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本文將以探討臺灣西部干線－「海線的鐵道發(fā)展與臺中市大肚地區(qū)的地方文化資產(chǎn)為目的，研究如何將原本為大眾或旅客視為旅運工具的鐵道，提升至文化層面的旅游資源，藉以提升鐵道沿線的觀光附加價值來創(chuàng)造經(jīng)濟利益。
關(guān)鍵詞: 鐵道、產(chǎn)業(yè)、旅游資源
前言
隨著來臺觀光的大陸游客日漸增多，臺灣的觀光產(chǎn)業(yè)也隨之上漲，加上2006年底「臺灣高鐵的通車，使得臺灣南北的交流更趨便利，此外2011年3月臺灣預(yù)計開放大陸觀光客來臺自由行的簽證，如此龐大的觀光效益對于目前臺灣鄉(xiāng)村地方的產(chǎn)業(yè)特色和人口外流，無疑不是一大幫助。
臺灣的鐵道觀光
鐵道觀光的形成的主因來自于鐵道的存廢議題。早自1983年，由民間及政府各方提出阿里山森林鐵路的存廢爭議開始，臺灣鐵路的觀光化經(jīng)營策略就已發(fā)軔。直到1988年臺鐵支線的營運走向及存廢議題再一度的被提起，可能讓所有支線的客運步入歷史。當(dāng)時集集線、平溪線沿線居民自發(fā)性進行的鐵路保存運動，使其知名度大開產(chǎn)生觀光人潮，成為推動支線經(jīng)營轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵扭轉(zhuǎn)因素。
臺灣鐵道發(fā)展歷程
臺灣主要的鐵道路網(wǎng)建設(shè)在日治時期已大致建設(shè)完備，1908年10月殖民政府鐵道部在臺發(fā)行第一本簡易的旅游指南「臺灣鐵道名所案內(nèi)，爾后鐵道經(jīng)營部門即透過鐵路系統(tǒng)連接起沿線各城市的觀光資源，規(guī)劃出多種觀光政策。后，鐵道經(jīng)歷了各個時期的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)等社會因素影響，導(dǎo)致旅運工具的地位走下坡，營運成本年年赤字，迫使廢除多條鐵路支線，但仍舊無法改變經(jīng)營不善的基本問題，鐵路支線的裁撤仍持續(xù)進行。
鐵道與地方發(fā)展
臺灣鐵路的支線過去遍布全臺深入各地，所經(jīng)之處帶動各地不同的自然、經(jīng)濟、社會與人文面貌的發(fā)展。其中以糖業(yè)鐵道為日治時期臺灣最普遍的支線類型(目前支線多已廢除)，北部及東北部的鐵道類型則以礦業(yè)運輸居多(目前支線多已廢除)，中部則以農(nóng)林業(yè)運輸為主。
目前臺灣的阿里山的森林鐵路則是世界著名的登山鐵路之一，而有百年歷史的西部干線舊山線為目前臺灣爭取申請世界文化遺產(chǎn)潛力點之一，另外臺中后里的后豐鐵道也轉(zhuǎn)型為臺灣著名的觀光自行車道，這些轉(zhuǎn)型過后的鐵道，也帶順勢帶動了當(dāng)?shù)氐穆糜萎a(chǎn)業(yè)。
西部干線[注1]海線文化資產(chǎn)
本文研究區(qū)位位于臺灣中部的臺中市西南側(cè)，『大肚臺地下的環(huán)狀鐵路干線；西側(cè)為海線[注2]，東側(cè)為山線[注3]。
西側(cè)海線不同于東側(cè)的山線有著豐富的歷史及人文資源，因此海線地區(qū)在每一波的鐵道旅游熱潮中，一直處于默視狀態(tài)。海線雖然有幾處獨特的火車站名，例如：追分成功（祝愿考試）、大肚成功（祝愿生產(chǎn)）的祈福車票推出，但每每總是幾分鐘熱度，對沿線地區(qū)的旅游產(chǎn)業(yè)并無幫助。
大肚地區(qū)地方文化與產(chǎn)業(yè)發(fā)展
大肚鄉(xiāng)遠自史前(新石器時代中期)即已孕育出營埔文化、頂街文化等多類史前文化遺跡，境內(nèi)能保存著清朝光緒年間的三級古跡「磺溪書院及百年古廟。農(nóng)耕而開筑的大肚圳、王田圳、知高圳等，都是當(dāng)?shù)匕倌陙碇饕漠a(chǎn)業(yè)脈絡(luò)。
地方文化的發(fā)掘
地方文化的發(fā)掘
營埔文化
「營埔文化是1943年日本考古學(xué)家「國分直一在大肚區(qū)營埔村的發(fā)現(xiàn)的，是中部地區(qū)新石器時代重要的史前文化類型，其分布范圍大致分布在臺灣中部濁水溪、大肚溪、大甲溪中下游地區(qū)的河邊階地和丘陵上。
磺溪書院及書院文化祭
磺溪書院是清末典型的合院建筑，二進、雙護龍、三殿、立面廣達七開間，為臺灣中部現(xiàn)存最古老的建筑之一。結(jié)構(gòu)介于孔廟與民宅之間，其著名的磚工雕琢更為清代臺灣地區(qū)最佳作品。而磺溪書院則于每年三月至四月，以重現(xiàn)古代高中狀元的熱鬧場面遵循古禮舉辦各種慶祝活動。
迎媽祖
臺灣西部沿海地區(qū)的各地廟宇都在每年農(nóng)歷三、四月份，發(fā)起盛大的「迎媽祖的繞境活動，最廣為人知的就是「大甲媽祖， 類似的地方習(xí)俗皆起源于清代。而大肚地區(qū)的「迎媽祖規(guī)模則較小，主要以大肚區(qū)為中心，繞行烏日與龍井區(qū)內(nèi)的20多個鄰里街區(qū)。游行的起點為船仔頭（在今營埔村，昔為大肚溪渡船頭），并于最后一天到達大渡區(qū)頂街的萬興宮。
產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與閑置空間再利用
磚窯廠遺址
早期的大肚臺地上，『磚產(chǎn)業(yè)因地理和地質(zhì)的關(guān)系，在大肚地區(qū)的交易非?；罱j(luò)，無論是原物料的運輸以及成品的輸送都仰賴大肚地區(qū)作為貨物集散地，但因資源有限。但大肚山經(jīng)過一百多年來的開采，土質(zhì)幾已采掘殆盡。
目前大肚區(qū)境內(nèi)保有兩處磚窯，一處為『華山窯廠；另一處為大肚火車站前，日據(jù)時期所遺留下來的磚窯煙囪。
老舊的磚造廠房
臺灣中部農(nóng)作物物產(chǎn)豐饒、交通便捷，許多需仰賴交通及農(nóng)作物為原料的工廠，皆于大肚鄰近的地區(qū)，而大肚地區(qū)內(nèi)就有兩家歷史悠久的原料加工廠，但因為時代變遷，大肚火車站周邊包含火車維修廠在內(nèi)的許多老式廠房皆迫于淘汰。
大肚地區(qū)的旅游體驗與空間營造
1997年開始，臺灣鐵路管理局展開「臺灣鐵道藝術(shù)網(wǎng)絡(luò)計劃，先后于臺中火車站、嘉義火車站、屏東枋寮火車站等多縣市設(shè)立鐵道藝術(shù)村，而目前僅存的臺鐵四大支線鐵路（平溪線、內(nèi)灣線、集集線、沙侖線）也是經(jīng)由民間的號召下得以保存，因此近幾年鐵道旅游成為游客選擇體驗當(dāng)?shù)匚幕厣墓艿乐弧?/p>
歷史美學(xué)與場所故事
對于推動大肚地區(qū)的鐵道觀光而言，其文化資源是否具有獨特性是主要關(guān)鍵因素，因此將大肚地區(qū)沒落的產(chǎn)業(yè)作為觀光資源，并提供游客不同的文化體驗，因此藉由地方文化活動及古跡，包括引人注目的歷史建筑物或地標(biāo)，能提供給游客旅行途中的歷史感，如結(jié)合磚造煙囪的磚文化館、廢棄廠房的產(chǎn)業(yè)風(fēng)貌館等。
學(xué)習(xí)與教育體驗
從「體驗經(jīng)濟的角度來看，游客參與任何具有教育意義的活動其主要動機在于「想學(xué)習(xí)，而體驗往往可以創(chuàng)造難忘的經(jīng)驗，教育體驗的概念在于寓教于樂。地方產(chǎn)業(yè)的推廣可以藉由提供各種學(xué)習(xí)機會和體驗活動的規(guī)劃，提升人們積極參與的態(tài)度，如磚文化館的陶藝教室，產(chǎn)業(yè)風(fēng)貌館的烘焙教室等小區(qū)才藝教室。
娛樂與其它文化活動
就鐵道旅游來說，在其環(huán)境周圍或某一個地點營造具有娛樂效果的活動，不僅可以愉悅旅客并放松心情，更可滿足游客參與感。透過異業(yè)結(jié)盟的方式安排各式的娛樂活動，并善用當(dāng)?shù)氐奈幕Y源，舉辦各式的節(jié)慶活動，增加居民與游客的互動體驗，如迎媽祖、書院文化季等活動。
結(jié)論
經(jīng)營營銷是鐵道發(fā)展轉(zhuǎn)型后首要面對的問題，如何在兼顧鐵道觀光的同時又能夠關(guān)注當(dāng)?shù)氐奈幕爱a(chǎn)業(yè)發(fā)展，因此不論是針對一般旅運客群或是特定的觀光旅游客群的營銷策略來說，一旦供給與需求間失衡，再多的營銷策略都無法讓這些文化資產(chǎn)真正的融入這些客群的消費領(lǐng)域當(dāng)中。
西部干線：臺鐵的四條干線：西部干線、東部干線、北回鐵路以及南回鐵路構(gòu)成了臺灣環(huán)島鐵路網(wǎng)。西部干線是其中最重要的一條鐵路干線，串聯(lián)起臺灣幾個主要的大城市―臺北、臺中和高雄，西部干線也被稱為縱貫線。
西部干線海線：海線的興建是為解決縱貫線勝興段(山線)的陡坡使列車爬坡吃力，造成不少運送貨物的堆積，才于1919擬建，并于1922年陸續(xù)完工通車，形成臺灣中部存在有兩條平行鐵路線的情況。
西部干線山線：又稱臺中線。由于臺中線的路線較靠近臺灣中央的內(nèi)陸山區(qū)地帶，因此一般亦俗稱為山線。但因坡度大彎道急，不利于長程列車行駛。其部分路段于1998年因而廢止，俗稱舊山線。
參考文獻:
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《交通運輸工程學(xué)報》（英文版）是長安大學(xué)主辦的，國務(wù)院學(xué)位委員會交通運輸工程學(xué)科評議組、韓國道路工程師學(xué)會、西南交通大學(xué)、東南大學(xué)共同協(xié)辦的權(quán)威性學(xué)術(shù)刊物（ISSN 20957564，CN611494/U），主要刊載道路與鐵道工程、載運工具運用工程、交通運輸規(guī)劃與管理、交通信息工程與控制等領(lǐng)域的英文學(xué)術(shù)論文?！督煌ㄟ\輸工程學(xué)報》（英文版）為雙月刊，大16開，80頁，每期定價100元，全年共600元，國內(nèi)郵發(fā)代號：52305。
