汶川地震期间陕西略阳隧道塌方
成昆线6.16特大铁路水毁事件（
2011年）
40分钟内，水毁路段17处,共47Km,直接损失20多亿元。K355附近洪水冲毁路堤 致钢轨悬空200多米,6000方泥石掩埋线路,5000名旅客滞留崇山峻岭间。
陇海铁路西安霸桥铁路桥 被洪水冲毁
四川广汉石亭江桥梁损毁 两节车厢坠入大江
泥石流监测
隧道安全监测
桥梁健康监测
路基沉降监测系统 示意图
隧道裂缝和 地铁沉降检测 系统示意图
桥梁健康实时监测内容：载荷、挠度、结构的应力和形变、 横向加速度及自振频率、横向振幅、主缆与吊杆的索力、 桥梁结构内力状态改变及损伤
桥梁防护
桥基冲刷与洪水水位监测源自泥石流监测系统结构包括位移监测、雨量监测预警、次声波监测预警 泥位监测预警和其他监测手段等5个预警层次： 1、位移监测（如上图） 2、雨量监测预警系统 根据雨量的大小预测泥石流是否会发生或发生 的可能性大小，即某地的降雨量达到某个值的时候 就可能引发泥石流，预警系统就会发出预警，并且 根据不同雨量大小发出不同级别的预警。雨量临界 值的确定在雨量预警系统中最为关键。要根据不同 的地质构造和周边实际情况来确定，通常积累的基 础观测资料越齐全，确定的临界值就越准确。
一、项目背景
我国是一个自然灾害多发的国家。这 些自然灾害主要有：地震、风暴、洪水、 冰雪灾害、冻雨 、泥石流、滑坡、沙尘 暴等。
每年灾害此起彼伏，损失严重。
一、项目背景:我国是一个自然灾害多发的国家。灾害主要有： 地震、风暴、洪水、冰雪灾害、冻雨 、泥石流、滑坡、沙尘暴 等。每年灾害此起彼伏，损失严重。 风暴灾害 2007年2月南疆二线大风吹翻火车，造成人员伤亡。上千人 在冰冷戈壁滩上哀号。每年新疆都发生风暴影响列车行驶安全。 在西藏及沿海各省也频发风暴（台风）灾害。全国各地也经常发 生强对流风暴。
2009年广州局黎塘发生泥石 流、滑坡，造成上行列车侧翻侵入 下行。伤数十人。列车中断72小时。
沪昆线滑坡导致严重事故
2010年夏，南昌局发生严重泥石 流灾害。铁道部领导亲临现场，连续 三天三夜指挥抢险救灾。
浙江上虞发生严重路基沉降灾害
宜万线巨石坍塌
呼和浩特局雪灾
正在修建的桥梁垮塌-----甬台温
常见灾害——胀轨
铁路防灾预警系统
1、高铁防灾安全监控系统 防风、地震紧急自动处置、异物侵、雨雪（冰）监 测子系统。 2、高铁站前防灾安全监控系统（独立系统） 路基沉、降滑坡与边坡落石、桥梁安全、隧道 裂缝与落物监测子系统 3、工务防灾安全综合监控系统（独立系统） 视频综合监控、雨雪（冰）监测、洪水水位监测、 桥基冲刷监测、滑坡与边坡 落石监测、轨道温度应 力位移监测、隧道裂缝与落物监测、路基沉降监测 子系统、桥梁安全监测
地震监控系统需求分析
图2.1 强震监控功能示意图 由于SD1（引起后续和迎面列车事故）、SD2（引起接近列车事 故）、SD3（引起临近列车事故）发生概率最大，因此，强震监控功能 是地震监控系统最重要、最基本的功能，称为灾害应急处置，也是系统 实现防灾减灾的第一要素。
地震监控系统需求分析
P波预警功能如图4：
1、高速铁路防灾安全监测子系统 、、
京津城际
日本新干线
法国地中海高速线
防灾安全监控系统构成概况
雪 深 仪
异物侵限子系统
异物侵限子系统主要用于公铁、铁铁立 交及其他危险路段落物坠落的监测报警。
该系统主要采用双电网传感器或光 纤光栅传感器来监测落物。
高铁地震紧急自动处置子系统
日本、法国高铁建立了早期地震警报系统（UEDAS）。2004年10月23日，日 本新泻发生里氏6.8级地震。时速200KM/H运行的朱鹮号列车安然无恙。 目前我们和地震局合作的地震紧急处置系统已安装于京津城际，合同金额 1700万。直接成本300多万。 地震灾害分为三种：原生灾害、次生灾害、诱发灾害
原生 灾害
OD1 OD2 OD3 OD4 直接脱轨
状态
次生灾害诱 发灾害
→SD1 →SD2 →SD3 →SD4
状态
