地下城市轨道交通工程

地下城市轨道交通工程（共11篇）

地下城市轨道交通工程 篇1

1 引言

随着我国经济的快速发展和科技的进步, 我国城市化水平不断加快, 造成了人口的急剧膨胀, 引发了一系列问题, 如:建筑用地紧张、生存空间拥挤、基础设施落后、交通拥堵等[1], 给人们生活带来很大影响, 同时也制约着城市经济与社会的发展。目前, 我国需要首先解决的就是交通拥挤问题, 其中包括城市地铁、轻轨和城际铁路这几个主要方面。施工技术作为地下工程施工的前期环节和主要组成部分, 是决定城市地下工程成败的关键因素[2]。因此, 结合当前科学技术和经济发展的实际水平, 对目前地下工程施工有关的技术、方法、措施等相关问题, 特别是针对我国特有的复杂多样的地质条件和工程特点, 进行系统的总结就显得尤为重要。

2 城市轨道交通地下工程建设特点

从地层特点分析, 目前我国城市轨道交通地下工程的建设主要包括软弱地层、岩层、软弱地层与岩层的交变和砂卵层四种, 其中软弱土层的地下车站和隧道的修建都是在软土层中进行的, 如上海市;岩层以重庆和青岛地区为典型;软弱地层与岩层的交变的代表城市如南京、广州等地;砂卵层地区主要有成都、北京等地。受地质条件的影响, 不同地区的施工方法不尽相同, 因此, 在地铁建设过程中, 施工技术呈现出显著的多样性。

在我国经济发展匮乏区, 施工设备比较落后, 在选择施工方案时, 主要考虑建设的经济性;自改革开放以来, 我国经济明显好转, 施工技术也逐渐趋于成熟, 开始注重以人为本和环境保护。现在, 为确保投资可以最快地发挥作用, 收获利润, 从而提高经济效益, 人们对于一个工程的施工期限要求较短, 同时, 决策部门在选择施工方案时, 也会尽可能地缩短建设周期。针对工期的要求, 也需研发新的方法。

3 地下工程施工技术

经过长期的发展, 城市地下工程施工方法日渐完善, 主要包括盾构法、TBM法、新奥法、浅埋深挖法、明挖法等, 如图1所示。

3.1 明挖法施工技术

明挖法指的是先将隧道部位的岩 (土) 体全部挖除, 然后修建洞身、洞门, 再进行回填的施工方法[3]。关键工序是:降低地下水位, 边坡支护, 土方开挖, 结构施工及防水工程等。当采用明挖法施工时, 施工速度快、技术简单、便于操作, 能够有效保证工程质量;但施工时占地面积大、土方量大、地下管线拆迁量大, 且对地面交通和周围环境影响较大, 遇地下水位高时降水和加固费用高。根据地质及周边建筑物情况, 明挖车站通常采取的结构形式包括锚杆挡墙、桩锚支护、桩+内支撑支护等几种支护形式, 如图2~图4所示。

3.2 浅埋暗挖法施工技术

浅埋暗挖法即松散地层的新奥法施工, 是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用, 采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段, 对围岩进行加固, 约束围岩的松弛和变形, 并通过监控量测指导地下工程设计施工。针对埋深较浅、松散不稳定的上层和软弱破碎岩层而提出的施工方法。

浅埋暗挖法的施工技术特点:围岩变形波及地表;要求刚性支护或地层改良;通过试验段来指导设计施工。根据围岩情况、工程特点、自身条件等, 选择更适合的开挖方法和掘进方式。其中包括台阶法、CRD工法等, 对于地铁车站而言更多采用的是柱洞法或中洞法等工法施工, 如重庆轨道6号线的礼嘉车站, 如图5所示。

根据重庆已建的一号线、六号线, 在建的环线等工程统计, 重庆地铁车站工法分布如图6所示, 以暗挖法较多, 且大多采用双侧壁导坑法。

3.3 地下区间TBM施工技术

隧道全断面掘进机 (TBM and Shield Mechine) 是集机、电、液、传感、信息技术于一体, 实现掘进、岩渣装运、洞壁支护等一次开挖成洞的高科技施工设备, 是目前世界上最先进的隧道施工机械。全断面隧道掘进机, 自20世纪50年代以来就已经在施工行业大量使用, 如今已是在国内外普遍采用的一种具有高科技水平的隧道施工机械。其具有高效、高速、安全、环保、优质等诸多优点, 在国外已广泛应用于地铁、城市给排水、铁路、公路等重大工程建设, 目前国内掘进机也已经大量应用于引水、铁路和轨道交通隧道的建设, 通常包括敞开式TBM和复合式TBM, 其适应性比较如表1所示。

3.4 异形盾构施工技术

从20世纪80年代初期到90年代中期, 异形断面盾构的主要形式为并列圆形。随着城市地下空间的不断开发, 地下空间资源也日趋紧张, 而传统的单圆多管盾构法隧道往往存在断面空间利用率低的缺点。为高效利用城市地下空间, 近年来世界上涌现了一批具备空间开发利用率高、经济性突出、施工周期短、功能丰富的异形断面隧道, 其典型代表包括双圆隧道、矩形隧道等, 如图7、图8所示。

通过分析明挖法、浅埋暗挖法、盾构法、掘进机法的施工技术, 可以总结出其施工技术的适应性, 如表2所示。

4 结语

在以后的社会发展中, 我国城市轨道交通工程建设数量仍会持续增加。结合我国经济发展水平, 及时对现有地下工程施工技术方法进行总结, 以期发现其存在的缺陷, 并在以后的工程建设实践中得以改进, 将有助于提高我国城市轨道交通地下工程施工技术。

参考文献

[1]钱七虎, 戎晓力.中国地下工程安全风险管理的现状、问题及相关建议[J].岩石力学与工程学报, 2008 (4) .

[2]曹飞, 刘伟庆.我国地下工程建设标准化现状分析与探讨[J].建筑经济, 2008 (6) .

[3]周顺华.软弱地层浅埋暗挖施工中管棚法的棚架原理[J].岩石力学与工程学报, 2011 (14) .

[4]王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M].合肥:安徽教育出版社, 2004.12.

“时尚”的城市轨道交通 篇2

如今，北京地铁已经进入到高速建设时期，真正迎来了它的黄金时代。规划中的北京城市轨道交通，呈“三环、四横、五纵、七放射”的线网格局。至201 年，将陆续建成12条轨道交通新线路、运营里程将达561公里，届时贯穿京城东西南北的城市轨道交通将全线贯通。作为北京城市发展的交通大动脉，北京城市轨道交通在缓解首都交通拥堵、方便市民出行，促进首都城市建设和经济发展等方面发挥了重要作用。

发展速度快——到200g年底，运营线路长度已经达到228公里。

比1978年增加了866％，比2000年增加了322％。

北京城市轨道交通的发展可以分为三个时期：从无到有的第一个时期，是以备战运输为目的而修建的：改革开放后的第二个时期，北京地铁2号线的开通运营标志着进入到一个崭新的发展阶段；迈入新世纪跨越发展的第三个时期，改革开放的深入发展以及奥运会的成功申办和举办加速了这一历史进程。到2009年底，运营线路长度已经达到228公里，比1978年增加了866％，比2000年增加了322％。

便利性强——到2009年底，北京城市轨道交通客运量已经达到142268.15万人次，比2008年增14：16.9％，占公共交通客运总量的21.6％。

轨道交通的全天候、快速准时、费用低廉正在吸引市民出行向轨道交通转移。从2007年10月7日开始，北京地铁5号线开通后，北京市轨道交通实行了全网单一票制、每人次2元的低票价政策，实现了低票价、全网一票通，一卡通无障碍换乘。为了提高运营效率，还采取各项措施缩短已有线路的最小发车间隔，1号线高峰时段列车间隔缩短至2分15秒。市民通过轨道交通，享受到更加方便快捷的城市生活，免除了乘坐地面公交纵穿京城所经历的耗时和拥堵之苦。到2009年底，北京城市轨道交通客运量已经达到142268.15万人次，比2008年增长16.9％，占公共交通客运总量的21.6％。随着城市轨道交通建设进程的加快，未来北京城市轨道交通的运量也将有更大幅度的提升。1978—2009年北京城市轨道交通客运量占公共交通客运量变化图

保障能力强——截至2009年底，运营车辆达到2014辆，最大限度地保障乘客的乘坐方便性和目的地可达性。

在市政府大力发展公共交通政策的引导下，公共交通运输设备保持平稳增长。2009年底，轨道交通运营车辆达到2014辆，较2008年提高了17.5个百分点。各条线路平均运营时长超过18个小时，有力地保障了轨道交通的运营秩序，最大限度地保障了乘客的乘坐方便性和目的地可达性。

投资力度大——5年在建轨道交通项目12个，预计投资超过1760亿元，线路全长超过320公里，车站超过200座。

地下城市轨道交通工程 篇3

1 上海市轨道交通地下工程防水设计

上海市是国内城市轨道交通工程建设起步较早的城市之一,目前也是通车里程数最多的城市。上海的地基多为高水位下的淤泥质、粉质及粉砂质黏土。在建设之初,为了解决既要占地范围小、节约造价,又要在施工阶段保持基坑稳定、在使用阶段保证结构的耐久性等矛盾,地下车站大量采用了叠合式衬砌结构,在城市中心地带地下车站还采用了单层衬砌结构。图1和图2即为叠合式衬砌结构及单层衬砌结构的地下车站防水设计示意。

经过十几年的应用实践,证明上海的单层衬砌结构地下车站的渗漏状况普遍较叠合式衬砌结构严重。单层衬砌结构地下车站的防水质量完全取决于地下墙施工质量,但地下墙墙缝的渗漏却至今还没有一个较为完善的解决方案。由于地下墙的混凝土完全为水下浇筑,且地下墙施工期间成槽质量存在大量的不确定因素,因此施工质量(包括混凝土自防水)很难控制。为了弥补地下墙的先天不足,车站结构内侧,先后分别尝试使用“四层刚性抹面”[1]及喷射纤维混凝土等作为结构刚性内防水层[2]。后者无论在施工的可操作性、效率,还是抗渗防漏的效果上均优于前者,但前提条件是地下连续墙无明显渗漏或经堵水处理后无明显渗漏,而且还要处于稳定状态。目前,从结构耐久性角度考虑,除非不得已,基本不再考虑使用单层衬砌结构。

从结构角度看,叠合衬砌结构充分运用了地下墙的结构作用,即在施工阶段充当围护结构,在正常使用阶段充当抵抗水土压力及抗浮的永久结构,适合上海这种地下水位高且对钢筋混凝土结构无腐蚀性的地质环境。大多数叠合衬砌结构车站除了顶板以外,其他主体结构主要以混凝土自防水及接缝防水为主。随着上海轨道交通建设的发展,出现了很多埋深深、地基有承压水或微承压水土层、结构复杂的换乘车站,近年来此类车站的结构底板也出现了渗漏情况。因此,底板的外防水层也正逐步得到重视。

上海轨道交通地下车站的顶板防水层,目前主要还是以防水涂料为主。由于地下工程结构顶板经常会有一些较为复杂的结构构造,诸如上翻梁、斜坡、挡墙等,同时又要考虑防水层与顶板混凝土基面粘结的紧密性,因此应严格防止窜水现象的发生。防水涂料既在结构复杂构造中有良好的施工性,又可以和顶板基面紧密结合,是较为理想的顶板防水材料选择之一。传统的防水涂料以聚氨酯类和聚合物类两大类型为主。聚氨酯类防水涂料的缺点是对基面的潮湿比较敏感,因此施工周期会稍长一些;聚合物类防水涂料解决了潮湿基面施工的问题,但长期浸泡在水中防水性能会有所下降[3]。聚合物类防水涂料适合用于埋深较浅的、结构顶板处于干湿交替的环境。

自粘性防水卷材在较为规则的结构顶板上使用也是合理的。但城市中心地下车站的顶板往往开洞较多,不能大面积同时施工。因此,在上海地铁1号线之后,自粘性防水卷材就再没有大规模使用过。