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京滬高速鐵路是我國《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中投資規(guī)模最大、技術(shù)含量最高的一項工程。為實現(xiàn)京滬高速鐵路建設(shè)“五個一流”、“六個確保”的目標(biāo)，2008年開工之初項目部按照鐵道部鐵建設(shè)〔2008〕51號《關(guān)于積極倡導(dǎo)架子隊管理模式的指導(dǎo)意見》、建設(shè)部建市[2005]131號《關(guān)于建立和完善勞務(wù)分包制度發(fā)展建筑勞務(wù)企業(yè)的意見》等文件精神進行架子隊的組建工作，做法如下。
1. 建立管理組織機構(gòu)，制定管理制度
根據(jù)鐵道部鐵建設(shè)〔2008〕51號《關(guān)于積極倡導(dǎo)架子隊管理模式的指導(dǎo)意見》，項目部成立了架子隊管理領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)。領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)負(fù)責(zé)架子隊建設(shè)發(fā)展方向、管理機制、體制建設(shè)等重大事項的研究和決策。具體實施由項目部計財部進行，負(fù)責(zé)架子隊的選擇、成立、建設(shè)和管理及日常業(yè)務(wù)的指導(dǎo)、監(jiān)督、檢查等。項目部編制了《勞務(wù)用工管理制度》、《勞務(wù)隊伍管理標(biāo)準(zhǔn)》、《合同管理規(guī)定》及《勞務(wù)用工合同》范本，下發(fā)各工區(qū)，使架子隊各項管理制度和合同文本標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。
項目部所轄各工區(qū)相應(yīng)成立架子隊管理機構(gòu)，項目經(jīng)理親自掛帥，相關(guān)業(yè)務(wù)部門共同參與，貫徹、落實、執(zhí)行局項目部制定的相關(guān)管理辦法、實施細則，切實抓好本工區(qū)的架子隊建設(shè)及勞務(wù)用工管理工作。論文大全。
2. 嚴(yán)把入口關(guān)，重視勞務(wù)公司的選擇
要推行真正意義上的勞務(wù)用工和架子隊管理模式，就必須從勞務(wù)隊伍選擇的源頭把關(guān)，用制度管理。項目部根據(jù)《勞務(wù)用工管理制度》，明確要求在京滬項目使用的必須是“勞務(wù)公司”，這一點也是建設(shè)部建市[2005]131號文件所要求的，并且勞務(wù)公司必須持有合法有效的營業(yè)執(zhí)照、資質(zhì)證書、安全許可證、稅務(wù)登記證、組織機構(gòu)代碼等資質(zhì)證明文件。
首先，由各工區(qū)將無不良記錄擬選的勞務(wù)公司的相關(guān)法律文件在初步審查后上報二標(biāo)項目部計財部，計財部對各工區(qū)上報的資料予以核實，對手續(xù)合法符合要求的勞務(wù)公司給予批復(fù)，準(zhǔn)許工區(qū)使用該勞務(wù)公司，未經(jīng)批準(zhǔn)不得擅自使用。其次，經(jīng)過審批的勞務(wù)公司與使用工區(qū)簽訂經(jīng)項目部制定的統(tǒng)一格式的勞務(wù)合同。勞務(wù)合同范本中明確了雙方的權(quán)利義務(wù)責(zé)任，規(guī)定了勞務(wù)人員的工作內(nèi)容、工資領(lǐng)取發(fā)放、勞動保險等條款。第三，簽訂勞務(wù)合同后，要求勞務(wù)公司必須提供勞務(wù)公司與每一個勞務(wù)作業(yè)人員簽訂的個人勞動合同復(fù)印件，以保障每一位勞務(wù)作業(yè)人員的合法權(quán)益；同時勞務(wù)公司提供每一位勞務(wù)作業(yè)人員的身份證明（含姓名、性別、年齡、籍貫、身份證號等）等資料，據(jù)此，各工區(qū)按規(guī)定對勞務(wù)作業(yè)人員進行了登記造冊，記錄相關(guān)內(nèi)容。
通過上述措施，杜絕了不良勞務(wù)公司進入施工現(xiàn)場，保證了進場勞務(wù)隊基本素質(zhì)。
3. 組建架子隊，推行架子隊管理模式
作業(yè)層建設(shè)是建筑施工企業(yè)最根本、最基礎(chǔ)的工作，所有工程從圖紙落實到實物都需要作業(yè)層具體操作來實現(xiàn)，因此作業(yè)層建設(shè)是完成施工任務(wù)的關(guān)鍵因素，而架子隊建設(shè)的的好壞關(guān)系著作業(yè)層的能力高低，直接影響著工程實體的質(zhì)量。
3.1 架子隊的組建
根據(jù)文件規(guī)定每只架子隊要有以下主要管理技術(shù)人員組成，架子隊專職隊長、技術(shù)負(fù)責(zé)人，以及技術(shù)、質(zhì)量、安全、試驗、材料、領(lǐng)工員、工班長等“九大員”。以上人員與選擇好的一個或幾個勞務(wù)公司的一定數(shù)量勞務(wù)人員組成架子隊；工區(qū)根據(jù)需要可以分工序、分區(qū)段組建多個相同人員構(gòu)成的架子隊。并且以文件的形式明確工區(qū)各業(yè)務(wù)部門及架子隊“九大員”在架子隊管理運行中的工作職責(zé)。
3.2 架子隊與工區(qū)的關(guān)系
根據(jù)需要分工序、分區(qū)段組建的架子隊在實際施工過程中是受工區(qū)統(tǒng)一管理和指揮的，與工區(qū)是內(nèi)部經(jīng)濟關(guān)系，組成架子隊的勞務(wù)公司負(fù)責(zé)勞務(wù)人員的勞動關(guān)系和日常管理職責(zé)。施工現(xiàn)場所有勞務(wù)作業(yè)人員納入架子隊統(tǒng)一集中管理，由架子隊按照施工組織安排統(tǒng)籌勞務(wù)作業(yè)任務(wù)。工區(qū)對架子隊統(tǒng)一進行技術(shù)交底、物資供應(yīng)、設(shè)備配置等，從根本上保證原材料的材質(zhì)，從而保證工程質(zhì)量，同時杜絕了過去管理工作中的管理不到位、勞務(wù)作業(yè)偷工減料的現(xiàn)象。
3.3 落實檢查防止架子隊流于形式
為了杜絕文件、現(xiàn)場兩張皮，管理和實際兩回事的問題，對每一個工區(qū)成立的架子隊項目部加強日常檢查，首先:審,看是否滿足51號文件精神；第二：查，看架子隊專職隊長、技術(shù)負(fù)責(zé)人、技術(shù)、質(zhì)量、安全、試驗、材料、領(lǐng)工員、工班長等九大員是不是工區(qū)有相應(yīng)資質(zhì)和作業(yè)技能的正式職工；第三：驗，看架子隊九大員和工區(qū)相關(guān)部門責(zé)任是否清晰。從而最大限度的推行架子隊管理模式。
3.4 做好培訓(xùn)工作，提高勞務(wù)人員工作技能
高效的學(xué)習(xí)培訓(xùn)是在短時間內(nèi)提高參建勞務(wù)工的素質(zhì)和技能的最有效手段。為確保勞務(wù)工素質(zhì)、技能符合京滬高速鐵路建設(shè)施工需要，項目部依托技術(shù)業(yè)校，開展大培訓(xùn)工程，做到全員參與，過程覆蓋。重點圍繞高速鐵路標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和分部分項工程施工要求、安全生產(chǎn)培訓(xùn)等，以推進標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)為主線，將培訓(xùn)與施工生產(chǎn)緊密結(jié)合。達到全員100%培訓(xùn)，特殊崗位100%持證上崗。
3.5 對架子隊及勞務(wù)工實行動態(tài)管理
為了及時掌握架子隊的勞務(wù)人員信息，項目部要求對架子隊的勞務(wù)人員實行動態(tài)化管理。論文大全。要求各工區(qū)建立架子隊勞務(wù)人員管理臺帳，并且每月都要及時更新，對離場勞務(wù)人員辦理退場手續(xù)，完工勞務(wù)公司簽定離場協(xié)議，完善相關(guān)手續(xù)，減少法律風(fēng)險。
4. 用制度保證架子隊勞務(wù)人員的權(quán)益
4.1 項目部在濟南建設(shè)銀行開設(shè)勞務(wù)工工資專用賬戶，設(shè)立300萬勞務(wù)工資保證金，以保證勞務(wù)工的利益不受侵害。
4.2 工區(qū)按照進場勞務(wù)作業(yè)人員花名冊和每一位勞務(wù)作業(yè)人員身份證辦理銀行工資卡。根據(jù)合同約定，每月編制勞務(wù)工工資結(jié)算單，按時足額將勞務(wù)工工資劃撥到銀行，由銀行直接為勞務(wù)工發(fā)放工資，并由銀行返回發(fā)放工資對賬單（結(jié)算單），以保證勞務(wù)作業(yè)人員工資的及時足額發(fā)放。
4.3 為了解決廣大勞務(wù)工的后顧之憂，改善勞務(wù)工的待遇，項目部為參建勞務(wù)人員購買了《建筑工程施工人員團體人身意外傷害綜合保險》，維護了廣大勞務(wù)工的切身利益，為勞務(wù)人員的穩(wěn)定奠定了有力的基礎(chǔ)。
5. 總結(jié)
在推進作業(yè)層建設(shè)方面，將所有外部勞務(wù)隊伍的勞務(wù)工編入由我方九大員控制的“架子隊”，把有效、合理地使用社會勞動力資源與鐵道部倡導(dǎo)的企業(yè)“架子隊”管理模式有機的結(jié)合起來，既實現(xiàn)了對外部勞務(wù)隊伍使用的規(guī)范和管控，又符合建設(shè)單位對施工生產(chǎn)組織方式的要求，同時也滿足了建設(shè)部取消“包工頭”的相關(guān)規(guī)定。
架子隊是一種經(jīng)實踐證明較好的施工生產(chǎn)組織方式，較為理想的勞動用工管理模式。采用架子隊管理模式，能充分利用社會勞動力資源，實現(xiàn)施工企業(yè)施工現(xiàn)場管理層與作業(yè)層銜接和有效運作，防止施工現(xiàn)場質(zhì)量安全保證體系流于形式，對確保建設(shè)工程質(zhì)量和施工安全具有重大意義。論文大全。京滬項目部架子隊管理模式還處在探索總結(jié)完善階段，還有很多不足之處，項目部將繼續(xù)完善架子隊管理模式，不斷強化勞務(wù)用工管理，進一步完善勞務(wù)用工管理，為全面推行架子隊管理模式奠定基礎(chǔ)。
