地震烈度进行抗震验算,并在结构设计时采取相应的构造处理措施,以提高结构的整体抗震能力。

4)地下车站及人行通道应满足一级防水要求,地下区间及其它辅助隧道(含通风道)应满足二级防水要求。

5)钢筋混凝土及预应力混凝土梁式桥跨结构在列车静活载作用下,其竖向挠度不应超过梁式桥跨结构竖向挠度容许值。

6)在列车横向摇摆力、离心力、风力和温度力作用下,桥跨结构梁体水平挠度应小于等于计算跨度的 1/4000

7)混凝土收缩及徐变变形:线路辅设完毕后桥梁的徐变上拱或下挠值应满足≤10mm

8)跨河桥设计洪水频率:1/100,技术复杂、修复困难的大桥、特大桥采用1/300 的洪水频率进行检算。

2地下结构防水

1)结构设计应根据结构类型、使用条件、荷载特性、施工工艺等条件进行,并根据沿线不同地段的工程地质和水文地质条件及城市总体规划要求,结合周围地面既有建筑物、管线及道路交通状况,通过对技术经济、环境影响和使用效果等综合评价,合理选择结构形式和施工方法。

2)本工程下穿江、河相关内容,仅考虑赣江区间段设置防淹门系统,未对如抚河等区间下穿工程进行具体说明。对地下结构的设计要进行专题研究论证确定,应减少施工中和建成后对环境造成的不利影响,考虑城市规划引起周围环境的改变对结构的作用。

3)结构抗震设防烈度为6度,根据工程实际情况选择合适的分析方法,并采取必要的结构措施,提高结构和接头处的整体抗震能力。

4)地下结构的设计,应根据施工方法、结构或构件类型、使用条件及荷载特性等,选用与其特点相近的结构设计规范和设计方法,根据南昌市地质水文情况,应对地下防水设置有效的地表监测装置系统,结合施工监测逐步实现信息化施工。

5)结构设计应满足施工、运营、城市规划、抗震、人防、防火防水、防迷流的要求,保证结构按相应的设计使用年限进行耐久性设计。

6)结构设计应分别按施工阶段和使用阶段,根据承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求,进行承载力、稳定、变形、抗浮、抗裂及裂缝宽度等方面的计算和验算,并满足施工工艺的要求。

7)轨道交通结构应采取有效的“防迷流”措施,以防止杂散电流对结构物的腐蚀。

8)轨道交通结构应根据地下水位高度进行结构抗浮验算,不满足抗浮要求时须采取抗浮措施。

9)盾构法施工的区间隧道的覆土厚度不宜小于隧道外轮廓直径。确有技术依据时,允许在局部地段适当减少。正常运营阶段结构抗浮安全系数应大于1.1

10)区间隧道所选择的盾构机,必须对地层有较好的适应性,以满足地层变化大,岩性软硬不均等复杂的地质条件。

11)盾构法施工的平行或立体交叉隧道间的净距,应根据工程地质条件、埋置深度、盾构类型等因素确定,且不宜小于隧道外轮廓直径。当因功能需要或其它原因不能满足上述要求时,应在设计和施工中采取必要的措施。

12)区间隧道采用盾构法施工,衬砌宜采用具有一定刚度的柔性结构,应限制其变形和接头张开量。

13)车站及区间隧道结构的净空尺寸除满足建筑、限界、设备、人防、施工工艺及其它使用要求外,尚应考虑施工误差、测量误差、结构变形及后期沉降的影响。

14)结构设计应考虑初期支护或围护结构的作用,计算应考虑其与二衬或内衬共同受力。

15)在含水地层中,设计应充分考虑南昌市地表潜水丰富、潮湿多雨的气候条件,根据具体情况,采取可靠的疏水、排水、堵水、降水等措施,妥善处理施工期间的地下水问题。

16)南昌市地处亚热带季风气候区,气候温暖,雨量充沛,结构设计应控制混凝土的裂缝宽度,防止钢筋锈蚀,提高结构的耐久性,保证结构的使用寿命。

17)严格控制工程施工引起的地面沉降量,其允许数值应根据地铁沿线不同地段的地面建筑及地下构筑物等的实际情况确定,并因地制宜地采取措施。

18)车站结构设计应充分考虑施工过程中尽可能减小对车站周边不同的环境条件(相邻轨道交通、重要地下管线、重要的建筑物。城市交通干道等),确定相应的车站基坑变形控制保护等级。