由于喷涂聚脲技术的逐步成熟及其国家相关标准的制定,喷涂聚脲技术已在轨道交通地下工程中得到大规模应用。上海早在2005年地铁8号线的建设阶段,就开始在地下车站的顶板局部尝试应用,其在防水和缩短施工工期方面取得了令人满意的效果。现在地铁10号线的南京东路站主体结构顶板已经全部完成聚脲喷涂的施工,防水效果很好。但值得注意的是,喷涂聚脲对基面的粗糙度和干燥度要求较高,因此必须配有优质的基层处理剂;同时喷涂聚脲对施工设备、人员的技术要求也较高。

上海轨道交通地下车站结构底板所在土层如果是砂性土或有承压水土层者,则也要施作底板的外包防水层。防水层应优先选择膨润土防水毯和能与现浇混凝土粘结紧密的预铺自粘性防水卷材。由于膨润土防水毯不能上翻至叠合衬砌,因此要做图3所示的底板封边构造处理。

如上所述,上海轨道交通的地下结构由于叠合墙结构构造的限制,均无法采用柔性外包防水层进行全包防水。叠合衬砌的结构中,地下墙与内衬结构之间为刚性连接,且地下墙与内衬墙之间的变形无法协调统一;地下墙对内衬墙的约束,将不可避免地造成内衬墙体竖向裂缝、顶板加腋处斜裂缝等缺陷,所以内衬结构混凝土自防水就显得尤为重要。

早在上世纪80年代上海地铁1号线建设初期,上海就开始了高性能防水混凝土的研究。主要成果有:掺加粉煤灰及粒化高炉矿渣微粉替代部分水泥用量以减少混凝土水化热的“双掺”技术,合理使用“UEA”及“TMS”等混凝土膨胀剂,结合混凝土保温保湿的施工养护来控制混凝土收缩等。

目前,混凝土结构的耐久性已得到广泛重视。2007年,上海轨道交通行业结合《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(CCE S01—2004)2005年修订版,制订了《上海轨道交通地下车站与地下区间钢筋混凝土结构耐久性设计通用文件》(以下简称《通用文件》),其核心是将高性能防水混凝土及结构混凝土耐久性有机地结合起来,严格控制混凝土的配比。主要措施有:(1)对上海环境类别作出一个基本的划分,并规定了不同环境须对应不同的混凝土要求;(2)严格控制混凝土的各种原材料;(3)采用“双掺”技术及掺加优质聚羧酸类高效减水剂来严格控制混凝土的胶凝材料(特别是水泥)及水的用量;(4)采用纤维混凝土(包括钢纤维及化学纤维)来控制混凝土的裂缝;(5)加强混凝土的抗渗、耐久性等性能指标的检测。对照今年刚开始执行的《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476—2008)来看,《通用文件》非但没有过时,在环境类别的划分、耐久性性能指标的检测等方面还更贴近上海本地的特点,也更有前瞻性。

值得一提的是,在上海地铁十号线的豫园站,还尝试了在结构内衬高性能防水混凝土中掺加水泥基渗透结晶型防水材料,以增强内衬混凝土的长期抗渗能力。水泥基渗透结晶型防水材料通过催化(激活)混凝土中的钙离子,生成枝蔓状的结晶体,结晶体充盈在混凝土的空隙(裂隙)中,使混凝土密实性增加,有效减少混凝土的渗漏,并增强结构的耐久性。当混凝土出现裂缝时,存在于混凝土中的催化剂被激活,使水与裂缝周边的钙离子生成络合物钙离子的结晶体,结晶体的形成对渗水位置具有自修复的功能。经过18个月(约540 d)对豫园站主体结构混凝土渗漏的跟踪观察,证明水泥基渗透结晶型防水材料的催化作用具有长效和重复作用,对混凝土出现的裂缝具有不断激活、不断自愈修复的作用效果。主体结构混凝土裂缝的自愈修复率在80%～87.5%,横缝的自愈修复率在66%～100%,平均为83%。

2 天津市地铁地下工程防水设计

天津市的地下水位及土质情况与上海市非常相似,有所不同的是,天津的地下水对钢筋混凝土结构有腐蚀性,所以天津地铁的地下车站全部采用复合衬砌结构形式,内衬结构外侧均采用柔性防水卷材进行全包防水,见图4。该设计中,柔性防水卷材既是结构的外包防水层,又起到结构外包防腐蚀层的作用,对保证混凝土结构的耐久性有着至关重要的作用。

对于结构外包防水层的选择,天津市地铁工程也经历了一个渐变的过程。早在2002年天津地铁1号线建设初期,虽然新建的地下车站和区间不多(多以既有线改造为主),但大部分新建地下工程的外包防水材料均选用了塑料防水板、三元乙丙防水卷材等不能和混凝土结构粘结或只能点粘和条粘的材料,少量使用了自粘性防水卷材,这对于高地下水位的天津地铁地下工程防水而言,是一个不小的挑战。

到了天津地铁2号线、3号线设计之初,吸取了1号线的经验,全部采用自粘性防水卷材作为地下结构外包防水层。尤其是在2号线红星路站采用了以日本进口的反应型丁基橡胶自粘型防水卷材(合成高分子类)作为外包防水层,真正做到了“预铺自粘”,在结构施工完成后,防水效果良好。

当然,早先“预铺自粘”的概念还比较模糊,各种检测还没有统一标准,与最新颁布的《预铺/湿铺防水卷材》(GB/T 23457—2009)检测要求相差很多。这样,对当时使用的这类材料无法从试验数据上判断其质量的优劣。但到目前为止,用水泥砂浆作为粘结剂与混凝土基面粘结的防水卷材,如果用于高水位的地下结构外防水,其水泥砂浆的变形能力是否能和卷材相匹配、耐久性方面是否也能和卷材同寿命,仍受到质疑。另外,还出现过改性沥青类防水卷材被误作为预铺自粘防水卷材来使用,其问题是,在气温较低的季节施工时,卷材与卷材之间的搭接都发生困难,更谈不上与现浇混凝土之间的紧密粘结了。

在混凝土防腐蚀方面,特别是在防硫酸盐对混凝土腐蚀方面,天津地铁通过在混凝土中掺加含有大量活性SiO2及Al2O3的活性矿物质、防腐剂、高效减水剂等措施,并严格控制混凝土的原材料及基本配合比,来实现结构混凝土的自防水及防腐蚀。

3 重庆市轨道交通地下工程防水设计

重庆市以山地为主,嘉陵江与长江在城中交汇。地质主要以围岩为主,围岩种类齐全、裂隙丰富,地下水分布复杂。重庆市轨道交通工程中的地下车站基本以明挖法施工为主,地下区间隧道主要以矿山法暗挖施工为主,图5—6为典型的重庆市轨道交通地下区间隧道的结构形式。

在防、排结合的山岭隧道中,传统设计采用塑料防水板既作为结构内衬与初衬的隔离、又作为内衬的防水层的情况较普遍。但在重庆,地下水情况复杂,有一般山岭的裂隙水,也有局部恒定水头压力的地下水。在这种情况下,如果采用塑料防水板作为防水层,其卷材接缝众多、焊接质量难以保证、与内衬结构无粘结导致渗漏后易窜水等缺点将显露无疑。

在否定了塑料防水板作为重庆市轨道交通地下工程外包防水层之后,设计提出要选择具备既能隔离结构内衬与初衬,又能直接和现浇混凝土粘结便于矿山法施工的防水卷材。工程最终选择了以高分子自粘性橡胶沥青防水卷材及自粘聚合物改性沥青防水卷材(聚酯胎基)这两类卷材作为重庆市轨道交通地下工程的外包防水卷材。为了加强施工阶段的保护和降低对基面的要求,设计要求在卷材迎水面增加一层复合无纺布,并在相关材料国家标准的基础上增加卷材与现浇混凝土粘结质量的力学性能检测指标。

矿山法施工的地下结构中,由于内衬结构混凝土的模筑主要依赖工程台车完成,因此要实现止水材料的预埋完好就非常困难。针对这一问题,对矿山法施工的地下结构施工缝统一采用了图7所示的防水措施。图7中,遇水膨胀密封胶、预埋注浆管以及两者之间的位置关系等3点特别需要注意[4]。

4 深圳市地铁地下工程防水设计

深圳市地铁地下工程防水设计非常特别。深圳市的地质情况复杂多变,有山岭、硬土、软土,地下水位有高有低,地下水对钢筋混凝土结构局部也有腐蚀性。但也许是移民文化的兼容并蓄使然,有着相类似地质情况的不同线路,由于业主管理、设计总体单位的不同,本文上述城市中地铁地下结构形式及防水模式(除了单层衬砌结构)在深圳地铁防水设计中同时存在。

深圳市地铁地下工程防水设计较为特殊之处在于盾构管片的外防水。考虑到地下水的腐蚀性,盾构管片作为单层衬砌,是国内较早大规模使用外防水、防腐涂料为数不多的城市之一,这对于提高盾构管片混凝土的防水及耐久性有很大帮助。

盾构管片外防水涂层多选择环氧类的涂料。作为国内最先使用盾构管片的上海,也早就研究过管片外防水的问题,曾采用过诸如环氧聚氨酯涂料、水泥基渗透结晶型防水涂料等材料,但均未大规模使用。不过,通过有关试验检测,涂刷外防水涂层的管片混凝土,相对于未涂刷的,其渗透系数、氯离子扩散系数及电通量等均有明显的降低,只是不同材料降低的程度有所不同。

同样受地下水腐蚀困扰的天津地铁,受深圳地铁的启发,也采用了同类型的环氧类涂料作为盾构管片的外防水、防腐措施。不过值得商榷的是,深圳气温常年偏高,较适合环氧类涂料的固化,而天津气温低的时间偏长,应用后能否达到深圳的效果还未有定论。

3)对于地下工程结构的防水投入,各地相差很大。从上海轨道交通的运营来看,尽管是少量的渗漏水,对于软土地基中地下结构的长期影响还是较为明显的,甚至可能直接导致结构的不稳定变形。因此加大对建设阶段的防水投入,比花更多财力用于运营期间对结构的渗漏治理,应该是明智的、事半功倍的。

4)对于变形缝(包括诱导缝、沉降缝、伸缩缝等)的防水措施,各地差异不大,限于篇幅,本文就不加赘述。

5 结语

1)各地的水文、地质情况、气候各不相同,防水材料的生产、供应情况也有区别,因此各地轨道交通地下工程还是要因地制宜、做好各自有地方特色的防水设计。

2)目前,防水材料发展日新月异,如何甄别防水材料的优劣、正确使用好不同的防水材料,是对工程防水设计提出的更高要求。

参考文献

[1]朱馥林.地下防水工程施工与验收手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[2]张勇.喷射纤维混凝土作为刚性内防水层的工程运用[J].中国建筑防水,2007(5):21-24.

[3]吴明.防水涂料使用中应慎重考虑的问题[J].中国建筑防水,2009(8):2-5.

