地铁运营监测范文

导语：如何才能写好一篇地铁运营监测，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。

地铁运营监测

篇1

关键词:地铁, 运营期; 隧道结构; 变形监测

1运营期地铁隧道结构变形监测内容和测点布设

1.1监测内容

(1)隧道三维结构变形；

(2)隧道中心轴线变形；

(3)隧道垂直位移；

(4)隧道横向水平位移；

(5)隧道收敛变形；

(6)隧道水平倾斜；

(7)隧道接缝平均张开度变形。

1.2测点布设

(1)测点分基准点、工作基准点、测站点、变形点和检验点5类。

首先建立一个本文的示例。设在隧道长度方向变形源的长度为150m,变形源中心深度15m,推算在隧道长度方向变形源影响区域的长度约为240m。测站距变形源影响区域边缘24m,测站距车站控制基准点300m,在一半的距离150m处设立工作基准点,则各类测点的布设。

a.在车站隧道布设3个基准点J1,J2,J3。

b.测站点CZ布设在变形源影响区域之外,是全站仪的强制对中安置点。

c.工作基准点GJ1,GJ2是测站工作的后视定向点和高程、平面控制的传递点。

d.变形点布设在变形源影响区域。本例中,在一个隧道环片上布设4个变形点,4个变形点的位置为隧道环片圆内接正四边形的四个端点。每隔10环布设一个断面,共布设21个隧道环片。测点编号,第i个环片为CiA,CiB,CiC,CiD。

同一隧道环片上布设的4个变形点近似地被认为是处于同一横断面(可以在测点布设时尽量做到),所引起的对监测结果的误差影响在实际的工程监测实例中通常被忽略不计,故同一隧道环片上的测点布置等同于同一隧道横断面上的测点布置。本文示例的横断面均为从测站面对观测点方向所视的横断面。隧道横断面变形点布置如图1所示。

图1 横断面变形点布置示意图

e.本例中,检验点是在距最后一个观测点断面24m远的位置,布设4个检验点,测点编号为CJA,CJB,CJC,CJD,用来检验变形点的测量精度和可靠性。本文的测点布置示例只是为了说明监测方法的要义,根据不同的实际监测案例,可按实际需要设定变形点横断面距离间隔,以符合特定的监测需要。

(2)观测点和检验点都采用标准棱镜作为观测标志,固定在隧道管片上。

(3)仪器安置在测站点,固定在作为观测台的带有强制对中盘的钢架上,钢架采用膨胀螺丝固定在隧道管片上。

(4)基准点和工作基准点都像测站点一样,布设成带有强制对中盘的观测台,既可放置仪器又可安装棱镜。

2地铁隧道监测坐标系和基准点的确定

2.1三维直角坐标系设定

坐标系设置为自定义的三维直角坐标系。将测站点CZ到检验点CJA的连线的投影作为平面北(N)坐标轴,通过CZ点与北坐标轴成90°方位角的为平面东(E)坐标轴,通过CZ点与N,E坐标轴所在平面垂直的为表示高程的Z轴。

2.2基准点、工作基准点和测站点坐标的测定

在变形源影响起作用前,将仪器架于测站点CZ,设CZ点的坐标为(0,0,0),二测回精确测出工作基准点GJ1,GJ2的三维坐标。再将仪器分别置于GJ1和GJ2,以CZ点为后视,二测回精确测出基准点J1,J2和J3的坐标为(NJ1,EJ1,ZJ1)、(NJ2,EJ2,ZJ2)和(NJ3,EJ3,ZJ3)。

3地铁隧道监测成果的取得

3.1初始值和三维结构变形

在变形源影响起作用前,将仪器置于测站点CZ,分别以GJ1和GJ2为后视点,二测回对所有的变形观测点和检验点进行二次自动观测,取二次观测的平均值即是这些点的首期观测坐标,也就是变形观测的初始值。

在变形源影响起作用后,将仪器置于测站点CZ,以GJ1为后视点(GJ2为备用点),二测回对所有的变形观测点进行自动观测,取得观测坐标。

设有k1,k2二期观测,测得CiA变形点的三维坐标为:

CiA[(NCiA(k1),ECiA(k1),ZCiA(k1)],CiA[(NCiA(k2),ECiA(k2),ZCiA(k2)],i=1,2,⋯,n。

n为变形点所在的横断面数量。

本文示例的变形点横断面数量为21。

令:DNCiA(k1,k2)=NCiA(k2)-NCiA(k1),DECiA(k1,k2)=ECiA(k2)-ECiA(k1),

DZCiA(k1,k2)=ZCiA(k2)-ZCiA(k1),i=1,2,⋯,n。

则坐标变化量为:CiA[DNCiA(k1,k2),DECiA(k1,k2),DZCiA(k1,k2)]。

同理可得:

CiB[DNCiB(k1,k2),DECiB(k1,k2),DZCiB(k1,k2)],

CiC[DNCiC(k1,k2),DECiC(k1,k2),DZCiC(k1,k2)],

CiD[DNCiD(k1,k2),DECiD(k1,k2),DZCiD(k1,k2)],

i=1,2,⋯,n(1)

式(1)反映了隧道在k1,k2两期之间的三维结构变形。

3.2其他监测内容

3.2.1隧道中心轴线的变形及垂直、横向水平位移

在本文的示例中 , 由图1可知,设隧道中心轴线由每个变形点横断面的隧道圆内接正四边形的中心点Oi连接而成。Oi点的三维坐标(NOi,EOi,ZOi)可由CiA,CiB,CiC,CiD的三维坐标取平均近似的得到。

由式(1)可得,k1,k2期Oi点的坐标变化量为:

Oi[DNOi(k1,k2),DEOi(k1,k2),DZOi(k1,k2)],i=1,2,⋯,n (2)

式(2)反映了k1,k2期间隧道中心轴线的变形。

同理可得:

DZOi(k1,k2)=ZOi(k2)-ZOi(k1)(3)

式(3)反映了第i个隧道横断面k1,k2期间的垂直位移。

DEOi(k1,k2)=EOi(k2)-EOi(k1)(4)

式(4)反映了第i个隧道横断面k1,k2期间的横向水平位移。

3.2.2隧道收敛变形

图1中,令NCiA=NCiB=NCiC=NCiD=NOi,则隧道收敛变形可表示为在NOi处的隧道横断面的收敛变形。设L表示两点间的距离,DL表示距离变化,则有k1,k2期的距离变化为:

DLiAB(k1,k2)=LiAB(k2)-LiAB(k1),DLiCD(k1,k2)=LiCD(k2)-LiCD(k1),

DLiAC(k1,k2)=LiAC(k2)-LiAC(k1),DLiBD(k1,k2)=LiBD(k2)-LiBD(k1),

DLiAD(k1,k2)=LiAD(k2)-LiAD(k1),DLiBC(k1,k2)=LiBC(k2)-LiBC(k1)(5)

式(5)反映了第i个隧道横断面k1,k2期间的收敛变形。

3.2.3隧道水平倾斜变化

图1中,上两测点CiA,CiB连线的倾斜率为:kiAB=(ZiB-ZiA)/LiAB,下两测点CiC,CiD连线的倾斜率为:kiCD=(ZiD-ZiC)/LiCD,平均倾斜率:ki=(kiAB+kiCD)/2。

由上式得k1,k2期的倾斜率变化为:

Dki(k1,k2)=ki(k2)-ki(k1)(6)

式(6)反映了k1,k2期隧道水平倾斜变化,也可反映出地铁左右两根轨道的高差变化。

3.2.4隧道接缝平均张开度变形

第i个横断面中心点Oi的三维坐标为:Oi(DNOi,DEOi,DZOi),第i+1个横断面中心点Oi+1的三维坐标为:Oi+1(DNO(i+1),DEO(i+1),DZO(i+1)),则Oi～Oi+1间的距离为Si,i+1。由k1,k2期观测,得距离变化为:

DSi,i+1(k1,k2)=Si,i+1(k2)-Si,i+1(k1)

本文的示例中,相邻两个变形点横断面间隔10环,每环隧道接缝平均张开度变形可表示为:

λi,i+1(k1,k2)=DSi,i+1(k1,k2)/10(7)

上述式(1)～式(7)中,当k1=k,k2=k+1,即为k+1期的本次变形；当k1=1,k2=k+1,则为k+1期的累计变形。

将上述式(1)～式(7)的变形量通过后处理软件,绘制成三维或二维变形曲线图,可以清楚直观地反映出隧道结构的变形状况。

4结语

本文的示例研究说明了用于地铁隧道变形自动化监测系统中的实际而较为详尽的监测方法。通过这一监测方法,可以运用自动化高精度全站仪一体化地完成所有隧道监测内容的监测,提高了测量效率和可靠性,并保证各变形量的精度在1mm以内。

篇2

关键词：地铁；运营与管理；功能；信息化系统

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 08-0000-01

随着经济的发展，我国城市的规模和现代化水平均得到了不同程度的提高，仅仅依靠地上公共交通已经无法为城市提供足够的运输能力，无法满足城市人民群众的出行要求。地铁作为一种现代化程度高、旅客运送能力大、时间准确度高的城市交通方式受到了广泛青睐。地铁的这种特性就要求建设与之配套的信息化运营管理系统，实现地铁网络的信息化管理。

