城市轨道交通论文范文

　　随着近年来城市化进程的快速发展及汽车保有量不断增长，道路交通拥堵已成常态，为了有效解决城市居民出行难的问题，以城市轨道交通为骨干的公共交通受到青睐。据统计，2012年全国有多达25个轨道交通项目获得审批，投资总规模将超过7000亿元。如此大规模建设，如何保证施工安全是非常重要的课题。由于城市轨道工程的特殊性，通常属于地下工程，地质条件复杂多变，建设周期长，难免存在风险隐患。本文将探讨引入安全监测系统来控制、规避风险，保证施工安全。

　　摘要：轨道交通的大规模建设其施工安全是重要部分，本文分析了轨道基坑风险，阐述了安全监测措施，监测结果表明风险控制效果良好。

　　关键词：轨道工程,深基坑,安全监测,效果

　　一、轨道工程深基坑风险分析

　　城市轨道通常位于市区地下，属于深基坑工程。市区地下环境复杂，各类管线众多，且建筑物多，其风险表现主要有以下几种：

　　（1）地下管线复杂、多，迁改困难，如果基坑发生变形，导致大的排水管道破裂容易造成二次灾害。

　　（2）宁波位于长三角区域，区内水系发达，地下潜水丰富承压水头较高，容易造成突涌，围护接缝漏水漏砂，导致周边土体沉降。

　　（3）区内淤泥质土层深厚，力学性质差，基坑变形控制难度大，且易造成纵向滑坡，施工难度大。

　　（4）基坑位于建筑及道路底下，容易影响周边建筑物，且基坑周边荷载大，基坑易变形，施工困难等。

　　二、安全监测系统设置

　　安全监测主要是为了控制围护结构、周围建筑物、构筑物及地下管线的变位、沉降和预报施工中出现的异常情况，并正确指导施工，以在施工过程中建立严格的监测网络实现信息化施工。

　　1.系统监测内容及要求

　　系统监测项目主要分为沉降量、土体位移等变形监测；渗透压力、孔隙水压力、水位等渗流监测；钢管支撑轴力、土压力分布等应力应变监测。在安全监测系统的布置中遵循：

　　（1）首先是要研究工程的特点，用风险分析的观念来认识轨道工程安全管理方面需要关注的问题，有针对性地对安全监测系统提出设计方案等要求。其次对车站基坑和盾构与周围建筑物及地下其他设施的监测要统一考虑，把那些最能够敏感反应基坑土体地面性状变化和安全状态的部位作为关键监测断面或部位。

　　（2）正确选择监测项目，合理选用监测仪器，并采用远程监控信息系统，把分散在全市各处的轨道在建工程的监测数据集中到统一数据库实现实时监管。

　　（3）重视施工期的安全监测，施工过程监测不仅是施工安全，优化设计，调整施工方案的需要，也是为了取得从基坑开挖、盾构掘进到工程竣工全过程施工状态变化的完整资料以及对资料进行客观全面的分析。

　　2.监测数据分析

　　按日、周、月对监测数据资料进行整理分析，分析结果要对施工安全的状态进行评价预测和预报，及时发现位移、受力等异常征兆，以确保工程施工安全，力争将事故的风险降到最低程度。应将整理分析和安全评价的成果反馈给有关部门，设计单位验证设计为优化工程设计、改进施工安全管理提供科学依据。

　　三、工程案例分析

　　1.工程介绍

　　该地铁车站为地下3层岛式车站，采用框架逆做，基坑开挖深度为26.353m，地面标高4.2～4.9m。地面以下5m为15～20m厚的淤泥质粉质黏土，其中以4-2、4-3土质最差，是典型的弹簧土，在设计中需重点考虑。地勘中描述，在基坑开挖范围内开挖土层主要为④1～④3层、⑥1层淤泥质粉质黏土，具高压缩性、低强度、弱透水性，故基坑开挖前，必须进行基坑降水。根据施工技术要求建议将地下水位降至基坑底部下不小于1.0～3.0m。

　　车站周边环境复杂，离最近的建筑物只有1.6m，管线较多，路面较狭窄，施工条件较差。经多方研究考虑，采用厚度为1000mm的地下连续墙围护结构，墙深度为46m，假设墙顶标高为0m。计算时考虑地面超载20kPa。主要内撑为5道钢支撑，2道混凝土支撑。其中第一道和第四道为混凝土支撑，支撑简图见图1。应用同济启明星建模计算，计算结果见图2。

　　图1地下连续墙

　　图2计算结果

　　整体稳定，墙底抗隆，坑底抗隆，抗倾覆都满足要求，从图中不难看出轴力是较大的，施工时要重点考虑。实际设计过程中，主要措施为：

　　（1）地墙为1000mm厚，在成槽过程中，容易塌孔，周边房屋多数为无桩基的裙房，影响较大。设计考虑采用搅拌桩加固，加固区离裙房更近了，风险更大，难以取舍。

　　（2）设计中要求降水需在开工前降到基底以下1m，但是实际降水难度较大，维持长期的低水位，消耗也较大，而且长期降水是否会对周边民房有影响，也无法确定。

　　（3）地铁站所在马路较窄，基本无通行可能，最后采取断路，对小区内的车辆还是给予放行，但基本紧贴车站围挡，安全隐患较大。因此，必须在施工时协调考虑。

　　综上所述，设计最后要求对整个基坑进行全方位、立体式的监测，通过监测，确定最终施工措施。

　　2.监测方案内容

　　2.1围护墙墙顶水平位移

　　施工监测方测点布设间距为20m，测点布设时先选取中间部位、阳角处、围护结构受力和变形较大处布置监测点，并在周边有重要监测对象时加密测点。

　　2.2围护墙墙顶沉降

　　围护墙顶沉降测点与围护墙顶水平位移测点为共用点。