引起后续和迎面列车事故 引起接近列车事故 引起临近列车事故 引起临近列车或候车旅客事故
破坏铁路线路、道岔或桥梁 破坏上位铁路桥危机高速铁路 破坏重点建筑物
地震监控系统需求分析
1、地震灾害分析 地震灾害分为三种：原生灾害（original disasters），简 称OD，次生灾害（secondary disasters），简称SD，诱发灾 害（induced disasters）简称ID。 强震发生时，京津城际铁路可能产生的地震灾害分析见表2：
图4
预警监测功能示意图
铁路沿线边坡落石报警系统
落石：体积为3m×2.2m×0.9m =5.94立方米
质量约15吨
施工方案
落石最小高度： 设为由5m高自由落下 （依据铁路边围墙的高度）。

现场落石试验（检验报 警软件）
滑坡、泥石流监测系统
包括位移监测、雨量监测预警、次声波监测预警、泥 位监测预警和其他监测手段等5个预警层次
3、次声波监测预警。泥石流发生的瞬间， 从发生源地会发出特殊的声波(泥石流次声波， 以约344m/s的速度、以空气为介质向四周发 射,它远大于泥石流的运动速度，强度基本不 衰减)。在一定范围内一旦有泥石流发生，立 即被次声波监测仪发现，为避灾赢得宝贵时 间。
4、超声波泥位计等。 泥石流已汇集形成后，判断泥石流规模大小 的预警。该预警系统由超声波泥位计等一起构成， 泥位计安装在预计泥石流经过的山沟处。假若前 面两个预警系统均“判断失误”，在泥石流已经 发生的情况下，达到一定大小的泥石流经过超声 波泥位计监测断面时，泥位计便通过系统发出预 警信号。 5、雷达等其他监测 上述5个预警系统通过计算机和现代通信技术 连成一个整体，根据需要还可与水利部门的监控 终端连接，实现预警的实时监控。预警耗时从雨 量达到设定值或声波达到设定值到发出信号只需 瞬间，算上工作人员反应时间也只需数秒。
表2 京津高速铁路可能地震灾害分析表
原生 灾害 OD1 OD2 OD3 OD4 OD5 OD6 直接脱轨 破坏铁路线路、道岔或桥梁 破坏上位铁路桥危机高速铁路 破坏重点建筑物 破坏接触网、变电所建筑物及设备 区间长时间停车停电 状态 次生灾害 诱发灾害 →SD1 →SD2 →SD3 →SD4 →SD5 →ID1 状态 引起后续和迎面列车事故 引起接近列车事故 引起临近列车事故 引起临近列车或候车旅客事故 人身伤害、短路、火灾等 车厢内旅客闷热、寒冷、焦虑
防灾减灾，造福人类！
各国高速铁路防灾系统拥有技术和特长
国家 日本
法国 德国 英国
拥有技术
特长
适用地理情况
风 、 地 震 、地震 异物侵限
列车控制、 地震
沿海
内陆 山区
列控
隧道监测
接触网防 预警
账轨
内陆
美国
账轨测试
内陆
1、高速铁路防风预警监测子系统
铁道第四勘察设计院与我会于2006年开始 合作针对客运专线防风预警系统展开研究， 提出防风预警监测系统的布点原则、风速计 算方法、CRH3倾覆稳定性分析及系统结构。 该课题于2007年1月通过评审。目前，该系 统已在京津城际铁路、沿海铁路、郑西、沪 杭、昌九线、长吉线等运行。
7.15-7.20日6天垮塌4座大桥
脆弱的现代化——高铁路基沉降
由于高铁修建违反客观规律，盲目冒进，水害、工程质量、地下水开采过度导 致石太、京津等客专多处路基沉降，危及行车安全。 2010年9月铁道部专门发文指示一、三、四院和有关局深入研究并尽快进行路基 沉降实时监测实验。普铁路基沉降也是一个常见灾害。
铁路防灾与监测 项目情况介绍
铁路防灾安全监控系统产品目录
防风安全监控系统 地震监测与紧急自动处置系统 异物侵限监测子系统 雨雪（冰）监测子系统。 路基沉降监测子系统 季节性冻土远程自动化监测 滑坡与边坡落石监测子系统 桥梁安全监测子系统 隧道裂缝与落物监测子系统 工务防灾安全综合监控系统（含视频综合监控、雨 雪（冰）监测、洪水水位、桥基冲刷、滑坡与边坡 落石、轨道温度应力位移、隧道裂缝与落物、路基 沉降监测、桥梁安全监测等）