一、地铁运营管理特点

地铁是一种现代化程度较高的交通工具，其建设和运行过程中应用了多种现代信息技术手段，这就为地铁运营企业赋予了极强的信息属性。

首先，地铁运营与管理在专业性方面要求较高。地铁运营中涉及到信号车辆等设备管理、行车管理等内容，这些管理内容无论是在知识层面还是在人才层面都具有较强的专业性，相关工作人员必须经过培训或考核等才能够应用现代化工具对地铁的运营进行管理。

其次，地铁运行与管理对安全性的要求较高。地铁客流量大，乘客密集，易发生突发事件，地铁运营企业需要利用先进的、实时性高的管理手段和管理工具切实保障地铁运营的安全性能，消除或避免安全事故发生，做好应对措施处理突发事件。

再次，地铁运行过程中使用的设备种类多，功能复杂。地铁运营使用的电气设备多达几十种，且标准与普通设备之间存在较大差别，这就要求地铁运营企业需要对其完备状况或使用状态进行监测，确保服务质量与设备状态持续处于正常水平。

二、地铁运营管理信息化需求分析

应用信息化管理系统可以将地铁相关设备、功能等通过高速集成化网络纳入到平台中进行集中管理，为核心业务处理、特定业务处理以及现代化网络办公提供支持。信息化管理系统在地铁运营企业中使用可以帮助企业解决如下几方面问题：（1）帮助企业收集相关运营数据，定期形成报告，帮助企业对所得数据进行分析和处理，制定更为完善的管理运营策略。（2）实时监控地铁运营的状态，对于出现的行车事故或突发事件等及时报警，减少企业损失。（3）实现统一的设备管理，对于设备运行状态、使用数量、采购与库存等进行整理和呈现，便于调度和管理。（4）对地铁运营产生的财务数据、人力资源数据、市场营销数据等进行管理，形成统一的管理平台进行统筹。

三、地铁运营管理信息系统

地铁覆盖范围广、涉及站点多，在管理信息化过程中需要处理的内容非常多，为保障信息管理系统能够稳定可靠运行，可以采用模块化设计方案，在统一管理平台的基础上建设多个运营子系统分别对关联密切的管理内容进行管理。

（一）综合监控系统

该子系统主要用语对地铁网络内的各项指标进行综合监控，及时获取地铁运行以及地铁站点的相关图像、数据信息等，以便于尽早发现问题，为科学准确的决策制定提供依据。地铁运行需要在电力、环境与设备以及站点外部环境三个方面进行信息化部署。电力监控系统可以对为地铁运营提供电力支持的电力网络、电力设备以及车辆电力状态等进行监测；环境与设备监控系统可以对地铁运行道路、车载电气设备以及列车自身相关状态如火警监测装置、屏蔽门开关状态等进行监测；站点外部部署系统则可以通过部署在站点中的摄像头实时采集站点信息，查看是否存在安全隐患或违规操作等内容。

（二）通信系统

该子系统是整个信息管理平台的核心，为系统的正常运行提供基础网络支持，可以有效保障各信息数据能够及时有效的传递和使用。通信系统按照面向对象的不同可以分为多个部分，如向列车员提供信息的子系统、为远程管理员提供信息的子系统、为乘客提供查询和信息显示服务的子系统等。按其功能层次不同同样可以分为多个子系统，其中传输网络为资源共享、信息传递等提供网络传输平台，特别是特殊应用环境中的传输平台可以按照使用需求采用无线传输、有线传输以及混合传输等方式；在列车运行监测以及调度层面，通信系统还可以提供话务系统帮助管理层与操作层进行语音实时通信等；在乘客层面，通信系统可以提供语音播报信息向乘客提供列车信息、站点信息、时钟信息等。

（三）OA办公系统

该子系统主要向管理者提供行政办公管理支持，既包含办公自动化相关内容，又包含人力资源以及财务相关内容。办公自动化系统可以提供方便快捷的将数据资料汇总和查询服务，还可以进行内容实时，召开视频工作会议等，其可以帮助企业非常方便的实现办公自动化、网络化、实时化。人力系统可以将企业员工的各项管理内容纳入到信息平台中形成人力资源数据库，该数据库中包含了员工的各项信息和对地铁运营管理平台的使用权限，对企业员工的各项管理内容均可以通过该系统实现。财务系统则会将企业的运营成本、运营收益以及支出收入预算等形成数字报表，还能够按照用户需求进行数据分析和处理，为管理者制定决策提供科学的、可靠的、可观的理论依据，对于运营中出现的问题或异常状态可以及时作出反应，减少企业损失。

四、总结

在地铁中建设和使用信息化管理平台是企业发展的必然要求也是现代化、自动化地铁运营的发展趋势。应用先进的信息管理平台可以将地铁运营中的各方面要素纳入统一管理中进行实时监测，这对于增强地铁运营的可靠性和安全性具有十分重要的现实意义。除此之外，应用现金的信息管理平台还能够增强地铁运营效率，减缓交通运行压力，综合提升地铁运营的综合效益，促进城市健康快速发展。

参考文献：

[1]陈丕概.深圳地铁网络运营管理信息化系统建设的初探[J].科技风，2011，22.

[2]黄昱.地铁企业计算机信息化的建设与实践[J].信息安全与通信保密，2009，12.

篇3

城市轨道交通系统分析

地铁是一种依托轨道运行，借助于电力驱动，以列车编组方式在城市区域行驶的交通工具。它区别于一般的城市道路交通工具，是另一种现代化的城市公共客运系统。

地铁系统的基本功能是为城市人口（包括居民与流动人口）提供大众化的出行服务。由于它具有速度快、容量大的基本特点，特别适用于城市内部和城郊之间大规模、集中性、定点、定时、定向的出行需求，常常成为现代化城市公共客运交通体系中的骨干，起到客流组织的主导作用。地铁系统的基本要素（如图1所示）主要包括以下几个方面。

设备

设备可分为两类。一类是固定设施，如线路、车站、车辆段、环境系统、指挥控制系统（信号、联锁、闭塞系统）；另一类是移动设施，如动车组、自动停车装置等。系统为乘客提供出行服务时，与乘客常常接触的是车站内的各种设施（如上下扶梯、自动检票系统、休息座椅等）和车内的各种设施（如座位，各种信息设施，拉手等），这些设施的数量与质量往往直接影响乘客出行的方便性与舒适性。

人员

人员可分为两类。一类是乘客，即被服务者，它们的出行需求各不相同，要求各异，因而对系统的运营带来较高的要求；另一类是系统内的职工，包括第一线的基层职工和后勤、管理人员等，它们是服务的提供者，要求具有较高的素质。

技术与管理

技术与管理包括各种作业技术、方法和管理制度，属于系统的软件部分，主要是为了保证系统能够高效、可靠的运行。

由于地铁是一个复杂的大系统，各个环节之间又相互联系、相互影响、相互制约，所有环节都是围绕安全运营开展工作的。图2较详细地分析了地铁运营各系统情况。乘客进入站台，客运服务系统为其提供了售票、候车及出站服务。站台上设有通风空调、照明系统及自动扶梯等，为乘客提供了舒适的环境。乘客在站台值班员的指挥下有序的上、下车；乘客上车（车辆系统）后，司机根据信号（通号系统）显示，按计划行车图行驶，隧道（土建系统）和钢轨线路保证了电动客车安全高速行驶，接触三轨给列车行驶提供了动力。供电系统是整个地铁运营系统的生命线，防灾系统对地铁发生意外事故时抢险救灾至关重要。整个运营系统由调度指挥系统统一指挥，以保证安全、正点、高效地运营。同时，整个系统也受到周边环境、建构筑物、设备设施、地质条件和外界人为因素等的影响。

城市轨道交通技术分析

目前地铁运营的安全形势严峻，安全问题十分复杂，在人、机、管理、环境等要素的综合作用下，表现出典型的不确定性、随机性和突发性特征，对安全控制和防灾减灾提出了非常高的要求。由于涉及地铁的土建设施、行车调度、客运组织、车辆设备（车辆、供电、通信、信号、机电、线路、自动检售票等）、地铁内外环境、管理制度、人员和乘客等诸多方面，因此，需要利用系统工程理论和技术及其他相关专业的知识，建立地铁运营安全的综合保障体系。

设施设备安全管理技术

首先是地铁土建设施安全管理技术。地铁网络化运营要求土建设施符合地铁网络化建设和安全管理的要求，因此从安全工程的角度出发，在土建设施设计阶段就应充分考虑选线选址设计及建筑结构设计（如地下线路、高架线路区间和车站的疏散通道、紧急出口的布置、数量、间距、空间大小等）的优化问题，评估土建设施抵抗各种灾害的能力。在完成设计和施工后，还应对土建设施的安全状态进行检测和监测。

因此，需要研究土建设施在火灾、地震、水灾、风灾等各种灾害作用下的破坏机理和抵抗能力；研究土建设施在防火、防震、防水、防冰雪、防重大运营事故、防施工诱发灾害、防恐怖袭击等方面的安全措施；研究地铁网络化运营条件下的土建设施健康安全检测监测技术。例如：建立地铁系统防止地震、塌方事故的灾害预警系统；建立防水灾技术安全设计体系；建立地铁地面线路桥梁的振动和损伤监测系统；建立地面轨道变形和路基沉降的安全监测系统等。