【參考資料】
[1]鐵道部鐵建設(shè)【2008】51號《關(guān)于積極倡導(dǎo)架子隊管理模式的指導(dǎo)意見》
[2]建設(shè)部建市【2005】131號《關(guān)于建立和完善勞務(wù)分包制度發(fā)展建筑勞務(wù)企業(yè)的意見》
中圖分類號：U231+.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
一、基處理基本原則
根據(jù)施工經(jīng)驗并結(jié)合本工程的具體情況，樁基處理應(yīng)遵循如下幾項基本原則:
(1)新托換結(jié)構(gòu)體系的承載力有足夠的保證和儲備。
(2)托換體系的總變形應(yīng)控制在原建筑物允許的局部附加變形范圍以內(nèi)。
(3)托換施工過程中必須保證把上部荷載從原來的樁基上可靠的轉(zhuǎn)換到新的托換結(jié)構(gòu)體上，并有效地控制被托換結(jié)椅在施工中的有害變形。
(4)樁基托換后應(yīng)保證區(qū)間隧道的施工安全，并嚴(yán)格控制隧道施工對新托換結(jié)構(gòu)的影響壞。
(5)樁基托換施工不得改變原建筑物的使用功能。
(6)樁基托換前后對影響范圍內(nèi)地表下沉、建筑傾斜、變形及下沉等進行嚴(yán)格的監(jiān)測，并用于指導(dǎo)施工。
二、地鐵施工中的樁基托換技術(shù)
樁基托換技術(shù)涉及專業(yè)類別多、技術(shù)含量高，樁基托換把已建成建筑物中的柱與托換梁連接起來，將建筑物上部的荷載傳遞到托換梁上，再傳遞到托換樁上。樁基托換技術(shù)的核心是已建成建筑物中的柱和新建樁基間的荷載傳遞，在托換施工過程中，結(jié)構(gòu)變形限制在設(shè)計允許的范圍。中國樁基托換技術(shù)主要有主動和被動托換技術(shù)兩種類型：
1、主動托換技術(shù)。
主動托換的結(jié)構(gòu)變形控制更主動。主動托換技術(shù)是施工前，運用頂升裝置動態(tài)調(diào)整上部荷載及變形，對新建樁和托換體系施加荷載，部分消除已建成建筑物結(jié)構(gòu)長期變形的效應(yīng)。托換建筑物的托換荷載大、變形控制要求嚴(yán)格，被托換樁隨托換梁一起上升，使上部建筑物荷載全部轉(zhuǎn)移到托換梁上，通過頂加載，部分消除新樁和托換結(jié)構(gòu)的變形，使結(jié)構(gòu)變形控制在較小范圍。
2、被動托換技術(shù)。
被動托換技術(shù)一般用于托換結(jié)構(gòu)荷載較小的建筑物，在施工安全上可靠性較低。被動托換技術(shù)的原樁上部結(jié)構(gòu)荷載在施工過程中，隨托換結(jié)構(gòu)的變形被動地轉(zhuǎn)換到新樁，托換后無法調(diào)控上部結(jié)構(gòu)的變形。當(dāng)托換建筑物荷載小、變形要求不高時，在托換結(jié)構(gòu)的托換樁切除后，可不采取其它調(diào)節(jié)變形，直接將上部荷載通過托換梁傳遞到新樁。不調(diào)節(jié)托換后樁和結(jié)構(gòu)變形，由托換結(jié)構(gòu)承受變形的能力控制上部建筑物的沉降?；A(chǔ)托換技術(shù)難度高、造價較高、工期長，必須精心設(shè)計、安全施工，施工前要詳細勘察建筑物的地基情況，詳細了解已建成建筑物的樁基的類型和結(jié)構(gòu)受力情況，以便確定合適的托換樁和技術(shù)。為保障工程順利實施，需要特別重視以下幾個問題：
（1）對整體結(jié)構(gòu)性能的充分了解。結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的調(diào)查與分析十分重要，特別是對結(jié)構(gòu)目前受力性能和主材性能分析。
（2）根據(jù)已建成建筑結(jié)構(gòu)和周圍建筑物的環(huán)境，確定托換結(jié)構(gòu)類型及托換施工方法。
（3）保障已建成建筑物和新施工建筑物結(jié)構(gòu)的托換點處連接。在基礎(chǔ)托換中，有可能因為應(yīng)力集中而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞。
（4）托換方案的選擇受到場地的限制、降水、基礎(chǔ)開挖等多種因素的制約。由于地基條件的復(fù)雜性、基礎(chǔ)型式的不同、地基與基礎(chǔ)相互作用等多種原因，需要采取嚴(yán)密的監(jiān)測反饋措施，全面監(jiān)控施工過程。
三、樁基托換的主要施工工藝。
1、樁基托換鉆孔樁施工。
托換鉆孔樁依據(jù)其直徑的不同可分為兩種類型，因為有的托換樁之間的間距過小，所以普通的鉆機不能滿足施工的需求，于是對鉆機鉆桿以及鉆頭都進行餓改造，在遇到無法鉆進的情況時，改用小型的沖孔鉆機鉆進，從而加快了鉆孔樁的施工效率，保護了周邊的建筑物。鉆孔樁施工是一種比較成熟的施工工藝，但由于施工時受到施工環(huán)境的影響，因此，必須進行施工工藝和設(shè)備的改善。
2、基坑支護以及開挖。
基坑開挖的深度較深，以及受施工環(huán)境的限制，選擇進行放坡分段分層開挖，采用人工開挖加上小型挖掘機開挖；安排足夠的施工人員，盡快完成基坑的開挖工作。鋼板樁和旋噴樁共同進行支護的支護方式。
3、臨時性鋼支架以及吊扣軌施工。
在樁基托換過程之中，為確保廣深鐵路橋的正常運營，在樁基施工之前，需設(shè)置臨時性的鋼支架。這種臨時鋼支架選用的是微型嵌巖鋼管群樁。微型嵌巖鋼管群樁的施工方法是:先使用地質(zhì)鉆機進行鉆孔，然后放入鋼管，再將孔內(nèi)以及樁基沉渣清除干凈，灌入碎石子，注入水泥漿，就形成了鋼管樁。為確保施工的絕對安全，還要進行吊扣軌加固的施工。于工字鋼梁頂部擺放不同型號的H 型工字鋼分別作為吊扣的縱梁和橫梁。
4、樁帽以及托換梁施工。
樁帽之間的鋼筋密度較大，并且要灌入混凝土，在樁帽頂面要預(yù)留錨固鋼墊板。樁帽是托換梁受力轉(zhuǎn)移到新樁的主要結(jié)構(gòu)，它可以承托千斤頂與臨時可調(diào)支座。樁基托換施工中最關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)就是托換梁施工。托換梁施工采用縱向其后張預(yù)應(yīng)的體系。托換梁和承臺之間是通過梁托承臺進行聯(lián)系的。托換梁的施工的工藝流程主要為：澆注硂墊層、新舊硂界面處理、鋼筋綁扎、澆注結(jié)構(gòu)硂以及硂養(yǎng)護。托換梁混凝土用商品防水混凝土，混凝土的澆注過程要連續(xù)，澆注完畢后，要進行灑水養(yǎng)護，從而保持混凝土表面的濕潤，避免出現(xiàn)混凝土開裂的現(xiàn)象。
5、加載托換施工。
在樁頂和托換梁之間要預(yù)留一定的距離升頂加載空間，在升頂?shù)倪^程中，支座隨千斤頂?shù)纳叨?。若千斤頂突然出現(xiàn)故障，則支座能夠起到臨時支撐的作用。托換梁能否荷載轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵在于加載升頂與張拉預(yù)應(yīng)力的協(xié)調(diào)，為避免因荷載的突變而導(dǎo)致的事故，需要嚴(yán)格控制頂力。托換完畢后，澆注托換梁與樁頂間的混凝土。
6、圍堰施工。
進行圍堰施工的主要目的在于：將橋梁下的水抽取干凈。首先在鋼板樁的頂部做圍堰，并在圍堰與鋼板樁上鉆出合適的洞，用螺紋鋼使圍堰和鋼板樁貫穿起來，再把螺紋鋼焊在型鋼上，清除圍堰的表層淤泥以及雜土，排放出圍堰內(nèi)的積水，及時修整圍堰的內(nèi)坡，補土夯實，并且在圍堰的中間用袋裝土以及黏土填實，從而防止?jié)B漏問題的出現(xiàn)。
四、施工注意事項
1、植筋鉆孔若碰到鋼筋應(yīng)立即移位再鉆。以免傷害原鋼筋；
2、植筋前必須將鉆孔沖干凈，保證膠結(jié)質(zhì)量；
3、托換梁施工前。新舊混凝土表面必須鑿毛，深度宜為10em～20em，然后將鑿毛面用水沖洗干凈，并充分濕潤；
4、托換梁混凝土澆筑前4h內(nèi)，必須在鑿毛面上涂刷環(huán)氧乳液水泥漿界面處理劑；
5、托換梁預(yù)頂施工分級進行，要求在施工中要做到準(zhǔn)備充分，操作細微，監(jiān)控嚴(yán)密，措施安全可靠。
6、對建筑物及基礎(chǔ)沉降量、裂縫變化等的監(jiān)測貫穿整個基礎(chǔ)托換施工過程，直至拆除臨時托換梁和監(jiān)測結(jié)果穩(wěn)定后。
【參考文獻】
[1]宋偉.孫明偉地鐵基坑工程中開挖方案對施工成本及工期的影響[期刊論文]-科技信息2011(4)
主管單位：湖南省交通廳
主辦單位：湖南省交通科學(xué)研究院
出版周期：雙月刊
出版地址：湖南省長沙市
語
種：中文
開
本：16開
國際刊號：1674-0610
國內(nèi)刊號：43-1481/U
郵發(fā)代號：
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：1975
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核心期刊：
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽：
Caj-cd規(guī)范獲獎期刊
鐵路旅客車站，特別是大型和特大型旅客車站是城市重要的交通樞紐，城市中的各種交通工具幾乎都在這里匯集。每天都會有大量流動的旅客在這里集散，特別是在節(jié)假日出行的高峰時刻，給整個車站的疏導(dǎo)、安全與管理帶來了很大的問題。如何使來站、離站的大量旅客形成有序流動，如何方便旅客了解車站內(nèi)設(shè)置的各種功能場所及相關(guān)設(shè)施的位置，這一方面體現(xiàn)在車站整體布局與城市交通系統(tǒng)的銜接和車站使用功能及流線設(shè)計上，同時還與合理設(shè)置在車站內(nèi)的各種公共信息標(biāo)志和引導(dǎo)標(biāo)志有著很大關(guān)系。
