地下空间的防灾和安全技术

张丽媛 王 威

(郑州大学 土木工程学院，河南 郑州 450001)

近年来，中国的城市建设发展迅速，然而随着拆迁、剩余建设用地等问题日益严重，开发地下空间将成为解决城市化问题的重要途径，城市地下空间是宝贵的土地资源、经济资源和战备资源，同时地下空间具有良好的热稳定性、恒湿度、高仿护性和易控制性，地下空间的开发利用将在中国建设资源节约型城市方面做出贡献。然而我们在注意到地下空间有众多优点的同时也不能忽视地下空间在安全方面的缺陷，地下空间与地上相比有其独特的环境特性，在进行防灾和安全分析的时候必须注意，主要表现在以下几点:(1)封闭性，出入口的数量和布置都受到很大的限制;(2)隔离性，放生灾害时地上很难掌握地下空间的情况;(3)救灾设备规模大，难以进入地下空间;(4)远离地面，灾害发生时人们难以及时逃离。

只有认识到地下固有的防灾特性，仔细研究过去发生的灾害事例和先进国家的防灾理念和防灾技术，制定正确的政策，加强预防，才能真正做到地下空间的安全。地下空间面临的灾害主要有自然灾害和人为灾害，包括地震、水灾、火灾、空气污染、战争等，其中火灾是最具威胁的，其次是水灾，下面主要针对火灾和水灾进行论述，介绍其发生原因和预防、应对的措施。

1 火灾的原因、预仿和应对

火灾的发生原因主要有人为失误、线路老化和电气设备使用不当等，一旦火灾放生就可以诱发二次和三次灾害，火灾的危害主要是烟流，地下空间由于其封闭性烟的流动方向主要是沿着通道向出口流动，正好和人们的避难方向一致，使通道里面能见度降低，这也是造成人们迷失方向、窒息死亡的主因。随着地下开发向着大纵深和大深度的方向发展，这种情况将越发严重，同时火灾也造成了严重的经济损失，损坏了地下建筑结构，修复难度非常大。

预防火灾主要通过两种途径，一是采用不燃的结构材料，及时更换老化的线路，二是加强人们的意识，不违反地下空间的相关安全条例，这样可以大大减少火灾发生的可能性。

应对火灾的措施主要有以下两方面内容:一是建立良好的灭火系统和警报系统，装备先进的设备和器材。在地下空间布置足够多的火灾传感器，当火灾发生时能够及时向防灾总控制室传递信息，经计算机处理和人工的证实后发出警报，让现场人员听到后迅速撤离，同时传递火灾现场的信息，远距离操控灭火系统进行扑灭，开启通风排烟系统，断开相应位置的可燃气管路防止放生爆炸，使火灾刚发生的时候就被排除或者得到抑制。二是建立完善的人员逃生系统，使人们可以尽快的逃离火灾区域。当火灾发生时，人们往往非常惊恐而容易迷路，为此需要建立完善的照明和指示系统在灾害发生时指引人们有序撤离，为避免引起人们的焦虑，在建筑设置上首先要力求简洁明了，平面布置要规则，减少不必要的转折和高低分布，同时要设置防火和防烟分区，减慢火灾传递的速度，在地下中心位置设置休息广场等缓冲区，便于集中疏散人员，抚慰人们的惊慌心理。

2 水灾的原因、预防和应对

水灾素来是我国城市重点防御的自然灾害之一，我国有100 多个大城市大都临江建设，这其中部分城市的高程处于江河洪水位之下，无论是江河溃堤或者是暴雨引起的城市内涝都会殃及地下空间，此外城市给排水管道的破裂或者地下空间的水泵停止工作都会使地下空间面临浸水，相比于地上，地下空间的水灾事故虽然不多，但是一旦发生，地下空间的水位将迅速上升，造成的危害将远远超过地面同类事件，同时还会造成二次和三次灾害，因而地下空间的防水设置和应急必须得到重视。

水灾对地下空间的威胁途径主要有两种，一是发生口部灌水，大量的水通过地下空间的入口等地面设施进入其中，严重时甚至会波及整个相通区域，二是是由于发生水灾后周围地下水位的上升，工程衬砌长时间被饱和土包围，在地下空间防水薄弱的部位同样会渗入地下水，轻者污染墙面，严重者会引起钢筋的腐蚀造成结构破坏。

地下空间预防水灾的方法主要有:一是加强地面的防洪能力，使洪水可以迅速疏散，同时地下空间的出入口、进排风口和排烟口都要高于当地最高洪水位，防止水向地下空间的倒灌。在地下空间排往江河、沟渠或市政污水管的出水口，均应设置隔水阀门并布置机械排水系统，需要时将水排往其他高处以防倒灌。二是在地下空间的口部设置防护密闭门，一旦洪水淹没口部，立即关闭防护门，阻止水向地下空间深处蔓延，从长远的角度看，如果能够在地下空间深处建成大型贮水系统，不仅将减轻地面的泄洪压力，还可以将这些水处理后用于解决城市的饮用水问题。

应对水灾的主要问题是如何组织人员迅速撤离，由于普通人员对于地下环境的熟悉程度较地上要低很多，因此预先建立水灾疏散管理机制是十分重要的，对疏散方向、逃生路线进行提前规划，一旦发生水灾立即在现场组织管理人员进行指挥，抓住最宝贵逃生时间。最明显的一个例子是济南银座购物广场，2007年7月18 日由于遭到特大暴雨，济南护城河水暴涨冲毁了广场北侧的防洪设施，汹涌的大水冲毁了所有的玻璃门灌入地下广场，商场内积水达到1.6 米，正是由于管理方启动了防水灾预案，场内一万多名顾客及上千名员工安全转移，无人伤亡。

3 结论

相比于发达国家如美国、日本、法国，我国的地下空间利用的历史比较短，在建设管理经验方面不足，人们大都看到了地下空间的安全性，却往往对地下空间的防灾关注不够，但是这些灾害一旦发生都是致命的，随着我国地下空间的开发，流动人员将越来越多，不仅需要我们提前做好防护工作也需要有序地组织防灾演练，同时结合计算机、传感器、摄像头的智能联动全力应对灾害，努力做好地下空间的安全工作。

［1］关宝树.地下工程概论［M］.西南交通大学出版社.2001.231－234

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