其次是地铁运营系统设备的安全管理技术。地铁运营系统设备的技术复杂、自动化程度高，是高新技术密集的产品，是确保整个地铁系统安全运行的关键，因此设备的安全管理至关重要。由于地铁运营设备的分布点较分散，而且部分设备无人值班看护，因此设备的安全管理应以事先控制为主，积极准备事中、事后控制方案，并以技术防范为主，结合人工预防。

随着工业化、经济全球化、信息化的发展，机械制造、自动控制、可靠性工程及管理科学出现了新的突破，使现代设备的科学管理出现了新的趋势，主要表现为：设备管理信息化趋势，设备维修社会化、专业化、网络化趋势，可靠性工程在设备管理中的应用趋势，状态监测和故障诊断技术的应用趋势，从定期维修向预知维修转变的趋势。这一趋势对于地铁运营系统设备的安全管理，具有非常重要的指导意义。

因此，在事先控制和以技术防范为主的指导思想下，运用现代设备的科学管理方法，在安全技术装备的选型与配置及其系统集成，车辆和机电设备的安全装备、安全标准和技术参数等方面进行研究，确定设备满足地铁系统在各种条件下的安全设计原则和技术标准，实现对地铁运营系统设备管理的科学化和现代化。例如：研究各种设备的故障管理模式和管理控制机制；地铁设备维修社会化、专业化、网络化的模式和体制；各种设备的状态监测和故障诊断系统及技术；地铁设备预知维修模式的综合技术研究；地铁设备疲劳损伤在役检测和安全寿命评估系统等。

外部环境的安全管理技术

首先是对外部工程的安全管理。以北京市为例，随着城市建设，地铁新线或其他施工中，将对既有地铁建筑结构产生沉降、隆起、轨道几何行位变化等影响；另外，地铁周边敷设大量的水、电、气、热管网，一旦管网被破坏，也将会影响到地铁的运营安全。因此，应建立保护区安全管理制度，制定监测办法与措施，并对监测数据进行全面分析，研究穿越工程的设计安全方案、防护标准、全过程监测方法，对外部环境影响地铁系统正常运行的情况进行评估，最大限度地减少因外部工程对轨道交通正常运行带来的影响。

其次是各种灾害气象条件下的安全管理。轨道交通线路越来越多地采取地面和高架的形式，气象条件对轨道交通运行的影响逐渐显著。此外，随着全球环境的不断恶化，气象灾害发生的频率越来越高、危害越来越大。因此，应制定气象灾害的辨识及风险评估的标准和方法，建立气象监测预警系统，建立安全管理制度，研究安全行车方案等。

地铁人员及乘客的安全管理

从业人员（地铁列车驾驶员、各种调度人员、站务人员、设备操作人员、设备检修人员）是基础设施的操作者，是各种技术和管理规章的执行者，他们的水平和素质是地铁系统安全运营的重要保障之一。

地铁安全教育培训工作不同于其他行业安全培训，对人员的素质要求极高，要求达到一致的、规范化的、超稳定的操作可靠度。地铁安全教育模式的核心内容，是要确定培训的对象、培训的频次、培训的方法、培训的内容、培训的效果及效果的验收。开展职业道德和心理素质培训，可以保证在突发火灾面前，员工履行职责投入救援，表现镇静、果断，能有效抓住扑灭火灾和人员撤离的最佳时机。心理辅导的目的则是让员工知道，人在紧急状态下的反应会直接影响突发灾害后果及自身的安全。

地铁安全教育培训工作的另一个重点是对乘客的宣传教育。乘客作为地铁提供服务的对象，同时也是生产过程的参与者，服务过程中许多环节需要乘客自助完成。加强对乘客的宣传教育，提高乘客的素质，引导他们安全乘车、文明乘车，可以极大提高地铁安全运营的稳定可靠度。可以利用各种手段开展对乘客的宣传教育，如编制《安全服务手册》免费向乘客发放，在车站滚动播放动画宣传片，张贴宣传画，开展“文明乘车，按线候车”等活动。

建议及意见

篇4

关键词：地铁隧道；盾构法施工；监理；质量控制

前言

目前，地铁线网建设过程中，经常出现新建地铁线路施工下穿既有运营线路的情况，从而使得盾构法施工技术在地铁建设中应用日益广泛。为确保既有线路正常运营以及盾构安全顺利通过穿越，在盾构法施工下穿既有运营地铁过程中技术控制尤为重要，这对盾构法施工监理也提出了更高要求。在实施盾构法施工监理过程中，监理人员必须熟练掌握盾构法隧道施工质量监控重点及对策，才能为今后盾构法施工质量和安全提供有力的监督管理。

基于此，本文结合笔者多年工作经验，以深圳地铁3号线某标段盾构法施工下穿1号线工程为具体实例，对盾构法施工监理的安全和质量控制方法展开深入探讨。本文对穿越过程中的数据资料和经验进行总结，希望能为今后相关类似穿越工程提供监理工作经验和范例。

1、地铁盾构法及施工监理要点概述

1.1 地铁盾构法施工简述

盾构法施工下穿既有运营地铁技术在现有地铁建设中广泛应用，是暗挖隧道施工中的一种全机械化施工方法。具体而言，盾构法是将盾构机械从竖井或基坑的墙壁开孔处出发，沿设计轴线向另一设计孔洞推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道及地面下沉，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，并靠盾构千斤顶在后部加压顶进，盾构每推进一环距离, 就在盾尾支护下拼装一环衬砌。

1.2 盾构法施工监理要点

1.2.1 盾构始发阶段施工监理要点

盾构始发阶段是控制盾构掘进施工的首要环节，监理人员应对以下内容进行重点控制：（1）盾构出洞土体加固。（2）盾构机及配套设备井下验收。为确保盾构掘进机及配套设备正常运转，监理需对设备主要部件和系统进行检查，并观察其试运转情况，验收合格后方可使用。（3）盾构始发出洞阶段，监理应注意观察割除围护结构迎水面钢筋后盾构机应迅速靠上洞口正面土体以及盾构出洞期间洞口有无渗漏的状况；同时应检查千斤顶的使用状况。

1.2.2 盾构试掘进和正常掘进阶段施工监理要点

在盾构试掘进和正常掘进阶段，监理人员应对以下三方面内容进行重点控制：（1）盾构机施工参数管理。监理可通过审查施工报表和观察控制室内监控设备等手段，及时收集和分析有关施工参数进行控制。（2）盾构掘进姿态控制。监理应重点对盾构姿态测量数据和盾构纠偏量进行控制，正确指导盾构安全推进。（3）管片拼装和注浆作业监控。

1.2.3 盾构进洞阶段施工监理要点

盾构进洞阶段掘进是盾构法隧道施工最后一个关键环节，直接决定整个隧道掘进施工的成败。为了确保盾构顺利进洞，监理应重点对盾构进洞土体加固、盾构接收基座设置、进洞前盾构姿态监控、进洞侧洞门围护结构凿除四方面内容进行监督和控制。

1.2.4 盾构施工监控量测方面的监理要点

在盾构掘进施工监理过程中，还应确保监测范围和监测方式合理、监测项目满足要求以及监测数据的提交及时，并做好监测资料的整理。具体而言，在监控量测方面，监理人员应对以下三方面内容进行重点控制：（1）控制点的布置及施测，施工导线放样方法及程序、频率。（2）盾构机导向系统。（3）施工时的各项限差和质量保证措施。（4）隧道变形测量方法。（5）施工测量组织与管理制度以及监控量测仪器的投入与保养。

2、工程概况

新建深圳地铁3号线某标段盾构区间隧道下穿地铁1号线区间既有隧道，1号线是正在运营的地铁线路，运行频率高，该工程3号线与1号线隧道相交平面图具体如下图1所示。本标段下穿的1号线区间采用盾构法施工，该段隧道覆土厚度约为18m，管片外径6.0m，内径5.4m，每环管片长度1.2m。新建右线隧道与1号线隧道间净距为1.46 m，左线隧道与之净距为1.23 m。既有1号线隧道主要位于砾质粘土层和全风化花岗岩层中；新建区间隧道主要穿越全风化花岗岩层和强风化花岗岩层，两隧道之间所夹土体为全风化花岗岩。

图1 3号线与1号线隧道相交平面图

3、下穿地铁1号线主要施工方案

3.1掘进前盾构机的检查

为了确保盾构机在良好的状态下穿地铁1号线，应对以下设备进行彻底的检查和维修：（1）盾构机同步注浆系统、发泡系统。（2）土压平衡系统及数据传输系统。（3）盾构油脂注入系统。（4）刀盘的掘削性和刀具的耐磨性。

3.2采用土压平衡模式，均衡、连续、匀速通过交汇区

根据交汇区域的工程地质条件，采用盾构机土压平衡模式进行隧道掘进，土压平衡模式示意图如图2所示。刀盘开挖下来的碴土充填满泥土仓，并被装在切削刀盘后面及隔板上的搅拌臂强制搅拌，借助盾构推进油缸的推力通过隔板进行加压，产生泥土压作用于整个作业面，刀盘切削下来的碴土量与螺旋输送机向外输送量相平衡，维持泥土仓内压力稳定。另外，在盾构通过交汇区过程中，应匀速、连续、均衡进行施工。

