地下工程论文范文

导语：如何才能写好一篇地下工程论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

摘要：随着城市建设的大力发展，地下工程建设越来越多，由此引发的各类工程地质问题也逐渐显现出来，根据城市地下工程的特点，对地下工程开挖引起的工程地质问题进行了分析并提出了预防措施。

关键词：地下工程；工程地质问题；预防

城市地下工程具有现场环境条件复杂、施工难度大、技术要求高、工期长、对环境影响控制要求高等特点，是一项相当复杂的高风险性系统工程。但是，地下工程建设一般都在市区内，在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应，对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害，已经出现并且孕育诸多工程地质问题。

1地下工程开挖引起的工程地质问题

1.1地面沉降

1.1.1地层初始应力状态的改变引起的地表沉降：地下工程开挖是在存在初始应力场的地层中进行的，开挖引起地层初始应力状态的改变，即二次应力场，它是由地层初始应力场与开挖引起的附加应力场的叠加应力场，对应二次应力场开挖的位移场仅是由开挖引起的附加应力场。地表沉降的主要机理是由开挖面的应力释放，附加应力等引起地层的弹塑性变形。引起初始地应力状态改变的主要原因有：

（1）地下工程开挖引起的附加应力；

（2）地下工程施工对地层的扰动和地层损；

（3）地下水渗流引起的地下水位的变化。

1.1.2土体的固结沉降：地下工程施工引起的地表沉降与时间有关。土体内部含水渗出，体积逐渐减少，这一现象成为土的“固结”。随着土体的固结，土体的压缩变形和强度逐渐增长。因此，土的固结所产生的沉降是城市地下工程施工中最值得注意的问题之一。根据地下工程施工的特点总结固结沉降的主要原因有：

（1）地下水位下降引起的固结沉降；

（2）土体空隙水压力变化，引起土体的固结沉降；

（3）土体扰动后，重新固结后产生沉降；

（4）土体的次固结和流变。

1.2洞室围岩失稳

地下开挖后，洞壁围岩由于失去了原有的岩体的支持而向洞内产生松胀变形，如果变形超过了围岩所能承受的能力，围岩就会被破坏。围岩的变形破坏程度常取决于围岩的应力状态、岩体结构和洞室的断面形状等。洞室开挖使地下原来的应力状态被破坏，围岩应力重分布，产生变形位移。

均质岩土体中应力未达到或未超过其强度以前，在开挖过程中的变形，以弹性变形为主，变形速度快，变量小，瞬时完成，一般不易察觉；当应力达到或超过岩土体强度时，塑性变形十分明显，发生压碎、拉裂或剪破。当岩体强度主要由结构面控制时，与上述情况基本一样，但当结构面组合构成围岩不稳定条件时，岩体除了弹性变形外，塑性变形也比较明显，它表现为围岩分离体（岩块）的相互错动，围岩松动时围岩稳定性降低，为进一步松动创造了条件。

1.3斜坡破坏

斜坡破坏主要发生在山区城市，除直接经济损失外，还可能造成人员伤亡，其原因主要是:由于自然地质作用和工程地质作用引发的，而工程地质作用造成的斜坡破坏较自然地质作用频率大。当然决非任何斜坡破坏都能称为地质灾害，但斜坡破坏确属重大的地质灾害类型之一。

斜坡破坏主要形式为滑坡，其影响因素主要有岩性、构造、地形、地震、降雨及人类活动等。其中，许多山体滑坡现象是由地下工程活动引发的，即主要是由于地下工程的开挖或采掘影响到了上部的山体，使岩体开裂，地面倾斜，并在一定条件的配合下，导致山体失稳形成滑坡。在隧道建设中，滑坡现象主要发生在浅埋、偏压及进出口等地段，其危害常常比较严重。为评价斜坡岩土的稳定性，预防斜坡破坏导致的地质灾害，认识引起斜坡破坏的内在原因与外部条件，掌握其运动发展规律显得非常重要，尤其是当前在城市这个人类经济活动的密集区，斜坡破坏造成的经济损失和人员伤亡都是巨大的，都是由于工程活动不合理造成的。

1.4地下水污染

在城市环境地质中地下水的不良作用主要表现为地下水的侵蚀。地下水的不良作用和地下水污染主要由人为引起。随着经济持续稳定发展，人类活动加剧，对地下水的污染越来越严重，主要表现为：多数城市垃圾随意堆放；工业废水和废液不经处理或初步处理后任意排放。首先污染地表水，经地表水补给地下水或渗入地下水，再污染地下水，使地下水具有侵蚀性，对城市的建筑物基础及地下工程不断侵蚀破坏。

2防治措施

2.1开展详尽的工程地质勘察

工程地质勘察资料是地下工程施工的重要依据，通过详细的工程地质勘察，为设计施工提供需要的参数和指标，确定合理的开挖方案、开挖步骤，如果地下工程建设所涉及勘察资料不详细、不准确，势必给支护工程带来事故隐患。

2.2做好开挖方案的优化选择

地下工程的开挖方法很多，以基坑工程为例，有分层全开挖、中心岛式开挖等等。开挖顺序不同，引起的位移不同，中心岛法的开挖顺序就比从一个方向按顺序向另一个方向的开挖方法，对基底隆起和桩后地面沉降有一定程度地减少。因此，基坑开挖时应做好开挖方案的优化选择。

2.3实行科学的降水设计

水是影响基坑工程稳定的重要因素之一，从实际统计资料来看，约有70%的基坑事故与地下水有关，因此，地下工程建设中应特别注意地下水的影响。地下工程建设绝大多数都需要进行人工降低地下水。要降低地下水位，就要合理地选择降水方法，在此基础上进行人工降水的方案设计，以及进行降水方案的水位预测，通过预测进行降水方案的优化，从而达到最佳的降水方案。

2.4做好现场监测，开展信息化施工技术

地下工程是土体与围护结构体相互共同作用的一个动态变化的复杂系统，仅依靠理论分析和经验估计是难以把握在复杂的开挖和降雨等条件下支护结构与土体的变形破坏，也难以完成可靠而经济的开挖设计。通过施工时对整个工程进行系统的监测，可以了解变化的态势，利用监测信息的反馈分析，就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时，可做出预警，及时采取措施，保证施工和环境的安全；当安全储备过大时，可及时修改设计，削减围护措施。

2.5积极采用新技术、新方法

工程实践证明，采用基坑内降水、坑内侧土体加固（化学灌浆、石灰桩加固等）、及时支撑并预加轴力、增加挡墙的入土深度、墙外地层中筑帷幕、坑内降水坑外注水、分步开挖、逆作法施工、信息反馈施工法的采用等，对改善基坑变形、提高其稳定性有重要意义。计算机技术方法应广泛地应用到地下工程建设中，如进行数据分析与计算、计算机制图、计算机辅助深基坑设计、信息施工与管理等领域具有十分广阔的前景。

篇2

1)基坑支护。由于雨污排水管的间隔比较小，为有效降低施工成本价，雨污可共用基坑、开挖管坑的深度应控制在2m～9m之内，并且基坑应用密排拉深钢板桩进行支护。支顶横撑可用30号槽钢支撑，通常横撑程度应比未打紧之前的空间略长2cm～6cm，从而使打入后的支撑压紧。如果横撑的长度相对较短，那么可以在其中一端或两端添加木块垫楔然后再打紧，并使用钉子将垫木和横撑钉牢。支撑中所用的铁撑和横挡板，应在回填土接近之后再拆除。若填土和地面平齐或者距地面小于1m，并且填土达到要求的密实程度时，便可进行拔桩，拔桩钢板需应用拔两块留两块或间隔拔的方式，需尤其注意，在施工当中，不可以擅自拔掉某一段内的板桩，这将造成非常严重的后果，甚至会影响整体施工的进度以及周边市政工程的正常运行。

2)基坑处理。

a．动工前需要求管线部门提供准确的地下管线位置及标高，施工中，首先沿钢板桩位开挖1m见方的探坑。在经过复测，确认无误后再进行基坑开挖，若在此过程中发现与原定计划有出入应与相关部门联系，在处理完毕后方可动工。

b．开挖之前，按照地下管线实际分布情况来确定将要采用何种挖土方案。在保证地下管线绝对安全的情况下，应以机械挖土为主要方式，人力挖土与之配合。经过详细的讨论与研究，基坑开挖工作应在以下几个方面努力:第一，开挖方向必须注意。多数情况下，基坑开挖方向应该是从下游不断的向上游进行推进式挖掘。第二，应对施工现场的各项情况有所了解，包括管线情况、沟槽断面、开挖顺序等等，便于后续施工指导和施工进度的提升。第三，开挖工作的管理需要全程指挥，每一段工作完毕后，都要进行相应的检查工作，避免留下严重的安全隐患。此外，基坑开挖主要为分段进行，产生的废土随挖随运走，可回填的土方在下一开挖段。

c．确保槽底土不被破坏或扰动，在使用机械挖土时，为避免超挖，在挖到标高前20cm～30cm时，应采用人力进行挖土，之后再检查其平整度。在完成基坑开挖后，应及时进行检查和验收工作，其中项目检查主要包括基底土质、开挖断面、开挖标高以及轴线位移等等。在检查合格之后方可施工下一道工序。

3)基础施工。除了上述的几项工作之外，基础施工在整个市政工程中，是一项决定性较强的工作，绝对不可以出现任何问题或者是细节上的纰漏。根据相关要求和法定标准，基础施工需在以下几个方面达到较高的指标:第一，测量中心轴线以及标高，都要精确化进行，放出基础边线的同时，要考虑到其他工作上的配合，节省施工时间。第二，铺筑碎石沙基的过程中应坚持“边铺边检查”原则，发现铺筑问题及时处理，防止问题埋藏。另外，在施工过程中，还应该通过振动器完成压实工作，进一步提高铺筑的质量。第三，基础碎石的垫层密实度要达到较高的水准，平基面高程以及纵坡应达到固有的设计标准，甚至是超出标准。此外，基础面也应严格按照所设计的纵坡取面来找平。

4)UPVC管道安装。管道安装工作属于细节部分，虽然体积较大的管道在安装过程中，往往借助于机械设备，但安装地点和安装方式以及安装密度都要经过详细的计算后才能实施。本文认为，为了能够保证管道安装的有效性，可使用纤维绳双点吊装的方式来进行。UPVC管道应用厂家配制的热熔焊接设备完成电热熔焊，把管材加热并使之熔化。管道应等到接口固化之后才可挪动，期间应始终保持接口处于正确位置。连接管道时应使用合适的辅助设备，并且管材应使用吊力将其脱离地面，以此降低管材和地面之间的摩擦力，进而减少安装力。

