1. 概述
1.1. 调研目的
5.12汶川大地震之后，为了解汶川地震对震区在建和已建城市轨道交通结构安全性的影响情况，及时收集、分析有关资料，采集有关数据，并提出今后城市轨道交通在抗震防灾方面亟待解决与完善的问题以及建设和运营期间应对地震灾害的措施，中国土木工程学会城市轨道交通技术推广委员会应成都、重庆地铁的公司邀请，组织业内有关专家赴震区开展震后城市轨道交通调研工作。
此项工作得到了住房和城乡建设部的指导与支持。
1.2. 调研组构成及调研主要内容
调研组于6月1日～6日期间，在领队中国土木工程学会秘书长张雁和中国土木工程学会城市轨道交通技术工作委员会主任、院长宋敏华的带领下，来自、清华大学、北京工业大学、广州地铁院、南京地铁公司、中铁二院、中铁隧道集团的专家一行10人实地考察了成都、都江堰、重庆等地的轨道交通及基础设施的震害情况。
6月1日-2日，调研组在成都地铁召开座谈会了解成都地铁震后情况及地铁的紧急处理措施。对天府广场站、省体育馆站、盾构3标、明挖区间、矿山法区间、人南路立交桥等典型工点进行了实地考察，取得了监控量测的基本数据。
6月3日，调研组还赴重灾区，调研道路、桥梁、隧道、房建等基础设施的破坏情况，搜集资料以了解轨道交通结构在强震作用下的破坏形态。
6月5日，调研组在重庆调研，听取了重庆轨道交通公司启动了地震应急预案的情况，实地踏勘了正在运营的轻轨较新线、正在施工的3号线。
本调研报告基于以上调研工作，结合调研组成员的研究成果以及国外的资料编写而成。
1.3. 调研基本结论
（1）成都和重庆地区在此次地震中的地震烈度在6-7度左右，总体来说没有明显震害发生，经受住了考验。
（2）从成都地铁情况看对于地下车站和矿山法区间由于其整体性较好刚度较大，震害较小，但对于盾构隧道由于采用预制管片拼装，螺栓柔性连接，整体刚度较弱，盾构隧道与地层基本产生相同的震动变形，分别产生横向与纵向挠曲变形和剪切变形，因此盾构隧道产生较多的管片错台、局部破损、螺栓拉坏和渗水等明显震害现象。说明我们对盾构隧道在地震力作用下的受力和变形机理的了解欠缺，有待进一步研究，对震后盾构隧道的情况还应进一步检测和评估。对管片的防水作进一步的研究。
（3）重庆轨道交通除测量控制点发生位移外，地震对重庆轨道交通建设和运营的影响不大。调研组认为重庆轨道公司的地震应急预案起到了很好的作用，跨座式单轨轨道梁特殊的结构、桥梁伸缩缝构造、拉力支座形式，较好的抵御地震力。
（4）从对重灾区道路、桥梁、隧道、房建等基础设施的破坏情况，分析轨道交通结构在强震作用下的破坏形态，提出了隧道和桥梁设计应注意的问题。
（5）总体来说，我国的建筑物抗震设计规范及标准体系基本上是可行的，但目前尚无轨道交通结构专项的抗震设计规范，现有的抗震设计规范还不能完全涵盖轨道交通抗震设计的要求。考虑到轨道交通系统由一系列功能各异、设计使用年限不同的建（构）筑物组成，并且属城市生命线工程，受震时环境条件极其复杂（场地相对封闭、人员心理反应、逃生方式有限等）应该对其中的重要结构物适当提高抗震设防等级。
（6）调研组结合国内外研究成果，提出了地铁地下结构抗震的总体认识及急需开展的研究建议。
2. 成都、重庆城市轨道交通情况
2.1. 成都地铁规划和建设情况概述
成都市轨道交通规划为7条线，总度274.15 km，计划2050年全部建成。1号线一期工程长18.5km全部为地下线，位于砂卵石地层，车站采用明挖法，区间多采用盾构法，部分（南部线路）采用明挖法。目前土建基本建成，地震发生时，主体结构已经完工，正开展附属结构的施工。
2号线一期工程长22km，全部为地下线，施工方法与1号线相同，但东部线路位于膨胀土地层中，采用明挖法施工。2号线一期工程已完成初步设计，刚开始土建施工。
2.2.重庆地铁规划和建设情况概述
重庆市轨道交通规划呈“一环六线”布局，全长354km，分别采用跨座式单轨和钢轮钢轨（B型车），远景规划轨道线网522km，呈“一环九线”布局。
目前已经于2005年开通运营了二号线（较新线），长19.5km，采用跨座式单轨交通系统。正在建设的是一号线一期工程（线路全长约16km）和三号线一期工程（线路全长21.16km），三号线二期工程（线路全长17.96km）正在开展初步设计，计划7月份完成。地下区间和车站多采用暗挖法施工，高架线单轨采用PC轨道梁，钢轮钢轨采用30m跨简支箱梁。
3. 轨道交通震后情况分析
3.1. 汶川地震动情况
“5.12”汶川大地震震级高（8级），影响范围大（全国十多个省份和地区震感强烈）。四川盆地局部因地震下降60厘米。
据中国地震信息网资料：
地震参数 时间: 2008-05-12 14:28:04.0
纬度: 31.0
经度: 103.4
深度: 14Km
震级: Ms8.0
震中位置: 四川汶川县