图2 土压平衡模式示意图

3.3采用合理的掘进参数，严格控制施工过程

根据穿越前100米模拟段的施工经验，盾构机穿越既有1号线时掘进参数选定如下：推力：1600±100T；扭矩：100±20T.m；刀盘转速：1.5 rpm；掘进速度：20±5mm/min；土仓压力：2.0～2.4bar；理论排土量：46.4m3/环；注浆压力：3.5～4.5bar。其中，土压平衡状态下，上述设定的土压力可适当调整；出土量控制可采用掘进300mm出渣1车来控制；同步注浆量最终要视注浆压力、隧道的稳定情况以及地面沉降情况而定。

3.4加强注浆

在盾构施工中，当管片脱离盾尾后，在土体与管片之间会形成一道宽度为115mm～140mm的环型空隙，应对其进行注浆填充环形间隙。同步注浆采用盾尾壁后注浆方式，要做到“掘进、注浆同步，不注浆、不掘进”，通过控制同步注浆压力和注浆量双重标准来确定注浆时间。注浆配合比采用如下表1设定，并在施工过程中根据实际情况进行调整。

表1同步注浆配合比

名称水泥膨润土粉煤灰砂水初凝时间

材料用量(kg/m3) 250 75 50 400 根据实际情况调整 180min

同步注浆浆液凝固后体积会产生一定收缩，为防止既有一号线产生后期沉降，在交汇区及交汇区前后10m范围进行洞内二次注浆，充填管片背后的空腔。整个注浆过程中要对1号线既有隧道进行实施监测，以监测结果指导注浆施工。二次注浆配比如表2。

表2二次注浆配合比

水泥（g）水（ml）水玻璃（ml）初凝时间终凝时间

150 60 108.4 2min40s 14min30s

3.5施工中的监测措施

新建地铁隧道盾构法施工过程中，监理人员应共同对施工期间监控量测负责，及时将监测数据收集整理并反馈给施工方的盾构机操作室和设计人员，根据监测结果指导施工，做到真正的“信息化施工”。

（1）地面隆陷监测方案：按变形测量规程中测站高差中误差≤0.5mm的精度要求，用精密水准仪、铟钢尺由高程监测网的控制水准点按二等水准测量的技术要求对监测点进行逐点量测，量测所采集的数据均为深圳市统一高程，对此数据进行处理、分析可得地面隆陷值。

（2）隧道断面监测方案：本工程采用徕卡TCA1800全站仪和配件及隧道断面自动监测系统软硬件结合来实现对地铁隧道的全自动监测；工作基站布置于监测点中部，基准点布设在最外观测点以外约40m的隧道中，沿轴线5m一个监测断面，每断面5个监测点。

5、结束语

综上所述，新建地铁盾构法施工下穿既有运营地铁区间的施工控制，需要运营、施工、设计和监理部门的全力配合，才能保证线路安全运营以及盾构安全顺利通过穿越。本文结合深圳地铁3号线某标段盾构法施工下穿既有1号线区间工程实践，在介绍工程概况和施工方案基础上，分析探讨了盾构法施工区间隧道监理工作要点及施工监理安全和质量控制方法。

结合本文下穿地铁1号线的主要施工方案，掘进前需要对盾构机进行认真检查，本工程采用土压平衡模式，均衡、连续、匀速通过交汇区；采用合理的掘进参数，严格控制施工过程；此外，还应注意加强注浆。新建地铁隧道盾构法施工过程中，采用地面隆陷监测和隧道断面监测相结合的方案，监理人员共同对施工期间监控量测负责，及时将监测数据收集整理并反馈给施工方的盾构机操作室和设计人员，根据监测结果指导施工，从而真正做到信息化施工。希望通过本文，能为今后相关类似穿越工程监理工作提供一定的参考和借鉴。

参考文献：

[1] 李翔. 盾构法隧道下穿既有地铁线风险及其控制措施[J]. 山西建筑， 2011（17）.

[2] 李昊勇，黄绘慧. 深圳地铁穿越铁路的区间隧道盾构法施工技术[J]. 中国市政工程， 2009（01）.

[3] 宋天田. 盾构法隧道在深圳地铁的应用实践[J]. 深圳土木与建筑， 2010（04）.

[4] 阮景章. 苏州地铁1号线盾构隧道施工质量监理控制重点[J]. 现代城市轨道交通， 2008（04）.

篇5

关键词：城市轨道交通；安全；风险管理

Abstract:Ontheconditionoflarge-scaleinvestmentsinurbanrailtransitfieldinChina,binedwithsafetytheory,therecentaccidentsoccurringintheworldhavebeenanalyzed.Someconstructivesuggestionsareputforwardinrelativeprocessesandstagesofplanning,design,constructionandoperation.

Keywords:urbanrailtransit;safety;riskmanagement

1前言

城市快速轨道交通（含地铁、轻轨等）作为城市公共交通的一种交通方式，由于大容量、用地集约、能耗低，快捷、绿色、安全、舒适等特点，是未来大城市解决交通问题的必然选

章云泉，1963年生，男，浙江杭州人，

博士，教授级高工，副总经理，

择。由于轨道交通投资大，建设周期长，建成后更改异常困难，票房收益低，地下工程高风险和营运安全管理等因素，制约着我国城市轨道交通的发展。但是，在我国轨道交通作为新

研究方向：城市规划，轨道交通email:zhang@

生事物和城市经济的巨大引擎，发展

潜力巨大，前景异常广阔。目前，北京、上海、广州等城市轨道交通营运线路达260公里，正在建设或申请立项的城市达20多个，总规模达4300多公里。仅北京、上海和广州3地的近期建设规划达578公里，投资估算1800多亿元。

近年来，国内外地铁建设和营运安全问题异常突出，严重威胁人民宝贵生命，造成巨大经济损失，影响社会稳定。例如，2003年的韩国大邱地铁火灾；上海地铁4号线管涌；北京5号线的施工事故；2004年的香港地铁火灾；台湾高雄地铁、新加坡地铁、广州地铁3号线工地地面坍塌等一幕幕触目惊心的安全事件给我们敲响了警钟，事故原因值得我们反思和警示。

2地铁安全事故成因分析

安全事故具有必然性和偶然性。美国安全工程师海因里奇经过大量研究，认为存在着88:10:2的规律，即100起事故中，有88起纯属人为，有10起是人和物的不安全状态造成，只有2起是所谓的“天灾”，是难以预防的。

上海地铁4号线事故，经查明施工单位在用于冷冻法施工的制冷设备发生故障、险情征兆出现、工程已经停工的情况下，没有及时采取有效措施，排除险情，现场管理人员违章指挥施工，直接导致了这起事故的发生。同时，施工单位未按规定程序调整施工方案，且调整后的施工方案存在欠缺。总包单位现场管理失控，监理单位现场监理失职。

北京地铁5号线崇文门事故是一起重大生产安全责任事故。施工单位在搭设地梁支架时，没有按标准组织设计和制定施工方案，地梁架子没有按规定组织验收便投入使用，工人违章拆除，冒险作业，以致发生重大事故。

韩国和香港火灾为人为纵火，但是由于安全管理水平差距明显，事态的结局大相径庭。韩国地铁死130人，伤140人，造成地面交通严重瘫痪；而香港地铁9：12发生火灾，两分钟后，即9时14分，列车进入金钟站时，已有浓烟从首节列车中冒出。地铁工作人员也已在站台等候。列车长的表现很出色，及时稳定了乘客的情绪。9时16分，地铁站紧急疏散所有乘客约1200人，没有出现骚乱，仅受轻伤14人。同时，金钟站关闭。中央控制中心在收到列车长的警报后，马上调集了站台工作人员进行援助，同时让后面的地铁暂停运营。

广州地铁3号线该工地临近珠江，地质条件复杂，土层自稳能力极差，地下水丰富。同时，由于近期连降暴雨，砂层含水量加大，加重了连续墙背后的土压，导致事故的发生。

高雄捷运工地在短短三个星期内连续发生两次塌陷意外。今年五月三十日在盐埕发生的塌陷意外是因大量渗水冲噬地基，造成五幢房屋倾斜，住户连夜搬出，迄今仍未完善解决；六月十九日晚在博爱桥附近的塌陷意外，可能因地下雨水排水干管下方地基被掏空、干管断裂。

我国正处于轨道交通的建设，工程项目管理和营运管理经验相对不足，工程风险和安全隐患不同程度的存在。主要原因如下：项目前期工作不充分；工期偏紧，3-4年建成20公里的一条地铁线，对新建城市来说难度相当大，几乎不可能；设计人员青黄不接，许多助工承担结构设计主力；地铁安全规范不全；安全防范和预警机制不完善；建设单位项目管理水平参差不齐，世界上仍然没有每年建设20-40公里地铁的项目管理经验可供借鉴；工程招投标规则欠合理；信号及控制技术仍受制于人，安全维护不到位；机电及车辆制造水平与国外相比，差距明显；管理体制比较混乱，审批环节多，存在，现象等。

正是由于地铁工程的特殊性，研究地铁工程的安全及风险管理，有助于尽快地降低灾害的影响，最大限度地保障人民生命财产安全，促进城市的可持续发展。

3地铁工程安全及风险防范机制、措施

安全风险管理必须从规划设计、施工到运营全过程加强安全管理。本文试图从不同阶段探讨安全管理措施。

3.1规划设计阶段的安全风险管理

在规划设计阶段主要进行区域地质评估、工程地质勘察和评估、线路比选、施工安全检验和监测计划评估等。

主要工作内容有：制定设计方案的安全审查内容和程序；审核地质、水文勘察资料、地下管线资料和相邻建筑物的资料；审核与岩土和地下结构工程相关的设计；审核相应的施工方法、辅助工法、施工规范和特殊条款；审核施工安全措施和方法；审核施工单位监测系统的配置原则，建立并完善全线工程监测网。建立并完善资料数据库和风险管理信息系统；提出设计阶段的安全风险管理报告等。

