地鐵人防工程的設計與施工分析

王彬、丁海偉

[1.海南科技職業大學，海南海口571126；2.寧波軌道交通培訓學院（黨校），浙江寧波315101]

0 引言

進入21世紀以來，我國綜合國力不斷增強，交通基礎設施建設日漸完善。在2010年前，我國擁有地鐵的城市僅有北京、上海、廣東、深圳，但時至今日，國內幾乎所有的省會城市都擁有了地鐵，并形成了四通八達的地鐵網絡，成為人們出行的最優選擇。地鐵快速發展的背后，乘客對安全的要求也不斷升級。地鐵人防門的設計與質量，關系到人民的生命安全，也關系著城市地下交通的正常運行。

在進行人防工程的設計、施工時，必須嚴格遵循“以人為本”的原則，同時結合實際情況，根據設計、施工的技術要點，加強設計，做好施工過程中的各項重點工作，以提高工程的設計和施工質量。

1 地鐵人防工程設計的具體要求

地鐵人防工程涵蓋的領域非常廣，其工作環境惡劣，工期短，因此，必須根據工程的具體條件，嚴格按照前期的設計和施工過程中的具體技術要求和規定，進行操作。在設計時，一般應從建筑結構設計、通風設計、人防裝備設計、平戰轉換設計等方面入手[1]。

1.1 地鐵人防工程建筑及結構設計與施工分析

在地鐵人防工程的施工中，一處防護單元通常包括一座地下站臺及鄰近的區間，各防護單元由一段封閉隔離門隔開，為地鐵工程建設與養護管理帶來便利。

為了方便人防設備的日常養護和維修，地鐵站臺中的所有管線和電纜，都要采用預先埋設的管壁套管，并進行密封保護，以保證車站的正常運行和戰時人防工程的安全。

在設計地鐵人防結構時，既要嚴格按照相關行業技術標準和規范執行，又要考慮結構的承載力極限和正常使用的極限條件，對結構的承載力、變形、裂縫寬度等指標通過鹽酸法計算，以保證結構設計的科學性和合理性。

1.2 地鐵人防工程通風設計與施工

在工程的通風設計中，對于全線設防的地鐵站，應根據不同的通風條件和要求，分別采用潔凈通風、隔離防護等措施。在地鐵站臺潔凈通風系統的設計中，應根據清潔區的遮蔽率和新風量計算的相關標準，綜合分析、確定其新風量。在進行人防通風系統設計時，需要考慮人防通風條件下各種閥的開啟和關閉，要留意通風系統中的冷卻管和多機冷媒管。在通過風道時，人防門框的結構部分，要預先埋設穿墻套管，并采取密封措施，確保其施工質量滿足要求[2]。

1.3 人防門的設計要點

人防門在設計的過程中，務必做到前思后想，切不可思維簡單，不與其他環節相聯系。否則，安全得不到保障，乘客的生命安全、城市的正常運作都會受到影響。地鐵人防門在設計過程中，要格外重視人防門和土建接口、限界接口、接觸網接口、軌道結構之間的設計，務必將安全放在第一位，保證設計的合理性，切實可行。同時，還要根據不同地方的、不同地形、不同要求選擇不同的人防門形式，做到因地制宜，一線一方案。

此外，設計時還要具備憂患意識，一趟線路至少準備兩個可行方案，盡可能想到施工過程中可能出現的問題，并給出合理的解決方案。要秉持為人民服務的理念，地鐵是人們出行的工具，務必做到“一切為了人民”，把人民的生命、財產安全放在第一位。生命大過天，安全是最重要的執行準則，在任何設計面前都不能漠視生命。

1.4 與土建接口設計要點

第一，地鐵人防門要和地鐵車站總體的設計情況相結合，在安全的基礎上做到風格統一，不要過分標新立異。設計時，要把地鐵區間人防門的區間風井、端部、井內當作重中之重，切不可掉以輕心，在必要的情況下，還可以進行暗挖區間設計。

第二，地鐵人防門的設計應該盡量選擇直線段，避免曲線段。因為，直線段的安全系數相對曲線段來說高一些，且車速較易控制。但如果地鐵區間門的設計實在避不開曲線路段，應該在設計時做出一些必要的調整，保證地鐵的安全運行，乘客的安全出行。

第三，如果地鐵人防門的設計必須要在曲線段，那么為了更高的安全系數，應加寬、加高人防門的門洞，確保地鐵人防門與岔道和直緩點的距離在25m以上。

第四，人防門的朝向盡量不要朝上，朝上的安全系數相對不高，如果由于不可抗力必須要朝上的話，要保證上坡坡度小于15o，這樣才能保證地鐵的安全運行。

第五，設計時，務必考慮到信號轉轍器、指示燈，要合理設計，避免人防門與信號指示燈、轉轍器之間發生沖突。地下交通系統網絡同樣比較復雜，如果設計時不能綜合考慮，就容易引發一連串的事故，產生不可預計的后果。所以，在設計時就要見微知著，把可能發生的危險降到最低。

第六，在設計人防門與限界接口時，也要注意。地鐵人防門的正線區間防護密閉隔斷門以及入場線外的密閉門的高度和寬度都必須符合國家的相關標準及要求。就實際設計來說，其設計高度和其所在區間的隧道相關，也可以直接采用限界值，確保上接觸網的門洞在軌道面上方，且要保證在軌道面上方至少455cm。位于直線段的地鐵人防門的寬度應在388cm以上，才能保證地鐵的安全運行。地鐵人防門位于曲線段時，上述的人防門寬度和高度值便不適用了，需要根據實際情況進行加高、加寬處理，以此來保證地鐵的正常運行。