5)连接检查井和UPVC管材。应使用中介层法来连接检查井和管材。具体流程为:在井壁和管材连接位置的外层表面应用聚氯乙烯作为粘结剂，之后联合粗砂做成高强度的中阶层，这种方法的优势在于，不仅可以提高施工安全度，同时避免了不必要的问题出现。值得注意的是，上述工作完成之后，还应该将水泥砂浆砌入井壁的内部。在做中介层时，首先用毛刷将管壁清理彻底，再均匀涂抹一层聚氯乙烯粘结剂，然后在其上方撒一层干燥粗砂，固化时间控制在10min～20min内。当管道处于地下水位相对较高或者位于软土地基时，应先使用0．5m～0．8m的短管进行连接，再在其后方连接一根2m的短管，然后和上下游标长的管材连接。

6)回填。管坑两端应根据实际要求来分层回填，每层回填的高度应控制在15cm～20cm之间，并且回填时两侧需同时进行，避免管道出现位移的情况，然后在使用机械或人工进行夯实。管顶以上的回填土，应分层夯实，且每层厚度为30cm，最终应将密实度控制在允许的范围之内。在回填时应确保槽内始终无积水。对于UPVC而言，其管底到管顶上部70cm宜回填碎石砂。

2结语

篇3

关键词：人防工程；地下室；施工监理

与常规地下室工程相比，人防地下室对结构安全性与稳定性要求更为严格，需要提高对施工技术和工艺的管理，保证施工作业实施的有效性。虽然施工技术和材料在不断更新，但仍然存在很多施工缺陷，例如基础钢筋位置不准确、门框预埋位置错误等，影响总体施工效果。需要提高对施工过程的重视，加强对每个节点作业的监理，减少人为失误，从根本上来提高施工质量。

1人防地下室土建施工监理分析

与一般土建工程不同，按照防护功能可以将人防地下室工程空间分为工程口部和工程主体两部分，且施工要求存在差异，质量监理要点和内容也有一定差别，需要根据实际情况来编制合理的监理方案，对整个施工过程进行有效管理。其中，工程主体包括人防防护、人防侧墙、地下室底板以及人防主体顶板几部分；工程口部空间则包括工程防护密闭门框墙、工程密闭段内墙和临空墙三部分。对于人防地下室工程因为其结构和功能的特殊性，国家已经制定了相应的质量控制标准和规范，尤其是施工监理工作有明确要求。主要内容：①人防地下室梁板基础底板中钢筋绑扎作业，要求将梁主筋设置在板面筋上方，且主梁上部筋要在次梁上部筋上方[1]；②两个防护单元间门框墙与门槛截面厚度控制在500mm以上；③外墙结构应将施工缝设置在底板以上500mm的位置；④临空墙内外侧钢筋施工时，将较大直径的竖筋设置在外部，小直径则设置在内侧。施工监理工作的实施，需要以各施工规范为依据，对整个施工过程进行动态管理，及时发现所存在问题并督促其改正，从根本上来减少质量隐患。

2人防地下室土建施工常见问题

2.1基础钢筋位置不准确

绑扎梁式筏板钢筋时，经常会因工作人员技能水平较低，或经验不足，导致主次梁钢筋和底板面钢筋出现混乱情况。部分工程施工时，梁主筋上表面位置让筏板面筋经过，或主梁上部钢筋上方位置进行次梁上部钢筋的绑扎，导致施工结果与设计方案不符。另外很多工程需要将筏板面筋在梁主筋下面穿过，但因主梁上部位置钢筋下方让次梁上部位置钢筋穿过，出现质量问题。人防地下室土建施工对结构稳定性和安全性要求较高，在设计和安装基础钢筋时，确定土体向上压力均为底板特点，要保证其可承受较高荷载，因此要严格控制三类钢筋安装位置，避免实际安装与设计位置不符，而影响钢筋传力体系效果[2]。

2.2门框墙截面尺寸小

人防地下室防护单元隔墙厚度基本均在250mm左右，工程施工时为降低难度，对于防护单元隔墙连通门洞位置，未进行变截面处理，导致连通口门框墙与门槛的截面尺寸跟隔墙厚度尺寸相同，与专业规范要求最小厚度差异较大。按照规范要求，两个防护单元间连通口门框墙与门槛截面尺寸厚度应在500mm以上，这样才可以满足工程防护要求。因此需要对连通口门洞位置墙进行加宽处理，或者是增设截面为500mm×500mm的加宽柱[3]。防护单元隔墙开设连通口时，需要在连通口两侧分别设置一道防护密闭门。假设施工时对门框墙和门槛厚度控制不当，达不到专业标准，施工后将造成无法同时关闭两扇门，降低了防护效果。

2.3未绑扎斜向加强钢筋

主要是对门洞进行施工时，未对四角位置绑扎斜向加强钢筋，或者是随意绑扎所用钢筋长度与直径不能达到施工要求，而降低施工质量。按照专业规范，人防地下室防护密闭门门洞四角内外侧配置两根直径16mm且长度不小于1000mm的螺纹钢筋，以此来提高门框墙门洞口稳固性。人防门门洞口需要在承受压力的同时，还要承受向里的冲击力，如果未对其四角位置设置加强钢筋，势必会影响结构受力效果，影响防护质量。

3人防地下室土建施工监理要点

3.1施工材料质量控制

施工监理应确定材料构件对施工效果的影响，提高对进场材料的验收管理，包括水泥、防水材料、钢筋、人防构件以及各种预埋件等。安排专业监理人员协助技术人员，对进场材料进行取样验收，并检查是否具有出厂证明以及生产合格证，对于检验不合格的材料，严禁进场并与供货厂商联系更换。其中，水泥、防水材料、钢筋等材料要进行现场见证取样复试，由施工单位提供复试报告，保证施工所用材料不存在质量问题。基于人防工程建设的特殊性，所用人防构件，如防护门门框、防爆地漏等，均需要由专业部门批准的人防工程防护设备定点生产厂家提供。

3.2钢筋绑扎作业监理

钢筋绑扎为人防地下室土建施工要点，作业质量直接决定了工程结构性能，需要由经验丰富人员进行现场监理，正式施工前对钢筋强度等级、数量及规格等进行检查，确认不存在任何质量问题，如锈蚀、裂纹等，才可用于绑扎施工[4]。正式绑扎需要严格按照设计方案来进行，重点控制好间距和位置，及时发现所存在错误和不达标情况，并督促施工人员改正。尤其是要注意梁式筏板基础中主梁、次梁以及底板面筋相互间结构的搭接关系，以及门框墙钢筋绑扎必须要严格按照设计方案来进行，避免漏设防护密闭门门洞四角内外斜向加强钢筋。对于相邻两个防护单元隔墙连通口的门洞，在绑扎成型后，检查确认钢筋骨架断面尺寸在450mm以上，对所有绑扎作业进行质量验收，确定不存在施工问题。

3.3混凝土裂缝监理

通过有效监理，减少混凝土裂缝的产生，提高工程施工质量。施工前要做好所有材料的质量验收，确定混凝土配合比与设计方案相符，且质量与性能达到施工要求。正式施工时，要重点做好混凝土自身坍落度的控制，一般需要将坍落度控制在120～160mm，混凝土尽可能晚拆模，要加强养护。

4结束语

对人防地下室土建工程进行施工监理，对提高工程施工质量具有重要意义。需要结合工程建设要求，确定监理方向和要点，通过对施工过程的动态控制，来减少各类质量问题的发生，保证防护功能可以达到专业标准，提高工程建设综合效益。

作者:谢怡 单位:肇庆市资信工程建设监理有限公司

参考文献：

[1]许文庆,俞卫康,徐忠潮.如何做好人防监理[J].建设监理,2014,(8):14-17.

[2]梁文鞭.浅谈结建式人防地下室土建工程的施工监理[J].广西城镇建设,2012,(2):99-102.

篇4

地铁建设过程中精心的施工和全面的管理是为了一项质量合格甚至优秀的工程，然而建设过程中存在的不可预见因素一旦发生会给工程建设单位和施工单位带来巨大的损失，地铁建设单位需要工程保险，承保在整个施工期间，因自然灾害和意外事故造成的物质损失以及第三者的人身伤亡或财产损失。虽然投保了工程保险难以避免不可抗力因素导致的事故，但是意外发生后可以得到一定的补偿，从而减少事故带来的财产损失，使工程的损失降低到最小，保证地铁建设进度。

二、工程保险管理部门

因不可抗力因素可以通过工程保险来得到一定的补偿。所以地铁建设单位都很重视工程保险工作，但是不同的建设单位划分工程保险管理的职能部门不同。

1、计划部门管理

由于工程保险应在地铁建设线路工程前期开始准备，并最迟在地铁建设实质性开工前予以投保，以保证工程建设过程中规避风险的发生，减少承担损失。部分地铁建设单位把工程保险管理职能划分给类似计划部门作为工程项目开工前计划进行管理，此种管理方式着重前期管理，而忽略了建设过程中及后期管理的过程。

2、工程部门管理

部分地铁建设单位因为施工过程中容易发生出险案件，而予以工程部门来管理工程保险，工程部门容易与施工单位进行沟通，便于处理出险案件，具有一定事故处理的掌握性及便利性。但是工程部门对于工程保险前期准备方案及数据控制管理还是存在不完整性。

3、财务部门管理

很多地铁建设单位将工程保险的工作分派到财务部门管理，因为工程保险本身需要从数据和专业等多方面角度进行管理控制，财务人员前期了解地铁项目的建设信息，如概算、进度等，可以合理安排工程保险金额。在出险事故处理过程中，结合事故实际情况，可以审核报险及理赔数据，增加出险理赔的合理性，以减少事故带来的损失。财务部门本身肩负着对地铁工程项目的财务数据的计量与核算职能，在保险合同支付等环节可以更好的控制保险合同管理。

三、工程保险管理的现状

1、确定工程保险承保金额的依据不一致

工程保险应在地铁项目建设前期准备保险方案，尤其是需要确定合理的承保金额，目前由于地铁建设的实际情况，工程保险承保金额多数是以建设项目概算为基础进行项目选取来计算的，但还存在以建设项目投资估算或者是由于零散建设工程而直接选取合同价款作为承保金额的。工程保险承保金额的确定依据不一致，体现了各城市地铁工程保险管理主观性大、不具规范性，尤其是地铁建设单位对不同的线路工程确定承保金额依据变更，会给工程保险后期管理带来不便。