3.2施工阶段的安全风险管理

在施工阶段安全管理主要包括：建立安全管理体系、事故预测与防范、邻近建（构）筑物保护、工程保险与索赔等。

主要内容有：督促和检查施工单位建立和完善安全管理机制；审核施工单位的施工方案、施工组织及安全措施；分析和评估各车站、区间施工中可能发生的安全风险；确定现场监测的对象、项目内容、范围以及监测频率，并实施监测；审查施工降水、地层注浆、临时工程设计和重要管线及建筑物的保护方案；参与施工中关键技术措施可行性和有效性的审定，并对相应的安全风险做出评价；综合分析监测数据和地质状况，对施工影响区内的环境安全状态做出及时、可靠的评估，及时进行预警和报警，并提出建议处置措施；当发生环境破坏事故及社会纠纷时，提供可靠、公正的监测资料，用以界定相关各方的责任；加强技术培训和安全教育培训，提高施工管理人员的安全风险管理技术水平；结合工点情况及有关科研情况，开展必要的专题研究与试验等。

3.3运营阶段的安全风险管理

运营阶段的安全管理主要有：设定地铁运营的安全管理目标；完善安全管理体系，制定安全管理规程；制定应急救援预案，完善应急救援体系，建立紧急状态下运营的安全管理模式；加强安全科技研究，从本质上保证运营安全；加强安全文化建设，提高安全管理水平。

地铁运营企业要建立健全企业安全生产责任制、安全操作规程、特种设备管理、安全生产培训、安全生产检查和突发事件处理等规章制度。要明确各级领导和每个岗位、每个职工的安全生产责任，形成职责清晰、层次分明、衔接紧密、覆盖全面的安全生产责任制体系，把安全生产责任制落实到企业的每一个工作岗位和每一个人。对有关规章制度的落实定期检查，对突发事件的处理要定期演练，确保规章制度和责任制的落实。要配备足够的安全管理人员负责日常的安全检查工作，加强对车站、列车的安全巡查，做到早发现、早处置，及时排除安全隐患。

地铁运营单位加强安全知识的宣传力度，编制安全知识宣传材料，进行广泛的社会宣传，普及安全乘车和自救知识，规范乘客乘车行为。要保持车站、车厢内、疏散通道、平交道口等处的安全警示标志和疏散标志明显、清晰，使广大乘客能够熟悉和掌握紧急状态下的疏散方法和自我救援知识，提高乘客的安全意识和自我防范能力。要定期针对突发事件的各种不同情况进行演习，重点演练救援和协助乘客逃生，提高地铁运营管理人员紧急应变和处置初起灾害的能力。

4结论与建议

安全的本质含义应该包括预知、预测、分析危险和限制、控制、消除危险。安全，是人类本能的需要。马斯洛理论认为，当人的基本生理需要得到相对满足后，接着便是安全的需要。安全，是人类在其生存发展活动中一个重要的原则和目标，安全责任重于泰山。

因此，必须在规划、设计阶段充分考虑，在施工阶段认真组织、勤于监测，以杜绝安全事故的发生，保障生命及财产安全。

4.1加快法制建设，完善技术标准。

要认真总结国内外地铁建设和运营的安全管理工作经验，针对本地地铁安全管理存在的主要问题，抓紧制定和完善地方法规，明确地铁规划、设计、施工、监理、运营单位的安全职责，依法规范乘客行为，保护地铁安全设施，确保地铁系统安全运营。要因地制宜地制定地铁建设、运营等安全管理的地方标准，并加强对安全管理技术标准实施情况的监督管理，从源头上消除安全事故隐患。

4.2贯彻“预防为主”的方针，真正提高防范意识

要建立起高效、协调的防灾应急机制，制定日常建设、运营事故处置预案，做好各项预警与应急处置方案制定和现场的组织实施，要加强地铁公司与公安、消防、武警等相关部门的信息网络建设，定期模拟防灾合成演练，确保应急协调联动。

树立“预防为主”的观念。在健全安全生产管理制度的基础上，重点抓落实，真正按制度办事，按规定程序和相关的安全技术规程要求操作。变事后处理为预先分析，变事故管理为隐患管理。要重心下移，关口前移。实行生产管理全过程的预防、检查、监督。只有全员在生产管理过程中真正实现防范意识，才能降低事故发生的概率，最大限度地避免事故的发生。

4.3完善安全生产责任制，强化责任意识

安全生产责任制是生产经营单位的主要负责人对本单位安全生产工作负有首要的责任。责任制的落实靠的是树立“安全第一、以人为本”的思想，靠的是严格的检查、监督和完善的奖罚措施。

4.4加大地铁安全措施的投入力度

抓安全，关键在落实。安全工作是一个系统工程，涉及管理、技术、资金等。安全标准与人、财、物的投入成正比。要实现可控的安全标准，一定要加大投入。

4.5要学习香港地铁安全管理经验

香港地铁建设和营运安全水平处于世界领先水平，遵循“合理而可行最低风险（ALARP—aslowasreasonablypracticable）”原则，值得我们深入研究。比如安全经理岗位设置及其职责；风险防范及数值分析；预警机制和处理程序等等。他们采用成熟技术，提出地铁“安全、方便、高效、经济、舒适，可持续发展以配合城市发展”的目标，应用RAMS系统保证技术，即系统的可靠度（Reliability）、可用度（Availability）、可维修度（Maintenancability）和安全度（Safety）。根据风险高低制定系统保证计划及工作内容，并开展危害及营运能力研究等，实战演习也非常到位。

地铁安全关系到人身安全和国家财产安全。落实安全工作是贯彻以人为本科学发展观的重要体现。作为地铁建设者有责任有义务在各个环节重视安全工作，以防为主，依靠科学，规范管理，不断提高我国地铁建设和营运安全水平。安全工作任重而道远，但是安全风险可控可防，我们有信心和决心降伏“恶魔”，确保城市轨道交通建设和营运安全。

参考文献：

篇6

关键词：地铁换乘站既有线保护措施

中图分类号：U231文献标识码： A

一、前言

国外一些发达国家城市地铁换乘站的施工已经非常成熟。如英国、日本等国家针对此类问题已经形成了规范化指南，对施工时应引起注意的影响范围和需采取的措施规定了严格的划分标准并制定了相应对策。我国对地铁换乘站施工技术的研究起步较晚，随着进入21世纪，我国城市地铁正如火如荼地在各大城市兴建。但是因为对新建线路施工给既有线造成影响的认识还处于初步阶段，以致出现一个突出的问题，即如何在保证既有线路正常运营的前提下进行换乘车站结构的施工，以便为既有和新建地铁线的衔接创造便利条件，并且最主要的是确保既有线的运营安全。本文通过对天津地铁3号线与5号线换乘站张兴庄站工程中换乘结点施工工艺的研究，摸索出一些经验，为地铁换乘车站的建设提供参考。

二、工艺原理

换乘节点施工技术难点主要是对既有线的保护措施的有效实施，确保既有线变形、沉降量在设计要求范围内，确保既有线运行安全。通过对换乘节点施工各个过程的动态监控，根据本站所处的现场实际环境，制定一整套的有针对性的既有线保护措施，通过对既有线以及换乘节点自身监测数据的及时整理、分析，总结出影响换乘节点以及既有线运行安全的主要因素，并规避之，确保换乘节点车站自身结构以及既有运营车站变形控制满足设计及规范要求。

三、适用范围

换乘站节点施工对既有线的影响及保护措施施工工艺研究适用于地铁工程中换乘站施工，可应用于施工单位承建的地下工程以及类似其他土建工程中。随着天津地区、乃至全国范围的经济快速发展，建筑市场日益繁荣，今后此类工程还将不断出现。

四、工程概况

1、5号线张兴庄站概况

天津地铁5号线张兴庄位于北辰区宜兴埠镇下卫道1号，既有铁路北环线与规划均富路交口处，与3号线张兴庄站采用“T”型换乘。5号线张兴庄站为地下三层岛式站台车站。车站长度148.05m。标准段基坑深23m，盾构井段基坑深24.7m。如下图所示，5号线车站设有4个出入口及2个风道，其中1号、4号2个出入口与3号线共用。

2、3号线概况

地铁3号线张兴庄站位于宜白大道南侧，北环铁路北侧，车站长度181.65米。车站与北环铁路基本平行，地铁箱体外边线距北环铁路护坡底边约4.0米～6.0米，距铁路路基中心线约19.2米～21.2米。车站主体采用两柱三跨框架结构。除换乘节点为地下三层结构外，其它部位为地下二层。目前3号线已正式运营。