第七，在進行人防門與接觸網接口設計時，地鐵的行車區間防護密閉隔斷門與防護密閉門的距離應控制在2m 以內，否則乘車人員就可能因為區間過大而踩空，造成安全事故。而且，人防門與接觸口要采用小錨段的形式，并將每一個錨點的左右偏差控制在15cm 以內，保證人防門與接觸網口連接的合理性。

2 地鐵人防工程設計及施工管理中存在的主要問題

2.1 人防工程設計中存在的主要問題

一是缺乏設計經驗。一些設計單位和設計者不了解人防設計的技術要求和技術要點，造成了人防設計得不合理。也就是說，一方面，一些具有資質的設計單位在得到設計方案后，就把它交給了不了解地鐵人防工程的人設計，從而造成了設計的質量問題；另一方面，一些設計者在進行人防工程設計時，往往沒有根據具體的情況進行設計，只是照搬原來的設計圖紙，這就造成了許多實際問題。二是設計人員對人防設計的認識還不夠透徹，設計的深度和廣度也有不足，經常會出現一些不規范行為，使得人防設計的設計質量難以得到有效保障。

2.2 監理單位監管不力

我國的人防工程建設經歷了20年的發展，但在一些地區的人防項目中存在一些監管上的問題，有些監理人員不具備相應資質，甚至一些地方還存在人證分離的情況。所以，在人防工程施工的關鍵環節、關鍵部位，現場監管還不到位。目前，人防工程監理的技術人員并不多，他們的業務能力、技術水平尚待提高，監督和管理的形式也不夠嚴密，雖然一些人員經過了專業訓練，但擁有相應的施工經驗的監理工程師依然鳳毛麟角。因此，目前的人防工程監理數量是遠遠不夠的。

3 人防門的施工要點

人防門的施工要點主要涉及進場、立框等幾個方面。施工人員在進入現場前，必須詳細了解地鐵人防門工程的具體情況，了解設計圖紙，各方之間還要進行多次協商，把可能出現的問題都提出來，以此來保證工程施工的順利進行，保證地鐵人防門的安全安裝。

地鐵人防門的安裝工程采用的是招標方式，一個總承包商中標后，再將其分割、分包給其他小公司。在地鐵人防門施工時，各施工隊應提前3 天進入施工現場，考察施工的具體情況。而且，各施工隊伍之間要相互配合，確定好運輸管道的位置并將其清理出來。施工必不可少的就是電，所以還需要各施工隊伍共同配合，搭建臨時的供電設備、防護設備、消防設備等，為地鐵區間防護門工程做好前期準備。

4 設計與施工過程中的要點、對策分析

4.1 人防工程設計階段結構安全控制分析

人防工程的抗壓強度是由其強度等級確定的。人防工程的構造形式，則應根據其受力情況進行控制。人防結構在承受工作荷載的同時，也要經受周邊土壤和地下水的影響，而地下水是重要組成部分。因此，在工程設計中應合理、及時地調整設計圖紙，確保工程的順利進行。在特定情況下，地下建筑的土壤可以與人造結構共同構成承重體系，這樣不僅能保證基礎的承載率，還能承受地面的載荷。在地下人防工程中，地下水對建筑本體的作用通常與地下滲流場有關；但是，由于人防項目處于地底，地下構造較地表復雜，所以，在進行人防工程的規劃時，應充分考慮其復雜性，并根據其特點，進行合理的設計，以確保人防工程的安全。

4.2 加強管線和防護設備的施工質量管理

由于傳統的平面設計方案無法體現不同的設備、管道之間的相互關系，因此會出現許多的沖突問題。但是，利用BIM 技術對機電專業進行深入設計，可以在建立模型后進行碰撞探測，并及時地找出與處理不同行業之間管道與裝置之間的沖突，以達到最優的設計目標，減少項目更改的費用，同時也為設備和管道節省了占地。同時，建設單位要挑選具備相應資質的建筑公司進行產品的測試和安裝，以保證其性能的安全、可靠。

4.3 有效應用BIM 技術

BIM 技術是一種基于可視化的三維建筑建模技術，它可以使各個參與者在初期就對工程形成直觀的認識。在局部復雜的平面圖形難以表示的情況下，利用BIM 模型進行三維可視化操作，可以更好地理解工程的局部復雜和施工的困難。由于人防工程的結構形式多種多樣，它與普通的建筑工程有著很大的不同，因此，將BIM 技術引入人防工程中，可以對人防工程的設計和施工起到一定的促進作用，從而提高工程的管理水平。

4.4 健全日常巡查工作程序

由于地鐵方面的人防工程施工是不可逆的，所以，在人防工程的關鍵部位（例如，地基、墻體、頂板等關鍵的地方）需要進行全面檢查，特別是鋼筋綁扎、各種防護設備的預埋等方面，也要做好日常檢查工作。這種檢查方式需要檢查人員在施工的過程中發現潛在的危險，并采取相應的補救措施和方法，將安全隱患扼制在萌芽狀態，并及時糾正和警示。

5 結語

綜上所述，對地鐵人防工程的設計和施工進行深入研究，有助于提高我國的設計和施工質量，使其在城市交通運行中的地位和作用得到充分發揮，這對于促進我們國家各項事業的發展都有著非常重要的意義。為此，有關施工單位應充分關注施工過程中的各個環節，加強工程建設的監督與管理，確保群眾的生命、財產安全。