受影响地区 包括震中50km范围内的县城和200km范围内的大中城市。(括号内为方位角)
震中位于：
都江堰市西21km(267°) 崇庆县西北48km(327°)
大邑县西北48km(346°) 成都西北75km(302°)
中国地震台网测定“5?12”汶川大地震的震级为8级，震源深度约为14公里，地震主要能量的释放是在一分多钟内完成的。这次地震是一次低速率、长周期和高强度的巨大地震。特点是能量积累慢、复发周期长、影响范围大、破坏强度高、次生灾害重。地震释放出巨大的能量以地震弹性波的形式传遍中国大陆乃至整个地球。
到目前为止，已发生余震1．3万余次，并且还会持续相当长的一段时间，其中最大强余震震级达6．4级。这些余震主要分布在从映秀镇到青川县的龙门山断裂带的中北段，形成长达300公里的余震带。
这次巨大地震的最根本动力来源还是青藏高原和华南地块之间相对运动在断裂带上产生的能量积累和释放。印度大陆向北推挤，形成了“世界屋脊”青藏高原，其平均海拔高度超过5000米，地下的地壳厚度达60—70公里，比四川盆地厚40公里的地壳多出20—30公里。在这种状态下，青藏高原不可能再向上升高和向下增厚，高原内部的地壳物质只能向东和向北扩展，导致高原在这两个方向上的增生。由于强硬四川盆地的阻挡，在青藏高原东部与四川盆地交界地带就形成了南起泸定和天全，北达广元和陕西勉县、长近500公里、宽40—50公里、北东走向的龙门山脉。构成龙门山山脉的重要岩石单元是古老的杂岩体，这种岩石抵抗破坏和断裂的强度特别大，能够积累很大的能量在瞬间释放形成强烈地震。
在地震发生的短短一分多钟时间内，地壳深部的岩石中形成了一条长约300公里、深达30公里的大断裂，其中的200余公里出露地表，形成沿映秀—北川断裂分布的地表破裂带。另外，龙门山与成都平原交界的都江堰—江油断裂也发生了60多公里的破裂。
地震地表破裂带延伸方向是从西南到东北，断裂面向西北方向倾斜，相对于四川盆地，龙门山沿这条地表破裂带既有向上的运动，又有向东北方向的运动，其最大垂直错距和水平错距分别达到5米和4．8米，沿整个破裂带的平均错距可达2米左右。
由于地震的能量主要沿断裂释放，造成地震破坏在垂直于断裂的方向上衰减很快，所以这次地震对成都平原没有造成太大的破坏。
这次地震还引起了大区域的地表变形。震后的全球定位系统ＧＰＳ观测表明，龙门山和四川盆地除了在水平方向上发生大幅度的相向运动外，龙门山大幅度上升。四川盆地相对下降，下降幅度在沿龙门山前的安县、都江堰一带最大，达30—60厘米。
本次地震轨道交通所在区域的烈度成都在6～7度之间，重庆为6度，对成都在建的地铁建筑物和重庆已运营的轨道交通都有一定程度的影响，总体来说没有明显震害发生。
地震强震区的桥梁、道路、隧道等基础设施均遭到不同程度的影响，局部因破坏严重而丧失功能。
3.2. 成都地铁震后情况
正在建设中的成都地铁受震害影响一度停工（5月12～15日）。经建设方、施工方对地铁全线进行全方位地检查，发现有个别建筑物墙皮开裂，盾构隧道的一些管片错缝变化，错台加大，渗漏水增多。据建设方介绍，成都地铁１＃线已开工建设两年多，在“5.12”汶川大地震前明挖车站都已完成结构施工并封顶；区间盾构隧道与矿山法施工隧道的衬砌结构都是紧跟的，因此破坏轻微，基本上没造成大的损失。
调研组实地考察了成都地铁的天府广场南渡线、华西坝站(原小天竺站)、省体育馆站、孵会区间A标、海洋公园站。
3.2.1. 地下车站
从成都地铁的情况看，地下车站仅局部出现轻微裂缝，天府广场站车站与区间接口情况良好，具体见表2.1。
（1）轨道交通所在区域地震烈度较小；
（2）地下车站结构由于受到地层的约束,加之均采用抗震性能较好的整体现浇钢筋混凝土结构,车站震害明显低于地上结构；
（3）地下车站普遍采用刚性较大的围护结构（钻孔桩、连续墙等），围护结构与主体结构形成整体性好刚度大的纵向和横向抗侧力体系，车站结构基本呈整体震动震害反应小。
（4）成都地层大部分是典型的山前冲、洪积砂卵石地层，承载力高、抗震性能好，对地震波的衰减和地下结构的稳定性都是有利的。
3.2.2. 盾构隧道
根据调研组实地考察及施工单位、运营管理、设计、施工、监理等各方面提供的资料，盾构隧道受地震影响的主要震害现象表现为：
（1）管片环向连接处多处出现错台
（2）盾构隧道管片拼缝或环向拼缝渗漏水点明显增加
（3）管片受挤压局部破损
（4）个别连接螺栓帽松动滑落
在靠近车站端头10环范围内的隧道，尤其靠近小天竺站端头隧道，受影响相对严重。端头段共有5环管片受挤压破损，右线隧道第574环管片有2根管片连接螺栓的螺帽松动滑出，右线第578环处轨道轨距拉杆螺帽松动滑落。
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