地下城市轨道交通工程 篇4

城市轨道交通建设前期工程的投资控制浅析

【摘要】本文概述了城市轨道交通项目的发展情况和建设内容，简要说明前期工程的内容、特点和投资情况，着重分析前期工程投资控制的现状，并据此提出若干解决对策，达到前期工程费用合理可控的投资目标。引言

1.1 城市轨道交通项目概述

随着国民经济的快速发展，大中型城市的交通状态日趋严峻，车辆堵塞已经成为城市的发展瓶颈，由此引发了能源损耗、大气污染和效率低下等各类社会经济问题，严重制约了城市的可持续发展之路。

为了化解上述城市症状，各个城市积极探索解决之道，其中城市轨道交通因其安全、高效、节能、环保等特点而占据一席之地。经过多年发展，城市轨道交通已经形成以地铁作为主导，轻轨作为辅助，单轨、直线机电、磁悬浮等进行补充，而多种类型并存的交通体系。

由于城市轨道交通能够有效化解城市交通堵塞，引导区域发展和客流流向，受到各个大中城市的极力推崇。目前，全国已有30余个城市正在建设或者筹建城市轨道交通项目，规划新建总里程近2500公里，总投资达上万亿元。除北京、上海、深圳等老牌地铁城市外，苏州、无锡、宁波、南昌、昆明、南宁、石家庄、大连、青岛等城市也

加入了地铁俱乐部之中。

1.2 城市轨道交通建设内容

城市轨道交通项目由于专业繁多、技术复杂，是一个庞大的系统工程，建设工作难度相对较大。究其建设施工而言，主要阶段及其工作内容包括前期工程、土建工程、机电工程、设备工程、轨道工程、装修工程、绿化工程等；并在所有工程最终完工之后，全线进行联合调试、试运行和试运营等。

从上述建设施工阶段能够看出，前期工程是城市轨道交通项目建设的始发站，只有前期工程完成具备条件之后，才能进行最重要的土建工程施工。土建工程完工之后，方可提供机电工程施工条件和设备工程安装界面，为后续的轨道工程、装修工程等打下良好的工作基础。

前期工程简述

2.1 前期工程内容

前期工程作为城市轨道交通项目建设的重要内容，其名词概念目前并无清晰的定义，更多源于工程建设之中约定俗成的说法。前期工程的功用主要为后续土建工程创造施工条件和工作界面，促进城市轨道交通项目顺利建设。

前期工程的具体内容随着城市和线路的差异而略有不同，但其核心内容相对统一，一般包括：建（构）筑物保护、管线保护、管线拆除、管线改移、临时用地及地上物拆除、交通导改、临电接口、临水引入、商业补偿等工程或事务。

2.2 前期工程特点

与房屋建筑或者市政工程的前期内容相比，城市轨道交通项目建设规模较大，通常长约20至40公里，多为地下和高架工程，穿越多个行政区域，在城市中呈带状蜿蜒布设。鉴于上述情况，其前期工程的特点如下：

一是涉及专业繁多，情况极其复杂。常见专业如：道路交通、房屋建筑、桥梁通道、河道湖泊、铁路、高速公路、给水、雨污水、燃气、热力、电力、电信、有线电视、广播、园林绿化等。

二是随同线路走向呈现带状分步，跨越多级行政辖区，如区政府、街道办、居委会等。由于各级政府指导方针和工作力度不一，前期工程的协调统一的难度极大，致使城市轨道交通项目建设速度不一，有的区段施工热火朝天，有的区段则是寸步难行，从而影响了工程的整体进展。

三是涉及众多权属、管理和使用单位，致使前期工作进展缓慢，难度倍增。如B市前期工程粗略统计即有20余家权属和使用单位，如园林局、交通局、自来水公司、污水厂、电信公司、有线电视公司、铁路局、公路局、河湖处、公园、收费停车场、公交公司、燃气公司、热力公司等不一而足。

四是多为地下工程，施工拆改难度极大，由此波及的周围居民数量较多。前期工程的施工方案需要慎重对待，保证科学合理，并在施工期间尽力减少环境影响和妥善处理居民关系，创造和谐的施工局

面。

五是对城市轨道交通项目的工期影响极大。有的线路因为前期工程没有打开局面，一拖再拖，轻松影响工期数月甚至半年之久，为轨道交通项目如期竣工造成非常大的压力。

2.3 前期工程投资

前期工程包括数十项工作内容，每项工作的费用均是价值不菲，少则数百万元多则几千万元，整条线路的前期合计费用更是非常高昂。综合分析多条线路的投资情况，前期工程投资所占城市轨道交通项目总投资的比重为10%左右。

如B市地铁9号线长约16.5公里，全线基本属于地下线路，建设周期约为5年，静态投资约为110亿元；动态投资约为128亿元。其前期工程包括临时用地和地上物拆除、交通导改、市政道路破复、空洞勘测、管线改移、既有建筑物加固、既有线及既有管线加固、商业补偿、河道改移等，总体费用约为16亿元，约占动态投资的 12.5%。

前期工程投资控制现状

3.1 行业垄断保护，进入机制僵硬

在现有建设管理模式之下，前期工程涉及的专业多为垄断性行业，如电力行业、燃气行业、园林绿化、热力行业、交通导改、自来水公司、雨污水厂等。上述行业由于历史原因以及经济考虑，通常成立了自有或下属的施工队伍，由其负责本行业的专业工程的施工和维修养护等。

城市轨道交通项目沿线施工时，不可避免地触及上述前期专业需要进行拆除或者改移等。由于行业的垄断保护，导致外围的施工单位进入机制僵硬。同时，内部的施工单位将会想方设法阻止外围单位进入，如设立行业许可证，强行上岗培训、设置验收障碍，拒绝接收管理等，致使外围单位即使勉强进来施工也会无法验收使用，从而造成工期延误和项目投资浪费。

3.2 权属指定承包，价格谈判困难

前期工程的发包承包模式杂乱无序，基本处于无人监管状态。部分行业的权属单位尚能按照招标投标法的规定，在行业内组织招标投标工作并确定中标人；更多的权属单位则为无论投资大小均是直接指定承包单位，由其统一负责前期专业工程的拆除改移等。

鉴于权属单位及其下设施工单位的强势介入，城市轨道交通项目的前期工程价格几乎缺乏有效的谈判定价制度。一个前期工程，多由建设单位向权属单位报请处理方案，并在多方协调之后方能通过，然后再由权属下设施工单位自由报价。由于建设单位处于弱势，价格谈判非常困难，往往虚有其表，无法有效地降低前期工程的投资成本。

3.3 缺乏统一标准，清单组价随意

前期工程由于专业众多，加之各个专业和各权属单位之间缺乏统一的规范标准，如工程量清单编制依据不同，工程量计算规则或者列项不同，费用或费率标准不同，定额依据不同等，造成工程量清单编制和组价工作的随意性较大，无法达到标准化的投资控制目标。

如同为管线的同等规模检查井，有的专业按“座”统一列项，按照建筑工程定额组价计算；有的专业则是分为几个分部分项工程（土方、混凝土、钢筋）等分别列项，按照市政工程定额组价计算。从列项、数量和组价计算过程分析，不同专业同一项目的精度和组价的合理性可见差异，部分同类项目的最终价格竟然相差数倍，严重影响了前期工程的投资精确性。

3.4 设计施工一体，扩大前期费用

依据目前城市轨道交通的前期工程情况分析，设计和施工往往由一家行业内部的单位统一负责实施。设计施工一体化本意在于进行设计优化降低施工成本，然而由于行业的垄断属性，此举反而进一步扩大了前期工程的投资费用。

由于前期工程的设计和施工均由一家单位或者具有关联关系的单位实施，在缺乏有效监督和控制的情况下，设计单位通过提高项目建设标准、增加措施项目或者随意修改设计图纸数据等，以使施工单位获得了不当的超额利润，致使城市轨道交通项目蒙受了不必要的投资损失。

3.5 过程支付失控，结算存在问题

前期工程由于相对土建工程而言，其费用金额相比较小，从而其计量和支付过程的监督和审查相对较弱。此外，由于权属单位的默认或者支持，下设的施工单位往往在关键环节挟持建设单位，要求拨付多少款项之后方能继续施工，从而造成计量和支付过程失控。

前期工程的结算同样存在大量的问题，一是结算资料混乱，各项报告和证据之间缺少有效的支持关系；二是工程数量的计算数据胡乱编制，虚报水份巨大；三是设计变更没有依据，没有发包人或监理人的许可，设计图纸可以随意修改；四是现场洽商单杂乱无章，没有按照一定的顺序进行整理归档，普遍缺乏当事人的签字或者日期，或者事后补签；五是一些结算资料事后补充，与现场情况不符，经不起推敲；六是索赔理由无法成立，索赔程序和时效处理不符合同约定。

前期工程投资控制对策

4.1 打破行业垄断，加强市场竞争

前期工程应当参考房屋建筑工程、市政公用工程、公路工程的管理模式，打破行业垄断，消除进入壁垒，如此方可引入行业之外的强大施工队伍，促进行业技术水平和施工水平的提高，淘汰技术落后或者实施成本高的工艺工法，从而保证了行业的健康发展。

由于打破行业垄断，进入的施工单位数量大增，将会进一步地加强行业内的市场竞争，届时前期工程的投资控制将会变得合理可行

4.2 引入投标机制，价格合理可行

《工程建设项目招标范围和规模标准规定》（国家发展计划委员会令第3号）第七条规定达到下列标准之一的，必须进行招标：

（一）施工单项合同估算价在200万元人民币以上的；

（四）单项合同估算价低于第（一）、（二）、（三）项规定的标准，但项目总投资额在3000万元人民币以上的。

城市轨道交通项目的前期工程，每个专业动辄数百万元，即使不足200万元，但因满足第（四）项3000万元的要求，依然应当按照法律规定组织招标投标工作。通过引入投标机制，施工单位通过一定范围的竞争，报价将更具有合理性和可行性，在合同履行时将更具有生命力。

4.3 编制前期定额，统一费用标准

城市轨道交通项目的建设单位，为能统一各条线路的前期工作费用标准，促进同一时期的同类项目的价格基本相当，可以组织工程造价咨询公司、前期工程实施单位编制企业定额，纳入各类前期专业，分门别类地编制定额细目。

同理，建设单位可以根据工程经验和其他费用标准，组织人员测算各类前期专业的费用项目，如不同情况下的措施费用（夜间施工费用、二次搬运费用、设备进出场费用、成品保护费用等等），特殊的机械台班费用，材料消耗水平，以及各类专业的造价指标等，便于宏观控制前期工程的投资合理性。

4.4 规范设计施工，强调履约检查

国家住房和城乡建设部正在推行设计施工一体化，前期工程无疑具备良好的实施条件，应当紧跟时代步伐，研究相应的管理方案，从而从制度上规范设计和施工一体化的行为。

此外，城市轨道交通前期工程的各方参建单位均应加强履约检查，按照约定处理合同事宜。施工单位应当遵循合同约定，依据一定

的程序提请设计变更、索赔、调整合同价格等，即要追逐企业利润，也应维护他人的合法权益。

4.5 加强结算审查，配合审计稽察

前期工程的施工单位应当做好日常资料的整理归档工作，避免事后补签，同时建立各项资料台账，保证结算资料的准确性和完整性。

建设单位应当加强前期工程的结算资料审查工作，对于不满足规范标准的报告资料不能放行，对于不满足合同约定的前期工程费用不能批准，切实做好前期工程的结算审查，尽力压缩结算中的虚报水份，保证前期工程投资的真实、科学、合理等。

城市轨道交通工程由于关系重大，各级审计和稽察工作随同项目建设同期进行。前期工程的施工单位应当主动配合审计和稽察机构，对前期费用的计量、支付、结算等过程中的情况进行解释澄清，并应按照审计和稽察结果清算前期工程投资费用。

结论

前期工程作为城市轨道交通项目的重要环节，所占投资费用的比例相对较高。为了有效控制前期工程的投资费用，解决目前杂乱无序的状况，需要建设行政部门、权属单位、建设单位和施工单位的共同努力，通过打破行业垄断，引入招标投标机制，编制前期定额和费用标准，规范设计施工行为，加强结算审查等系列措施，逐步达到前期工程费用合理可控的投资目标。

参考文献：

[1]盛琳，浅谈市政工程建设项目的前期准备，科技信息，2010（27）。

城市轨道交通客流预测浅析 篇5

关键词

轨道交通 客流预测 模型

一、引言

目前，随着我国城市化进程的加快，大量人口涌人城市，城市交通口益拥挤。如何从根本上解决这个问题，以满足人们对出行的需求，是摆在城市交通规划人员面前的一个极为重要的课题。

建立以快速轨道交通为骨架，以常规公交为主体，多种交通方式相互协调的综合客运交通体系是解决我国大城市普遍存在的客运交通需求与交通供给之问矛盾的根本出路。由于城市轨道交通建设的模式和规模既要适应近期城市交通需求，又要适应远期城市交通发展的要求，而预测客流量决定了轨道交通发展的模式、路网规模、线路走向、枢纽设置及其内部空问的布局，因此说，预测客流量是轨道交通项目投资决策的依据和项目评估的基础，因而对轨道交通进行客流预测是十分必要的。

本文针对城市轨道交通客流预测的特点，分析了我国客流预测的模型和城市的发展现状，提出了一些建设性的建议。

二、影响轨道交通客流预测精度的因素

城市轨道客流预测是指在一定的社会经济发展条件下科学预测各目标年限轨道交通的断面流量、站点乘降量、站问O D、平均运距等反映轨道交通客流需求特征的指标。城市轨道客流预测出于其特殊性，在实际中要准确应用仍存在较大的难度，其难度主要体现在以下几个方面：

1.内容繁多。例如需要对全线客流（包括全口客流量和各小时段的客流量及其比例）、车站客流（包括全口、早、晚高峰小时的上下车客流问断面流量以及相应的超高峰系数）、分流客流、站换乘客流量、出人口分向客流等数据进行调查，因而内容繁多，必然存在较大难度。