五、换乘节点处设计方案研究

（一）3号线车站换乘节点设计方案

1）目前3号线车站换乘节点的土建施工已全部完成。

2）换乘节点为局部地下三层钢筋混凝土框架结构

3）为保证3号线结构的整体性，减少5号线基坑开挖对既有3号线的影响，换乘节点负一、负二层与负三层交接处未设置变形缝，而设置了后浇带（后变更为诱导缝）。

4）3号线与5号线交接处设置变形缝。

5）3号线与5号线交接处，在变形缝内侧设施临时封堵墙，临时封堵墙采用钢筋混凝土结构，墙厚700mm，在5号线主体结构施工过程中以及附属结构施工过程中拆除。施工5号线结构时须凿除3号线换乘节点变形缝侧地连墙，破除时采用人工空压机破除方法。

3号线张兴庄站换乘节点负一、负二层结构平面图

3号线张兴庄站换乘节点负三层结构平面图

3号线张兴庄站换乘节点结构纵断面图

六、保护措施

针对5号线张兴庄站施工可能对3号线运营产生影响的因素以及5号线施工过程中与运营3号线有冲突的情况一一进行分析，并制定相应有效的保护措施。

1、在5号线施工过程中，全程对3号线结构、轨顶、北环铁路等部位进行监测，根据施工部位不同、风险情况不同调整监测频率，出现异常情况，暂停部位施工，会同相关各方开会分析原因，并采取有效的控制措施后方可恢复施工。

2、车站主体结构施工过程中，谨慎处理与3号线换乘节点变形缝，应严格按照变形缝处处理做法的施工方案执行，并保证变形缝结构处理以及防水做法的施工质量，确保变形缝处结构安全以及避免因变形缝处渗漏水导致的结构沉降，危及5号线结构以及3号线运营安全。

3、3、5号线换乘节点变形缝处有1000mm地下连续墙、700mm厚临时封堵墙（见3号线换乘节点结构平面图）、250mm厚砌块墙(与临时封堵墙呈三角形布置)，在5号线车站土方开挖以及支护结构施工过程中，地连墙已经从上至下全部破除完成。在5号线结构施工过程中，由于变形缝结构做法以及通视施工需要，对临时封堵墙进行自下而上的破除。

临时封堵墙破除过程中，施工作业点与3号线最近，因此应加强3号线的结构监测，派专人在临时封堵墙破除过程中，对轨行区砌块墙的外观进行巡视，如因震动引起砌块墙体裂缝、变形等情况，应立即停止施工，与运行部门请点对砌块墙进行加固处理后方可恢复施工。

4、5号线1、4号线出入口与3号线B、E出入口共用，形成集散大厅。1号出入口与3号线单层接、4号出入口与3号线双层接。4号出入口围护结构为地连墙、1号出入口围护结构为SMW工法桩，附属结构冷缝采用高压旋喷桩进行止水加固。5号线附属结构基坑支护结构采用钢支撑。因此应确保5号线附属结构围护结构工法桩、地连墙施工质量，尤其是地连墙接缝处、附属结构与主体结构交接冷缝处高压旋喷桩的施工质量，避免附属结构土方开挖过程中由于结构质量缺失导致渗漏水，危及3号线运营安全。附属结构土方开挖过程中，应严格遵循“按需降水、分层开挖、及时支撑限时完成”的原则，在开挖过程中应加强对3号线结构的监测。另外，在集散大厅结构施工过程中，需凿除3号线B、E号出入口装修墙砖、结构侧墙以及3号线出入口围护结构，我方将与运营部门积极协商，设置临时围挡、采取有效的降尘措施，破除时间选择在夜间进行，避免因粉尘、噪音影响3号线运行。集散大厅施工涉及与运营部门协调施工、导行问题。

七、监测方案

1、监测目的

（1）、检验设计所拟定的土体或围岩的假设条件和计算参数合理否，以便有针对性地修正设计参数，变更施工方法和优化施工工艺，做到动态设计、信息化施工；

（2）、通过对基坑工程监测项目的观测，以及监测数据的分析处理与计算，进行预测和反馈，决定是否需要对支护结构、3号线既有结构及北环铁路采取保护或加固措施，以确保支护结构或3号线及铁路运营环境的安全；

图中监测点编号代表如下：

SGC――轨道结构（道床）竖向位移

GDX――轨道静态几何形位（轨距、轨向、高低、水平）

JGK――变形缝差异沉降、开合度（底板、中板、顶板)

（3）、通过检测量测收集数据，为天津地铁或类似工程设计、施工及相关规程的制订积累经验。

2、监测内容

本标段基坑开挖面积大、开挖深度比较深，施工周期长，对周边环境的保护要求较高。根据围护结构特点、施工方法、场地工程地质及环境条件，针对本工程的中间柱沉降、围护结构、3号线既有结构及北环铁路应作为重点监测及时发现隐患，并根据监测成果相应地及时调整施工速率及采取相应的措施。对3号线及北环铁路和基坑本体作重点监测。

⑴ 基坑围护结构的形变及支护系统的受力情况。

⑵ 基坑周边3号线既有结构及北环铁路运营。

3、监测频率

对于既有结构3号线的监测频率，应按照运营公司要求以及运营期间监测施工的请点情况而定。

4、监测报警值

轨道结构（道床）竖向位移――累计值达+7~-7mm

轨道静态几何形位――累计值达+7~-7mm，两轨高差3mm

变形缝差异沉降、开合度――绝对值累计达20mm

八、效益分析

在换乘节点的建设中所面临的技术疑难是地铁建设过程中所必须解决的新的课题，在换乘车站的施工技术上也没有可以直接照搬的成熟的施工经验，一定程度上只能靠在实际施工过程中不断的分析、总结和归纳。因此对于地铁3号线与5号线换乘站张兴庄站的建设来说，工程典型、研究意义重大。通过换乘站节点施工对既有线的保护措施的研究和总结，不但可以对现行的施工技术进行指导，减少施工风险。更能为今后换乘节点的设计和施工积累技术储备，保证地铁建设和地铁运营安全、可靠。

九、参考文献

《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999

《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99

《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99；

《建筑施工高处作业安全技术规程》JGJ80-91；

《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97

《工程测量规范》GB50026-93

篇7

关键词：地铁下穿既有线自动化监测结构设计有限元分析

中图分类号：TU318文献标识码： A

0 引言

随着城市轨道交通的快速发展，地铁建设和周边地上、地下建构筑物、市政管线及地面交通的矛盾日益突出，特别是地铁线网规划的矛盾，而浅埋暗挖法能够很好的解决这一矛盾。

1 工程概况

宣武门站是北京地铁四号线全线甲级站之一，全线唯一全暗挖车站。设计标准：使用年限为100年，防水等级为一级，8度抗震设防。车站位于宣武门内、外大街与宣武门东、西大街交叉路口下，南北走向。

车站周边环境复杂，是繁华的商务、商业、办公区。主要有越秀大饭店、庄胜崇光百货、国际新闻中心、天主教爱国会的南堂等。站址区地面以下管线密布，纵横交错，包括盖板河、热力方沟、电力管沟、雨污水、燃气等大小管线100多条。

图1-1 宣武门站站位图

车站主体需要下穿既有地铁2号线宣武门站，两条线采用站厅-站台“十”字通道换乘方式。

车站总长度187.9m。结构顶平均覆土8.1米，底板埋深23米。车站结构形式采用两端双层岛式站台，中间单层侧式站台。双层段设计采用双层三跨三拱的结构形式，标准段结构宽23m，高17m；中间下穿既有地铁站采用分离单层单洞平顶直墙结构，单洞结构宽9.9m，高8.9m，两个洞结构宽23.8m，双洞之间水平净距为4.1m。双层段采用洞柱法施工，中间下穿既有地铁线段采用浅埋暗挖“CRD”工法分四步施工。

图1-2 宣武门站总平面图

图1-3 下穿既有线段结构断面图

2 工程特点及难点

2.1 工程风险大

既有2号线宣武门站结构1969年竣工投入运营，建成年代相对久远，车站结构为钢筋混凝土矩形框架结构。车站结构长172.33m，宽19.7m，高7.85m；底板厚度0.9m，侧墙厚度为0.7m，顶板厚度1.0m；每27m设置一条变形缝。

图2-1 既有地铁宣武门站结构断面图

目前该站客流量大，运营任务相当繁重，一旦出现安全问题后果不堪设想。因此，对新建宣武门车站的施工要求非常高，要求既有结构最大沉降不能大于10mm，变形缝差异沉降不大于5mm，这对设计工作是一个很大的挑战。因此在下穿施工前，需要对既有线结构现状进行全面的调查评估，据以制定保证既有线运营安全的施工技术措施。

2.2 工程地质复杂

车站下穿既有线单层段顶部位于中粗砂层中,覆土厚约14.3m。既有车站底板与新建车站单层段顶板之间地层上层为中细砂层，下层为粉质粘土层，有少量上层滞水，下层为卵石圆砾层。潜水位：25.0m。地下水对车站有一定的威胁。

2.3 周边环境复杂

车站站址范围内城市道路已基本形成，地势平坦。宣外大街段红线宽70m，宣内、宣东、宣西大街红线宽90m，它们是横穿“老北京城”的主干道，交通任务繁重。宣武门站站址区地面以下2～5m范围密布市政管线，地下管线包括盖板河、热力管沟、电力沟、污水管、上水管、煤气管、通信电缆等，均位于车站主体上方，而且管线的直径都比较大，距结构近、变形敏感性强，相当一部分存在老化问题，大大增加了设计难度。因此有效的安全保护措施非常重要。