2、工程保险支付方式的不确定性

由于地铁建设而签订的工程保险合同不断增多，在工程保险采购合同中，工程保险的支付方式也在不断变化和完善。由于本身工程保险合同规定的保费是暂定金额，根据工程建设最终情况需要调整。正常保险合同是按照固定时期和固定比例进行支付，而工程保险的特殊性决定了存在类似工程进度款的支付形式。不同种类付款形式的存在也不利于工程保险合同的管理。

3、工程保险承保期限存在矛盾性

现有工程保险合同期限通常以地铁工程项目竣工验收或试运营先发生的时间为准，一般来说地铁项目争取提早通车，在工程基本完工验收后就进入试运营阶段，工程保险合同结束，接下来进入试运营期的财产保险安排。但是试运营期间财产保险承担现有形成财产的风险，而试运营期间会不断发生零星建筑、安装工程，无法包含在财产险中，所以工程保险合同期限的矛盾性需要亟待解决。

四、从财务角度安排工程保险

鉴于地铁建设单位多数把工程保险的职能安排在财务部门，从财务角度能更多提供地铁建设项目的相关数据，便于工程保险更好的管理，下面主要对工程保险的筹备、实施等阶段从财务角度进行安排思考。

(一)工程保险方案的准备

在地铁建设项目正式进入实质性开工前，应着手准备工程保险方案，包括确定承保的项目范围、保险金额及条款等。

1、保险金额的确定

保险金额是对地铁建设项目已确定承保项目的金额合计，根据地铁建设实际情况，根据初步设计中的概算项目进行选取，确定承保的概算项目，然后汇总承保项目的概算金额，来确定暂定的保险金额。地铁建设项目概算中通常包括四个大项：工程费用、工程建设其他费用、预备费、专项费用。这几大类项目并不是都需要投入保险，应扣除管理费、监理费等不构成资产的成本项目。

(1)工程费用是构成地铁建设成本直接项目，其中包括车站工程、区间工程、轨道、供电、通信、信号、采暖通风、给排水、车辆段等，工程费用正常全部纳入保险范围。

(2)工程建设其他费用是指地铁建设过程中与建设发生的相关费用，包括土地征用、拆迁补偿、三通一平、管理费、监理费、招标费等，工程建设其他费用中仅部分项目根据实际需要纳入保险范围，如管线改移、临时设施费、工器具购置费。

(3)预备费包括基本预备费及价差预备费，不纳入保险范围。

(4)专项费用，包括车辆购置费、贷款利息、铺底流动资金。其中仅仅车辆购置费纳入保险范围。但车辆保险具体保险时间视具体情况而定，可与工程一起进行安排，也可以节省资金时间价值而在车辆进场前单独进行安排。

2、付款方式的确定

在地铁建设项目中，工程保险合同普遍存在的付款支付方案是根据暂定的保险金额与招标确定费率的乘积确定暂定的保费，然后在地铁工程建设期内较为平均确定支付比例来支付保险费。这种方式的弊端是工程保险不能与工程完工进度有效的结合起来，因为保险费确定的基础是两个因素，其中保险费率是确定的，而保险金额是根据工程概算暂定的，在地铁建设过程中由于各种不确定因素导致地铁建设成本投入与概算不一致，同时地铁建设工程进度与初始确定的固定支付保费比率不一致，差据过大甚至达到10%。从财务角度安排工程保险费的支付，需要考虑比例确定的合理性和建设资金的时间价值。因此，从财务角度更合理的安排保险合同的支付方案，应在保险合同生效之时起30天内支付总保费的不高于一定比例的预付保费，保险合同生效后第二年起，于每年定期按照上一年实际工程进度支付，若达到总保费的90%时不再支付。在累计进度保费金额达到总保费的一定比例时，开始将预付款从当次支付中扣回，应在支付的累计进度保费金额达到总保费的不高于80%时扣完。待工程完工后，根据工程最终结算金额调整保险金额及保险费。调整的保费＝费率×预计总保险金额－最终结算金额。

3、合理安排雇主责任险

地铁建设工程保险涉及的险种是建筑安装工程一切险和第三者责任险，通常还会附加雇主责任险，雇主责任险是为保障地铁建设单位的员工而安排的。通常雇主责任险由于是附加的，条款中的保险人数及保险金额等数据都很低，不能切实地为地铁员工提供保障。财务人员应该根据对工程信息掌握情况，从财务角度利用财务预测手段确定保险人数，查询有关社会保障规定，确定保险金额及分项保险金额，来发挥出雇主责任险对地铁建设人员的最大保障作用。如保险金额中医疗保险金额分项应适当提高，以提供更好的保障效果。

（二）工程保险方案的管理实施

1、工程保险合同付款

在安排工程保险方案时，已经确定了工程保险费支付的方式是按照工程建设成本投入进度支付保费的方式，在工程保险合同的履行过程中，财务人员应利用财务核算软件系统进行数据统计，汇总归纳地铁建设项目投入成本，并计算出建设成本与概算完成百分比，进而得出工程完工进度，根据这个进度比例来支付保费。

2、理赔环节

当在地铁工程建设过程中出现事故后，通常保险公司人员或保险公估人员根据报损项目进行核定损失，作出理赔方案。财务部门本身需要针对不同地铁建设线路的合同进行记录、管理。这时财务人员可以翻阅合同文本或财务合同软件来查找合同相关信息，进而核查理赔方案在单价及项目上的合理性，监督理赔方案的有理有据。

3、赔款的处理

篇5

关键词：高层建筑地下室工程渗漏水防水工程施工

近年来，由于某些地下结构防水工程质量较差，导致地下室漏水事件时有发生。地下室漏水不仅给居民生活的居住环境造成不利影响，如果地下混凝土结构长期渗水，一方面会使混凝土中的钙大量流失；另一方面会使混凝土中的钢筋锈蚀，从而破坏了地下混凝土结构的整体性，进而影响了主体结构的稳定性和使用寿命。因此做好高层建筑物地下结构的防水，不仅会给住户带来一个舒适的生活环境，而且对主体结构的使用寿命也是百年大计的事。

一、地下室防水工程施工的主要特点

对高层建筑地下室防水工程的施工特点进行认真分析，将有助于地下室防水工程施工的开展：

（1）高层建筑地下室的平面尺寸一般比较大，目前，在设计中一般都不设置沉降缝和伸缩缝，而是采用设置后浇带的方法来解决混凝土的早期干缩和结构不同部位的沉降差问题，而后浇带的混凝土属于二期混凝土，在后浇带的二期混凝土与一期混凝土交接处，是地下室防水工程中抗渗的薄弱部位，非常容易引起渗漏。

（2）高层建筑地下室的底板混凝土通常是大体积混凝土，对于大体积混凝土，必须对砼的温度进行有较控制，混凝土浇筑后由于水泥的水化热和混凝土的内外约束产生的温度应力而使混凝土产生温度裂缝，底板结构中的裂缝将会成为渗水通道，影响地下室的抗渗能力。

（3）高层建筑的各种设备用房通常都布置在地下室，这些设备都有许多管道要从地下室引出，这些管道就不可避免地要从地下室外墙穿过，这些管道穿墙的地方也是地下室防水结构的薄弱部位。

（4）地下室的外壁是砼墙，砼墙支模定位时要使用对拉螺栓，对拉螺栓的止水片处理不当，也会形成渗漏通道，造成地下室外壁渗漏。

二、地下室工程渗漏水原因分析

地下室渗漏与否，重点在于施工质量。从施工方案的编制，材料的选择到施工段的划分、施工程序等各个环节，如控制不好都可能造成渗漏。

（1）施工单位不重视特殊工程应采取特殊措施，没有针对地下室防水功能要求编制专项施工措施方案，仍按一般结构工程组织施工；关键工序质量控制不严，致使地下室结构防水性能达不到应有的效能。

（2）施工前没有进行混凝土设计配合比抗渗性能试验（只作强度试验），抗渗混凝土配合比不合理，影响实际抗渗性能。

（3）混凝土浇注前未进行供料速度（产量）与施工浇注需求速度关系的计算，造成因供不应求而不能连续浇注，致使前后浇注混凝土之间（尤其加早强剂）形成冷缝，从而产生渗漏通道。

（4）施工缝留设不合理，出现凹槎；凿毛不规范，槽内清理不干净；二次浇灌时又不事先铺浆等。均造成抗渗性能下降而引起渗漏。

（5）钢筋密集处或预埋件集中处，未作坍落度调整并采用细石砼，仍用一种粗骨料和坍落度，导致下料困难，振捣不及或振捣不实，引起这些部位出现蜂窝、孔洞，形成抗渗的薄弱部位。

（6）地下室墙壁支模用的对拉螺栓和预埋穿墙套管，未在中间焊接止水环片，形成渗水通道。

（7）泵送混凝土浇筑段的上层砂浆较厚，没有另加碎石振捣，致使施工缝处混凝土比重较轻，直接影响结构抗渗性能。

（8）混凝土配制时配合比控制不严，浇注时振捣不均匀，不规范，直接影响到实际强度和密实度的均衡性，影响到结构混凝土抗渗性能。

（9）在做柔性防水施工时，由于混凝土基层面不干燥粘结不牢，易剥落、损坏；防水涂料涂刷不严密，不均匀、或有漏刷等。均能引起局部渗漏。

（10）地下防水工程施工队伍素质差，操作不规范或选料质量不标准，达不到设计要求，影响抗渗性能和使用寿命。

（11）在防水混凝土工程和附加防水层施工完毕后，未采取及时回填土等保护措施，造成干缩和温差而引起开裂。

三、如何进行施工过程质量控制

在防水工程的具体施工过程中，必须进行严格而有力的监控，才能保证地下室的防水质量。在做柔性防水层施工时，必须使混凝土基层表面做到平整，清洁，干燥，基层表面不得起砂，起皮或有其它突起物，柔性防水层表面必须严密，不得有翘边，开口，开裂空鼓等现象；外墙模板的对拉螺栓一定要焊上止水片。

为了有效堵塞可能形成的渗水通道，除了在对拉螺栓的中部焊上止水片外，在对拉螺栓的两端也同时焊上止水片，则防水效果更好；对于穿墙的管道一定要在其进入墙体的中部位置上焊上止水钢板；为了有效地保护钢筋，防止锈蚀，迎水面防水砼的钢筋保护层厚度，一定要得到有效地保护。同时为了阻止钢筋的引水作用，底板所有钢筋均不能接触砼垫层，外墙中为固定墙内钢筋骨架而设置的支撑筋不能直接顶住模板。

防水砼是靠提高砼自身的密实性来达到其防水目的，因此防水砼的浇筑质量是保证防水砼防水质量的关键，务必做好。在防水砼的浇筑过程中，必须严格按经过计算后确定的方案进行浇捣，避免产生冷缝所造成的渗水通道。为保证防水砼的密实度，浇筑时必须使用机器振捣，并注意不能漏振，欠振，以确保砼振捣密实。对于目前广泛采用的掺减水剂防水砼，最好采用高频振动器振捣，这样能更有效地排除砼中的大气泡，并使小气泡分布得更均匀，这样对保证砼的抗渗要求更为有利；防水砼浇筑后的养护对其抗渗性能影响极大，特别是早期湿润养护更为重要。在常温下，砼初凝以后，就应浇水养护，并使其表面保持湿润状态，其持续时间不少于14昼夜。另外，地下室混凝土结构模板不宜过早地拆除，否则，极容易造成混凝土结构内伤，形成意想不到的渗水通道，影响抗渗能力。

参考文献

[1]吴霞曦.民用建筑地下防水工程施工方法的探讨[J].中国科技信息,2005,（4）.