鐵路旅客車站設(shè)置的各種列車動態(tài)綜合顯示屏(圖1)，售票和檢票顯示屏，行李、包裹管理服務(wù)顯示屏，多媒體查詢，廣播和靜態(tài)標(biāo)志構(gòu)成了完整的車站公共信息服務(wù)系統(tǒng)。信息的傳遞可以采用動態(tài)形式，也可以采用靜態(tài)的形式，或采用動態(tài)靜態(tài)相結(jié)合的形式。本文提到的“靜態(tài)標(biāo)志”主要是相對于車站內(nèi)設(shè)置的由電子屏幕“動態(tài)顯示”的有關(guān)旅客列車到發(fā)信息而言，靜態(tài)標(biāo)志主要是指顯示固定圖形、符號、文字等公共信息的標(biāo)志。靜態(tài)標(biāo)志一般由導(dǎo)向標(biāo)志(圖2)、位置標(biāo)志(圖3)、安全標(biāo)志(圖4)、疏散標(biāo)志(圖5)等組成。
公共信息標(biāo)志是現(xiàn)代化公共建筑人性化服務(wù)的重要體現(xiàn)方式。建立完善的旅客信息系統(tǒng)，不僅可以提高旅客車站的人性化管理和服務(wù)效果及工作效率，同時還可使旅客在不用問詢的情況下，在位置標(biāo)志或?qū)驑?biāo)志的引導(dǎo)下就可以毫無障礙地到達目的地。這樣，不僅減輕了旅客車站工作人員的壓力，同時也給旅客提供了便利條件。
目前，鐵路旅客車站設(shè)置的靜態(tài)標(biāo)志尚不夠系統(tǒng)和完善，也缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，為此，鐵道部專門組織修訂了《鐵路旅客車站信息系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(tb10074)。該規(guī)范依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合鐵路旅客車站的功能布局和流線特點，并根據(jù)旅客車站的使用功能對信息標(biāo)志進行了分類，明確了鐵路旅客車站靜態(tài)標(biāo)志的設(shè)置原則和使用要求，使不同功能的標(biāo)志之間即互有區(qū)別又易于辨識。這對推動和規(guī)范全國鐵路旅客車站信息標(biāo)志的設(shè)置和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)奠定了基礎(chǔ)。
1導(dǎo)向標(biāo)志
導(dǎo)向標(biāo)志是按旅客到站和離站流線設(shè)置的重要引導(dǎo)標(biāo)志，在大型車站，特別是一些特大型車站一般會有城市地下鐵道或高架輕軌鐵道引入車站，從目前城市交通發(fā)展形勢來看，大型和特大型鐵路旅客車站將會隨著城市交通系統(tǒng)的現(xiàn)代化，逐步發(fā)展成為集地下鐵道、地上高架輕軌及公共汽車交通等綜合性的城市交通樞紐。車站也將會逐步采用多通道的立體廣場形式加快旅客的疏導(dǎo)。當(dāng)車站很大、設(shè)施又多，且地上、地下有多個方向的進站和出站口時，很容易使第一次到達車站的旅客失去方向感。所以，進站導(dǎo)向標(biāo)志應(yīng)該從旅客進入車站廣場的公共交通站點、出租車站、停車場和城市軌道交通站點等進入車站范圍的起點開始設(shè)置，并沿進站流線引導(dǎo)旅客至售票處、進站口、候車室檢票口、直至站臺。出站導(dǎo)向標(biāo)志應(yīng)該從站臺開始設(shè)置，沿旅客出站流線引導(dǎo)旅客至出站口、公共交通站點、出租車站、停車場和城市軌道交通站點。導(dǎo)向標(biāo)志應(yīng)該按通向目標(biāo)的最佳路線進行布置，而且標(biāo)志應(yīng)該非常醒目，有很好的連續(xù)性，使旅客在視線之內(nèi)很容易看到。另外，在道路和通道的節(jié)點處由于方向發(fā)生改變，特別是當(dāng)通往多個方向或多個目標(biāo)時，如果沒有導(dǎo)向標(biāo)志會使旅客感到迷茫。所以，在這些地方應(yīng)該設(shè)置指示方向明確的通往不同方向、不同目標(biāo)的導(dǎo)向標(biāo)志。這樣，就可以使旅客很容易在標(biāo)志的引導(dǎo)下到達目的地。
對于較小的鐵路旅客車站，由于車站規(guī)模很小，目標(biāo)基本都在旅客的視野范圍之內(nèi)，車站可以根據(jù)實際情況僅設(shè)置一些位置標(biāo)志就可以達到目的了。
鐵路旅客車站內(nèi)設(shè)置的無障礙通道和無障礙設(shè)施應(yīng)該按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《城市道路和建筑無障礙設(shè)計規(guī)范》(jgj50-2001)、《鐵路旅客車站無障礙設(shè)計規(guī)范》(tb10083-2005)和《公共信息導(dǎo)向系統(tǒng)設(shè)置原則與要求第1部分：總則》(gb／t15566．1)的有關(guān)規(guī)定設(shè)置無障礙標(biāo)志。
當(dāng)車站內(nèi)的無障礙流線與普通旅客進出站流線分開設(shè)置時，導(dǎo)向標(biāo)志應(yīng)該根據(jù)殘疾人的特點在地面設(shè)置盲道(圖6)，并在有扶手或欄桿處設(shè)置明顯的帶有提示性質(zhì)的盲文；另外，車站內(nèi)走動的人很多，坐輪椅旅客的視線很容易受到干擾，所以應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整導(dǎo)向標(biāo)志的設(shè)置位置和設(shè)置間距(圖7)
2位置標(biāo)志
位置標(biāo)志是設(shè)置在旅客車站內(nèi)表示設(shè)施和場所位置及提供管理、服務(wù)功能性質(zhì)的圖形信息標(biāo)志。國家標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)在公共場所設(shè)置位置標(biāo)志的公共信息圖形標(biāo)志的內(nèi)容很多，鐵道部客運管理部門也根據(jù)鐵路旅客車站客運服務(wù)的特點，正在編制適用于鐵路客運服務(wù)的相應(yīng)圖形符號標(biāo)準(zhǔn)。目前，在鐵路旅客車站為旅客提供服務(wù)的場所和設(shè)施主要有以下這些：
(1)車站范圍內(nèi)設(shè)置的公共交通站點、停車場、出租車站點、城市軌道交通站點；
(2)售票處(自動售票機)、進站口、行李托取和包裹辦理處、候車(區(qū))室、檢票口、站臺、天橋和地道的各出人口、出站口；
(3)國境站和口岸站的海關(guān)、邊防檢查、衛(wèi)生檢疫、動植物檢疫、免稅店；
(4)旅客車站公共區(qū)內(nèi)設(shè)置的問詢處、醫(yī)務(wù)室、公安值班室；
(5)行李寄存、無障礙設(shè)施、母嬰服務(wù)設(shè)施、公用電話、飲水處、盥洗間、廁所、商業(yè)零售、小型餐飲、郵政、自動取款機等。
以上這些位置和設(shè)施均應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)或鐵道部有關(guān)規(guī)定設(shè)置與其功能相適應(yīng)的圖形信息標(biāo)志。
3平面圖和信息板
除設(shè)置位置標(biāo)志外，鐵路旅客車站設(shè)置的平面示意圖和信息板也是展示服務(wù)功能信息非常重要的內(nèi)容。特別是一些較大的站，一般設(shè)有立體廣場或地下廣場或有與城市軌道交通相結(jié)合設(shè)施，另外站內(nèi)還設(shè)有很多公共服務(wù)設(shè)施，進出通道較多，流線復(fù)雜。旅客在進入或離開車站時，很想明確自己的位置和想要達到的處所。當(dāng)車站的人口處和出口處設(shè)置有與實際設(shè)置功能相一致的圖形標(biāo)志和旅客當(dāng)前位置的總平面示意圖和各層的平面示意圖時，旅客會對自己的位置和整個車站的功能布置情況一目了然，這樣旅客很容易找到想要到達的區(qū)域。所以，較大一些的鐵路旅客車站應(yīng)該在旅客進站處或集散廳、出站處設(shè)置車站總平面示意圖(圖8)，站房各層也應(yīng)該在主要出入口處設(shè)置相應(yīng)層面的平面示意圖和信息板(圖9)。
4安全標(biāo)志
鐵路旅客車站的站臺、進出站通道、候車室等是人員比較密集的場所，特別是節(jié)假le和季節(jié)性客運高峰時段，就更加密集，大量旅客行走在進站和出站口、自動扶梯、樓梯等處，并聚集在檢票口處等候檢票。有的高架候車室的檢票口平臺距樓梯很近，當(dāng)大量旅客托帶行李由平臺下樓梯時，后面的旅客很可能由于前面人多看不到臺階，踏空摔倒，所以很容易發(fā)生危險。另外，有始發(fā)和終到列車的車站，大量旅客同時擁擠在進站口或出站口、通道的樓梯或自動扶梯等處，也非常容易發(fā)生危險，大量人員高密度的聚集，在擁擠的情況下隨時會發(fā)生危險，這一點應(yīng)該引起車站管理的高度重視。尤其對老人、兒童、孕婦和攜帶嬰幼兒的婦女，在這些人員較多的場所更容易發(fā)生危險。所以，應(yīng)該在人員流動密集的場所、平面位置發(fā)生變化的位置和其他必要處所，在加強疏導(dǎo)的同時，應(yīng)該設(shè)置醒目的提示標(biāo)志，提前并及時告知旅客，使其注意安全，主動避免傷害事件的發(fā)生。2004年11月13el，印度首都新德里鐵路車站發(fā)生了數(shù)百旅客踩踏的安全事故，結(jié)果造成5人死亡，數(shù)十人受到嚴(yán)重傷害。國內(nèi)的某些場所也曾發(fā)生過類似的擁擠踩踏事件。因此，此類似事件的慘痛教訓(xùn)應(yīng)該引起高度警惕，引以為鑒。
另外，站臺也是容易發(fā)生事故的場所，特別是設(shè)有高站臺的車站，雖站臺邊緣有明顯的黃色安全警戒線，但還是容易發(fā)生旅客掉下站臺的事故?，F(xiàn)代化的地鐵車站為了防止此類事故的發(fā)生甚至設(shè)置了全封閉的安全門。由于鐵路車站不同于地鐵車站，無法設(shè)置全封閉的安全門，但可以在旅客進入站臺后的明顯位置，設(shè)置告知旅客進入站臺后的安全注意事項和站臺安全區(qū)的標(biāo)志。特別是有一些中間站，通常還會有一些列車貼近站臺高速通過，為了保護站臺上人員的安全，有些車站在站臺上還設(shè)置了安全護欄。在這些安全設(shè)施的明顯位置應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的禁止標(biāo)志、警告標(biāo)志和安全提示標(biāo)志(圖10，圖11)。