2.预测年限较长，积累资料不足。从工程立项丌始至建成通车，一般需要5年，然后再预测通车后25年的远期客流规模，总共要预测30年的客流。时问跨度大，难以掌握城市发展中的政策、经济和人们活动的规律，不定因素太多。

3.我国人多城市发展处于转型期。随着我国加入WT0，我国的综合同力迅速增强，经济的发展对城市范围和结构形态、用地分布性质提出了新的要求。客流预测必须以城市发展规划为依据，而城市转型期为客流预测带来许多不确定因素。特别是转型期人们的观念，知识结构，风俗习惯的改变也对客流预测提出了挑战。

4.预测模型和技术尚不完善。预测模型和技术尚在不断发展研究之中，资料不足，数学模型和技术尚未定型，还需不断改进完善，预测数据的把握以及评价标准上都有很大的难度。

总之，针对轨道交通客流预测的难点，多年来，客流预测的数学模型经过我国交通专家的研究丌发，逐渐摸索出城市客流的特征和规律，对各项参数和程序进行不断修正，已经逐步建立起一套完整的预测方法和计算模型体系，并在不断地积累经验，不断地完善，同时客流预测的可信度也在不断提高。

三、轨道交通客流预测的模型和方法

自20世纪70年代以来，交通规划技术传人我国，运用定量的方法进行科学的预测已成为规划的主要手段。城市轨道交通的客流预测基本上采用交通规划的常规方法，即搜集或利用居民出行调查资料，在预测城市客运总需求的基础上，通过交通方式划分预测城市轨道交通的客流量。目前我国轨道交通客流预测模式主要可以分下面几类：

1.不基于现状客流分布（OD分布）的预测模式。这类预测模式的主要思路为：将相关的公交线路的现状客流和自行车流量，向轨道交通线路转移，得到虚拟的基年轨道交通客流。然后按照相关公交线路的历史资料和增长规律，确定轨道交通客流的增长率，推算远期轨道交通需求客流量；或者由公交预测资料，直接转换为远期城市轨道交通客流量。因此，这一类方法主要为趋势外推，在确定轨道交通客流增长率时可采用指数平滑法、多元回归法等方法。

2.基于现状客流分布（OD分布）的预测模式。基于现状客流分布（OD分布）的预测模式的主要思路为：通过居民出行调查，掌握现状全方式的出行分布，在此基础上，预测未来年的全方式出行分布，然后通过方式划分，得到轨道交通的站问O D，即可计算出轨道交通客流量。基于上述理论的城市轨道交通客流预测的“四阶段”法已得到广泛的应用，所谓“四阶段”法，即城市轨道交通客流的产生、客流的分布、交通方式的划分、客流在路网上的分配。该方式结合土地利用规划分析城市轨道交通客流，能较好地反映城市远期客流的分布，且精度相对较高。但对数据要求高、操作复杂。

3.非集聚模型。近年来，由于城市轨道交通“四阶段”法缺少明确的行为假说，特别是模型系统本质上并非有关个体行为的，即它不是与个体出行行为相一致的，针对其不足，一些专家提出了非集聚模型。

非集聚模型又稱交通特征模型，它以实际产生交通活动的个人为单位，对个人是否进行出行、去何处、利用何种交通工具以及选择哪条路线等活动分别进行预测，并按出行分布、交通方式和交通线路分别进行统计，得到交通需求总量的一类模型。这一模型在理论上利用了现代心理学的成果，引入了随机效用的概念，其核心是效用最大化理论。它着眼于研究出行者个体的出行行为。非集聚模型相比传统模型的优势是有明确的行为假说、模型的一致性好、模型标定所需调查样本少、模型有较好的时间和地区可转移性等特点。

四、关于轨道交通客流预测的一些建议

通过对城市轨道交通客流预测特点、难点的分析，又对目前其主流模型进行了介绍，针对具体的城市，我们应当如何选择合适的模型进行科学的预测？如何在最大程度上保障预测方法的科学性、合理性、实用性和可操作性？如何保证预测结果的客观性和准确性？如何保证规划的合理性和工程建设的经济效益和社会效益？通过对我国城市的特点、现状的分析，提出如下建议：

1.理论与实践相结合。城市轨道交通客流预测是一项实际操作性很强的工作，将预测理论和实践工作进行有机的结合，并灵活的运用预测理论，是得出科学预测结果的基本保证。虽然，“四阶段”法是一种被大多数学者所接受的、精度较高的预测方法，但由于目前城市规划人员的素质参差不齐，操作步骤不够规范，一定程度将会影响预测的精度。针对这种情况，一方面应提高人员的素质，另一方面，应对其预测结果应用其他理论反复验证，直到精准为止。

2.宏观与微观相结合。这里的宏观是指城市的总体规划，宏观与微观相结合指每个小区、每条街道的预测都要结合城市的总体规划，而且预测中既要充分考虑社会经济与政策变化的影响，又要充分考虑经济水平和人们的风俗习惯和个体的差异。

3.定性和定量相结合。定性分析着眼于对事物本质的判断，其正确与否主要依靠预测者的洞察事物的能力，并借助经验和逻辑推理完成，而定量分析预测是在前者的基础上采用数学方法完成，着眼于统计资料的积累。二者的有机结合才能对城市轨道交通线路的客流进行科学的、客观的预测。

4.系统化和合理化的原则。客流预测是一门新型的边缘学科，虽然城市主体客流预测趋于成熟，但轨道交通客流预测还处于探索和不断完善的阶段，因此我们应积极借鉴其他客流预测理论，及时提出新的理论模型，并使之不断完善。例如：目前比较流行的“四阶段”法虽然可以比较准确的预测轨道交通客流，但由于调查的工作量大，数据利用率低，一定程度又影响其精度。为了克服“四阶段”的上述缺点，近年来，又提出以出行者个人为研究对象，以“随机效用理论”、“出行效用最大化理论”为基础的非集计模型。另外以通过研究土地使用性质来研究客流发展规律，以达到远期预测目的的土地利用法已在许多城市成功利用。总之，通过对我国城市特点的分析，结合城市特点合理选择预测模型对提高预测精度，节约预测费用，完善预测理论方面都有重要作用。

五、结束语

地下城市轨道交通工程 篇6

1 地下车站潜在的环境健康风险因子

轨道交通地下车站内部空间相对密闭,主要依赖机械通风,且具有人员流动量大、人群聚集等特点,一旦通风不畅,内部环境质量易受到各种危险因子的影响,甚至造成疾病的产生和流行,威胁到地铁员工和广大乘客的身体健康。有研究表明,国内外的一些城市地铁站里不同程度地发现了空气被污染的情况,污染水平高于站外[2,3,4,5,6,7,8,9]。因此,轨道交通车站内部环境质量已日益引起相关部门和社会大众的关注。

1.1 化学性因子

地下车站的化学性风险因子主要包括各种空气污染物,主要来源于以下4个方面[10,11]:第一,车站外环境中的背景污染物和地面交通产生的污染物通过车站通风系统进入车站内部,比如颗粒物、一氧化碳、氮氧化物、臭氧、挥发性有机化合物等大气环境污染物;第二,车站内部建筑材料、装饰装修材料释放出来的甲醛以及多种挥发性有机化合物,如苯、甲苯、二甲苯等;第三,列车运行时车轮和铁轨碰撞产生的微小金属颗粒悬浮在空气中,可显著增加颗粒物中的有害金属成分含量,如铁、锰、铜、铬、镍等;第四,人员活动造成的污染,如吸烟产生的二氧化碳、颗粒物、尼古丁等。当人员密集或通风不良时,二氧化碳浓度往往也越高[12]。

1.2 物理性因子

温度、湿度和风速是影响人体舒适性的重要指标,是影响人体周围微小环境的重要因素,良好的新风量能调节室内空气品质,降低各种污染物的浓度水平[12]。但过高的温度和湿度不仅令人不适,还会促进霉菌的生长。同时,地下车站由于空间相对密闭,地铁的正常运营(尤其是列车进站时)产生的噪声可能会较强。车站员工由于在站内工作时间较长,可能更易遭受噪声相关的听觉损失,更有研究表明长期过度暴露于噪声环境还可影响心理健康状态[11]。列车运行不仅产生噪声,还会产生机械振动,长期处于振动环境中,也有可能也会影响员工的心身健康。另外,车站建筑材料、装饰装修材料释放出来的放射性氡以及行李安检仪,一旦防护不当,可能会对地铁人员和通过的乘客构成辐射污染,从而构成健康风险[11]。车站内的配电所和高压输电线路所产生的工频电场,也是可能影响相关工作人员的又一健康隐患。

1.3 生物性因子

地下车站内通风有限、人流量大,在此条件下,一旦存在空气传播的传染病患者,就有可能在短时间内扩散到整个车站环境中。同时,地下车站内环境潮湿,容易繁殖鼠虫,可能携带和传播致病性微生物。潮湿的环境也十分容易滋生各类霉菌,随气流污染整个车站环境。已有调查显示,地铁车站内的细菌总数超过站外,甚至还检出了溶血性链球菌。另外,地下车站主要依赖空调设备调节内部环境。空调系统一旦运行管理不善,也会引起诸如军团菌污染的健康危害[13,14,15],这些都给地铁里的工作人员和乘客带来了潜在的健康风险。

针对地下车站的这些潜在环境健康风险因子,国内外均无系统性、专门性的管理标准和法规。根据管理属性的不同,我们从职业卫生、室内空气质量、公共场所以及集中式空调通风系统的角度出发,了解地铁环境风险因子在其他领域里的管理情况,从而为保障地下车站环境卫生提供参考。

2 国内相关的管理标准和法规

2.1 职业卫生

在地下车站长期工作的工人和营运人员可能暴露于一些有害的职业因素,其主要为一些物理性因子,主要包括高温、非电离辐射(工频电场、超高频辐射、高频电磁场、微波辐射)、噪声、手传振动等。为保障作业工人的心身健康,《中华人民共和国职业卫生标准-工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ 2.2-2002)对一些有害的物理因素做了职业接触限值和测量方法的规定,该标准中包含了上述物理性因子的控制要求。

地铁入口的行李安检系统所产生的电离辐射可能对周围人群,特别是安检员造成潜在的健康危害。国家卫生部发布了《X射线行李包检查系统卫生防护标准》(GB 2127-2002),规定了X射线行李包检查系统的技术要求,使用时的放射防护要求和检测检验要求。

2.2 室内空气质量

考虑到轨道交通地下车站是一个密闭的室内环境,世界各国在开展地铁卫生学评价时,大多参考室内空气质量标准。我国此前的一些地铁卫生调查大多基于《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)。它是我国目前针对室内环境最为全面的技术标准,其中分别对 4项物理性指标(温度、相对湿度、空气流速、新风量)、13项化学性指标(二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氨、臭氧、甲醛、苯、甲苯、二甲苯、苯并[a]芘、可吸入颗粒物、总挥发性有机物)、1项生物性指标(菌落总数)和1项放射性指标(放射性氡)作出了详细的规定。

地下车站的建筑和装修材料可能释放一些有毒有害化学物质,如可挥发有机物,是造成地铁车站室内空气污染的重要原因之一。为预防和控制民用建筑工程中建筑材料和装修材料产生的室内环境污染,保障公众健康,我国颁布了《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB 50325-2001)(现修订为2010版)。该规范不仅对民用建筑工程所选用的建筑材料和装修材料所释放的环境污染物做出了限量规定,更是强调民用建筑工程及装修工程验收时,室内空气质量必须经过第三方检测,不合格者不得交付使用。这是我国第一部控制室内环境污染的工程建设强制性标准,将控制室内环境污染作为民用建筑工程建设全过程的一个重要环节,作为衡量民用建筑工程质量的一个重要方面。同时,我国还在2001年颁布了《室内装饰装修材料有害物质限量》(GB 18580～18588-2001和GB 6566-2001),对10种常见的装饰装修材料中可能含有的污染物限量(如苯、甲醛、铅等)作出了强制性规定。

