地下铁道具有大运量、高车速的特点，是一种超大客流运输的绝好工具，而且不占用地面道路，不干扰地面交通，因此，在较发达的大城市中应用越来越广泛。国外不少大城市的地铁承担的客运量在公交客运系统中发挥着骨干作用。但是正因其在地下，而且运量大，一旦发生灾害，损失将非常严重，修复工作也很难进行。
地面结构的抗震研究比较充分，各国已制定了各种地面结构物的抗震设计规范，对地下结构的地震破坏却知之不多。因为受到周围岩体或土体的约束，地下结构一直被认为具有良好的抗震性能。1995年的阪神大地震中，地铁结构的破坏，为世界地震史上大型地下结构在地震中遭受严重破坏的首例。在神户市内2条地铁线路的18座车站中，神户高速铁道的大开站、高速铁道长田站及它们之间的隧道部分，神户市营铁道的三宫站、上泽站、新长田站、上泽站西站的隧道部分及新长田站东侧的隧道部分均发生严重的破坏。
神户地铁结构破坏具有以下重要特点：
（1）不对称结构发生的破坏比对称结构严重。
（2）上层破坏比下层严重。
（3）车站的破坏主要发生在中柱上，出现了大量的裂缝，有斜向裂缝，也有竖向裂缝，裂缝的位置有偏于上、下端的，也有位于中间的；柱表层的混凝土发生不同程度的脱落，钢筋暴露，有的发生严重的屈曲，有单向屈曲，也有对称屈曲的；大开间有一大半中柱因断裂而倒塌。有横墙处，中柱破坏较轻。
（4）地下结构上部土层越厚，破坏越轻。
（5）站房上层中柱的中间部位几乎压碎，而线路段中柱仅在中间位置出现竖向裂纹。
（6）纵墙和横墙均出现大量的斜向裂纹，特别是在角点部位。顶板和侧墙也受到不同程度的损害，且破坏程度与中柱密切相关；当中柱破坏较为严重时，顶板和侧墙就会出现很多裂缝，以致坍塌、断裂等。
（7）区间隧道的破坏形式上主要是裂缝，其中多为侧墙中部的轴向弯曲裂缝。在接头处也有损害：混凝土脱落、钢筋外露以及竖向的裂缝。在破坏严重处，中柱的上、下端也有损坏。
除了地震对地铁产生的破坏作用以外，地铁还可能受到水灾、火灾等灾害的影响。具体实例见分析图例。地震时正在运行的地铁，由于地震作用的影响，地铁车厢脱离轨道，撞到了轨道旁的防护墙上（图5.65），图5.66所示为遭遇洪水灾害下的首尔地铁车站。
图5.65 地铁轻度脱轨
图5.66 韩国首尔地铁涌进洪水
地铁的大开间破坏（图5.67）的震害概要：
一般情况下，地铁皆为大开间结构，地震时，上部梁发生了塌陷，整个结构的破坏较为严重。
破坏机理：破坏原因是由于地下结构的开间较大，地震时，在梁跨中的部位容易产生较大的弯矩，从而导致整个结构的破坏。
图5.67 地铁的大开间破坏
对策例：对于地铁的设计，应综合考虑围岩条件和结构特点，注重改善薄弱环节的受力。
地铁发生火灾（图5.68）的震害概要：(www.xing528.com)
图5.68 地铁的火灾
2003年2月，韩国大邱市地铁发生火灾，导致340余人伤亡。大火燃烧接近3个小时，两辆失火列车12节车厢全部烧毁。
破坏机理：由于地铁车站是一个密闭的空间，而且空间相对狭小；人员出入口同风口数量有限；自然通风条件差，灾时能见度大大降低，烟气危害更大，给逃生造成困难。
对策例：对于此种灾害，可以在地铁站内采用防火不燃的装修材料，并且在顶面设置火灾烟气预警装置。
地铁发生水灾（图5.69）的震害概要：
连夜暴雨使日本福冈县中心地区19日积水超过1m深，暴雨袭击日本九州北部时，福冈县的地铁线路被洪水淹没，城市交通陷于瘫痪。
破坏机理：暴雨引发的洪水没过出入口导致了大量进水。
对策例：对于此种灾害，有关部门应加强对灾害的预警，地铁公司应在地铁车站出入口做好防洪工作，可以事先准备挡水板和沙袋，防止雨水流入地铁站内。另外，可以在地铁站的入口处设计几个台阶，这样可以提高地铁的防洪能力。
铁路的铁轨在地震中发生弯曲（图5.70）的震害概要：
地震时，铁路的铁轨发生了弯曲的现象，造成整个铁路正常使用功能的丧失。
破坏机理：地震时，由于地基土发生了砂土液化，造成了地基的不均匀沉降，因此导致了铁轨随之发生了不均匀的变形，导致铁轨弯曲不能正常使用。
对策例：进行铁路的建设时，一方面应注意选址，尽量选择坚硬的场地，若场地不是很理想，应采取一定的措施防止砂土液化，使场地的条件得到改进。
图5.69 地铁的水灾
图5.70 铁轨在地震中的弯曲
综合以上地震震害的破坏实例，地铁抗震防灾对策如下。地震变形的主要影响首先表现为使边角连接处脱开以及脆性面层材料开裂。因此结构和建筑上的各细部应考虑到这种情况而加以注意。结构上明显的不连续部分，例如车站进口通道和车站的主体结构的连接处，是最容易损坏的。
另外，从设计角度来讲，对于地铁的抗震应区别不同的围岩条件和施工方法，根据地下结构在地震作用下的受力和破坏特点有针对性地采取抗震措施。抗震构造措施是提高罕遇地震时结构整体抗震能力、保证其实现预期设防目标、延迟结构破坏的重要手段，它可以充分发掘结构的潜力，在一定条件下，比单纯依靠提高设防标准来增强抗震能力更为经济合理。
这方面工作的重点应放在改善薄弱部件的受力和提高结构构件的延性及耗能能力上。有关地铁工程抗震构造方面存在的其他问题还很多，如抗震缝的设置原则和方法，后砌的内部承重结构和非承重隔墙的抗震构造要求等。目前我国对地铁车站及区间隧道等地下结构抗震设计中结构构件应采用的抗震构造措施还缺乏统一认识，有待进一步的研究。
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