禁止標(biāo)志、警告標(biāo)志和安全提示標(biāo)志是防止旅客誤走、誤動引發(fā)人身傷害和其他安全事故的重要標(biāo)志。因為沒設(shè)安全標(biāo)志或安全標(biāo)志設(shè)置不當(dāng)引發(fā)的教訓(xùn)很多。因此，在旅客活動的場所凡有可能因誤走、誤動、不了解情況會發(fā)生安全事故的處所，都要按國家的有關(guān)規(guī)定設(shè)置安全標(biāo)志。
5疏散標(biāo)志
疏散標(biāo)志是在緊急情況保證旅客沿疏散通道逃生的重要標(biāo)志(圖12，圖13)，尤其為在地面上設(shè)置的燈光型疏散標(biāo)志，這對中型及以上較大車站非常重要，特別是大型和特大型車站。當(dāng)有城市軌道交通引人車站時，由于通道較多，設(shè)置明顯的疏散標(biāo)志，在緊急情況下可幫助旅客辨明逃生方向，這對于沒有受過緊急疏散訓(xùn)練的旅客，在突發(fā)事件的情況下疏散標(biāo)志的作用就顯得非常重要。有關(guān)安全疏散標(biāo)志的設(shè)置要求，現(xiàn)行國家《建筑設(shè)計防火規(guī)范》( gb50016-2006)已有規(guī)定。但對總建筑面積大于5 000 m2的鐵路旅客車站站房，規(guī)范中沒有明確提出要在主要疏散通道的地面上設(shè)置燈光型疏散標(biāo)志的要求?？紤]到旅客車站是人員密集的公共場所，尤其在季節(jié)性高峰時段，其人員密度要遠遠大于地上商場。另外，逛商場內(nèi)的顧客一般不會隨身攜帶行李，攜帶嬰幼兒的顧客比例也很少。
所以，為保證在突發(fā)事件的情況下順利疏散、確保旅客的安全，依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》( gb50016-2006 )第11. 3. 5條“下列建筑場所應(yīng)在其內(nèi)疏散走道和主要疏散線路的地面上增設(shè)能保持視覺連續(xù)的燈光疏散指示標(biāo)志或蓄光疏散指示標(biāo)志”中第3款“總建筑面積超過5 000 m2的地上商場”的要求，應(yīng)該考慮在“總建筑面積大于5 000 m2的站房應(yīng)在疏散走道和主要疏散線路的地面上，設(shè)置保持視覺連續(xù)性的燈光型疏散指示標(biāo)志或蓄光型疏散指示標(biāo)志”。
6文字標(biāo)志
靜態(tài)標(biāo)志在使用文字標(biāo)志時，應(yīng)該采用國家規(guī)定使用的規(guī)范漢字和有關(guān)文字書寫格式。文字表述的內(nèi)容應(yīng)該簡潔、含義明確。文字標(biāo)志又分為單一文字標(biāo)志、文字輔助標(biāo)志(圖14)和文字補充標(biāo)志(圖15)當(dāng)文字標(biāo)志中使用多種文字時，文字標(biāo)志的含義應(yīng)當(dāng)以中文為主，在視覺上中文也應(yīng)比其他文字醒目。
在少數(shù)民族自治區(qū)域使用民族文字時，應(yīng)當(dāng)尊重少數(shù)民族語言文字使用規(guī)則。如內(nèi)蒙古和西藏自治區(qū)對蒙漢和藏文字的應(yīng)用就有專門規(guī)定，要求文字橫寫時蒙文和藏文在上漢字在下，或蒙文在前漢字在后、藏文在左漢字在右。其他少數(shù)民族自治區(qū)域可能也有類似的規(guī)定。當(dāng)既有少數(shù)民族文字又有漢字，同時還有外文時，其文字使用規(guī)則應(yīng)該依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定和民族自治區(qū)政府的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。對有多個少數(shù)民族共同居住的自治區(qū)域，需要使用哪一個民族的文字和文字應(yīng)用的準(zhǔn)確性，應(yīng)該征求省或自治區(qū)政府有關(guān)部門的意見。
7結(jié)語
【摘 要】本實用新型的地鐵隧道結(jié)構(gòu)形式，包括隧道承壓部分、填充材料部分和外部保護層，這種隧道結(jié)構(gòu)通過在隧道管壁之間進行填充新型材料，可以延續(xù)使用目前的盾構(gòu)法，只需改變管片的形式，按照新的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)管片，繼而以管片的形式進行拼裝，不用改變施工工法。新型隧道同時可以根據(jù)不同地區(qū)的不同地質(zhì)條件和周邊環(huán)境要求選擇減振為主、減噪為主或防漏水為主的材料，通過中間的材料吸收列車經(jīng)過時產(chǎn)生的震動與噪音，從而達到減振減噪的效果。
關(guān)鍵詞 新型隧道結(jié)構(gòu)；減振減噪；填充材料
0 引言
自地鐵開始運行以來,地鐵對周邊環(huán)境的振動影響已經(jīng)引起人們的關(guān)注。①由于機車運行產(chǎn)生的振動通過鋼軌、道床結(jié)構(gòu)源源不斷的傳遞到地面建筑物，造成地面建筑物振動，危及建筑物自身安全；一輛列車通過后能夠造成地面建筑物振動10s左右，而每小時通過的列車高達30對，因此建筑物振動時間占地鐵運營時間的15%左右，長時間的振動嚴(yán)重影響到人們生活、工作及休息；②列車形式產(chǎn)生的振動被多輛列車不斷放大后，使隧道內(nèi)整體道床負(fù)荷增加，在振動加速度的作用下，將大部分作用力傳遞給鋼軌扣件，極易使扣件斷裂，造成行車安全；產(chǎn)生的振動在傳遞到隧道結(jié)構(gòu)的同時也在源源不斷的傳遞到車輛本身，影響機車使用壽命，振動也給乘客帶來不舒適。因此對于大部分運營里程都在地下的鐵路來說，研究地鐵振動規(guī)律及其控制方法就具有非常重要的意義。
據(jù)調(diào)查研究顯示，鐵道部勞動衛(wèi)生所通過對我國幾個典型城市的鐵路環(huán)境振動的現(xiàn)場實測，考察了鐵路沿線居民區(qū)受列車運行引起的環(huán)境振動污染現(xiàn)狀,測試結(jié)果表明,離軌道中心線30m之內(nèi)的振級大部分接近80dB。這超出了《城市區(qū)域環(huán)境振動標(biāo)準(zhǔn)》(GB 10070-88)規(guī)定的城市“混合區(qū)”晝間75dB及夜間72dB的要求。這樣高的振級將極大地影響地鐵沿線居民的日常生活及身心健康。[1]1977年, Rucker對柏林地鐵雙線區(qū)間隧道列車振動進行過試驗研究,1979年Dawn和Stan worth研究了鐵路運行所產(chǎn)生的地面振動,1982年英國倫敦運輸科學(xué)顧問室進行了地鐵區(qū)間隧道振動試驗。瑞士聯(lián)邦鐵路和國際鐵路聯(lián)盟(UIC)實驗研究所(ORE)從改善線路結(jié)構(gòu)的角度提出了降低地鐵列車振動對附近地下及地面結(jié)構(gòu)振動影響的途徑。[2]美國G.P.Wills on等提出了通過改善道床結(jié)構(gòu)形式(采用浮置板道床)和改革車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)造以減少輪軌接觸力的方法,降低地鐵車輛引起的噪聲和振動的建議。[3]因此分析地鐵產(chǎn)生振動的原因、研究振動機理、提出減振措施顯得十分重要。
本文研究的一種新型的地鐵隧道結(jié)構(gòu)形式，這種隧道結(jié)構(gòu)通過在隧道管壁之間進行填充新型材料，選擇減振為主、減噪為主或防漏水為主的材料，通過中間的填充材料吸收列車經(jīng)過時產(chǎn)生的震動與噪音，從而達到減振減噪的效果。
1 創(chuàng)新原理
目前，地鐵振動帶來的危害不容小覷，解決方案主要分為主動減振和被動減振兩種，主動減振主要是通過科技發(fā)展，減少制作誤差，定期保養(yǎng)維修線路，但這些只能降低振動能量，而不能避免振動，被動減震地鐵施工中主要運用的減振方法是采用減振道床，其中包括：一般減振整體道床、橡膠減振墊浮置板整體道床、鋼彈簧浮置板道床。地鐵的減振措施主要集中在通過道床和扣件來進行，能起到一定的減振效果，但不能達到大范圍的減振和減噪作用。因為目前的六種主要隧道結(jié)構(gòu)形式（半襯砌結(jié)構(gòu)，厚拱薄墻襯砌結(jié)構(gòu)，直墻拱形襯砌結(jié)構(gòu)，曲墻襯砌結(jié)構(gòu)，復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)，連拱隧道結(jié)構(gòu)）主要都只從受力的角度考慮，沒有把受力和減振減噪結(jié)合起來考慮的。并且城市土地資源緊缺，由于震動緣故，在兩條隧道之間或者隧道與建筑之間需要一定的安全距離，加大了土地用量。居民區(qū)旁的隧道還會因為噪音問題給居民帶來不便。
本文研究了一種新型的地鐵隧道結(jié)構(gòu)形式，其包括隧道承壓部分、填充材料部分和外部保護層，這種隧道結(jié)構(gòu)可以延續(xù)使用目前的盾構(gòu)法，只需改變管片的形式，按照新的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)管片，繼而以管片的形式進行拼裝，不用改變施工工法。此新型隧道在原隧道結(jié)構(gòu)上進行改進，使隧道結(jié)構(gòu)在承受各種外力的基礎(chǔ)上，能夠通過中間的材料吸收列車經(jīng)過時產(chǎn)生的振動與噪音，從而達到減振減噪的效果。同時，在填充材料的選擇上有多種形式，可以根據(jù)不同地區(qū)的不同地質(zhì)條件和周邊環(huán)境要求選擇減振為主、減噪為主或防漏水為主的材料，來達到不同的目的。
2 工作原理
本文所研究的新型隧道結(jié)構(gòu)采用的技術(shù)方案如下：