2.3 公共场所

轨道交通具有公共场所的属性。为保障广大人民群众的身体健康,国务院早在1987年就颁布了《公共场所卫生管理条例》及其实施细则,并于1991和2011年先后对实施细则进行了修订。目的是在人群聚集的公共场所防止疾病尤其是传染病的传播,防止有害物质对人群健康造成危害,不断提高环境舒适性。作为《公共场所卫生管理条例》的配套技术标准,我国于1988年发布了11个公共场所的卫生标准(GB 9663-9673),包括旅店业、文化娱乐场所、公共浴室、理发/美容店、游泳场所、体育馆、图书馆/博物馆/美术馆/展览馆、商场(店)/书店、医院候诊室、公共交通等候室、公共交通工具。1996年,卫生部又对1998年标准进行了修订,并增加了饭馆/餐厅的卫生标准(GB 16153)。国内部分地铁环境卫生调查参考了《公共交通等候室卫生标准》(GB 9672-1996)。《公共交通等候室卫生标准》与《室内空气质量标准》相比, 两者共有温度、相对湿度、风速、二氧化碳、一氧化碳、甲醛、可吸入颗粒物、细菌总数等8项指标,《公共交通等候室卫生标准》标准限值相对较低,但多了噪声和台面照度2项指标。

2.4 集中式空调通风系统

轨道交通地下车站空间密闭,自然通风不良,主要依靠集中式空调实现通风排风。同时,集中式空调通风系统对于预防空气传播性疾病传播,保证输送空气的卫生质量,具有重要意义。我国公共场所集中空调通风系统有“一法三规”。“一法”指《公共场所集中空调通风系统卫生管理办法》,是根据《中华人民共和国传染病防治法》和《公共场所卫生管理条例》制订的。“三规”指《公共场所集中空调通风系统卫生规范》、《公共场所集中空调通风系统卫生评价规范》、《公共场所集中空调通风系统清洗规范》。总的卫生要求包括:冷却水和冷凝水中不得检出嗜肺军团菌,不同的公共场所要满足相应的新风量要求,在送风(PM10、细菌总数、真菌总数、致病微生物)、风管内表面(积尘量、致病微生物、细菌总数、真菌总数)和净化消毒装置(臭氧、紫外线、总挥发性有机物、PM10)也规定了卫生要求。为规范建筑空调通风系统的运行管理,贯彻节能环保、卫生、安全和经济实用的原则,我国还颁布了《空调通风系统运行管理规范》(GB 50365-2005),从一般管理、技术和突发事件应急管理等方面做出了相应的要求。在工程验收时,还应遵照《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB 50243-2002)执行。

3 国外相关的管理标准和法规

国内外在评估轨道交通地下车站卫生状况时大多基于一般室内空气质量标准或环境卫生标准,仅韩国政府制定了包含有轨道交通地下车站的公共场所室内空气质量标准。关于室内空气质量标准,世界各国做了不同的规定。世界卫生组织室内空气指导值规定了甲醛、苯、萘、二氧化氮、一氧化碳、氡、颗粒物、卤化物和多环芳烃(主要是苯并[α]芘)等污染物浓度限值,还对湿度、霉菌、通风、变应原做出了检测要求[16]。此外,加拿大、芬兰、德国、新加坡、英国、欧盟、日本、德国也对室内空气质量做了相应的规定[17]。韩国环保部门2003年发布了包含有轨道交通地下车站、地下商场、候车(机、船)室、图书馆、博物馆、公共浴池等公共设施室内空气质量管理标准。其中,颗粒物、二氧化碳、甲醛、细菌总数和一氧化碳为强制标准,二氧化氮、氡、挥发性有机物、石棉和臭氧为推荐标准[18]。

地下城市轨道交通工程 篇7

1 工程概述

上海轨道交通17号线是中心城向青浦区辐射的放射线, 是贯穿青浦区东西的重要公共交通客运走廊, 线路西起东方绿舟站, 东至虹桥火车站站, 沿沪青平公路——淀山湖大道——盈港路——崧泽大道走行, 全长约35.341 km, 设站13座, 平均站间距2 898 m[1]。

汇金路站位于青浦新城一站大型居住社区北部中心位置, 该站西接地下盾构区间, 东接地下、高架过渡段明挖区间。本站根据运营需要设2列位存车线1条, 车站有效站台长144.2 m, 车站总长受存车线控制达471 m, 车站总建筑面积约24 263 m2。

2 制约因素分析

汇金路站受线路、管线、周边现状环境等各方面条件综合制约, 必须选择适合的方案化解车站与线路、管线之间的矛盾。

2.1 周边环境

汇金路以西为青浦新城区, 道路两侧均为居住小区。北侧为宜达新居, 南侧为新城盛景。小区建造年代较近、建筑质量较好。小区沿街建筑红线退距较少, 特别是北侧宜达新居临街房屋距离红线较近, 规划绿线亦无条件实施, 因此该侧设置出入口、风井等地铁设施的条件很差, 若实施则必须拆迁。

汇金路以东用地尚未开发, 现状为绿化、水塘等空地, 该侧用地将随17号线建设以及盈港东路新建工程同步启动地块开发, 因此具备结合开发地块设置车站出入口、风井等设施的条件 (见图2) 。

2.2 线路条件

汇金路站东侧高架区间通过油墩港一级航道, 线路竖向高程及纵坡受油墩港通航净高影响, 即使将汇金路站东侧过渡段区间设置为接近3‰的极限坡度, 线路走行至汇金路站其标高亦无法满足常规地下2层车站的设置要求。考虑到线路埋深较浅又沿路中敷设, 车站只能采用地下一层侧式车站。

2.3 市政管线

沿汇金路南北向跨十字路口贯通敷设有φ800 mm大埋深污水管, 经实测该管内底标高约-1.05 m, 埋深约5.2 m。该管为该区域接入污水处理厂的污水总管, 管位难以改移, 由于是重力管其标高亦不具备抬高的条件。因此, 车站顶板需设置管廊保障管线的通行。

3 新型地下站厅站台一体化轨道交通车站设计

通过分析以上受限因素, 尤其是高架区间上跨通航河道需保证通航净高、地下线路需保障受控管线上跨通行车站这一对互为矛盾的控制条件, 最终提出地下一层、厅台同层方案, 通过着重复核线路埋深与车站限界及管廊设置的关系, 保障线路既定方案得以贯通。

3.1 总平面布局

本方案设在盈港东路、汇金路, 车站主体骑跨汇金路并沿盈港东路东西向布置。车站东端接明挖区间暗埋段, 西端接盾构区间, 采用地下一层厅台同层侧式车站方案 (见图3) 。

车站共设4个出入口、4组风井、2台无障碍电梯, 以及消防专用楼梯2座。其中汇金路以东的出入口、风井等与地块开发建筑及其下沉广场结合, 冷却塔、VRV室外机等地铁设备则利用待开发建筑沿街裙房的屋面进行设置, 结合设置可避免零星布置对城市景观的负面影响;汇金路以西的车站出入口、风井则利用道路绿化带进行布设。

方案充分考虑规划条件及现状环境, 对车站厅台及设备区布局、出地面设施布置等统筹优化处理, 如主要设备区布置在待建地块一侧, 风井、出入口充分利用条件优越的路旁绿化带、或结合规划建筑布置, 具有设施用地易于征用、避免对既有建筑的拆迁及施工影响等优点;方案还将城市市政过街设施纳入车站一体化考虑, 车站跨路口设置为环路口市政过街系统, 通过优化布局出入口, 巧妙地将城市过街设施与车站有机整合, 达到市政设施集约化设置和最大化利用, 有效节约城市公共设施投资。

汇金路站设计过程中, 通过对地面厅方案、一岛一侧方案及本方案的多方案比选, 最终推荐地下一层厅台同层方案, 有效化解前述受限因素, 具有兼顾市政过街功能、充分利用空间、相对节约投资的优点。方案比选如下:

3.2 建筑布局

和常规标准地下2层车站不同的是, 汇金路站平面呈现双向扩展的大平层形式 (见图4) , 因此结构受力体系亦针对性地采用10 m×10 m柱网纵横梁框架体系。

本方案建筑布局的特点是车站公共区布置在轨行区的南北两侧, 站厅、站台同层平接。由于厅、台同层, 站台和站厅之间的沟通及疏散无需通过楼 (扶) 梯、电梯等设施设备, 两者之间通过连通接口沟通。因此, 在某种程度上, 该种布局模式对于事故情况下的疏散无疑更为有利。

3.2.1 设备区布局

车站主要设备管理区设置在东南象限, 包括车控室、站长室、通信信号等弱电机房、空调机房、变电所等设备及管理用房。车站东北、西南象限布置环控机房、环控电控室等少量设备用房。西北象限受现状建筑制约, 在站台端部仅设置少量必要的设备用房, 该侧按侧站台受控宽度进行设计, 可避免拆迁和保障施工安全。

基于集约化布置原则, 地下一层同层车站宜在公共区的纵向中心位置布置通风空调机房, 使机房位于负荷中心从而兼顾两端。汇金路站由于受下凹管廊及线路埋深的制约, 管廊处能满足公共区空间净高及轨行区建筑限界的要求, 在管廊两侧公共区端头分别设置机房。其中, 管廊西侧的西北象限受现状建筑所限难以布置风井设施, 因此在西南象限设置通风空调机房并设置南北向过轨风道夹层, 实现大系统对下凹管廊以西公共区的通风控制;下凹管廊东侧, 考虑到轨行区两侧公共区面积较大, 分别设置通风空调机房负责各自区域的通风控制。由于本方案的通风空调机房只能设置在公共区两侧, 又因侧式站的原因, 最终形成机房布点多且需过轨服务的情况, 这是由现状环境、线路条件、管线等特殊制约条件造成的。

3.2.2 过轨通道布置

侧式车站站台之间的过轨沟通是需要重点解决的问题, 是便利乘客的重要设计内容。过轨沟通的方式分为上过轨、下过轨2种情况。由于本方案有效站台设置在管线密集的路口位置, 上过轨与管线冲突, 因此采用下过轨方式。方案在站厅付费区及非付费区内分别设置过轨轨通以及相应的楼 (扶) 梯, 并将2根过轨通道合并设置, 减少深挖范围。本方案从人性化出发, 过轨沟通兼顾付费区和非付费区的使用, 最大限度便于乘客使用及方便管理。同时, 方案结合非付费区过轨通道整合市政过街设施, 通过出入口的优化布局自然而然形成环路口的城市过街系统, 一体化的设计最大化节约城市市政设施的建设和运营投入。

3.2.3 下凹管廊设置

汇金路站为满足地下市政管线的通行, 在车站顶板设置横跨整个公共区的下凹管廊。正如前面分析的, 该站受线路埋深的制约, 管廊下方公共区净高只能按限值采用, 在综合线路条件及轨行区建筑限界要求以后, 该处板下净高确定为3.2 m, 刚刚满足限界和公共区净高的控制要求。

3.3 竖向设计

本方案有效站台中心里程轨面标高-6.188 m, 车站中心里程横剖面布局见图5。在设计线路标高条件下, 车站东侧明挖区间线路纵坡达2.85‰已接近极限坡度。经核算, 下凹管廊板顶标高为-1.129~-1.147 m, 凹廊下方结构距离轨顶4.28 m, 因此采取将凹廊结构约10 m宽度范围内的上排热风道取消, 最终得以满足轨面上方的建筑限界要求。

方案纵剖面局部下凹管廊、过轨通道与地下一层的关系见图6。

竖向方面, 除下凹管廊以外公共区范围的顶板纵横梁梁下净高为4.7 m, 吊顶下净高3.2 m, 满足公共区空间净高的设置要求[2,3]。车站底板下方设置的南北向过轨通道, 其板下土建高度按3.3 m、吊顶下净高按2.5 m进行控制, 通道及吊顶高度可满足乘客及小管线通行。

4 结语

本文详细介绍汇金路站车站建设条件、线路条件、市政管线等受限因素及设计方案, 总结该类型车站在工程设计中应注意的问题。文中针对诸多特定的因素, 设计过程中采取量身定制的方案, 提出并成功实施一种新颖的站厅站台一体化方案, 较好地化解周边环境、站位选择、线路埋深及城市管线等一系列局限条件, 具有埋深浅、竖向提升高度小、厅台平接利于疏散、实现城市过街设施一体化设置等优点。

参考文献

[1]上海市城乡建设和管理委员会.关于轨道交通17号线工程初步设计的批复[R].2014.

[2]GB 50157—2013地铁设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2013.