篇6

关键词：市政工程 地下管线 问题 保护措施

1 地下管线保护工作存在的问题

1）没有完整的竣工图纸，有些管线未在图纸上体现出来。这是由于多年前管线建设档案管理不规范造成的，还有一些管线是单位私自埋设的，没有经过规划审批，所以也不会有图纸。这种情况下管线的安全隐患最大，施工时要特别小心。

2）竣工图纸不能完全或正确反映管线的实际位置。首要原因是施工偏差，编制竣工图时没有按照实际位置进行绘制；另外，施工时遇到了障碍而将管线的位置进行了调整，但在竣工图上却没有标明。

3）使用的勘测方法较落后。施工单位目前常用的勘测方式是挖探坑，依据探点的管线位置、高程来推测整个管线埋设的高程和走向，这种方式难以反映管线全部情况。有些单位也借助于地下管线探测仪，但功能也有局限性，需要和传统方法结合使用。

4）工期紧，没有充足的时间进行勘测。探测地下管线并掌握其准确位置的工作需要花费很多精力与时间，但现在市政设施建设的工期都非常短，造成相关单位工作做的不够细致，为以后施工留下了安全隐患。

5）施工人员安全生产意识淡薄。现场施工管理人员对既有地下管线的保护工作重视不够，违反安全操作规程施工，或者所采取的保护措施不得力造成管线损坏。

2 地下管线保护工作应采取的措施

2.1施工准备阶段应采取的措施

1）参加业主组织的各专业管线单位交底会议，从多种渠道取得各种地下管线资料，并对照现场和图纸资料进行校核验证。

2）在施工组织设计中，针对各种地下管线制定切实有效、操作性强的专项保护方案，以及管道损坏时的应急预案。

3）建立安全保证体系，项目部设专职安全员，作业队伍进行三级安全教育和安全技术交底。挑选技术水平过硬的机械操作人员，并对操作人员进行安全施工技术交底。制定安全生产责任制，明确奖惩措施，责任落实到人。

4）对现场地下管线详细调查，可采用的方法主要有：

①挖探坑：这是长期以来市政施工企业探明地下管线的主要方法，探坑采用人工开挖，根据现场情况确定探坑的间距，通过两处以上探坑暴露的管线情况来推断该种管线的大致走向和埋深等信息。

②采用管线探测仪探测：在对地下管线的勘测中，采用科学的手段和运用现代探测技术、仪器，可有效地探测地下管线的准确位置和埋设深度等。在旧路开挖前进行全面探测，与现有管线图纸资料对照复核，以获得地下管线的准确信息。

③与各专业管线单位监护人员进行交流，请他们介绍管线的分布情况，施工中应该注意的事项，这对工程的安全、进度十分有利。

④根据经验，仔细观察、合理判断分支管线的埋设位置和种类。重点观察部位：大路口处；沿线单位处；检查井；电线杆；配电柜。

5）绘制管线分布图。对调查出的各种地下管线叠加绘制在同一张平面分布图上，注明每种管线的名称、埋设方式、深度、管径和孔数，张贴在办公室显要位置，组织施工管理人员交底学习，随时提醒现场相关人员注意管线安全。

6）做好现场警示标志。对已探明的地下管线，在施工现场应做好醒目的警示标志，对于埋设较浅，受到重压会有危险的管线，还应采用设置警戒线和围挡的方式禁止一切重型机械通过。

2.2施工过程中应采取的措施

1）机械开挖路槽作业时，应有专人指挥，在地下管线位置安全距离外洒石灰线，线内禁止机械作业，避免因管道两侧土体受到挤压而损坏管道。管道位置采用人工薄层轻挖，管道暴露后应采取临时保护和加固措施，随时检查是否存在安全隐患。

2）对开槽中发现的没有标明的地下管线，或虽有竣工资料，但管线的位置、走向与实际不符合时，要及时会同有关单位召开专门会议，制定专门的保护方案。

3）机械操作人员必须服从现场管理人员的指挥，小心操作，挖掘动作不宜太大，杜绝盲目施工，施工机械行进路线应避开已标明的地下管道位置。

4）施工人员应时刻保持警惕，切忌依据某探坑处发现的管线位置、高程和走向就想当然地认为全线如此。常见某些非重力流管道如供水、电力、燃气管道等遇到障碍物时，为了避让障碍会发生突然上翻，或者走向突左突右、很不规则的现象，此时凭想当然办事，将蕴成大祸。

5）开挖作业时根据土层的变化和土壤含水量的变化来推测管线位置。根据经验：土层显示为原状土则比较安全，若显示为回填土或采用其它材料回填则应小心地下管线；开挖时土壤突然变湿或局部翻浆应考虑附近是否有渗漏的供水管道；土壤突然变干应考虑附近可能有供暖管道。

6）根据专业管线常用的包管材料和警示带来判断管道位置和种类。供热管道常用黄砂包管；燃气管道常用石粉包管，并在管顶30cm处设置警示带；供水管道常用水泥石屑包管；电力直埋管常用混凝土包管，所以，当突然挖出以上材料时应小心地下管道。

2.3发生管线损坏事故时应采取的措施

1）事故发生时，要及时保护事故现场；通知管道维修单位到现场抢修；疏散围观的群众，必要时应提请交警封闭过往交通，特别是煤气泄露应防止产生火花引起煤气爆炸。

2）及时向单位领导、业主汇报事故及事件的进展情况，以取得单位领导和业主单位的支持帮助。

3）写出事故汇报材料，说明事故发生的时间、地点、造成的后果，事故发生后的处理情况，分析事故发生的直接原因和根本原因，以及今后采取的加强安全生产的保证措施，对事故责任者的处理建议等。

3、对地下管线保护工作的建议

1）市政建设主管部门在确定城市道路建设周期时，要保证合理工期，否则施工单位会为了抢工期而忽略对既有管线的保护问题。对地下管线的调查工作，应多方面、多渠道的收集有关地下管线的资料。在道路施工时，应责成有关人员及时、准确地提供管线位置，派专人负责联系落实，并对提供资料的真实性负责。

2）通过制度规范各方的行为。从目前的情况看，地下管线在道路改造施工时被破坏，有施工单位的原因，也有因地下管线的埋设位置、高程不符合规范，因此，出了问题不能只是处罚道路施工单位，对原管线的施工单位、专业管线的产权单位也要有相应的制约，也需要进行规范，使其承担相应的责任。

3）施工单位要从思想上引起高度的重视，不能总是局限于原有的工作方式。对地下管线的勘测要采用科学的手段，运用现代测绘技术，针对工程的特点采取不同的措施。要努力寻求一些费用相对不高，勘测相对准确的方法、仪器。目前，管线探测技术已逐步成熟，可有效地探测各种地下管线，包括金属和非金属管线的准确位置和埋设深度等数据。

4）加强城建档案管理工作，尽快建立和完善“城市综合管线地理信息系统”；新建地下管线覆土前，应通过实测获得准确的管线竣工测量图，各专业管线单位应对已有地下管线进行普查和补充测绘，并及时更新地下管线地理信息系统，

5）参照发达国家的做法，在新建、改建、扩建城市主干道时，对符合技术安全标准和相关条件的城市地下管线工程，应当优先采用“共同沟”技术。条件允许时，推行地下管线集约化建设与管理，由政府委托的建设单位统一规划、统一建设、统一维护，合理利用城市地下空间。

参考文献：

篇7

[关键词]卓越工程师教育培养计划 隧道与地下工程专业毕业设计 教学改革

引言

2010年6月教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）[1]，2011年10月，重庆交通大学入选教育部第二批卓越工程师教育培养计划，实践性较强的土木工程系为“卓越计划”实施系之一。隧道与地下工程专业（卓越工程师班）从2012届开始招收学生，2016年春期该届学生将进入毕业设计环节。

隧道与地下工程专业毕业设计不仅是学生在毕业前的最后学习和综合训练阶段、培养学生工程素质和工程实践能力的重要阶段，还是从理论学习过渡到实际工作的重要阶段，在隧道与地下工程专业教学大纲中具有举足轻重的地位。当前，人才竞争日益激烈，工程单位工作节奏日趋加快，传帮带的传统已经难以实现，使得毕业设计这个从学校学习到工作岗位的过渡阶段对于毕业生来说变得非常重要，甚至具备了部分“就业前期培训”的职能[2]。毕业设计过渡阶段的特点决定了毕业设计的选题、实施和评价不能仅停留在纸上谈兵的层次，必须要面向工程实际[2]。

本文针对重庆交通大学隧道与地下工程专业毕业设计中存在的问题，进行了适应“卓越计划”人才培养的毕业设计教学改革探讨。首先，分析现有毕业设计的现状和存在问题；其次，基于“卓越计划”的要求和特点，探讨现有毕业设计模式与“卓越计划”要求之间的差距；第三，针对现阶段毕业设计模式的问题进行改革，探索一套与“卓越计划”人才培养相适应的毕业设计模式。

一、隧道与地下工程专业毕业设计现状及存在问题

在毕业设计方面，国外毕业设计都针对实际工程项目，让学生在毕业设计中获得真正的工程经验，为未来的职业奠定基础[2]。而国内高校，毕业设计则更注重理论教学而忽视了工程应用，国内高校在与企业、同行的合作、交流上，尚处于半封闭状态。以重庆交通大学隧道与地下工程专业毕业设计为例，在整个过程中便存在以下种种问题：