19)对处于交通繁忙干道下、施工期间地面交通组织有特殊要求的车站,在结构实施方案中应充分考虑交通疏解的便捷性、可行性。

20)对近期规划实施线路的换乘车站,可一次性实施,与规划中其他线路远期相交或换乘的近期车站设计,可根据两工程的相互关系,采取预留等措施,以有利于远期车站施工时,对已建车站结构变形的控制。

21)地下车站必须具有战时防护功能,在规定的设防部位结构设计应按6级人防的标准进行验算,并设置相应的防护措施。

22)后续区间隧道施工应确保已运营地铁线路的正常运营。

23)两条单线区间隧道之间应设置联络通道,相邻两个联络通道之间的距离不应大于600m,联络通道内应设置双向开启的甲级防火门。

24)结构防水设计应采用“以防为主、刚柔并济、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则进行。

25)确立钢筋混凝土结构自防水体系,以混凝土结构自防水为根本,以接头防水为重点,辅以附加全包防水层加强防水的多道防线、综合治理的体系。

26)根据不同的结构形式及施工方法,选用适合的防水措施及材料。

27)盾构隧道以高精度管片结构自防水为根本,以管片接缝防水为重点,确保隧道整体防水。

(五)高架结构

1、车站高架结构

1)高架车站的结构形式应根据车站的功能和使用要求进行综合比较,采用安全可靠、经济合理、受力明确、传力简捷,并具有较好的整体性和延性的结构形式。

2)结构设计分别按施工阶段和使用阶段进行强度、刚度和稳定性计算,并进行裂缝宽度验算,同时满足施工工艺、运营、防水、防火、防雷、防迷流等要求。

3)高架车站结构净空尺寸应满足建筑限界、设备安装和使用、运营及施工工艺要求,考虑施工误差、结构变形及后期沉降的影响。

4)车站建筑结构安全等级按一级要求进行设计。

5)车站结构抗震设防烈度6度,按乙类建筑进行抗震设计。

6)基础设计综合考虑上部结构的类型、工程地质、水文地质条件及环境要求,使用要求选择合理的桩基和持力层。

7)车站结构作用着列车运行产生的周期性动荷载。结构设计应考虑动力荷载引起钢筋应力变化及混凝土应力变化的构件承受疲劳荷载的要求,即对直接或间接承受动荷载的构件进行疲劳验算。

2、区间高架结构

1)在满足使用功能的前提下,桥梁结构设计应遵循安全适用、经济合理、美观耐久、施工简捷的原则。

2) 体现以人为本的现代工程设计思想,桥梁结构设计应结合工程沿线区域规划、道路交通、周围环境、地下管线、工程地质技术条件等选择合理的结构体系。

3) 结构设计力求工厂化、标准化、系列化。并尽量减少结构类型,以简化设计和施工,也减少运营中的维修和养护工作量。

4)高架结构应优先采用预应力混凝土结构,结构除满足规定的强度、刚度外,并保证结构的整体性和稳定性,应考虑无碴、无缝长钢轨的轨道结构与桥跨相互约束而产生的纵向附加力。

5) 桥梁结构跨越河流、公路或城市道路时,桥下净空应满足有关规范和相关专业技术标准的要求,并应充分考虑结构变形、基础沉降等不利因素的影响。

6)桥梁的抗震设计应满足现行地铁抗震规范要求。

7) 桥梁结构应满足供电、通信、信号、轨道、给排水、声屏障等有关工种工艺设计及埋件设置等要求,采取必要的构造措施,满足防水、防迷流、防锈、防雷等要求。

8)设计应体现城市桥梁的要求,考虑施工方案的选择对工程进度、周边环境的影响。注重桥梁结构造型,控制建筑体量、注意高度、跨度、宽度的和谐比例,满足城市规划、环境保护、城市景观等要求。

9)高架区间设计应体现城市桥梁的要求,考虑施工方案的选择对工程进度、周边环境的影响。注重桥梁结构造型,控制建筑体量、注意高度、跨度、宽度的和谐比例,满足城市规划、环境保护、城市景观等要求。