苏州轨道交通地下车站防水设计 篇8

在地铁建设工程中,防水是一项非常重要的工作。防水工程的好坏直接影响使用者对工程的评价,涉及到结构选型、防水设计、防水材料、施工工艺以及岩土环境条件等多方面因素的合理选择及相互协调。由于地下工程本身的特点以及防水技术还涉及很多从目前的理论及技术发展水平来说不易很好定量控制的因素,因此,很多工程甚至是重要的地下工程渗漏水隐患在所难免。苏州轨道交通1、2号线的建设中,取得了一些有关地铁车站防水的成功经验,但也存在一些问题,本文对此作一简要的介绍。

1 地下车站的防水设计

地下车站结构防水的指导思想是“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”[1]。在总结、吸收各城市地铁车站建设经验的基础上,本工程确立了钢筋混凝土结构自防水体系,并以“综合治理”为整个防水工作的指导思想。具体防水方案为:以结构自防水为根本,加强钢筋混凝土结构的抗裂、防渗能力;细部构造(包括后浇带、变形缝、穿墙管、桩头)防水为重点;在结构迎水面设置柔性全包防水层加强防水的综合治理体系。

1.1 防水设计方案的选择

是否附加外包防水层主要取决于结构,因此,在结构设计中,要求将结构设计方案与防水设计方案统一考虑。条件许可时,结构设计方案应服从于防水设计方案。

围护结构与主体结构主要有四种组合方式:(围护结构做)临时结构、复合式结构、叠合式结构和单墙结构。从防水角度来说,临时结构与复合式结构归为一类,采用的是附加全外包防水层的方案。该结构因主体结构与围护结构之间设置了柔性的防水隔离层,围护结构对主体结构约束作用小,所以防水效果更好[2],条件许可时宜优先选用。叠合式、单墙结构采用的是半外包防水层的方案,即仅在顶板设置附加防水层。

根据苏州的地质环境,经比选,苏州轨道交通防水设计方案如下:

1)围护结构与主体组结构采用复合式构造或作为临时结构,采用全包防水方案;

2)对叠合式侧墙方案作了相关的限制,即:当围护结构为地下连续墙且周边地层为弱至微透水层时,方可采用半包防水方案;

3)从耐久性方面考虑,苏州轨道交通不采用单墙结构方案。

苏州轨道交通1号线24个地下车站中,有21个车站采用了全包附加外防水层的方案,其他3个车站因采用叠合式构造而选择了半包防水方案。根据1号线的现场实践情况,2号线15个地下车站中,全部采用了全包附加外防水层的设计方案。图1为半包防水设计方案,图2为全包防水设计方案。

1.2 伸缩缝的设置

地下车站属于超长结构,合理设置伸缩缝、释放混凝土收缩和温度变化在结构中产生的纵向应力,一直是工程界的难题。地铁设计规范中,伸缩缝的设置为强制性条款,但由于苏州地层软弱,不宜设置贯通整个横断面的伸缩缝。吸收相关城市的经验,采用诱导缝来替代温度伸缩缝,即通过设置诱导缝将较长的车站结构分为相对较短的结构段,有效释放结构中因温差、混凝土收缩等因素产生的纵向应力,增强了整个结构适应变形的能力[3]。人为造成诱导缝成为结构的薄弱环节,裂缝将主要在该处形成,设计时要预先做好防水措施,使结构整体的防水效果更加可控。

1.3 混凝土自防水

根据苏州的地质条件,地下车站所处环境作用等级为I-B类,车站主体结构的使用年限为100年。按照结构安全、耐久、抗裂、抗渗的要求,对车站主体结构混凝土作如下要求:

1)车站主体结构混凝土不低于C30,混凝土密实度(56 d电通量)小于1 500 C;

2)抗渗标号不小于P8;

3)抗裂等级为I级,裂缝宽度按迎土面不大于0.2 mm,背土面不大于0.3 mm控制;

4)混凝土保护层厚度:迎土面不小于50 mm,背土面不小于40 mm,构造钢筋的保护层厚度不小于30 mm;

5)添加优质磨细粉煤灰和高效减水剂,强调采用微收缩混凝土,不采用微膨胀混凝土;为减少初期开裂和温度收缩裂缝应限制水泥用量,控制水胶比不大于0.45,入模坍落度小于12+2 cm;

6)车站顶板的大尺寸开孔选择性地采用了钢纤维混凝土,钢纤维的用量为60 kg/m3。

1.4 附加防水层

现在地铁结构的附加防水层不再片面追求自身的高性能,而越来越重视与其相互依存的材料的相容性,附加附水层的选择应着重于其与主体结构的有效融合[4],以发挥工程结构的整体防水功能。

在附加防水层的选择上,应着重考虑如下几点:1)施工简便、成品保护简单、对土建工法的适应性较好;2)适应当地的天气、环境条件;3)应优先选用不易产生窜水的防水材料或防水系统,减少窜水对后期堵漏维修工作的影响。

根据上述原则,苏州轨道交通的附加防水层除常用的单组分聚氨酯防水涂料外,还选用了自粘聚合物改性沥青防水卷材和膨润土防水毯。选用这两种材料施工的柔性防水层能与结构主体咬合粘结成一个不可分割的整体,大大提高了防水层和结构主体的集成效应,避免了一般卷材与混凝土结构之间粘结不良造成窜水的弊病,且对较小的刺伤等有自愈功能,可充分发挥工程结构的整体防水功能。

1.4.1 自粘聚合物改性沥青防水卷材

自粘聚合物改性沥青防水卷材是以自粘聚合物改性沥青为基料,采用聚酯胎基增强的本体自粘防水卷材。施工时,采用预铺法,将自粘卷材铺在垫层或其他基面上,揭除自粘卷材上表面的隔离膜后,绑扎钢筋、浇筑结构混凝土。当流态混凝土与自粘卷材表面柔软的压敏性胶粘层接触后,良好的粘结效应能使两者持久地紧密咬合在一起,构成完整的防水结构体系。

1.4.2 膨润土防水毯

膨润土防水毯是一种将天然钠基膨润土颗粒均匀分布在编织布表面,其上覆盖一层无纺布,用针刺方法加工而成的毡状防水卷材。施工时,可将防水毯先干挂在侧墙及底板上,再在其上直接浇筑混凝土。

1.5 细部防水

1.5.1 施工缝

因施工条件受限,预留出入口、风道接头处的施工缝,采用“双道止水胶+预埋注浆系统”防水,其他施工缝均采用钢板止水带防水。

1.5.2 诱导缝

诱导缝采用中埋式钢边橡胶止水带进行防水。

1.5.3 变形缝

变形缝处的防水设计有以下两种。

1)常规设计:用于比较规则的变形缝,如主体与附属结构(出入口、风道)之间,采用“中埋式钢边橡胶止水带+密封胶+接水盒”的防水设计。

2)特殊设计:对于变形缝形状特别,如主体与周边物业之间设置的变形缝,既长,形状又不规则,采用一种较为新颖的设计方案,如图3所示。

在防水节点中,补充采用内嵌式压缩密封体防水系统,取代通常采用的泡沫棒作为聚氨酯密封胶的背衬。该种设计具有以下特点:

1)具有优秀的适应竖向沉降变形能力和轴向压缩变形能力,相对于其他变形缝系统的粘结或锚固,该种密封设计的独特之处就在于以动态适应变形,以物理压缩保持密封。

2)可以带水带潮直接施工,适应地下工程变形缝往往可能存在的潮湿甚至渗漏的施工环境。

3)可以随意进行构型连接,满足形状不规则变形缝的堵漏和密封。

4)维修方便简单,检修时,只需对渗漏部位进行修复或置换即可,而其他的变形缝防水系统都需要对整个变形缝重新处理。

1.5.4 换撑部位节点处理

全包防水易在换撑时出现问题(图4),由于在站台层设置了两道支撑,从结构受力角度上讲不能连续拆除,且为了外防水层的连续性,需在拆掉第4道支撑后,将侧墙浇至第3道支撑下1 m左右的位置,架设换撑,然后拆除第3道支撑。此施工方法的缺点在于:1)增加了一道施工缝,增加了防水薄弱点;2)工期将延长1个月左右。为了加快施工进度,考虑取消换撑,将第3道撑留置不拆,采用支撑防水接头的处理方案(图5)。该方法的要点是在地墙的钢支撑处预先铺设好附加防水层,钢支撑通过钢垫箱(已预先做好止水措施)支撑在防水层上。主体施工时,将钢垫箱浇筑在侧墙内,钢支撑头部为活动,可回收。

2 防水效果

苏州轨道交通1号线车站建成后,各车站或多或少出现了渗漏。采取各种整治措施后,可以达到一级防水的要求,不影响地铁车站的正常使用,但仍存在一些问题。

2.1 主体结构

总体上讲,采用全包防水的车站渗漏点甚少,采用半包防水(叠合式构造)的车站渗漏略多。

全包防水车站渗漏主要表现为:局部湿渍,偶见漏水,没有规律性。而半包防水车站的渗漏则较有规律:1)顶板、侧墙交接处的施工缝渗漏较多;2)施工完成两三个月后侧墙出现少量裂缝,且有渗水。

对于大开孔段,钢纤维混凝土的作用并不突出。

2.2 附加防水层

外防水层起到了较好的防水作用,并且由于其隔离作用,使得主体结构大大降低了出现收缩裂缝的机率,效果较好。

膨润土防水毯在使用中主要缺陷有:1)自重较大,侧墙安装时困难;2)对基面、天气要求较严,雨天施工或基面潮湿时易提前膨胀,达不到预期的防水效果。

自粘聚合物改性沥青防水卷材相对较好,但其也存在缺陷:1)某些极端施工条件,如带水施工时,卷材极易搭接不牢;2)焊接钢筋时,可能会导致卷材着火。相应对策为:1)切实做好基坑的防排水工作;2)钢筋接头采用连接器。

2.3 细部构造

整个地下工程防水薄弱点主要出现在细部,渗漏表现在以下两方面:

1)主体结构与附属结构变形缝处渗漏较多,原因可能是该处混凝土浇捣不密实或者不均匀沉降对止水带产生了破坏。

2)换撑防水节点处有渗漏,主要是由于该处节点的特殊型式,钢垫箱将混凝土切割成两部分,内部混凝土不能浇捣密实,而且支撑在拆除时应力释放导致周边出现了细小裂缝。在后续的工程中考虑取消钢垫箱,在钢支撑头部焊接H型钢,将H型钢浇注在侧墙内,孔洞周边除原有加强筋外增设暗梁及拉筋。

3 结语

苏州轨道交通1、2号线的防水设计方案还是比较成功的,在以后的工作中以下方面应予以改进:

1)混凝土除强度等级需满足结构要求外,防水也是一个重要的控制环节。采用高效的外加剂,能减少混凝土的收缩,防止混凝土裂缝的产生,有效提高混凝土的防水性能及耐久性。

2)地铁车站结构设计,宜采用复合墙或围护结构为临时结构的方案,采用全包外防水层的防水设计。防水卷材需有一定的厚度、强度,且能直接与主体结构结合成整体,以起到良好的防水及隔离作用。

3)防水材料的选择及施工宜进行动态处理,如雨季施工时,不宜选用膨润土防水毯。诱导缝的间距和纵向钢筋的布置,宜根据施工期间季节温度的不同作相应的调整。

4)对于承受动载或沉降变形较大的变形缝,宜增设压缩密封体材料,提高防水功效。

5)防水施工过程应加强全过程控制,从设计方案、原材料控制、施工现场等进行全过程、动态的管理。

参考文献

[1]北京城建设计研究总院.GB 50157—2003地铁设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003.

[2]董云德.上海地铁二号线车站防水工程综合治理研究[J].施工技术,2000(4):10-12.

[3]上海市建设工程标准定额管理总站.DGJ 108—109—2004城市轨道交通设计规范[S].上海,2003.