3 关键技术及创新点

国内首次软弱地层中大跨浅埋暗挖地铁车站超近距下穿运营地铁车站。新建结构顶与既有地铁站结构底板底竖向净距仅有1.9m。既有地铁站建成年代久远，对变形和沉降相当敏感，施工过程中不能影响其正常运营，要求既有结构底板沉降控制在10毫米以内，换乘通道处底板开洞控制在5毫米以内，难度和风险相当大，这对设计是一个全新的挑战。

经过认真分析研究、模拟计算及多次专家论证，设计采取主要关键措施有：

图3-1 与既有地铁关系图

（1）采用双排φ300大管棚超前支护，形成板梁支护体系，有效阻隔开挖过程中应力损失上移对既有地铁造成影响。

图3-2 下穿既有线保护措施图

图3-3 管棚布置图

（2）开挖轮廓线外2米范围内进行预注浆加固，减小地层扰动对既有地铁的影响。

图3-5 注浆加固断面图

（3）开挖过程中严格执行浅埋暗挖十，并对既有线底板下进行同步补偿注浆，施工中加强监测，一旦发现既有地铁结构及轨道沉降预警，及时进行注浆抬升，通过施工过程中的动态控制，保证既有线结构及运营安全。

（4）采用静力水准仪对既有结构和轨道进行24小时远程自动化实时监测，并对监测数据及时进行分析，指导设计和施工。

图3-6 既有线远程自动化监测断面图

通过以上措施，根据理论计算分析，满足沉降要求。

图3-7下穿既有宣武门站的沉降曲线图

实际施工完成后既有结构底板沉降满足要求，获得了圆满成功。

4 结束语

宣武门站投入运营1年多，运营状况良好。实现了便捷的“厅-台”换乘，缩短了换乘距离，充分体现了以人为本的设计理念，改善了北京市南北主干交通拥堵现状、对首都经济的发展起到了积极作用，获得了建设、运营的好评。

通过宣武门站近距离下穿既有车站的设计和顺利施工，采用超前大刚度的支护结构，可以有效控制既有线的变形。分步控制变形，对超限变形可以按施工步序采取补救措施，能够很好地控制最终变形值，对今后类似穿越既有线城市轨道交通建设工程设计具有非常好的指导意义。

参考文献:

［1］中铁隧道勘测设计院有限公司. 北京地铁四号线宣武门站施工图设计［R］ 2006

［2］中铁隧道勘测设计院有限公司. 北京地铁四号线宣武门站主体单层段过既线环境安全专项设计［R］ 2006

［3］中铁隧道集团有限公司. 北京地铁四号线宣武门站主体单层段过既线施工组织设计［R］ 2006

作者简介：

篇8

关键词：城市轨道交通；安全；风险管理

Abstract: On the condition of large-scale investments in urban rail transit field in China， it is necessary and important to carry out the researches on safety and risk management. Combined with safety theory， the recent accidents occurring in the world have been analyzed. Some constructive suggestions are put forward in relative processes and stages of planning， design， construction and operation.

Keywords: urban rail transit; safety; risk management

1前言

章云泉，1963年生，男，浙江杭州人，

博士，教授级高工，副总经理，

研究方向：城市规划，轨道交通email:zhang@hzmetro.com

生事物和城市经济的巨大引擎，发展

2 地铁安全事故成因分析

3 地铁工程安全及风险防范机制、措施

安全风险管理必须从规划设计、施工到运营全过程加强安全管理。本文试图从不同阶段探讨安全管理措施。

3.1

规划设计阶段的安全风险管理

在规划设计阶段主要进行区域地质评估、工程地质勘察和评估、线路比选、施工安全检验和监测计划评估等。

3.2

施工阶段的安全风险管理

在施工阶段安全管理主要包括：建立安全管理体系、事故预测与防范、邻近建（构）筑物保护、工程保险与索赔等。

3.3

运营阶段的安全风险管理

4结论与建议

因此，必须在规划、设计阶段充分考虑，在施工阶段认真组织、勤于监测，以杜绝安全事故的发生，保障生命及财产安全。

4. 1加快法制建设，完善技术标准。

4.2贯彻“预防为主”的方针，真正提高防范意识

4.3完善安全生产责任制，强化责任意识

4.4加大地铁安全措施的投入力度

4.5要学习香港地铁安全管理经验

香港地铁建设和营运安全水平处于世界领先水平，遵循“合理而可行最低风险（ALARP—as low as reasonably practicable）”原则，值得我们深入研究。比如安全经理岗位设置及其职责；风险防范及数值分析；预警机制和处理程序等等。他们采用成熟技术，提出地铁“安全、方便、高效、经济、舒适，可持续发展以配合城市发展”的目标，应用RAMS系统保证技术，即系统的可靠度（Reliability）、可用度（Availability）、可维修度（Maintenancability）和安全度（Safety）。根据风险高低制定系统保证计划及工作内容，并开展危害及营运能力研究等，实战演习也非常到位。

参考文献：

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关键词：轨道交通下穿隧道盾构施工

1工程概况

深圳地铁2号线东延线起于2号线首期工程终点世界之窗，止于罗湖东门、新秀片区，线路全长约20.65km，均为地下线，需两次下穿运营的1号线，一次下穿运营的4号线。下穿范围为：左线ZDK31+124.004～ZDK31+197.848，对应管片为76～125环，共计70.485m；右线YDK31+084.567～YDK31+155.052对应管片为105～152环，共计73.844m。地铁2号线与地铁1号线隧道结构垂直方向最小净距仅3.016m，中间夹土体为全风化、强风化花岗岩地层。

2.下穿地铁1号线技术措施

为确保下穿工作的顺利进行，将下穿地铁1号线范围划分为试验段、穿越段、保护段3个区段，对每个区段进行有针对性的施工组织、资源配置、技术措施，确保盾构安全通过风险范围。

穿越段为盾构机刀盘进入下穿地铁1号线起始里程点～盾构机盾尾脱出下穿地铁1号线终止里程点。穿越段的施工应根据试验段的经验进行掘进参数的设定，并根据地表监测结果以及地铁1号线内的自动化监测数据对掘进参数进一步优化，采取一切措施控制土体沉降和位移，确保地铁1号线的运营安全。

2.1穿越段里程范围

穿越段为盾构机刀盘正式进入下穿地铁1号线起始里程点～盾构机盾尾脱出下穿地铁1号线终止里程点。具体划分情况如下：

左线ZDK31+124.004～ZDK31+197.848，为左线下穿地铁1号线穿越段，该段长度为70.485米。该区段2号线与1号线的竖向最小净距离位3.092米。

右线YDK31+084.567～YDK31+155.052，为右线下穿地铁1号线穿越段，该段长度为73.844米。该区段2 号线与1号线的竖向最小净距离3.016米。

2. 2 穿越段掘进措施

穿越段的施工应根据试验段的经验进行掘进参数的设定，并根据地表监测结果以及地铁1号线内的自动化监测数据对掘进参数进一步优化，采取一切措施控制土体沉降和位移，确保地铁1号线的运营安全。

2.2.1土仓压力控制

（1）土仓压力设定

计算得出理论土仓压力值为1.5bar，结合试验段掘进经验，为确保地层稳定应控制土仓压力在1.6～2.0bar，并根据出土情况与监测结果进行适当优化。为了避免土仓压力的波动产生“风箱效应”，对地层造成过多的扰动，推进过程中需保持土仓压力长期处于平稳状态，起伏不宜大于±0.2bar。

（2）土仓压力控制措施

穿越段掘进采用 “泥浆保压法”控制土仓压力的稳定，参照试验段施工经验选定膨润土泥浆配合比、土仓压力参数及泥浆注入设备，并根据穿越段掘进过程中的实际情况作进一步的优化和调整。

2.2.2出土量控制和碴良

（1）出土量控制

每掘进1环进尺的理论出土量为：V=L×πd2/4=46.4m³，根据以往施工经验和监测数据反馈显示，取松散系数k=1.4是比较合理的。故每掘进1环进尺的出土量应控制在65m3以下。在推进过程中现场技术人员应准确量取每一厢土的实际方量，随时对比出土量与进尺量是否匹配，并作好记录。对出土超量的情况必须立即汇报。

（2）碴良

穿越段掘进采用加注钠基膨润土泥浆、高分子聚合物等措施进行碴良，参照试验段施工经验选定膨润土泥浆和高分子聚合物溶液的配合比，并根据穿越段掘进过程中的实际情况作进一步的优化和调整。

2.2.3侧向预先加固方案

本区段计划先始发的右线上软下硬地层比左线较少，当右线盾构通过下穿地铁1号线区域后可利用右线的成型隧道作为工作平台对左线下穿区域进行提前加固。

（1）侧向注浆加固工艺

1）当右线盾构通过下穿地铁1号线区域后，利用成型隧道作为工作平台，通过管片预留注浆孔向左线盾构将要通过的上软下硬地层插打10m长的钢管。左线上软下硬地层约42.8m，在右线隧道中每隔6m在管片的2点、3点位置开孔各打入1根钢管，共计16根。

2）在管片注浆孔处设置逆止阀以防从开孔处漏水、返浆。

3）利用电动柱塞式注浆机通过钢管向地层中注入双液浆，当压力达到0.4bar时停止注浆并保持观察，待压力回落后继续注浆至压力达到0.4bar，如此反复直至压力在一定时间内稳定不变。