10)结构设计应满足施工、运营、城市规划、防火、人防、防水、抗震、防杂散电流的要求。主体结构工程设计使用年限为100年,安全等级为一级。结构设计应确保其具有足够的耐久性。

11)结构设计应分别按施工阶段和使用阶段,根据承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求,进行承载力、稳定、变形、抗裂及裂缝宽度等方面的计算和验算。

(12)高架结构设计应结合工程沿线的区域规划、道路交通、周围环境、地下管线、工程地质、工期安排等因素因地制宜选择成熟、经济的结构形式

(六)供电系统

1变电所的中压继电保护设置应符合国家现行标准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》,蓄电池容量应满足交流停电情况下连续供电2h的要求。

2工程中彭家桥主变为利用原有地铁1号线合用,应对彭家桥主变设置考虑与地铁号线共享关系整体性和配套性的要求,设计对线路主变的符合性进行充分计算。

3)牵引供电系统应补充进行钢轨电位的计算校核,以确保安全及供电方案合理。

4)明确主变压器、牵引供电系统参数的有关计算条件和工况,注意核实变压器的容量是否适当,并合理归并设备容量规格,以利于运营维护。

5)在地下使用的电气设备及材料,应选用体积小、低损耗、低噪音、防潮、无自爆、低烟、无卤、阻燃或耐火的定型产品。

6)确保架空接触网的强度安全系数,应不低于现行铁路标准《城市轨道交通直流牵引供电系统》的有关规定。接触网带电部分和结构体、车体之间的最小净距,应符合《地铁设计规范》的有关规定。

7)主要控制室、计算机系统等应有防静电设施。

8)进一步落实外部电源引入方案,确保引入电源安全可靠;尽早稳定主变电所选址及外部电源走廊。

9)对中压电缆线路、牵引整流器、直流牵引馈线应设相应的保护装置。

(七)车辆系统

1)联结装置中应加设缓冲装置,应能有效地吸收撞击能量,缓和冲击。

2)在使用自动车钩时,应使司机能够识别车钩的联结和锁紧状态。

3)合理布置数量充足的车门、车窗,车门车窗的形式及性能参数,车体以及安装在车体外部的各种设备的外壳和所有的开孔、门窗、孔盖均能防止雨雪侵入。

4)车内应配齐各类消防、电器设备,并设有相应安全标志,包括电器、消防、设备等的操作警示标识等。

5)在设计中进一步明确车辆结构设计寿命、车辆密封性能、灯光照明等。

6)车站站厅站台公共区面积超过规范规定的防火分区,需要满足相关防火规范要求。

(八)线路及轨道

1)陡坡地段应根据列车动力配置、线路条件和环境条件,对列车各种运行状态下的安全性以及运行速度进行全面分析评价,确保运营安全。

2)正线、辅助线及试车线均采用1600对(根)为规范下限,应结合轨道磨耗等进一步研究提高标准的合理性。

3)正线、辅助线及试车线推荐采用60kg/m钢轨。60kg/m钢轨使用寿命长、安全可靠、可降低噪音和减少杂散电流,降低供电能耗,并具有良好的动力响应特性和更大的稳定性,在长期运营中能保持良好的平顺性,并能减少养护维修量,延长轨道使用寿命,其技术、经济综合指标最佳。因此推荐正线及辅助线采用60kg/m钢轨。

4地铁线路坡度设计,应充分考虑与高架过度段形成的坡度要求。设计时曲线超高顺坡率不宜大于2‰,困难地段不应大于2.5‰。曲线超高值应在缓和曲线内递减。无缓和曲线或其长度不足时,应在直线段递减。

(九)通风、排烟系统

1)通风与空调系统的机房应设置设备起吊和冲洗设施。

2)通风空调系统中所用到的管材应该达到《地铁设计规范》的规定,管材和保温、消声材料应采用不燃材料,当局部部位采用不燃材料有困难时,可以采用难燃烧材料。并且应该具有防腐、防潮、防蛀、耐老化和无毒的性能。

3)设置气体灭火的房间应设置机械通风系统,所排除的气体必须直接排出地面。

4)设计中应进一步明确通风与空调系统局部失效后应采取的有效措施。

5)通风与空调系统的设备、管道及配件布置应为安装、操作、测量、调试和维修预留空间位置;大型通风与空调设备的安装应考虑设置运输、安装通道及孔洞,并应能装设起吊设施,以免为设备今后的安装调试维修等带来事故隐患。