（一） 毕业设计选题类型和方法的局限性

隧道与地下工程专业毕业设计选题大多为隧道工程、基坑支护、滑坡治理等工程设计与施工类题目。这类设计任务虽然能与大部分学生今后的工作挂钩，但存有以下两不足：其一是毕业设计选题的科研内容偏少，对于今后从事科研工作的同学来说，需要增加一些偏科研方向的课题；其二是毕业设计选题涉及施工和管理方面的内容不多，对于毕业后从事施工技术和现场管理的的同学来说，需要增加一些这方面的工作。

隧道与地下工程专业和地铁与轨道工程、岩土工程等两个专业同时选题，毕业设计历年的选题方法则存在很大的局限性。“毕业设计动员大会”没有教师对毕业设计题目的主要目的、要求和内容的讲解环节，学生也不能了解全系各位教师所设计的毕业设计题目的全貌。毕业设计选题采用教师在“毕业设计管理系统”网站上挂出题目及要求、内容等，学生自主选择，教师最后加以确定的方式。从往届毕业设计选题结果来看，出现“抢”毕业设计题目的现象。这就直接导致了学生们选择的题目和今后的工作挂不上钩，也非自己内心所想要的题目，教师所设计的题目也未能找到符合条件的学生。

（二） 实际工作程序认识不足

目前，学生的毕业设计大概采用在网络上或者上届的毕业设计中找到类似题目的计算书和图纸等资料，在教师或毕业设计任务书的指引下完成毕业设计的程序。一方面，本系很多教师并未直接从事设计工作和施工技术与管理方面的工作，因此对设计和施工管理整个完整过程的掌握还不是很充分。另一方面，学生对毕业设计的认识仅仅停留于“计算”和“画图”，离真正的“工程设计”还有一段距离，主要原因是学生对真正的工程建设基本程序不了解，更不清楚作为设计人员应该如何与甲方、施工以及工程监理单位打交道，导致毕业之后不能马上与实际工程设计接轨，这些观念都应该在毕业设计教学环节阶段有所体现[3]。

（三） 时间精力投入不足

毕业设计是一项综合性较强的教学任务，要求指导教师具备较高的教学水平和严谨的工作态度，以及土木行业相关工程实践经验[3]。但与此相矛盾的是：1） 部分高校为解决师资紧缺的问题引进大量缺乏工程实践经验的年轻博士，承担指导毕业设计这一综合性和实践性较强的课程，难免力不从心；2） 高校教师兼有教学、科研和学科建设等任务，部分教师甚至还有兼职工作，因此用于指导毕业设计的时间和精力皆不足；3） 高校扩招，存在一位教师指导近十名学生毕业设计的情况，不能做到针对学生各自的特点、兴趣因材施教和抽出更多精力投入毕业设计指导中。

毕业设计通常安排在本科最后一个学期，考研的学生则忙于参加考研学习、复试，很多学生还要参加各种招聘会、双选会，这些都会分散学生毕业设计的精力[3]。另外，签约之后的学生，认为毕业设计成绩的好坏已经无关紧要而轻视毕业设计，甚至把最后一学期当成毕业旅行的最佳日子。因此，学生们投入时间和精力是不足的，存在部分学生半个月、一个星期完成毕业设计的例子。

（四） 毕业设计工作量和质量参差不齐

毕业设计存在依赖电算、忽视理论计算的现象。利用有限元应用软件进行工程设计在各大设计院已经普及，各大专院校工程类毕业设计对应用软件的依赖非常严重。在毕业设计计算过程中，学生往往只注重对软件的操作和应用，而忽略专业基本知识、对规范的理解和具体计算过程的问题，因此对计算结果合理与否无从验证；更有甚者，对软件的操作尚处于一知半解，计算结果和真实值大相径庭。另一方面，利用计算机软件设计出来的图纸一般会存在某些错误，而学生在设计中缺失了基础概念和对规范的理解和掌握，因此不能及时发现并改正这些错误。

毕业设计存在严重的抄袭现象。毕业设计相关题目的设计资料在互联网上皆能找到，甚至高年级的毕业设计资料也能得到，很多学生依葫芦画瓢，有的学生到最后甚至不加思索大篇大段抄袭。在很短时间内仓促完成毕业设计任务，设计资料漏洞百出、施工图和计算书前后矛盾的现象频现。

毕业设计深度和要求不规范的现象。由于毕业设计深度和要求比较模糊，学生们做的毕业设计深度不一致，也不规范，这就使得做得全面的学生毕业设计计算书分量是深度不够的学生的几倍。毕业设计深度和要求的模糊，甚至导致考核标准的不统一。

毕业设计规范更新滞后的现象。土木专业规范近年来更新频繁，这就需要高校图书馆资料做到及时更新，但是大多图书馆更新速度较慢，导致学生不能利用最新的规范进行毕业设计；高校扩招学生人数的增加，导致学生在毕业设计时人均能利用的规范和手册较少，尤其是最近两三年新颁布的规范和规程[3]。另外，网络发达的今天，毕业设计相关最新规范互联网上基本都有电子版本，但是由于学生、甚至教师的主要精力不在其上，导致规范更新滞后，存在与社会现状脱节的现象。

二、隧道与地下工程专业毕业设计模式改革

教育部2010年6月启动的“卓越计划”目的在于通过教育和行业、高校和企业的密切合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，按照“3+1”人才培养模式培养造就一大批创新能力强、适应企业发展需要的多种类型优秀工程师[5]。鉴于现行毕业设计模式存在上述四个方面的问题，且而现行毕业设计模式对实践能力的培养尚有欠缺，对创新能力、团队协作能力与综合解决问题能力的培养基本为零。因此，为满足卓越隧道与地下工程专业师培养需求，在隧道与地下工程专业毕业设计模式方面应具有符合“卓越计划”要求的全新模式。

（一）毕业设计题目改革并实行双向选择

毕业设计题目设计方面：将学生走出校门后的实际工作作为毕业设计选题范围和方向，通过需求分析，进行面向实际的毕业设计选题库建设。在具体实施环节上，隧道与地下工程专业主要分为学术研究型、工程设计型和施工技术管理型三个方向。各方面毕业设计选题的数量大概由往届毕业生实际工作方向为指导。

选题是毕业设计能否创新的关键，选择富有科学性、新颖性和创造性的题目作为毕业设计课题，一个很好的毕业设计题目交给一个不感兴趣和不具备完成该选题基本素质的学生做是不合适的，在选题工作中充分尊重学生的个人选题意见，创造条件让学生早一些接触实际题目。

毕业设计题目双向选择方面：毕业设计动员大会前教师应该完成课题申报，并由院系毕业设计领导小组组织论证、评审，确认是否符合要求。“毕业设计动员大会”上，各教师应针对自己申报的毕业设计题目向所有学生讲解和公布，并提出选题学生所具备的条件和并作适当建议。然后，实行双向选择，学生自愿选题、选教师，指导教师依条件选择学生，最终由院系领导小组协调落实学生选定的课题与指导教师。

（二）毕业设计实行双导师制

在高等学校实施培养“卓越工程师”的教学目标，培养创造性人才，教师是关键，这一点在毕业设计工作中显得更为突出[4]。指导教师在毕业设计工作中起着非常重要的作用，直接影响到学生选题、收资、实验、研究论证、论文撰写、答辩等[4]。

基于“卓越计划”具有三个特点，即行业企业深度参与培养过程、学校按通用标准和行业标准培养工程人才和强化培养学生的工程能力和创新能力，同时限于有些青年教师自身的学术水平和工程实践经验，采取优化指导教师的师资队伍措施。通过把一些有经验、有威望、有一定指导工作能力的校外工程师请进来，让他们参与毕业设计的指导工作，有利于毕业设计的质量优化。在毕业设计教学过程中实行“学校导师”和“企业导师”联合指导的双导师制模式[4]，发挥校内外导师各自的优势共同对学生进行课题研究、工程实践和职业发展规划方面的指导，不仅能培养学生独立解决工程实际问题的能力和科学研究能力，同时使学生具备较高的社会责任感、职业素养和团队合作精神，早日与真正的“工程师”接轨。

（三） 完善毕业设计工作方法、工作流程及设计深度和规范化

完善毕业设计工作方法和工作流程是保证毕业设计教学有序、高效运作的先决条件。隧道及地下工程专业借助校企的联合力量制定符合实际工作和学生学习现状的工作方法和工作流程。有了办法、流程，认真、科学、规范地运作，并强调毕业设计中带有共性的东西的统一性，而对于富有个性特点、弹性较大的内容，应充分发挥其个性优势[4]。学校应有对毕业设计工作的具体要求，有完整规范的制度、科学的质量管理和检查评估系统。

对毕业设计计划、选题、实习调研、指导、中期检查、论文撰写、答辩、成绩评定、总结、研究分析等各环节进行科学、系统的规范，使管理者、指导教师明确科学、规范化的要求[4]。针对当前毕业设计图纸、参考资料不规范的现状，隧道及地下工程专业应编写了《样例图集及解说》方面的教参资料，详细阐明了施工图层次的设计深度要求，对图纸规范化和细节要求进行了详细解说，可供学生学习，同时起到了规范毕业设计图纸的作用。

通过规范毕业设计要求，使学生可以提前准备，并知道怎样主动做毕业设计，发挥其主观能动性，激发其强烈的“创新”意识，造就有利于学生创新实践的条件和空间，为培养“卓越工程师”提供强有力的保障[4]。

三、结语

根据“卓越计划”的目的和任务，结合“卓越计划”的三个培养特点，针对现行毕业设计存在毕业设计选题类型和方法的局限性、实际工作程序认识不足、时间精力投入不足、毕业设计工作量和质量参差不齐等问题，对隧道与地下工程专业毕业设计开展教学改革：

（1） 毕业设计题目改革并实行双向选择。将学生走出校门后的实际工作作为毕业设计选题范围和方向，通过需求分析，进行面向实际的毕业设计选题库建设。建立毕业设计选题双向选择制，学生自愿选题、选教师，指导教师依条件选择学生。

（2） 毕业设计实行双导师制。基于行业、企业深度参与培养过程，在毕业设计教学过程中实行“学校导师”和“企业导师”联合指导的双导师制模式。

（3） 完善毕业设计工作方法、工作流程及设计深度和规范化。隧道及地下工程专业借助校企的联合力量制定并完善符合实际工作和学生学习现状的工作方法和工作流程。对毕业设计计划、选题、实习调研、指导、中期检查、论文撰写、答辩、成绩评定、总结、研究分析等各环节进行科学、系统的规范，使管理者、指导教师明确科学、规范化的要求。

[参考文献]

[1]中华人民共和国教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].2011，1，18.