在原隧道管片基礎(chǔ)上，多加一層填充材料和保護層，可以按照原來管片形式分為3塊標(biāo)準(zhǔn)塊、2塊鄰接塊、和1塊封頂塊，也稱K塊，用原來的施工工法（盾構(gòu)法）進行隧道開挖和管片的拼裝。同時中間填充材料的選擇上有多種形式，新型隧道結(jié)構(gòu)的承重部分主要起承受列車重量、隧道管壁自重、各種設(shè)備重量及列車經(jīng)過時的各種力；中間的填充部分可以按不同的功能要求起到減震、降噪、防水等作用；最外面的保護層起保護填充材料和承受周圍水土壓力的作用。三部分的結(jié)合可以使隧道在起承壓作用的同時，還可以起到減震、降噪、防水等輔助作用。
3 結(jié)束語
在當(dāng)今地下空間、地下隧道發(fā)展技術(shù)日新月異的時代，地鐵軌道的減振問題已是一種不可避免且不可回避的問題，地鐵減振已成為各國地鐵建設(shè)的主要研究課題。目前我國主要解決的方法是在道床結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間填充具有一定剛度和彈性的物質(zhì)，如橡膠、彈簧等，各種減振材料的研發(fā)。[4]本論文從隧道結(jié)構(gòu)的方面出發(fā)，致力于通過隧道自身來降低隧道的振動。本文采取了一種全新的減振形勢，超脫于現(xiàn)有的改變軌道形式或扣件形式的技術(shù)，從隧道結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)來達到減振的目的，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本新型隧道結(jié)構(gòu)具有如下有益效果：
（1）本隧道形式通過隧道管壁來起到減振降噪的作用，而不僅僅是依靠扣減或者道床，會有更加明顯的效果。
（2）本隧道形式采用本實用新型隧道結(jié)構(gòu)形式不用改變施工工法，仍就可以使用盾構(gòu)法，具有顯著性應(yīng)用價值。
（3）本隧道形式可以根據(jù)不同地區(qū)的不同地質(zhì)條件來選用以不同功能為主的填充材料，具有較高的靈活性。
參考文獻
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1.引言
重載運輸因其具有顯著的經(jīng)濟效益，在世界許多國家得到重視并迅速發(fā)展，重載運輸已被國際公認(rèn)為鐵路貨運發(fā)展的方向。鐵路重載運輸由于貨車軸重大，列車編組數(shù)量多，載重高等特點，其運輸組織特點遠比普通的貨物列車要復(fù)雜，承擔(dān)的安全風(fēng)險也大。因此，重載列車的開行對運輸組織、行車安全和設(shè)備安全均提出了嚴(yán)格的要求。
文獻[1]對重載列車運輸安全問題深入研究，探究了列車制動安全問題和線路橋梁設(shè)備安全問題并提出了相應(yīng)的解決對策[1]。文獻[2]分析了機車、線路等因素對重載鐵路行車安全影響[2]。文獻[3]從人員、設(shè)備、環(huán)境、管理等四個方面分析了影響鐵路運輸安全的因素，并構(gòu)建了鐵路運輸安全評價指標(biāo)體系[3]。文獻[4]構(gòu)建了重載列車安全評價指標(biāo)體系[4]。本文在已有研究的成果的基礎(chǔ)上，對鐵路重載運輸安全評價展開研究，以期為重載鐵路運輸安全評價提供科學(xué)的評價標(biāo)準(zhǔn)。
2重載運輸安全評價指標(biāo)體系
2.1評價指標(biāo)體系建立
通過分析鐵路運輸安全生產(chǎn)和管理的實際情況，結(jié)合已有相關(guān)研究成果，遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、易操作性以及定性與定量分析相結(jié)合原則，建立鐵路重載運輸安全綜合評價指標(biāo)體系[8-11]，見表1。
3 鐵路重載運輸安全等級綜合評判物元模型
重載運輸安全評價指標(biāo)體系涉及28個二級指標(biāo)，其中有定量指標(biāo)，也有難以定量表述的定性指標(biāo)，選擇一種適于定性定量指標(biāo)混合、規(guī)模大的多指標(biāo)綜合評價方法，是重載運輸安全評價的關(guān)鍵。物元理論評價方法利用物元分析法建立事物多指標(biāo)性能參數(shù)的評定模型，通過關(guān)聯(lián)函數(shù)和關(guān)聯(lián)度來判斷評價事物屬于某集合的程度，能夠較完整地反映事物質(zhì)量的綜合水平。具體步驟如下：
3.1 確定待評物元
3.2 經(jīng)典域及節(jié)域物元
3.3 關(guān)聯(lián)函數(shù)
重載運輸安全等級由待評物元與各等級物元的關(guān)聯(lián)度確定，關(guān)聯(lián)度計算式為：
3.4 確定指標(biāo)權(quán)重
表1中28個指標(biāo)對重載運輸安全等級的影響程度不同，應(yīng)根據(jù)各指標(biāo)作用大小分別賦不同的權(quán)重?？紤]到重載運輸安全等級影響因素較多，本文采用專家咨詢法和模糊統(tǒng)計法，通過每位專家的指標(biāo)權(quán)重，用加權(quán)平均法得到各指標(biāo)的綜合權(quán)重見表3。
3.5 計算綜合關(guān)聯(lián)度，確定重在運輸安全等級
綜合關(guān)聯(lián)度是權(quán)系數(shù)與關(guān)聯(lián)度的乘積，即：
4 實例
本文以某一重載運輸線為例，具體量化數(shù)據(jù)見表4。利用本文構(gòu)造重載運輸安全綜合評價物元模型對其安全狀況進行實證分析。
根據(jù)MATLAB編程求解可得各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度：
因此，該線重載運輸安全綜合評價屬于安全等級。與實際情況是相符合的。
結(jié)論
（1）本論文對重載運輸安全評估分析進行了深入分析，結(jié)合重載運輸?shù)奶匦越⒘酥剌d運輸安全綜合評價指標(biāo)體系，運用物元理論對重載運輸安全等級進行了綜合評價。并結(jié)合實例對其安全狀況進行了評價，結(jié)果符合重載運輸實際情況。
（2）本文構(gòu)建的重載運輸安全評價物元模型，有些問題尚待深入研究。比如，如何更合理的劃分評價等級，如何合理構(gòu)造經(jīng)典域、節(jié)域物元及關(guān)聯(lián)函數(shù)，使得評價結(jié)果更符合實際。
參考文獻
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中圖分類號：U238文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：
一．引言
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的高速鐵路已經(jīng)進入了大規(guī)模的建設(shè)階段。我們所說的高速鐵路，就是指那些能夠使旅客列車的最高運行速度高于200千米每小時的鐵路。在我國當(dāng)前主要是依據(jù)鐵道部在2003年制定頒布的《京滬高速鐵路測量暫行規(guī)定》來進行高速鐵路平面測量工作的。在我國高速鐵路的發(fā)展相對較晚，可以說還是一個新的事物。因為高速鐵路使得旅客列車的行車速度大大提高，所以就會給鐵路的建設(shè)帶來一些新的挑戰(zhàn)和問題，理所當(dāng)然對高速鐵路平面的工程測量工作也帶來了新的挑戰(zhàn)。在我國，高速鐵路工程測量的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范還沒有正式的制定，其中還有許多的問題要進一步的研究和探討。所以本文就針對一些具體的問題作了簡單的探討。
二．高速鐵路平面控制測量布設(shè)的原則
我國《京滬高速鐵路測量暫行規(guī)定》中的相關(guān)條文指出，高速鐵路的測量全過程為：通過我國國家三等大地點測量加密GPS點，在GPS點的基礎(chǔ)上做鐵路五等導(dǎo)線測量，利用導(dǎo)線點測設(shè)線路中線控制點和鋪設(shè)軌道。
當(dāng)前如果是新建鐵路，那么在其勘測中，一些鐵路的勘察設(shè)計部門也正在努力的尋求一些方法來改進鐵路勘測的流程，這個過程中提出了一次布網(wǎng)的方法，這種方法就是把各個階段的控制點一次性的布設(shè)成為同一個等級，與此同時統(tǒng)一其平差測量的控制網(wǎng)，使的初測、航測、定測以及施工各個階段的測量都可以在同一控制網(wǎng)的控制下，這樣可以大大的減少工序，大幅度的提高測量效率。
當(dāng)鐵路在運行階段的時候，為了使軌道的結(jié)構(gòu)保持著良好的狀態(tài)，就必須加強對軌道的平順度以及整體幾何形狀進行定期的檢測。所以，控制測量還必須能夠滿足運行階段的高速鐵路檢測的標(biāo)準(zhǔn)和要求。
我國的高速鐵路一般采用GPS測量法進行首級平面控制測量，也就是在沿線路大概每隔5m左右的距離設(shè)置一對互通視點，在定位時必須要保證其長期有效且穩(wěn)定。如果在線路的定測和初測階段時，要盡可能的利用GPS RTK來進行控制點的加密以及線路的中線測量。如果有一些不方便采用GPS RTK測量的路段，則可以采用GPS測量加密之后，再來布設(shè)線路初測以及定測的導(dǎo)線，集中來進行高速鐵路中線的測量。對于一些大中型的構(gòu)筑物，如果要布設(shè)其施工控制網(wǎng)，那么構(gòu)筑物的軸線位置必須滿足線路的整體形狀的一些要求。也就是說要在其鋪軌之前，布設(shè)精度較高的導(dǎo)線，以此來滿足測量軌道的整體形狀的要求。
三．高速鐵路平面控制測量的精度要求
根據(jù)德國實踐的經(jīng)驗，影響以及控制行車速度的原因有：線路平縱斷面以及線路的平順性。為此，德國鐵路對于軌道不平順限速的管理標(biāo)準(zhǔn)比較嚴(yán)。而且，國內(nèi)外一些專家的看法基本一致。這樣能夠有效保證其安全性和舒適度。