6工程区间风井设计时,应按《地铁设计规范》章节28.4.2等要求规定增加风亭的具体设计内容。

7)地下车站夏季站内空气计算温度和相对湿度应符合下列规定:

1)当车站采用通风系统时,站内夏季的空气计算温度不宜高于室外空气计算温度5,且不应超过30

2)当车站采用空调系统时,站厅的空气计算温度比空调室外计算温度低23℃,且不应超过30;站台的空气计算温度比站厅的空气计算温度低12℃;相对湿度均在40%~65%之间。

9)建议结合土建、安全门、建筑以及控制等专业进一步深化研究可调通风型站台门系统的可实施性及可靠性,使该技术更加成熟并得以落实。

(十)给、排水系统

1)线路两端及车辆段停车场的市政给排水管网暂时不能满足要求,要结合规划管网的实施情况考虑合适的过渡措施,如消防水池及小型污水处理措施。

2)应明确对该项目管道布置和敷设、地铁排水泵站以及排水泵的设置、排水设施的设计、给水系统管材以及附件的设置等。

3)建议在设计中根据车站所处位置的市政排水体制,进一步明确车站厕所污水、洗车库污水等车站局部污水处理的实际方案。

4)地铁的管道敷设应考虑热膨胀的影响。当穿过结构变形缝时,必要时应考虑防沉降措施,给水干管须固定在主体结构或道床上。

5)地铁车站及沿线的各排水泵站、排雨泵站、排污水泵站应设危险水位报警装置。

(十一)通信、信号系统

1)通信线路的铺设以及通信设备的选择应符合相关技术标准,地下直埋电缆、光缆的埋设深度等要满足相应规定,做到电缆等的绝缘措施,以及相关的防腐、安全措施。

2)为保证行车安全,在ATC控制区域内使用地铁列车限制模式或非限制模式时应有破铅封、记录或特殊控制指令授权等技术措施,且要满足相关数量要求。

3)运营线路上的车站应纳入ATS系统监控范围,涉及行车安全的应急直接控制应由车站办理。车辆段、停车场有选择的列入系统监控范围,命令的输出持续时间应保证继电联锁设备的可靠动作,其与安全相关的接口应有可靠的隔离措施。

4TP系统闭塞分区的划分或列车运行安全间隔,应通过列车运行模拟确定。建议在初步设计明确安全防护距离的计算过程,保证行车安全。

5)车内信号应至少包括列车实际运行速度、列车运行前方的目标速度,在两端司机室内均应装设速度显示、报警装置和必要的切换装置,从而确保安全运行。

6)信号系统应能控制站台站台门与列车车门的开、闭按预定顺序动作,信号系统的车载设备不得超车辆限界,信号系统的地面设备不得侵入设备限界。

7)信号设备的接地系统应满足下列要求:信号设备应设工作地线、保护地线、屏蔽地线和防雷地线等;信号设备室应设主接地板,并通过主接地板接地。室外电缆屏蔽和防雷器的接地,宜通过设于电缆引入口的接地板与主接地板相连。

8)防灾、环境与设备监控系统调度电话分机应设置在各车站、车辆段综合控制室以及车辆段的消防控制室等地点。通信系统在突发灾害和事故情况下必须满足抢险救灾和应急处理的要求。

(十二)防灾报警与环境监控系统

1)地下车站站厅、站台和设备及管理用房排烟风机及烟气流经的辅助设备如风阀及消声器等,应保证在250时能连续有效工作1h

2)站厅、站台、各种设备机房、库房、值班室、办公室、走廊、配电室、电缆隧道或夹层应设火灾探测器。建议在初步设计中近一步明确火灾探测器的设置位置。且报警区域应根据防火分区和设备配置划分。地铁站厅、站台等大空间部位每个防烟分区必须划分为独立的火灾探测区域。

3)车站FAS对车站站台门和自动检票闸门应设置开启控制装置,并显示工作状态。

4BAS布线时应符合以下要求,建议在初步设计中进一步明确:

1BAS管线布置应具有安全可靠性、开放性、灵活性、可扩展性及实用性。

2BAS布线应考虑周围环境电磁干扰的影响。

3 BAS的信号线与电源线不应共用一条电缆,也不应敷设在同一根金属套管内。

4)采用屏蔽布线系统时,应保持系统中屏蔽层的连续性,以满足系统接地的可靠性。

5)车站级硬件应按下列要求配置:

1)配置在线式不间断电源,后备时间不应小于30min

2)配置车控室紧急控制盘(IBP盘),作为BAS火灾工况自动控制的后备措施,其操作权限高于车站和中央工作站,盘面应以火灾工况操作为主,操作程序应力求简便、直接;

6)对消防泵、专用排烟风机、防排烟设备的手动控制方式,应明确须符合地铁规范19.2.17条规定。

7)地面及高架线路的架空线路与架空接触网应满足防风要求。

(十三)车辆段与综合维修基地

1)车辆段与综合基地的设计,应初、近、远期结合,统一规划,分期实施。其车辆的配置应按初期运营需要配置,以后根据运营的需要逐步添置;站场股道、房屋建筑和机电设备等应按近期需要设计;用地范围应按远期规模并在远期站场股道和房屋规划布置的基础上确定。

2)车辆段与综合基础污水处理的工艺应经当地政府主管部门批准,环境保护设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。

3)车辆段主要由运用库和联合检修库两个建筑组合构成,其它生产、生活辅助设施布置在这两个建筑组合的周围。运用库包括停车列检库、月检库、静调库、镟轮库和洗车库,以及车间辅助用房。联合检修库包括定临修库、厂架修库、清扫库、转向架检修车间、电机电器检修车间、各种部件检修车间、移车台,以及车间辅助用房。其他设施还有调机车库、设备维修车间、备品库、信号楼、变电所、办公楼、司机公寓等。

4施工和检修焊接过程使用氧气和乙炔,装修过程中使用油漆、稀释剂等。建议明确和乙炔氧气、油漆等危险化学品库的位置设计方案,并严格按照《建筑设计防火规范》GB50016-2014等相关规范进行设计。

5)车辆段与综合基地内应设救援办公室,受地铁控制中心指挥。

6)车辆段与综合基地应根据地铁供电系统的要求、车辆段的规模和布置,以及生产工艺需要等设置牵引变电所和降压变电所及动力、照明的设施。车辆牵引供电系统应根据作业和安全要求实行分区供电。当牵引供电采用接触轨方式时,车场线路的外侧应设安全防护栅栏。

74号线一期在规划希望大道南侧、恒望大道西侧地块设望城车辆段。车辆段布局合理,有效减少了车辆的空驶距离,可方便运营组织,提高车辆使用效率。基本考虑了结合交路、方便运营、检修集中、资源共享、节省用地、减少投资的特点,实现了技术性与经济性的最佳结合。

84号线望城定修段设于望城璜溪大道西南侧、320国道东南侧地块内,地块规整,面积较大,约35ha,可作为4号线定修段的建设用地。

(十四)控制中心

1)线网控制中心的建筑由1号线统一实施,已经预留该工程的生产用房和各系统设备用房。

2)控制指挥中心是轨道交通运营最为重要的生产房屋,必须具有高度的安全性和耐用性。原则上控制指挥中心不与其它房屋合建,以保证其独立性。当确实需要合建时,控制指挥中心的中央控制室和各系统设备房屋必须与其他用房保持相对独立(即具有独立的电梯和出入口通道,与办公楼或物业开发商住楼隔开),设置切实可靠的防火隔离设施。

3)中央控制室和各个系统设备房屋规模应满足该工程的要求。

本线控制中心用房建筑面积估算:

中央控制室:300m2;运营管理办公用房:150m2AFC用房:350m2;通信、信号、PISISCS等系统设备用房、维修工区用房及管理用房(包括办公和会议室等):1800m2

4)控制指挥中心建筑除应满足各系统设备的工艺要求外,还应满足建筑、结构、防火等现行规范、规定的要求,重点落实消防设备,以确保安全。

5)中央设备房由内向外,根据五条线投入运营的次序排列,预留的房间分隔后可作其它用途。

6)建筑立面设计宜与周边规划建筑物相协调。

7)线网控制中心的机电(风、水、电)设备系统由1号线统一实施完成,系统的设计已经考虑了五条线在控制中心的容量需求该工程实施时,应对控制中心的通风空调、低压配电设备进行接入,以满足该工程的使用要求