[2]谢凌燕，潘志宏.面向工程实际的土木工程专业毕业设计教学改革探讨[J].中国电力教育，2013，7：166-167.

[3]黄鹂，郭亚然，董洁.土木专业毕业设计存在问题及对策分析研究[J].山西建筑，2013，39（23）：226-227.

[4]李晓丽，张云峰，孙颖，卢召红，杨宇.基于“卓越工程师”目标的土木工程专业毕业设计改革实践[J].中国冶金教育，2013，32（增2）：57-59.

篇8

【关键词】地下工程；抗浮结构设计；抗拔桩

1引言

一般情况下，地下水对主体工程的破坏主要包括局部破坏和整体破坏，其中局部破坏指的是地下结构底板因为受力不均匀导致局部出现了拱起和开裂，使地下水渗入到地下室中，影响地下结构的安全性。整体性破坏指的是地下结构出现了上浮，不仅会破坏底板，同时还会导致梁柱节点位置出现开裂。在地下工程的实际施工过程中，水浮力对建筑物造成的破坏一般是无法避免的。一旦地下结构受到地下水浮力的破坏，会导致地下工程结构的功能和作用无法正常发挥，当出现较大的事故时还会造成非常大的经济损失。所以，地下工程设计和施工过程中，进行抗浮设计是至关重要的一个环节，需要施工人员和设计人员足够重视。

2工程概况

某地下工程为地下明挖4层双跨架结构，工程标准段宽度为19.3m，长度为21.6m，埋设深度为26.7m。地下工程基础结构使用现浇钢筋混凝土筏板基础进行施工，工程设计人防等级为6级，支护桩使用钻孔灌注桩进行施工，并在基坑的四周布置，设计桩体直径为900mm，设计桩长为26.7m，桩中心距离为1400mm,使用C30混凝土。本文以此工程为例，对地下工程抗浮设计进行探讨。

3工程地质条件

本工程从下到上分别为全风化中强微风化层、硬质粉质黏土、可塑粉质黏土层、冲积黏性土层、冲积中粗砂层、冲击粉细砂层、人工填土层，地下水主要为层状基岩裂隙水和第四系松散岩类孔隙水，稳定水位埋设深度为1.8~5.2m，平均水位埋设深度为2.9m。地下水位的变化情况和地下水的补给、排泄等有紧密的联系。每年的5~10月份进入雨季，地下水水位会显著提升，水位最大值会达到15.5m，场地中的地下水不会对混凝土结构造成腐蚀，但是会对钢筋造成腐蚀。

4地下工程抗浮设计

通常情况下，地下工程结构上浮主要是因为水浮力大于地下工程侧壁摩擦力和结构重力值，地下室上浮有可能在各种类型的地层中出现，例如比较稳定的卵石层和透水性非常小的黏土层中等。一旦地下水浮力大于结构物重力和侧壁摩擦力便会出现上浮的情况，为了保证建筑的安全性，需要及时采取相应的处理措施。在设计过程中，需要根据工程的地质情况、工程特点、场地因素、环境情况等进行全面、详细的考虑，结合工程的具体情况选择合理的抗浮方案。4.1抗浮方案的选取本地下工程结构底板以微风化岩层作为持力层，对于地面埋深大、地下水位高的地下工程，如果只靠覆土荷载和结构自重是无法达到抗浮要求的。因此，需要结合工程的具体情况设计抗浮措施。常用的抗浮措施主要包括抗浮锚杆和抗拔桩。因为当前抗浮锚杆的耐久性得不到控制，并且底板和锚杆结构位置防水比较薄弱，而地下工程设计使用年限为100a，使用抗浮锚杆不能满足该地下工程的抗浮要求，因此，本工程使用抗拔桩来解决该地下工程的抗浮问题，并选用人工挖孔桩作为围护结构，在围护桩上布置压顶梁和主体结构结合到一起，使支护结构也成为抗浮的一部分。按照地质勘测结果，将设计水位地面以下1m（城建标高15.6m）作为抗浮设计水位，并以此为标准进行抗浮验算[1]。4.2布置抗拔桩本地下工程主体结构以底板支撑到弹性地基平面框架分析结构内力，使用弹簧模拟底层作用。由于该地下工程为双跨设计，在底板跨中会纵向对抗拔桩进行布置。在计算抗浮时，主体结构会承担所有的水压力，为了对抗拔桩所承受的抗拔力进行计算，对地下室纵向1m范围中的长度进行分析。根据《建筑地基基础设计规范》中的规定要求，在验算地下室抗浮稳定性时要可以达到下述公式的基本要求:（1）式（1）中，W为地下室上部作用荷载和地下室自重的和值；F为地下水浮力。在不对结构侧摩擦阻力大小进行考虑时，（2）式（2）中，R为抗拔桩需要提供的抗拔力特征值。标准段上部荷载总重W=覆土重+围护桩自重+（装修层+柱+侧墙+各层楼板）=4343.6kN/m。水浮力：F=258×1×19.4+π×1.352÷4×15×10÷1.35×2=5323.2kN/m（3）R≥1.05F-G=1.05×5323.2-4343.6=1245kN/m（4）一般情况下，抗拔桩都是在柱下布置的，受力模式也是一致的，因此,可以将计算简化为：单根抗拔桩的抗拔力=柱跨长度×每延米需要的抗拔力，但是,对于该工程来说，柱跨9~10m，抗拔桩单根需要承受的抗拔力不会太大。因此,抗拔桩桩距取值为柱跨的一半。（5）式（5）中,up为桩的周长，up=πd，对于桩底桩（扩地直径为D），在桩长/桩径≤5时，up=πD；qsia为桩侧土摩阻力特征值，微风化岩qsia=400kPa；λi为抗拔桩的摩擦阻力折减系数，微风化岩λi=0.7;li为抗拔桩长度；G0为桩自重，地下水位取有效重度。本地下室工程设计扩地直径为1.8m，抗拔桩直径为1.3m，桩长为5.5m，经计算，单桩抗拔承载力特征值大小为：Rω=π×1.8×0.7×400×5+0.9×119=8020kN（6）在布置抗拔桩时，本工程采用两种方式进行布置，一种布置在两柱中间梁下以及柱子下，见图1a;另一种是均匀布置在两柱之间的梁下，见图1b。4.3计算地下工程抗浮情况使用壳单元对各层楼板进行模拟，底板、柱子、抗拔桩和梁使用杆单元进行模拟，因为本工程抗拔桩底部做了扩大，使用抗拔桩底部对边界条件进行固定和约束，在结构四周布置土弹簧模拟约束周围土体结构。水浮力分项系数取值为1.05，结构自重分项系数值为1.0，以围护桩自重作为荷载在顶板侧墙进行加载。使用这种方式进行模拟，不仅考虑了底纵梁和抗拔桩共同受力下变形协调性，同时也考虑了抗拔桩混凝土弹性模型，不会出现传统计算方法中将抗拔桩作为底梁不动支座的情况，计算后得到的底纵梁内力和抗拔桩拉力和实际情况更加符合。4.4计算结果分析根据计算结果可以证明，在使用图1a的方式进行布置时，桩下和桩间抗拔桩的抗拔力分别为4400kN和7000kN，后者为前者的1.6倍，这两种桩型配筋存在非常大的差异。底纵梁柱下负弯矩大约为4600kN•m。如果使用图1b的桩基布置措施，那么抗拔力为5700kN，抗拔桩可以均匀受力，底纵梁柱下部的负弯矩为3100kN•m，受力更加的合理。4.5抗拔桩配筋在进行配筋时，要保证抗拔配筋的受力度可以达到要求，此外，由于桩身长时间位于地下水位下，地下水会对钢筋造成一定的弱腐蚀。因此，要求桩身裂缝宽度不能超过宽度限制，以免桩身钢筋被腐蚀[2]，因此,接缝的宽度要控制在0.2mm以内。经过计算证明，桩身配筋主要是为了控制裂缝，因此，配筋量一般情况下会比较大。一般可以根据桩径的3倍确定桩距，尤其是当抗拔桩处在底纵梁下部时，在确定桩截面后需要对钢筋笼的具体情况进行考虑，为了防止底纵梁和抗拔桩之间产生冲突，需要控制好配筋率。

5结语

综上所述，在进行地下工程设计时因为水位变化比较大，一般会将抗浮桩布置在纵横墙交叉处、柱子下面等位置，同时，抗拔桩也会发挥承压桩的效果。本工程在进行抗浮设计时，在柱距比较大且抗拔力比较大时，抗拔桩一般对称分布在柱子的两边，以保证抗拔桩可以受力均匀，在对抗拔桩裂缝进行控制时，需要将单根桩的抗拔力控制好，防止配筋密度过大。

【参考文献】

【1】高海.地下水对某已建地下结构的浮起作用分析[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2010.

篇9

关键词：地下建筑专业；地下建筑结构；教学内容；教材

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）48-0089-02

一、引言

随着我国经济的不断发展，城市房地产、交通、市政、矿业、水利水电和国防等行业的基础设施建设规模也不断扩大，地下工程行业也迎来了前所未有的发展机遇。大量的地铁隧道、公路隧道、地下矿山、地下电站和地下洞库及城市地下空间亟待修建，因此，行业的发展也亟需大量的专业人才。如何培养一大批合格的能适应行业发展要求的专业人才成为高等学校面临的重要挑战。

作为土木工程行业的重要分支，地下建筑专业虽然具有很长的发展历史，但由于其所处地质环境的复杂性，其基本理论相对于其他学科发展较为缓慢。近年来，随着其他相关行业新理论、新材料、新工艺和新技术的发展，地下建筑专业理论也有新的发展。然而，高等学校本科教学的相关教材却难以满足行业发展的要求，导致出现了教材内容与工程实践脱节、毕业生实践能力差等突出问题。为此，通过对比研究国内高校地下建筑、隧道工程等专业开设的《隧道工程》、《地下建筑结构》和《地下工程》等专业教材，对适应行业发展的《地下建筑结构设计》教学内容进行了研究。

二、目前《地下建筑结构设计》课程内容存在的问题

随着地下建筑工程方面人才需求量的日益增大，国内开设土木工程类专业的许多高校均开设了地下建筑或隧道方面的必修或选修课程[1-5]，采用的教材大致有十余个版本，且许多版本的教学内容体系相似，随着行业的发展，教材中的相关理论稍显陈旧，部分内容与工程实践脱节，已难以满足学生的工程实践需要。