地下城市轨道交通工程 篇9

该站为地下两层车站, 车站全长121.1m, 宽度22.4m, 32.15m, 站台宽度10.0m, 有效站台长度80m, 标准段处车站高度为18.7m。该站站场周边场地开阔, 以花圃及农田为主, 站址范围内无永久性建筑物, 可供施工场地面积大, 最近居民建筑物距离车站50米。施工场地较好。地处珠江三角洲平原, 地面水系发达, 平原地形地势平坦。

需要采用爆破开挖的岩层为: (1) 岩石中风化带 (K2d2b) , 在第<8>层中等风化带 (K2d2b) :为白垩系上统大朗山组石围塘段泥质粉砂岩、砂岩, 呈紫红色、褐红色, 粉砂状结构, 中厚层状构造, 泥质胶结, 岩石组织结构部分破坏, 矿物成分基本未变化, 节理裂隙较发育, 岩芯较新鲜, 多呈短柱状或柱状, 裂隙面具褐色风化膜, 锤击声较脆。分布广泛。该层厚度0.60～14.10m, 平均3.97m, 顶面埋深2.20～25.40m。围岩类别为IV类, 可挖性等级为V级; (2) 岩石微风化带 (K2d2b) 为第<9>层微风化带 (K2d2b) :白垩系上统大朗山组石围塘段的泥质粉砂岩、砂岩, 呈紫红色、褐红色、灰白色, 结构清晰, 少有风化裂隙, 岩芯呈柱状, 长柱状, 岩石多完整而坚硬, 敲击声脆。该层广泛分布。该层揭露厚度1.00～22.25m, 平均7.50m, 顶面埋深5.45～27.30m。围岩类别为IV～V类, 可挖性等级为V级, 主体结构底板位于中风化和微风化带。

2、基坑开挖爆破设计

2.1设计依据

(1) 《爆破安全规程》 (GB6722-2003) ; (2) 《中华人民共和国民用爆破管理规程》; (3) 该车站详细勘查阶段岩土国内工程勘察报告及土建工程施工组织设计; (3) 类似围岩、工程爆破方案的成功经验。

2.2爆破方案选择

本工程虽然是在郊区环境下采取控制爆破方式开挖土石方, 但周边有一些民居和花圃。为避免对周围环境造成影响, 须控制爆破飞石、震动等有害效应。由于需要爆破的岩层厚度在10m左右, 因此决定采用浅孔台阶爆破的施工方法, 分多层进行爆破施工作业, 并采用微差松动控制爆破技术, 施工时采用适当的近爆破区防护, 可尽量避免爆破飞石对周围环境的影响。爆破前, 对附近居民进行爆破施工宣传工作, 确保工程的顺利施工。

2.3爆破区域划分

车站围护结构主要采用超级土钉墙结构, 局部采用钻孔+内支撑 (或锚杆) 支护形式。为了确保基坑围护结构的稳定性, 最大限度减少爆破震动对围护结构和周围环境的影响, 所以采用松动控制爆破和弱松动控制爆破相结合方式进行施工, 以减少或避免爆破震动对基坑围护的影响, 施工时先进行松动控制爆破区, 预留的弱松动控制爆破区作缓冲区对围护结构进行保护。施工方法如下:

2.3.1弱松动控制爆破区:为最大减少爆破对基坑围护桩的震动影响, 离基坑围护桩2.0m处为一区, 采用小台阶单孔微差弱松动控制爆破, 台阶高度1.5m。

2.3.2松动控制爆破区:离基坑围护结构2.0m以外区域为二区, 采用小台阶微差松动控制爆破, 台阶高度约2.0～2.5m。

2.3.3爆区横剖面分区示意图, 见图1。

2.4爆破参数设计

为使爆破施工安全、高效, 对不同的施工区域采用不同的爆破参数:

2.4.1一区弱松动爆破参数 (1) 炮眼直径42mm, 药包直径d=32mm; (2) 台阶高度约1.5 m, 炮孔深度为1.7 m; (3) 孔距a=80cm, 排距b=60cm; (4) 炸药单耗取0.35kg/m3～0.455kg/m3之间; (5) 堵塞长度L=0.8～1m, 或大于1/3炮孔深度。

2.4.2二区松动爆破参数, 根据岩性地质资料, 参考类似工程初步选取参数为 (1) 炮眼直径42mm, 药包直径d=32mm; (2) 台阶高度约H=2.0～2.5m, 炮孔深度为L=1.1～1.2H; (3) 最小抵抗线W= (25～30) d, 最大取1.2m; (4) 孔距a=W, 排距b=0.86a; (5) 炸药单耗取0.4kg/m3～0.6kg/m3之间; (6) 堵塞长度L=0.8～1.2m, 或大于1/3炮孔深度。

2.4.3单孔药量计算

由公式Q=a×b×H×q计算并进行试验调整。式中Q=单孔药量 (k g) ;q:本工程取0.35kg/m3～0.5kg/m3之间。

2.4.4布孔形式

布孔形式采用梅花型间隔, 如下图2示。

2.4.5二爆区不同台阶爆破参数如下表1。

以上爆破参数确定后, 具体施工时小规模试爆, 寻求工程的具体特点同参数之间的内在联系, 优化组合, 并根据实际情况及需要适当调整。

2.5起爆网络与装药结构设计

本工程可采用毫秒电雷管Ⅴ型串联起爆网路和电雷管起爆导爆雷管的非电起爆网络两种方式, 炮眼采用反向装药起爆, 眼底非起爆药包用炮棍压胀填满炮孔。

2.5.1采用国产毫秒电雷管Ⅴ型串联起爆网络, 微差爆破时差25ms～50ms。炮孔内按设计段别电雷管引爆炸药, 然后将毫秒电雷管用大串联的方式连接网路, 用MFB—100起爆器起爆, 起爆前用爆破专用仪表检测爆破网路的可靠性。网路连接时, 同一网路内的雷管必须是同厂同批同型号的, 各电雷管的电阻差值不得大于0.3欧姆, 流经每个电雷管的电流值必须不小于2.5安培。起爆网路图如图3。

2.5.2采用电雷管起爆导爆雷管的非电起爆网络, 为孔内微差爆破, 隔段的间隔时间25ms～50ms, 以防止地震波相叠加而产生较大的振动。用单发雷管起爆的导爆管数不宜超过20根, 并且导爆管应均匀分布在雷管周围绑扎紧, 雷管的聚能穴方向与导爆管方向相反。

2.5.3装药及堵塞

均采用反向耦合连续装药 (如下图4) , 为了保证爆破效果, 炮孔用炮泥填塞并捣实。

2.6起爆顺序

一区采用单孔单段起爆, 二区起爆顺序如图所示:1-2-3-4-5如图5。

2.7炸药和雷管选取

结合φ42mm直径和便于装药和防水, 选用药卷直径为φ32mm乳化炸药, 雷管选用电毫秒延时雷管或非电毫秒延时雷管。

3、安全校核振动控制

3.1爆破震动

爆区周围有要保护的各种不同建筑物, 不同的建筑物能够承受的震动速度也不相同, 为了保证各种建筑物的安全, 必须限制最大一段装药量Qmax。

本工程爆区周边主要是民居和花圃, 民居距离爆区距离最近约为50～70m。根据国家《爆破安全规程》规定, 一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物所能承受的最大允许安全震动速度为2.0～2.5cm/s, 钢筋混凝土结构所能承受的最大允许安全震动速度3.0～4.0cm/s, 这里为了保证爆破震动不影响安全, 按1.5cm/s进行装药设计, 根据这个数据, 反算一次爆破允许的最大装药量Qmax。爆破地震安全距离公式:Qmax=R3 (V/K) 3/a, 式中V=地震安全速度 (c m/s) , Q为最大段装药量, 齐发装药量 (kg) , K为与地质条件有关的系数, a为爆破衰减系数, K、a属于经验数值, 暂按中硬岩取值, K=180, a=1.8, 在爆破作业中, K、a也需要通过爆破震动监测用回归方法进一步确定。根据上述数据和公式, 计算各种建筑物至爆区中心在不同的距离条件的微差爆破最大一段装药量Qmax见表2。

每次爆破装药时, 必须严格按照上表规定的最大一段装药量Qmax进行装药, 确保爆破引起的质点震动速度就在安全允许的范围之内。民房距离最近的基坑爆破施工边缘的距离是50m, 根据以上测算, 爆破震动控制在1.5cm/s允许最大单段药量为42.2千克 (kg) 。施工中, 每次爆破装药时, 必须将单段装药量严格控制在上表中规定的最大段装药量Qmax以下进行装药, 确保爆破引起的质点震动速度在安全允许范围之内。

3.2飞石防护

根据以往基坑施工爆破经验, 采取进体防护措施, 具体做法为:装药结束后在每个炮孔压一定数量的沙包, 然后在沙包上盖2mm的钢板, 在钢板上压一定数量的沙包, 确保钢板上有一定的重量能抵抗爆破冲击波和爆破飞石, 通过试炮检验具体的防护措施是否能够满足爆破飞石不飞出基坑范围, 爆破防护如图6。

摘要：结合工程实例, 介绍了深基坑爆破开挖设计, 重点论述了爆破参数的设计和安全校核振动控制的方法和措施。

关键词：地下车站基坑开挖,爆破开挖,爆破参数设计,安全校核振动控制方法和措施

参考文献

[1]龙维祺主编.爆破工程.北京:冶金工业出版社.1992、4

[2]冯叔瑜等主编.城市控制爆破.北京:中国铁道出版社.1996.3

[3]张其中主编, 爆破安全法规标准选编.北京:中国标准出版社.1994.8

城市轨道交通运行交路问题探究 篇10

摘要：随着社会经济的不断的推动，人们的交通运行也是不断的完善当中；城市轨道交通不仅给人们的出行带来方便的同时，结合实际的情况，自身还有很多不完善的地方，需要相关的专家不断的完善；对此，本文就城市轨道交通运行交路的问题，结合传统的现状，和未来发展的趋势，提出相关的见解和分析，希望对于城市軌道的交通运行交路的问题有一定的推动的意义。

关键词：城市轨道；交通运行；交路问题

前言

随着交通市场的不断的发展，城市轨道交通在近年来不断的扩大和发展，让人们的出行变的更加的便利；涵盖的铁路、地下轨道、轻轨轨道等方面的轨道交路，不仅在速度、可靠性、客流量等方面都有了很大的提升，但是也存在很多的问题，像城市拥堵问题等不到改善等问题，需要有关的部门进行制定一定的计划，再实施的过程中不断的完善和修改；为尝试轨道日后的发展，起到促进的作用。

一、城市轨道交通运行交路问题探究意义

随着城市规模的不断的扩大，人们的经济水平不断的提升；很多的私家车量不但的增加，但是有关的部门对于城市道路的扩展有限，使得道路拥挤严重；对于人们的安全出行和出行的时间有一定的阻碍的作用，并且越来越多的道路拥挤的问题，以及交通事故的产生，使得市民对于顺利的出行及其的渴望，和对于国家管理力度的不满；对此，在经济的推动下，和国家及政府对于问题的严重性做出了调整；随着轻轨交通的成功的建设，使得人们对于出行，有了安全、便利、节俭的出行的选择。

为了积极的响应国家可持续发展的方针，而交通运行是人们每天都会碰到的情况，为了减轻国民的安全出行的问题，在国外先进国家城市轨道交通运行交路的对比及压力下，国家对于当前的现状，也有了一定的改善；并提倡提升国家城市轨道交路技术；积极的推动以轨道为主要交通的方法，并且与机动车道路很少有交错的情况；使得道路更加的宽阔，不仅减少了出行的时间，对于环境污染的改问题，也得到了很好的改善。

二、城市轨道交通运行交路问题的探究

要想对于城市轨道交通运行交路的问题进行一定的探究，就要对于轨道运行交路的概念特征、交路种类及存在的问题等方面进行一定的探究；并结合数据，制定完善的交路设计的方案；保证城市轨道交通的客流量和服务的问题。

1、交路的概念；轨道运行交路的概念指的是轨道设施运行的区间，不仅是城市交通进步的标志，也是对于轨道运行技术的一种肯定；需要结合客流量、经济经营、轨道设施的性能等方面因素，制定一定的列车折返的次数、运行的区间段、行驶的位置等一系列的计划的制定；客流量的确定往往是将全天各个时间段、上行或下行各个断面的分布情况，通过系统聚类法进行一定的分析并算出平均值。

2、交路的特征；交路需要合理的设置，保证列车行驶的速率、安全性、组织性、性等方面的特征；保证其乘客的安全、高峰期、全天的客流量以及列车轨道出先的问题及时的处理等方面问题；最重要的是保证服务质量的问题；对于折返的列车，必须提前做好渡线等方面设备的合理摆放；更具情况使用合理的折返的方式；必须保证列车行驶的数量、折返的时间、乘客等车的时间等问题，尽量缩小间隔的时间；保证交通的水平，使得轨道交路发挥原有之上的价值。