線路的平順度和控制測量精度有聯(lián)系，相對于線路形狀而言，平順度是局部的誤差。雖然采用測量的方法不容易達到高速鐵路對于線路平順度的要求。但是，也不能夠依據(jù)線路平順度的要求來作為控制測量精度的標(biāo)準(zhǔn)。下面分析一下線路平順度誤差對線路位置誤差的影響。
用直線路來討論，圖1中AB為設(shè)計直線線路位置，當(dāng)在10米處產(chǎn)生2mm不平順度時，線路將出現(xiàn)β角的轉(zhuǎn)折，使直線B移至B點。其中不平順度有偶然性，所以，由各段不平順度產(chǎn)生的B點位移可利用直伸等邊支導(dǎo)線終點的橫向中誤差公式計算：
假定AB=200m，則S=190m，n=19，按式(1)計算得199mm。
可見高速鐵路控制測量不是控制線路局部的平順度，而是控制整體線路的形狀。這里提出：高速鐵路在5公里范圍內(nèi)，無論是直線段或曲線段線路平面位置偏離設(shè)計位置最大不超出50毫米，偏離幅度不超出100毫米，線路平面位置偏離設(shè)計位置的中誤差為25毫米。因此，高速鐵路線路平面位置不僅要滿足局部平順度的要求，同時需要滿足在5公里范圍內(nèi)的一個直線段或曲線段中，線路偏離幅度最大不超出100毫米的要求。
由以上分析，高速鐵路平面控制測量的點位中誤差在線路的垂直方向不大于25毫米。如果在鋪軌前，布設(shè)鐵路五等導(dǎo)線，并適當(dāng)提高測角精度，假定測角中誤差為3.5，按等邊直伸導(dǎo)線計算，導(dǎo)線最弱點的橫向中誤差為：
式中，S=5000m，n=10，則m=24.5mm。
高速鐵路的首級平面控制測量采用GPS測量方法，其精度等級應(yīng)相當(dāng)于國家四等大地點。GPS點每隔5公里左右布設(shè)互相通視的一對點，作為附合導(dǎo)線的方位邊。因此，GPS控制網(wǎng)應(yīng)布設(shè)成帶狀網(wǎng)連式網(wǎng)，相鄰?fù)綀D形之間以通視的一對點作為公共基線連接，需要有4臺或更多的GPS接收機觀測。國家三角測量規(guī)范中規(guī)定：四等三角測量最弱邊的方位角不大于4.5。假定，按GPS網(wǎng)相鄰兩點的橫向誤差等于基線長度的精度，則可由式(3)計算一對通視點之間的最短長度：
式中，d為GPS網(wǎng)一對通視點之間的長度，a為固定誤差，b為比例誤差系數(shù)。設(shè)a=10mm，b=10，則d=520m?？梢姡珿PS點每隔5公里左右布設(shè)互相通視的一對點，其距離不應(yīng)短于600米。
四．五等導(dǎo)線測設(shè)軌道中心精度的分析
在高速鐵路鋪軌前布設(shè)五等導(dǎo)線測量，利用全站儀在導(dǎo)線點上直接測設(shè)軌道中心點。假如忽略由導(dǎo)線點測設(shè)軌道中心點的誤差，可以把導(dǎo)線點之間的相對誤差認(rèn)為是軌道中心點之間的誤差。五等導(dǎo)線可看作為在GPS點之間的直伸附合導(dǎo)線，導(dǎo)線點的相對橫向中誤差可按下式計算：
其中：
假定k=5，f=7，兩點相隔1000米；k=4，f=8，兩點相隔2000米；k=3，f=9，兩點相隔3000米，如圖3所示，分別計算導(dǎo)線點的相對橫向中誤差，其結(jié)果列于表1：
由以上分析可知：布設(shè)五等導(dǎo)線點測設(shè)軌道中心點，其線路偏離幅度可滿足不超出100毫米的要求。這里需要指出的是，當(dāng)較長的曲線位于兩個GPS跨段時，應(yīng)在曲線的兩端加密GPS點，使曲線段處于同一條五等導(dǎo)線內(nèi)。
五．結(jié)論
鐵道部2003年頒布的《京滬高速鐵路測量暫行規(guī)定》，對高速鐵路平面控制測量布設(shè)等級和精度的規(guī)定可滿足工程測量要求，但建議適當(dāng)提高五等導(dǎo)線的測角精度，測角中誤差為±3.5?？紤]到一次布網(wǎng)的優(yōu)點和不同階段對測量精度的要求，采用GPS測量法進行首級平面控制測量，也就是在沿線路大概每隔5m左右的距離設(shè)置一對互通視點，在定位時必須要保證其長期有效且穩(wěn)定。如果在線路的定測和初測階段時，要盡可能的利用GPS RTK來進行控制點的加密以及線路的中線測量。如果有一些不方便采用GPS RTK測量的路段，則可以采用GPS測量加密之后，再來布設(shè)線路初測以及定測的導(dǎo)線，集中來進行高速鐵路中線的測量。對于一些大中型的構(gòu)筑物，如果要布設(shè)其施工控制網(wǎng)，那么構(gòu)筑物的軸線位置必須滿足線路的整體形狀的一些要求。也就是說要在其鋪軌之前，布設(shè)精度較高的導(dǎo)線，以此來滿足測量軌道的整體形狀的要求。如在運行階段仍需保持高速鐵路軌道的整體形狀，應(yīng)根據(jù)檢測的需要，進行控制測量的定期復(fù)測工作。
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Abstract: In recent decades, underground structures in urban construction, transportation, defense engineering, hydraulic engineering and other fields has been more widely used. In this paper, underground seismic studies surveyed in detail, and its future development were discussed.
Keywords: underground structure, status, prospects
中圖分類號：TU93文獻標(biāo)識碼：A
1．引言
在我國，隨著城市化水平的快速提高，城市人口、城市規(guī)模和生態(tài)環(huán)境面臨著巨大的壓力，而地下空間的開發(fā)和利用正是緩解地上空間各種壓力的直接而有效的途徑。目前全世界高烈度地震區(qū)內(nèi)的城市地鐵等地下結(jié)構(gòu)大規(guī)模建設(shè)是在近20多年內(nèi)才出現(xiàn)的，大多數(shù)還沒有經(jīng)過強地震的檢驗，因此災(zāi)難性的震害記錄不多。1995年日本阪神大地震中，神戶市地鐵車站及區(qū)間隧道遭到嚴(yán)重破壞，世界各國學(xué)者對地下鐵道遭受震害問題給予了極大的重視，使地下結(jié)構(gòu)抗震研究出現(xiàn)前所未有的熱潮，成為地震工程界重要的研究方向。
2． 應(yīng)對地震的兩種途徑
縱觀人類的建筑歷史,人類應(yīng)對地震對建筑物破壞的措施主要通過兩種途徑來解決,即: (1)通過減小地震動的輸入來控制地震動對建筑物的影響,使這種影響被控制在建筑物能夠承受的范圍之內(nèi);(2)通過改變建筑物本身的性能來適應(yīng)或應(yīng)對地震動,來減小地震動對建筑物的影響,使建筑物能夠承受這種影響。該分類是從施力體和受力體的角度來闡述,如果從建筑物采用剛性應(yīng)對和延性適應(yīng)的角度定義,這兩種途徑也可以這樣表述: (1)通過加強建筑物本身的強度來抵抗地震對建筑物的影響,從而使這種影響被控制在建筑物能夠承受的范圍之內(nèi); (2)通過采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣硖岣呓ㄖ飳Φ卣饎铀a(chǎn)生影響的適應(yīng)能力,使建筑物能夠承受該影響。這兩種途徑是通常所說的抗震和減震。無論是采取哪種措施,其最終目的是使地震動對建筑物使用功能的影響達到最小。
3．地下結(jié)構(gòu)減震措施
在結(jié)構(gòu)動力學(xué)的范疇里,“隔振”是指隔離振動,而“隔震”是指隔離地震。從以上定義可知,“隔震”是“隔振”的一個特定內(nèi)容?！皽p振”控制是指對振動進行抑制,盡量減少有害的振動;“減震”控制是指對地震的振動進行抑制,盡量減少振動對建筑物的有害影響。這樣就可以很容易地理解減震實際上屬于隔振的范疇。隔振可以分成兩類:一類是用隔振器將振動著的振源與地基隔開,以減少動力的傳遞;另一類是用隔振器將需要保護的設(shè)備與振動著的地基隔離開。前者稱為主動隔振,后者稱為被動隔振。在這里所指的地下結(jié)構(gòu)減震主要是指被動隔振。在實際工程中,主要采用三種措施進行減震。
1加固圍巖，通過對圍巖進行注漿,使圍巖剛度相對于襯砌剛度發(fā)生變化,從而使襯砌在地震中的響應(yīng)減小,這是減震的主要途徑之一。
2改變地下結(jié)構(gòu)本身性能。該方法主要是通過改變地下結(jié)構(gòu)剛度、質(zhì)量、強度、阻尼等動力特性來減輕地震對地下結(jié)構(gòu)的影響。這種方法主要有以下幾種措施可以采納。(1) 減輕地下結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。(2) 利用柔性管片接頭和采用鋼筋混凝土材料等措施,增加地下結(jié)構(gòu)的延性和阻尼。(3) 改善結(jié)構(gòu)的形狀,盡量使結(jié)構(gòu)形狀圓順,避免尖角,或采用抗震縫、仰拱等構(gòu)造措施。
3設(shè)置減震系統(tǒng)。從廣義上講,這種減震技術(shù)屬于結(jié)構(gòu)控制技術(shù)的范疇。所謂的結(jié)構(gòu)控制,即減震系統(tǒng),就是對結(jié)構(gòu)本體施加控制機構(gòu),由控制機構(gòu)與結(jié)構(gòu)共同承受地震作用,以協(xié)調(diào)和減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。結(jié)構(gòu)控制可分為主動控制、被動控制、半主動控制和混合控制等幾種。對于地面的高聳結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)控制已經(jīng)得到了應(yīng)用,尤其在多震的日本應(yīng)用較多,并且取得了實際的效果。而在目前的地下結(jié)構(gòu)工程中,結(jié)構(gòu)控制幾乎沒有得到大范圍的應(yīng)用。單純設(shè)置減震層的情況,只是在考慮爆炸沖擊荷載的軍事工程項目中得到了實際應(yīng)用。