4）拔出侵入左线隧道范围内的钢管，右线继续正常推进。

5）加固过程中应根据地铁1号线洞内监测结果对注浆压力进行调整控制，避免过量注浆导致地铁1号线隆起。

（2）跨线注浆浆液配比

跨线注浆采用水玻璃+纯水泥浆的方式。浆液配比及其相关参数指标如下：水泥浆水灰比为0.8～0.9；水玻璃与水按1：1.5进行稀释；注入时浆液与水玻璃体积比为：水泥浆：水玻璃=4：1。

3穿越后土体加固

由于下穿地铁1号线区段地质条件较差，具有回弹量大、灵敏度高、动荷载作用下土体结构容易失稳，且两隧道间最小净距仅3.016米。为确地铁1号线的安全运营，在盾构通过穿越区后，需对两隧道近距离穿越影响区域的土体进行必要的加固处理。

3.1 浆液拌制

（1）水泥、粉煤灰，膨润土不可有结块现象，不可有大粒径的异物（一般要求不大于5mm）

（2）原材料计量误差要控制在规范要求之内。

（3）各成分材料合理顺序投放（水、水泥、粉煤灰依次进行）

（4）搅拌要均匀，搅拌时间要保证，杜绝拌好的浆液中有结块现象发生。

（5）膨润土以溶液的形式加入，溶液中的水从浆液配比中扣除。

3.2浆液质量要求

在注浆时，浆液直接通过注浆泵从拌桶中抽出，再通过注浆管从管片的注浆孔注入隧道外；由于注浆需要一定的时间，所以在注浆的同时，拌浆桶不停地对桶内剩余的浆液进行搅拌，以防止拌好的浆液发生沉淀、离析的现象。

3.3 注浆施工步骤

（1）在管片的注浆孔上安装防喷装置，通过防喷装置打穿注浆孔，将注浆管打入设计位置，并安装球阀。

（2）接好注浆管路，压力传感器。

（3）启动拌浆机，进行拌浆。

（4）在注浆的同时压入水玻璃。

（5）根据理论浆量，每次注三分钟左右，加固土体10cm范围启拔注浆管一次10cm，实施分层注浆。

（6）注浆结束先关闭管片注浆孔上的球阀，再拆除管路。

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[关键词]深基坑;土方开挖;变形控制;地铁监护

太平洋广场二期工程由一幢39层高的办公楼、三层商业楼、三层会所组成,东靠襄阳北路,西连东湖路,南临淮海中路,距地铁一号线隧道外边线仅318m,隧顶埋深约-12170m。基坑占地面积4400m2,周边裙房区开挖深度912m,塔楼区及襄阳北路一侧挖深约11m,属深基坑工程,基础采用钻孔灌注桩及3m厚承台板。

1施工区域地质情况

基坑土体自上而下分为以下土层:①杂填土,上部夹碎砖、石子等杂物,下部以素填土为主,层厚1100～3140m;②粘土,含云母及铁锰结核,层厚015～211m;③灰色淤泥质粉质粘土,饱和,中～高压缩性,夹粉砂薄层,层厚为2155～5160m;④灰和淤泥质粘土,流塑,中压缩性,夹薄层粉砂,层厚为7140m～1010m;⑤粘土,饱和软塑,中～高压缩性,层厚3100～5160m,地下水位在地面下015m处。

2基坑围护及支撑方案

该基坑围护结构为宽600～800mm、深18～20m地下连续墙,北侧采用钻孔灌注桩(桩径Φ=1000mm,桩长l=18m),桩后运用两排搅拌桩止水,墙顶设置钢筋混凝土压顶圈梁以增强维护结构的整体性。基底以下采用水泥搅拌桩满堂加固,深度为5m,地铁隧道侧加固宽度达10m,水泥掺量为15%,基底以上为8%,深层搅拌桩加固区与地墙的缝隙处进行了压密注浆。

东湖路三角区侧墙体平面形状曲折,采用钢筋混凝土支撑和围囹,其余区域支撑采用双肢钢管支撑2Φ609×16mm,上、下两道支撑同轴布置,中心标高为-2140m和-7100m,平面形式为网格状纵横布置,八字撑采用型钢H400×20,支撑由组合钢构架600mm×600mm×20mm组合箱形钢围囹立柱支承,既加快施工速度又保证支撑的刚度,如图1。

3施工期间地铁保护措施

本工程区段地铁隧道处于含水量高、压缩性高、强度低、流变性大的饱和软粘土层中,极易受到毗邻的深基坑开挖而造成的周边土层移动的影响。

在施工工艺和施工参数上采用先中间后四周的盆式挖土方式,做到“分层、分区、分块、对称、平衡、限时”挖土支撑。地铁侧开挖留土宽度不小于4倍层深,增加基坑内近地铁侧区域内被动土体的保留时间以控制墙移,单块土体的挖土支撑控制在16～24h,垫层厚度增至300mm,当地下墙位移过大时采用在垫层内加设型钢支撑的应急预案,加强对周围环境、地铁隧道及基坑的监测,通过监测数据的反馈指导施工。

4基坑开挖

第一层土方开挖深度不足3m,由于基坑面积大,土体卸载后无任何支护措施达15d,对周边环境影响明显。基坑土体最大位移量累计达8mm,地铁隧道沉降为2mm,第一道钢支撑施力后,损失率达39%～57%。

图1基坑平剖面

第二层土方开挖具有深度大、难度高的特点,为确保地铁运营安全,首先开挖栈桥以西土体并架设支撑,南北向M、L、K支撑区域由北向南分层开挖且淮海路侧预留10m宽左右土体最后挖除,缩短围护墙无支撑暴露时间,接着掏槽开挖贯通东西向C、D、E支撑后完成钢栈桥以东及C撑以西的东北角,最后东南角全线贯通,施工期间每贯通一根支撑便立即施加预应力。第二层K撑区域土体开挖时支撑未能及时架设,淮海路侧基坑暴露时间超过36h,土体测斜日变化量持续大于1mm,之后邻近的地铁隧道沉降量陡升至013～015mmΠd,隧道管片收敛向基坑卸土方向拉伸量最大可达013mmΠd。第三层土体开挖时施工方增加挖土及支撑补焊工作的力量,分块挖土后立即浇注垫层,较快地完成了淮海路侧混凝土垫层,并对第二道钢支撑按原设计的120%复加轴力,有效地控制了基坑土移,淮海路侧基本保持稳定的状态,日变形量控制在015mm以内。

土方挖除结束后的一个月内加强截桩凿桩及钢筋绑扎的工作,完成了大底板混凝土的浇筑。从地下室结构施工至首层楼面结构全部浇筑完成的七个月时间内,地铁隧道变形总沉降量在815mm以内,管片未出现因施工造成的渗漏水、裂缝等异常现象,满足地铁保护技术标准和要求。

5施工监测结果及分析

5.1基坑开挖阶段监测工况

分为九个工况:第一层土方开挖前、第一道支撑完成(25d)、第二层土方及支撑完成(32d)、第一次复加轴力、第二次复加轴力、春节七天长假后、第三层土方及垫层完成(60d)、底板钢筋绑扎及浇筑完成(34d)、地下结构完成(52d)。

5.2基坑施工监测

1998年完工的地下连续墙内测斜管因保护不当受损,基坑开挖前在地墙外侧增设深达30m的土体测斜点,每6m左右布置一个测点,近地铁侧共6孔土体测斜,土体开挖阶段测斜如图3。

图2不同工况下隧道沉降曲线

图3土体测斜

另设钢支撑轴力测试、分层沉降、土压力、基坑回弹、周边环境地表监测等项目,基坑开挖阶段观测频率1次Π天,第二层土方开挖期间支撑轴力损失较严重,且土体测斜值持续增长,监测频率调整为2次Π天。

5.3地铁结构监测

根据地铁保护等级要求,在地铁一号线隧道内受太平洋广场二期工程施工影响区域设置隧道沉降、水平位移及收敛监测点。控制指标:地铁结构最终绝对沉降量及水平位移量≤20mm;隧道最终收敛变化值<20mm,日变化量≤1mm。基坑开挖阶段观测频率为一日一次,地铁隧道沉降曲线如图3。

5.4监测结果分析

第一层开挖深度不足3m,但由于第一道支撑架设时间延迟,对坑外土移及地面沉降均有较大影响,影响程度都占总变形量的25%左右;图2中地铁隧道沉降曲线斜率明显减小说明对支撑施加预应力及适当复加轴力对减少支护结构的位移以保护邻近的地铁隧道作用明显;大底板浇筑后与桩基协同受力,基坑及周边环境逐渐稳定;地铁隧道作为用纵、横向螺栓连接柔性管,在受外力扰动后有一定的传递应力及自身调整变形能力,底板浇筑后表现为略有回弹和收敛变形恢复。

6结论

a)紧临地铁运营线路的深大基坑施工时在隧道内同步布设监测系统、及时采集分析数据以优化施工参数,对保证地铁结构的意义重大;

b)合理安排人力、物力,减少基坑无支护暴露及支撑的架设时间,对保护基坑周边环境作用非常明显;c)在基坑开挖过程中坑内土体加固对周边环境影响控制显著,但对挖土带来一定的难度。

参考文献

1刘建航,侯学渊.基坑工程手册.北京:中国建筑工业出版社,1997

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