（一）地下建筑结构的新材料

随着新奥法的发展和建筑材料的发展，地下建筑结构的材料逐渐由传统的钢筋和混凝土向新型材料发展。如传统的整体式衬砌逐渐被复合式衬砌所代替，而复合式衬砌的材料演变发展迅速，如隧道支护结构可包括：素喷混凝土、钢纤维喷射混凝土、树脂纤维喷射混凝土、钢锚杆、树脂锚杆、机械锚杆、超前管棚、超前小导管、模筑混凝土、预制混凝土管片、钢管片、各类防水卷材、内装材料和注浆材料等。而传统地下建筑结构课程内容中涉及的新型建筑材料方面的内容较少。

（二）地下建筑结构计算的新方法

地下建筑结构不同于地面建筑，其结构与地层紧密联系，传统的地下建筑体系计算方法是以结构力学为基本理论的荷载结构法，但该方法一方面力学简化不科学，另一方面计算过程较为复杂。随着计算机科学的发展，传统的荷载结构法与有限元理论相互结合已经形成了新的结构计算方法。另外，地层结构法也随着岩土力学的发展得到广泛的应用，已经成为复杂地下结构的首先计算方法。目前国内发行的大学教材中，仍以介绍传统的计算方法为主，新的方法的基本思路、原理和方法，学生难以接触和掌握。

（三）地下建筑结构的新形式

随着地下建筑结构专业的发展，许多新型地下建筑结构形式逐渐发展起来。传统常见的地下建筑结构主要是隧道，而近年来其他形式的地下建筑结构也日趋增多，如沉管隧道、管幕法隧道、TBM法隧道、顶管法隧道、沉箱结构、大型地下厂房、地下贮藏库等。目前交通类的大专院校主要学习的是隧道工程，其他地下建筑结构涉及较少，而讲授地下建筑结构的院校则对各种结构的涉及面也较窄，且关于隧道结构方面的内容也不全面。

三、《地下建筑结构设计》课程内容改革

随着地下工程专业人才需求量的增加和新技术的不断发展，面向工程实践，以培养实际工作水平和能力为核心，适时的调整《地下建筑结构设计》的课程内容设置十分必要，是以“教学”为主高校相关专业的重要工作内容。

地下建筑结构形式多样，同时地下建筑结构设计与工程地质、结构力学、岩体力学、土力学、钢筋混凝土学、现代土木工程数值模拟技术等专业课程密切相关，如何将其独立同时又不割裂与其他课程间的密切关系是教学内容和教学方法改革中的难点。因此，考虑该课程与其他课程的关联性和地下建筑形式的多样性，可将内容分为以下三部分。

（一）基本理论与基本概念

地下建筑结构基本理论与基本概念的讲授是培养工程师专业素养的关键环节，主要讲授内容应包括：地下建筑结构的基本概念、地下建筑结构设计的基本方法、地下工程的围岩分级方法以及地下工程与围岩的相互关系、地下建筑结构的荷载、地下建筑结构的材料和地下建筑结构的计算理论等内容。这部分内容充分考虑了该课程与其他课程的交叉融合，可让学生清晰认识到课程与其他课程的区别和联系，同时在整体上把握复杂多样的地下建筑结构形式的共性以及结构设计的核心原则和思想，同时应向学生介绍最新的地下建筑结构设计思维和技术。

随着建筑材料学科的发展，地下建筑结构支护所采用的新材料越来越多，因此认识了解新材料的类型、应用范围和性能等是提高学生实践水平的重要方面，因此地下建筑结构基本理论与基本概念应介绍常用和新型的建筑材料，如素喷混凝土、钢纤维喷射混凝土、树脂纤维喷射混凝土、钢锚杆、树脂锚杆、机械锚杆、超前管棚、超前小导管、预制混凝土管片、各类防水卷材、内装材料和注浆材料等。

由于地下结构与地层关系密切，理解结构与地层的相互作用是后续内容的重要前提，因此，应独立重点阐述，这部分内容也是与传统教材差别较大的部分。同时，新的地下建筑设计理论更侧重于“围岩控制”，因此该核心原则和思想也是重点教授的内容，因而教材内容还应涵盖地下工程围岩分级方法以及地下建筑工程地质分析方法等方面的内容。

（二）隧道结构设计

隧道是地下建筑结构的最常见的形式，也是毕业生工作后主要的工作对象，因此这部分是课程的核心内容。同时，隧道结构形式多样，其结构形式差别较大，设计方法也有所不同，因此课程内容设置应以隧道结构形式进行安排，该部分内容应包括：隧道工程的勘察、隧道结构的总体设计、洞门与明洞设计、新奥法隧道支护结构设计、盾构法/TBM法隧道管片式衬砌结构设计、沉管法隧道结构设计和其他隧道结构形式等内容。在课程讲授过程中，应重点介绍结构的特征、工作原理、结构构造和设计计算方法，同时也应介绍实践中工程师常要面对的隧道设计的基础工作。其中，在隧道结构设计计算方法内容中，传统教材中主要介绍的是结构力学的计算方法，而在实际生产中用于弹性地基理论和有限元技术的发展目前基于“荷载―结构”模式的有限元计算方法已成为主流的计算方法，因此在此内容中应介绍传统的计算方法，并掌握新的计算理论。

（三）其他地下建筑结构

除了隧道以外，还有多种地下建筑结构形式，而随着土木建筑专业各领域的交叉渗透，毕业生面向的工作对象往往不只局限于隧道结构，因此学生掌握和了解其他地下建筑结构形式的设计也是十分必要的。该部分内容包括：基坑支护结构、地下商业街、停车场和附建式地下结构、沉井和沉箱结构、大型地下洞库和其他地下建筑结构形式。此类地下结构形式结构复杂，形式各异，主要应以介绍结构构造为主。在计算理论方面，目前复杂结构的设计主要以“荷载―结构”计算模式的有限元计算方法为主，对于大型地下洞库和地层条件复杂的地下结构则应介绍目前流行的“地层―结构”计算模式的有限元计算方法。

四、结语

随着地下工程行业的发展和人才水平需求的提高，《地下建筑结构设计》课程内容亟需根据专业和行业的发展进行适当的调整，同时随着土木建筑专业各领域的交叉渗透，毕业生面向的工作对象多种多样，因此让学生掌握结构设计的核心思维和最新的方法和技术，认识和熟悉常见的地下建筑结构形式，掌握其设计方法是十分重要的。以面向工程实践需求和毕业生实践能力提高为核心教学目标，对《地下建筑结构设计》课程内容进行了探讨，构建了面向工程实践的新的地下建筑结构课程内容体系，希望对地下建筑学科的发展具有积极的意义。

参考文献：

[1]陈建平，吴立，闫天俊，许文峰.地下建筑结构[M].北京：人民交通出版社，2008.

[2]刘增容.地下建筑结构[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[3]朱合华，张子新，廖少明.地下建筑结构[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.

篇10

关键词：可靠度地下结构岩土参数概率特征

1.前言

地下结构和其它岩土工程一样，在整个设计过程中存在大量的不确定性。传统方法设计时用一个笼统的安全系数来考虑众多不确定性的影响。对各参数、变量都假定未定值。这就是常规的定值设计法。虽然以后对某些参数（如材料的强度）取值时也用数理统计方法找出其平均值或某个分位值，但未能考虑各参数的离散性对安全度的影响。所以安全系数法不能真正反映结构的安全储备。

60年代末期，数理统计和概率方法在结构设计中成功应用，鼓励和启发了隧道工作者寻求用概率方法研究地下工程中各种不确定性并估计他们的影响。进入70年代，可靠度分析方法扩大到更多的设计领域。但是，这种方法仍然受到一些岩土工作者的反对和质疑。原因在于岩土工程本身的机理比较复杂，有些问题还没有充分认识；岩土工程概率方法还处在发展阶段，不少概念还不很明确，计算方法也不够简便；一些人对概率论和方法不很熟悉。这些困难也促使一些岩土工作者潜心钻研，他们吸收地面结构概率分析成果，针对岩土和地下工程的特点开展专题攻关，虽未完全解决技术上的关键，也取得了可喜的成果。研究表明，概率和可靠度分析方法在不确定性越严重的问题中越能显示出活力来。

1992年，国家技术监督局《工程结构可靠度设计统一标准》，作为其它各类工程结构设计共同遵循的准则。铁路、公路、水利、港口等行业先后开展结构设计统一标准的编制工作。作为上述各类工程的重要组成部分的隧道及地下工程，采用概率极限状态设计也提到日程上来。一些技术难题有待继续攻克，实用化问题也要同时解决。目前，可靠度分析在地下工程中的应用正在经历由粗糙到精细，由简单到复杂再回到简单并进入实用这一过程。

2.岩土参数概率特征的研究

确定围岩的物理力学参数和原始应力状态时分析地下结构力学行为的先决条件。对于重要的大型结构（如水电站地下厂房等）通常要在周围地层钻孔取样并进行一系列试验以取得有关参数。交通用途隧道纵向长度比横向长度大得多，经过的围岩也化，通常按各类围岩的综合力学参数进行计算。引入可靠度后，必须考虑这些物性参数的概率特征。这方面的研究成果对地下结构可靠度分析至关重要。

2.1围岩分级判据的可靠性研究

一般隧道设计时都要现场确定该隧道所处的围岩类别。各种围岩分类法都有各自的一套标准。但由于标准本身常存在模糊性或不确定性，或者不同人对标准的理解和处理不尽相同，不同人对同一围岩的评价结果总体会趋于一致，具体还不会完全同一。围岩分类的随机性值得我们进一步研究。

我国在围岩分类和分级方面已有不少成果，可惜各部门还不统一。东北大学林韵梅教授等提出围岩稳定性动态分级法，李强提出模糊聚类分析法。在动态分析法中对分级判据的分布进行初步分析，应用数理统计方法对分级判据进行研究。在定义分级判据可靠性的函数上，用柯尔莫洛夫法对其分布规律进行检验。还提出了分级标准和分级方法的评价准则。

2.2地质资料的概率处理

对于大型地下工程和重点长大隧道都要进行比较细致的地质勘探。但要从有限的勘探资料中获得隧道全长或大型地下工程周边围岩的地质状况和有关参数，必然存在不确定性和偶然性。用概率法可减少误判的机率。例如长江科学院包承纲研究员等以概率方法处理水坝地基钻孔之间的地层分界线，取得更为合理的结果。

地层中常有一些异常地质点存在，如软弱夹层、空洞等。他们对地下工程施工和运营有很大影响。为此，首先要弄清楚它们出现的可能性、大概的位置及其性质，然后通过可靠度分析法去分析它们的影响。Bercher(1979)及Tang(1987)等都对某地区在给定钻孔布置与地质历史推断情况下，对异常地质出现的概率和统计特征做过估计，先给予一个不出现异常的先验概率，然后根据一系列钻孔资料按Bayesion公式推得修正的不出现概率和联合分布。