四、安全评价结论

南昌市轨道交通4号线一期工程在施工期间涉及的主要危险因素为起重伤害事故、坍塌事故、高空坠落事故;在运营期间涉及的主要危险因素为火灾。工程施工和运营过程中涉及的危险化学品未构成《危险化学品重大危险源辨识》GB18218-2009规定的重大危险源。在对该项目采用预先和作业条件危险性等分析评价的表明,工程施工期存在起重伤害事故、坍塌事故、高空坠落事故等危险因素,以及运营期存在火灾、水灾、停电、列车出轨、列车相撞、爆炸、毒物泄露等危险因素,应高度重视。

该工程采用成熟的轨道交通技术,方案可行;可行性研究提出的设计原则、线路走向、车站布置、安全设施和技术措施总体上符合国家相关法律、法规和技术标准的要求,可有效控制潜在安全事故的发生。在后续设计、施工及运营中应细化、完善并全面落实各项安全设施和对策措施;安全设施和措施应与主体工程“同时设计、同时施工、同时投入使用”。

工程在后续设计、施工和运营中应注意以下事项:

1)车站和区间结构设计应根据结构类型、使用条件、荷载特性、施工工艺、沿线地质等条件,结合所处区域的总体规划、周边环境和道路交通状况,经对技术、经济、工期、施工难度、环境影响和使用效果的综合比较,选择合理安全的结构形式和施工方案;结构设计应分别按施工阶段和使用阶段,根据承载力极限状态及正常使用极限状态的要求,进行承载力、稳定、变形、沉降、抗浮、抗裂及变形缝宽度等方面的计算和验算。

2)下阶段设计应在详细收集沿线管线、建构筑物基础等资料的基础上,对沿线主要控制点作进一步研究,稳定线位和站位,尽可能规避风险和减少对沿线建筑、管线的影响,减少工程动拆迁、桥梁拆改和管线迁改工程,尽量减小对沿线道路交通的干扰。

3)该项目区间隧道下穿赣江、抚河,应充分考虑施工对地表水体、防护排涝的影响及施工安全的不利因素,进一步优化、完善设计,施工中妥善防护,确保安全。

4)本线经过主城区内多条交通繁忙的城市快速路和主干道,道路两侧建筑物密集,地下车站多设置于商业繁荣、人群集中的路口及地段。这些建(构)筑物将对隧道施工产生重大影响,必须采取有效措施对周边建筑物进行保护,同时防止既有建构筑物对该工程施工安全产生危害。

5)对该工程穿越暗浜、流砂、管涌土层、浅层气、填土、风化岩、地下障碍物等不良地质路段,应特别加强安全技术措施,预防基坑坍塌、坑底回弹、车站结构和盾构隧道变形、地面沉降等。

6)该项目设有7个换乘站,对先期建成的换乘站要注意施工安全,做好换乘站之间的工程对接,特别是要保障通信、信号系统的互联互通,确保将来的运营安全。

7)沿线设有商业用房的车站,其布置应符合《地铁设计规范》有关规定;站厅及与地铁相联开发的地下商业等公共场所的防火防灾设计,应符合民用建筑防火规范的要求。

8)本线下穿京九铁路青山桥独立基础、从桥墩之间穿越向莆铁路桥,在设计和施工中应遵守《铁路运输安全保护条例》的相关规定,事先与铁路建设和运营管理部门协调、沟通好建设方案,确保铁路运输安全,同时也保证该工程施工、运营安全。

9)本线从桥桩之间穿越英雄大桥,应事先与英雄大桥建设和运营管理部门协调,确保道路畅通,同时也保证该工程施工、运营安全。

10)该项目初步计划建设期为2016年~2021年;建议编制详细的工程施工时程图,明确各个单项工程施工周期和关键节点,科学、合理、有序安排施工进度,在工程建设期间不得违反规定压缩工期。

综上所述,南昌市轨道交通4号线一期工程采用目前较为成熟、可靠的轨道交通工程技术,在全面落实国家有关法律、法规、标准、规范,认真落实可行性研究及本报告提出的安全对策措施后,工程安全风险能够控制在可承受的范围,工程施工和运营均能够满足安全生产要求。

提交时间:2016216

 

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