3、交路存在的问题，目前很多的轨道交路都是在实践的过程中，找出问题，进行完善；也就是摸索性的前进；单一的运营的路线，在灵活性和效率上多已经满足不了日益增加的客流量的需求；对于使用中的轨道交路没有一定提前准备的思想工作，安全行驶与服务水平不够的因素导致很多事故的出现，对于事故的安抚、措施、疏导的力度不够；对于交路设置科学性设计的问题还需要及时的完善并实施，积极的建立起完善的设置、运行、经营的体系。

三、城市轨道运行交路制定的原则

必须以为人们服务原则为基准，加强细节问题，为了轨道交路的大局考虑，以及设置使用的经费的控制；积极的响应国家走可持续化发展的路线；制定一定的目标，提高城市轨道交路全程的长度，尽量减少换成问题；提高城市轨道交路的合理性和实用性；提高轨道交路的持续性和运输的能力等方面的问题；设置需要有一定的合理性，对于设置的数据和设计要进行全面的分析，如图所示：

例如，城市轨道交路共有N个车站，将N个站点均匀的分为三段，若第一段全天的客流量为Q1，中间段的全日客流量为Q2，最后一段的近似值为Q3，通过Q2- Q1以及Q2- Q3的数据情况得之，再设计有限的时间内，对于第一段、最后一段已经造成了经济的浪费，就要做出合理的交路的折返站点设置，保证均衡的成本运行。

四、总结

综上所述；城市轨道交通运行交路的问题，一直是有关的专家探究的问题；在不段的发展中，可以看出，交路的客流量、服务的质量、经营的理念、事故的处理还是有一定的纰漏；在完善的同时不仅需要专家技术的问题，也要向着多元化的形势发展，坚持引进来和走出去并存的策略；坚持改革单一的交路，加大建设的力度，逐渐的往网状的形式发展，使其之间的连接更加的灵活，并且保证整体的规模有序的开展。

参考文献：

[1]刘雯丽；；铁路与城市轨道交通同站台换乘研究[J]；交通企业管理；2011年08期

[2]李江涛；；建设城市轨道交通安全管理体系的建议[J]；中国高新技术企业；2011年18期

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的过程中，对于细骨料和钢纤维一定要做好精细化的搅拌过程，操作人员应当在搅拌机的下料口进行过滤筛的实时安装。在搅拌机的选择上也应当下功夫，主要选用一些双锥反转式或者强制式的机械。在搅拌过程中，如果钢纤维的渗量较大，混凝土可能存在着一定的坍落风险，此时应当减少搅拌机的利用效率，避免系统超负荷运作，最终影响到钢纤维混凝土的质量。

4.3钢纤维混凝土的浇筑、振捣作业

在进行钢纤维混凝土浇筑工程作业时，施工人员应当注意，混凝土浇筑的接触面不能过于显眼。在进行填充作业时，应当对混凝土所填充的量进行控制，一般来说，填充量的厚度在15～20cm之间为宜。此外，在浇筑过程中，混凝土的搅拌过程也不能停歇，通过不停地搅拌，当中使用多种搅拌方式，例如穿插型搅拌方式，能够让钢纤维集中在搅拌棒的周围，并且产生集束式的反应。在搅拌过程中，要确保钢纤维的形态是二维分布，而这种分布是通过平板搅拌器的搅拌作用所实现的。搅拌作业完成后，通过对混凝土的外表进行抚压，防止有突出来的钢纤维暴露在外，以伤害到人。对于钢纤维混凝土自身所具有的纤维的分布比较分散的特征，在进行路面料理作业时应当采用真空处理的方法进行打磨和抚压。

钢纤维混凝土的养护工作要求比较严格，因为再好的材料也不是不朽的，需要人们共同的保护才可以持续使用，首先在刚刚施工完成前期需要根据传统混凝土的保养方案进行保护，然后为了保证施工路段可以在很长一段时间内都保持必要的安全性，在养护工作完成之前不能有任何的重物碾压，要通过覆盖塑薄膜的方法进行养护和保护。

参考文献：

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[5]林武坚.钢纤维混凝土技术在路桥施工中的应用[J].技术与市场.2013（04）

地下城市轨道交通工程 篇11

1 城市轨道交通联通型地下空间火灾的特点

(1)火灾发展迅速,烟气浓度大,升温快。地下商业建筑封闭性强,各种开口少,热量容易聚集,发生轰燃的概率大。而地下空间空气不足,燃烧不充分,发烟量较大,产生的热烟气难以扩散,导致火灾初期升温迅速,并产生较强的热冲击。

(2)疏散难度大。地下空间人员密集,人员的逃生方向和烟气的扩散方向都是自下而上,疏散困难。火灾事故发生后,地下商场内人员容易产生恐慌及焦虑心理。对通道较熟悉、逃生意识较强的乘客能采取相应的自救措施,安全逃生的可能性较大。但自救意识较差的乘客,大多具有从众心理,一起拥向出口时易被踩、挤、压而导致群死群伤事故。

(3)救援难度大。地下空间相对封闭,发生火灾后温度很高,短时间内基础设施会受到很大损坏,楼板随时有烧塌崩落的危险。由于出口较小,在浓烟、有毒气体的阻碍下,大型消防设备及消防员难以进入,并且一般的无线通信设备难以在地下空间使用,联络困难。

2 城市轨道交通联通型地下空间人员疏散行为研究

2.1 人员逃生意识研究

笔者曾参与相关课题对地下轨道交通设施内人员抽样进行了问卷调查,问卷问题包括人们对轨道交通地下空间内是否可能发生火灾的担忧、火灾情况下的第一反应、最佳的火情通知方法等。问卷调查结果显示,约29%的地铁乘客具有火灾的忧患意识,而大部分人员认为轨道交通地下空间内不会发生火灾。这一状况可能导致发生火灾时人员心理准备不足,响应时间长,错过疏散最佳时机。

火灾中人的行为特征是与心理特性密切相关的,面对突发事故,人们在非理性的心理反应下会产生一些非理性的行为反应,主要表现有回返行为、向群行为、趋光行为、判断失误行为、暂避行为。逃生方式调查结果显示,63%的人员偏于理性,选择听从区域内工作人员的安排,但有22%的人员自己找安全出口和25%的人员会随人群走,很可能导致局部疏散口拥堵,降低疏散效率。

2.2 人体特征与建筑空间对人员疏散的影响

人体特征与建筑空间会对人员疏散时间产生影响。研究火灾中人的行为主要通过疏散演习、日常数据采集统计等方法取得基础数据,应用统计学、生理学、心理学、行为学和人工智能等理论方法进行分析研究,指导安全疏散系统的设计。

2.2.1 步行速度

步行速度是决定人员疏散时间的重要因素之一,主要受人体的自身特征条件和环境的影响。经研究,一般健康成年人自由步行速度约为1.2~1.5m/s,到了60岁以后降低为原来的2/3,即0.8~1.0 m/s。男性步行速度约1.24m/s,女性为1.14m/s。

人员在行走中会受到环境因素的影响,在前方有障碍物时会保持一定间距,还可能出现侧超行为、回避行为、选择路径行为等。图1为不同间距时的人员疏散速度。人员间距越大,步行速度越快。间距过小时,人员会考虑超越或改变路径。

在步行过程中,人员会对不同级别的路径进行选择,主要的倾向性有最短距离倾向性和物理距离相同时的目的指向性。发现眼前楼梯利用比例高达80%以上时对指示标志有服从行为。建筑出口的布置、建筑内通道布置、装修材料的运用等都影响人员疏散速度,合理布置出口以及疏散标志对加快人员疏散起着至关重要的作用。

2.2.2 群集疏散行动

城市轨道交通地下空间是人员较为密集的场所,疏散时在某些区域会有群集疏散行动,了解群集的特性,对于人员疏散是十分重要的。

疏散中,群集流动应避免交叉、相向导致的人员的冲撞、接触甚至挤压、伤亡。理想状态下,群集疏散行动是同一方向流动,并水平层流,逐渐分散,是最有效的疏散行动,也是能保证人员疏散时间最短的疏散方法。群集流动状态如图2所示。建筑空间的设计(包括安全出口设计)应能引导人员群集疏散行动按此方式进行疏散。

在密度较低的情况下,朝一个方向行进的人员几乎不受他人行动影响,并可以按照适合自己的速度及路线自由步行。但是,一旦陷入拥挤的状态,因为受到他人的干扰,则有频繁地改变速度以及方向的必要。最终,作为群集的一员,进行与周围的人朝同一个方向、以相同速度行进的等质性行动。

密度、流速、流动系数是表示步行群集的流动状态的三个基本指标,建筑内不同的区域这三个指标各有差异。疏散初期流速较快,各处密度较为均匀。随着时间推移,人员会逐渐在出口处集中,流速降低,产生拥挤现象。表1是部分出口流动系数的实际测量资料。

3 某城市轨道交通联通型地下空间人员疏散分析

采用BuildingEXODUS软件分析某城市轨道交通联通型地下空间人员疏散,研究此类型建筑人员疏散。

3.1 某城市轨道交通联通型地下空间概况

某城市轨道交通联通地下空间集地铁、高铁、商业功能于一体,包括地铁站厅付费区、高铁出站区、商业区、及办公设备用房。其主要疏散路径如图3所示。

(1)人员可经由CZ1~CZ4几个疏散口进入相邻出租车候车区,出租车区域与地下空间有防火分隔,人员进入出租车候车区可视为安全。

(2)公共走道区人员可通过CZ5、CZ6向西疏散至相邻的西交通广场,通过CZ7、CZ8向东疏散至与磁悬浮区相连的通道。

3.2 假设条件及疏散场景设定

(1)疏散假设条件。疏散模拟的分析计算基于如下假设:人员均匀分布在地下空间各功能区内;人员清醒并且具有独立行动能力;不包括感知时间及响应时间;模拟中用到的出口宽度均为有效宽度。

(2)疏散场景设定。采用整体疏散的策略,疏散场景设置如表2、图4所示。

(3)疏散模拟结果。疏散移动时间模拟结果为983s。人员疏散过程如图5所示。可以看出,在疏散后期,各个出口处较为拥挤,密度较大。

3.3 疏散结果分析

图6为疏散场景中主要出口人员通过量。可以看出,地下空间不同区域人员数量不同,疏散距离不同,各个出口的通过人数、出口利用率不同。CZ1、CZ4、CZ5出口利用率较高,人员通过数量多,CZ7、CZ8利用率较低,通过人数较少。在实际的疏散过程中,综合人员的各类行为因素,可能出现部分出口无人使用、部分出口拥挤度较高的现象,对疏散的效率和安全性会造成较大的影响。

3.4 疏散优化策略

人员的疏散时间主要由步行到出口时间和疏散出口的等候时间组成,而两者的较长部分决定了最终人员疏散时间。控制人员的疏散时间,必须减少步行到出口时间或控制疏散出口等候疏散时间。针对案例进行优化方案比较。

3.4.1 增加有效宽度

针对部分出口在后期出现了人员瓶颈,增加主要出口的有效宽度,由原来的2.8m调整为4.0m,模拟结果为629s。

3.4.2 其他方法

除了策略的优化,也可通过减少疏散距离、增强人员引导等方式提高疏散的效率。地下空间一旦发生火灾,正常电源将被切断,可以通过增强应急照明、疏散指示标志及应急广播在类似城市轨道交通地下空间区域加强应急疏散指示系统,指引人们向远离火灾发生的区域疏散,保证人员的安全。

4 小结

解决轨道交通联通型地下空间疏散问题可以从增加出口的使用率、提高疏散效率着手,通过增加有效宽度、缩短疏散距离、增强引导、增强应急照明等措施解决该类型空间的人员疏散。实际的城市轨道交通联通型地下空间各有不同,针对不同类型的轨道交通联通型地下空间,应结合该区域的特点进行深入研究及分析,保证人员疏散安全。

摘要：分析城市轨道交通联通型地下空间火灾的特点及人员疏散过程中的心理特征、行走速度、人员密度、流动系数等。设定疏散场景,采用BuildingEXODUS软件分析人员疏散过程,评价消防设计的有效性。针对疏散瓶颈,提出将主要疏散出口由2.8m增加至4.0m,缩短疏散时间,保障人员安全。

关键词：轨道交通,联通空间,人员特征,群集疏散,数值模拟,BuildingEXODUS,疏散优化

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