2.3土性参数的随机场研究

据研究，土性参数变异系数可达0.29，比计算模型的不定性影响大得多。土性参数概率特征经历了两个阶段。早期研究建立在随机变量基础上。后期研究集中在随机场理论的应用上。

不难理解，岩土工程的性状是由某一空间范围内岩土的平均特征所控制。根据一个个试样求得的统计特征称为点特征。点特征与空间特性之间由一定的关系。空间平均特征的方差应小于点特征的方差。控制岩土工程可靠度的是土性参数的空间平均值方差而不是点方差。因此，土性参数的概率分析是一个随机场问题。对于空间分布的地层，由于沉积和埋藏等条件的联系，不同点之间虽有差别又有一定的相关性。这种相关性将随二点距离的增大而减弱。相关距离是岩土可靠度随机场研究中的一个重要参数。有关学者提出了相关距离的物理意义、集合意义及实际计算方法，提出了不同地层相关距离的年经验值。研究了不同统计方法的参数对可靠度分析的影响。

2.4岩体特性统计特征的研究有待加强

近几年由于土坡稳定、桩基承载力及地基承载力等方面可靠度分析实用化的需要，推动了土体概率特征的研究。而土性概率特征的研究成果又促进了上述几种典型工程实用可靠度分析。由于岩体的本构关系更为复杂，节理、裂隙、层状等对岩体特性影响更多，岩石地下工程计算模型不定性更为突出。对于众多不定性相互作用的岩石工程，更需要可靠度分析。国内勘察设计部门也积累过大量岩石资料，但用概率方法加以整理的参加横过较少。日本在这方面做过的工作值得重视。他们对各类围岩（如花岗岩、闪绿岩、砾岩、砂岩、泥岩等）的主要指标（如单轴抗压强度、压缩变形系数、抗剪强度、干密度等）的分布特征，均值及变异性以及相互关系等都做过分析整理，这些资料可供参考。

3.作用效应随机分析方法的成果

作用效应是可靠度分析中重要的综合随机变量，它占用很大的计算工作量。地下结构作用效应的定值分析方法不论是“荷载—结构”模式或“地层—结构”模式，目前大多采用有限元分析，考虑空间作用时还用三维有限元。对裂缝、节理发育的岩石地层主要有两种方法：

a.仍然利用连续介质力学理论，但要寻求反映不连续岩体特点的本构关系或把节理裂隙的力学性质作为附加条件加以考虑，然后求解；

b.应用块体理论，寻求关键块。利用量测到的位移信息反求地层的力学指标也是常用的方法。引入可靠度以后如何在上述各方法基础上进行随机分析时必须解决的问题。

3.1随机有限元的进展

有限元法在随机介质中的应用始于70年代初期。当时主要用于岩土理论与应力分析。其基本思路是采用蒙特卡洛模拟法。该法建立在大量确定性计算基础之上，费用较为昂贵。结构静力计算的随机有限元法70年代中期由瑞典的K.Handa首先提出，80年代末日本的Hisada和Nagagri等对随机有限元作了较为系统的研究。至此以后随机有限元理论朝着两个方向发展，一是基于摄动展开的有限元统计分析；另一是随机场的局部平均。具体的方法有：纽曼随机有限元法；随机有限元最大熵法；有限元一次二阶矩法；随机有限元响应面法；摄动随机有限元法等。上述各种方法各有其特点，有的理论上较为严密，但计算量大；有的较近似而计算简便。响应面法，摄动法及蒙特卡洛法在我国隧道可靠度分析中都已实际应用。

作为随机有限元的深入，有人还提出非线性随机有限元，但该理论正处于尝试中。采用目前流行的随机有限元通常只能确定荷载效应的某些数值特征，如均值、方差、相关矩等，难以确定荷载效应的概率分布及高阶矩，故还不能很好的满足可靠度分析的要求。蒙特卡洛法可求出概率分布，但计算量较大。成都电子科技大学张新培教授提出了改进的随机有限元法。该法以有限元为基础，利用荷载列阵与刚度矩阵各元素之间特征函数确定结构各单元荷载效应的特征函数，再根据特征函数与分布密度函数及数字特征的关系，求出荷载效应分布密度函数积极数字特征。此法概念简单，容易实行，较好地满足可靠度分析的要求。

3.2随机块体理论的提出和应用

块体理论是我国学者石根华和美国学者R.Goodman首先提出的岩体工程分析方法，为岩体洞室和边坡稳定分析开辟了新的途径，在国际上受到重视并得到日益广泛的应用。块体理论中关于岩体被不连续的空间平面切割成分离块体以及切割面上的力学参数c、Φ等都作为定值。由于实际岩体不连续面形成因素复杂，同一组不连续面的产状在一定范围内发生变化，连续空间平面切割成的变形状空间块体具有随机性。切割面力学参数也使随机变量。因此更适合概率分布。河海大学王保田、吴世伟提出的随机块体理论，用随机抽样法寻找可动块体的概率，并用一次二阶矩法求关键块的概率。二者结合可较好的解决已知结构面产状概型和力学性态是随机值的问题。南京航空专科学校的张广健等应用随机块体理论编制出计算程序，用以对隧道围岩稳定性进行可靠度分析，求得各类围岩的块体稳定可靠指标。所得结论与设计和施工经验基本一致。若能用现场实测数据统计分析，其结果将更能反映工程实际。

3.3三维随机边界元法的提出

地下结构的有限元分析特别是三维分析需要划分许多单元，计算机工作量和对计算机内存的要求都很大。特别对无限区域的课题，在一定范围内离散将忽略外方广大区域的影响而带来误差。因此人们的注意力又转到一些边界解法上，相应的边界单元法得到发展。隧道的边界元分析有其明显的优点，日益受到国内外重视。针对地下结构分析中参数都具有明显不确定性的特点，随机边界元法的研究和应用将对隧道可靠度分析起到新的推进作用。

武汉水利电力学院潘国宁等提出的三维随机边界法是将边界元计算过程作为函数转换过程，再参数取值时对函数过程做泰勒展开。通过边界计算得到应力和位移的均值；然后计算有关变量对参数的一阶导数和二阶导数在取均值时的值。最后考虑参数的变异性来分析计算结果的变异性。此法公式简洁，计算工作量小，对隧道分析有重要参考价值。

3.4围岩参数的随机反分析

由于围岩的物理力学指标不容易确定，现场取样试验或直接测试资料也只是得到点特性而不是我们所要求的围岩空间平均特性。因此，利用施工监测得到的位移信息反演求出围岩参数的方法在一定条件下能满足地下结构分析的要求。目前定值的反演分析比较成熟，已开发出很多程序可供应用。但是反演分析所依据的信息实际是带有一定离散性的随机变量，可靠度分析也要求反分析的结果能表示出概率特征。因此，随机反分析也逐渐受到重视。专门著作《反演理论》对反分析概率化有重要论述。同济、北方交大、西南交大岩土和地下工程专业的博士研究生的论文都曾涉及隧道随机反分析问题。目前采用的方法有传统的蒙特卡洛法、随机摄动法。

4.针对岩土工程特点的可靠度分析方法的新发展

《工程结构可靠度设计统一标准》在附录一中推荐用一次二阶矩法计算结构的可靠指标。同时指出对于变异系数很大、极限状态方程非线性程度很高等情况，宜用更精确的方法计算。岩土物性变异性比较大，常呈现一定的相关性，如内摩擦角与内聚力之间负相关，容重与压缩模量、内聚力等正相关。忽视这些相关性，会使计算结果出现误差。而一次二阶矩法是假定基本变量间是相互独立的。

目前针对相关性提出两种一次二阶矩的改进方法。一是将相关变量变为互不相关的变量，新变量的方差矩阵是由原变量标准化后的方差矩阵构成。另一方法是将极限状态方程的标准差展开后求得分离变量作为新变量的灵敏系数，在新的灵敏系数重反映与之相关的另一变量的影响。前法适用于多个相关的基本变量，后法只适用于两个相关变量。

对于非线性极限状态方程，用当量正态法有时计算误差过大，有时不易收敛。此时将蒙特卡洛模拟引入可靠度分析中，只要模型次数多就能得到精确的失效概率值。对于很小的失效概率需要很大的模拟次数。为节省机时，可从计算方法上改进。为避免概型拟和引入的误差，采用高阶矩发值得进一步探索。

对于一些判别准则易受人为因素影响的问题，也可将模糊数学方法引入可靠度分析中，发展成为模糊可靠度分析法。坑道稳定性位移判别的方法和准则就有很多主观和客观不确定性因素，坑道稳定性模糊概率分析法，把“坑道稳定性”作为一模糊随机事件，求其模糊概率，用模糊统计分析试验法结合专家综合评判来确定地下坑道周边位移与坑道稳定性的隶属函数，推导出坑道稳定性可靠度计算的一般表达式。

5.围绕《铁路隧道设计规范》的修订，隧道可靠性

铁路隧道在我国地下工程中占很大比例，第二层次的《铁路工程可靠度设计统一标准》也已。第三层次的铁路各专业设计规范可靠度设计修订工作已提上日程。针对人们对可靠度理论在隧道中的应用有怀疑态度甚至否定这一情况，铁道部先组织几批专家进行“以可靠性理论为基础修订铁路隧道设计规范的可行性研究”，得出可行的结论，并分别从“荷载—结构”模式、“地层—结构”模式和以工程类比为基础的经验设计模式等几个方面提出实现可靠度设计的途径和需要攻关研究的课题。该项研究经铁道部组织专家评审验收，人为结论正确，所建议的隧规改革目标明确，路径可行，可作为今后隧规改革的指导性文件。

为了使铁路隧道设计规范按可靠度设计加以修订这一难度较大的工作能逐步深入开展，铁道部主管部门已立项开展《按可靠度理论修改隧规的基础性研究》。研究内容包括围岩物性指标及深埋隧道围岩松动压力统计特征研究；浅埋隧道覆土荷载统计特征研究；明洞、棚洞填土荷载统计特征试验研究；衬砌混凝土偏压构件抗力计算方法及偏压强度统计特征研究；隧道衬砌几何特征研究等。由铁路各高校分别承担。铁路高校研究生论文选题也开始转向隧道可靠度设计这一领域。

与此同时，有关院校对人防工程按可靠度设计也提出过方法及若干建议。水电部门针对工程特点正对隧道工程的作用及作用效应进行统计参数整理。