4 。目前國內(nèi)外抗震、減震研究方法
地下結(jié)構(gòu)的抗震理論是隨著地上結(jié)構(gòu)抗震理論的發(fā)展而發(fā)展的。20世紀(jì)50代以前，地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計是以靜力理論為基礎(chǔ)計算地下結(jié)構(gòu)的地震作用。20世紀(jì)60年代初，前蘇聯(lián)學(xué)者將彈性力學(xué)理論用于地下結(jié)構(gòu)，以此求解均勻介質(zhì)中地下結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。60年代末，美國舊金山海灣地區(qū)在建設(shè)速地鐵運輸系統(tǒng)(BART)時，對地鐵地下結(jié)構(gòu)的抗震進行了深入的研究，提出了地下結(jié)構(gòu)并不抵御慣性力而是具有吸收強加變形的延性，同時不喪失其承受靜荷載能力的設(shè)計思想，并以此為基礎(chǔ)提出了抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。70年代，日本學(xué)者基于地震觀測資料，提出了反應(yīng)位移法、應(yīng)變傳遞法、地基抗力法等實用計算方法，使地下隧道和成層地基的抗震研究獲得重大進展。此后眾多學(xué)者又進行了詳細研究，并提出了一系列實用的抗震分析方法。
研究地下結(jié)構(gòu)抗震性能的主要途徑有：原型觀測、模型試驗和數(shù)值模擬。目前還無法采用單一手段完全實現(xiàn)對地下結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)全面而真實的解釋和模擬，一般通過原型觀測和模型試驗來部分地或定性地再現(xiàn)實際現(xiàn)象、解釋物理機制、推斷變化過程、總結(jié)特性規(guī)律和分析災(zāi)變后果；在此基礎(chǔ)上建立合理地能夠反映實際動力相互作用規(guī)律的數(shù)理分析模型，發(fā)展相應(yīng)的數(shù)值分析方法；再通過模型試驗和原型觀測結(jié)果加以驗證。然后對不同抗震設(shè)計方案進行計算分析，盡可能地再現(xiàn)和模擬結(jié)構(gòu)的實際動力反應(yīng)，研究其抗震性能，提出相應(yīng)的抗震對策。這是研究和評價地下結(jié)構(gòu)抗震性能的較為合理有效的途徑 。
美國、日本等國家都曾經(jīng)對地鐵等地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計理論進行研究，提出了一些實用的抗震設(shè)計方法與抗震設(shè)計規(guī)范，但我國在這一領(lǐng)域的研究相對滯后。迄今為止，我國還沒有獨立的地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范，《地下鐵道設(shè)計規(guī)范》(GB50157—92)和《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB50157—2003)對地鐵的抗震設(shè)計都只給出了極為籠統(tǒng)的規(guī)定，其原因主要是研究工作開展不夠，基礎(chǔ)資料積累不足，對地下結(jié)構(gòu)災(zāi)害性動力反應(yīng)和抗震設(shè)計方法缺乏系統(tǒng)研究。長期以來，地鐵結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計基本是參照《鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范》(GBJ111—87)中有關(guān)隧道部分的條文和《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GBJ11—89，GB50011—2001)，采用地震系數(shù)法進行的，但地震系數(shù)法用于地下結(jié)構(gòu)抗震計算時具有明顯的缺陷 。因此，對地鐵等地下結(jié)構(gòu)抗震性能與破壞機理進行系統(tǒng)深入的研究對我國來說是一個現(xiàn)實而又迫切的問題 。劉晶波曾指出我國地鐵等地下結(jié)構(gòu)抗震分析與設(shè)計中存在的5個迫切需要解決的關(guān)鍵問題，在過去的幾年中，我國學(xué)者對地鐵等地下結(jié)構(gòu)的抗震問題進行了一系列研究，提到的部分關(guān)鍵問題方面已取得了一定的研究成果 ，但仍然需要在理論分析、數(shù)值模擬和模型試驗等方面開展更為深入細致的研究工作，系統(tǒng)地研究地鐵車站等地下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)與破壞災(zāi)變機理，以求在地下結(jié)構(gòu)抗震研究方法與基礎(chǔ)理論方面有更多實質(zhì)性的突破。
5． 需要解決的問題及展望
目前我國在地下結(jié)構(gòu)抗震分析與破壞災(zāi)變機理研究中仍然存在諸多問題需要解決，其中需要進一步深入研究的關(guān)鍵問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
(1) 通過對地下結(jié)構(gòu)破壞特征的分析可知,地下結(jié)構(gòu)在地震過程中的破壞主要受地震位移場的控制,而與加速度場的關(guān)系不明顯。所以應(yīng)盡快修訂《鐵路抗震設(shè)計規(guī)范》中有關(guān)隧道抗震部分的條文。該規(guī)范采用地震系數(shù)法來進行設(shè)計,對隧道采取抗震措施,但該分析方法并不符合隧道等地下結(jié)構(gòu)的實際受力機理,需要從圍巖變形和位移的角度去分析地下結(jié)構(gòu),才更加符合實際情況?？紤]到目前設(shè)計單位現(xiàn)狀,在修改規(guī)范時可以使兩種方法暫時并存一段時間。
(2) 結(jié)構(gòu)模型實驗是分析地下結(jié)構(gòu)對地震反應(yīng)的一種很好的研究方法,但需要對實驗?zāi)Ｐ蛣恿ο嗨坡?以及模擬半無限地基輻射阻尼等問題加強研究,才能更好地發(fā)揮模型實驗的作用。另外,還需要加強地震觀測技術(shù)的研究和資金投入,并建立詳細的數(shù)據(jù)庫,才能使這一直觀的測量數(shù)據(jù)發(fā)揮其最大的作用。
(3) 理論研究是對工程實踐經(jīng)驗的抽象和提升。目前的地下結(jié)構(gòu)抗震減震措施僅僅停留在工程經(jīng)驗階段,需要加大力度進行理論研究工作。尤其需要對以下的研究工作重點展開:
①高烈度地震區(qū)隧道抗震與減震措施的耦合技術(shù)研究。
②高烈度地震區(qū)隧道洞口結(jié)構(gòu)抗減震技術(shù),以及不同地震烈度下的設(shè)防長度、基礎(chǔ)處理技術(shù)和減震層參數(shù)等方面的研究。
③減震機理與隨機響應(yīng)分析及動力可靠度相互關(guān)系的研究。
(4) 注意隔震機構(gòu)在大變形和后屈曲條件下的潛力、性態(tài)和必要的保護措施，進一步提高已有的橡膠支座等的各項性能指標(biāo)，完善質(zhì)量保證體系；
(5) 利用現(xiàn)代化的通訊技術(shù)、計算機技術(shù)和智能材料等，開發(fā)具有自適應(yīng)能力的智能型隔震系統(tǒng)
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傳統(tǒng)的混凝土在200年來的發(fā)展中，經(jīng)歷了幾次大的飛躍，但今天卻面臨著前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：首先，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展，各種超長、超高、超大型混凝土構(gòu)筑物，以及在嚴(yán)酷環(huán)境下使用的重大混凝土結(jié)構(gòu)，如高層建筑、跨海大橋、海底隧道、海上采油平臺、核反應(yīng)堆、有毒有害廢物處置工程等的建造需要在不斷增加。論文參考。這些混凝土工程施工難度大，使用環(huán)境惡劣、維修困難，因此要求混凝土不但施工性能要好，盡量在澆筑時不產(chǎn)生缺陷，更要耐久性好，使用壽命長；其次，進入20世紀(jì)70年代以來，不少工業(yè)發(fā)達國家正面臨一些鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，特別是早年修建的橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施老化問題，需要投入巨資進行維修或更新；最后，混凝土作為用量最大的人造材料，不能不考慮它的使用對生態(tài)環(huán)境的影響。傳統(tǒng)混凝土的原材料都來自天然資源。每用1t水泥，大概需要0．6t以上的潔凈水，2t砂、3t以上的石子；每生產(chǎn)1 t硅酸鹽水泥約需1．5 t石灰石和大量燃煤與電能，并排放1tCO2，而大氣中CO2濃度增加是造成地球溫室效應(yīng)的原因之一。盡管與鋼材、鋁材、塑料等其它建筑材料相比，生產(chǎn)混凝土所消耗的能源和造成的污染相對較小或小得多，混凝土本身也是一種潔凈材料，但由于它的用量龐大，過度開采礦石和砂、石骨料已在不少地方造成資源破壞并嚴(yán)重影響環(huán)境和天然景觀。所以未來的混凝土必須是高性能的，尤其是耐久的。耐久和高強度都意味著節(jié)約資源。“高性能混凝土”正是在這種背景下產(chǎn)生的。
高性能混凝土作為一種新的建筑材料，其耐久性為普通混凝土耐久性的兩倍以上，可增加混凝土結(jié)構(gòu)安全使用壽命，減少造成修補或拆除的浪費和建筑垃圾；可大量利用工業(yè)副產(chǎn)品和廢棄物，盡量減少自然資源和能源的消耗，減少對環(huán)境的污染；收縮徐變小，適合建造高效預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)；高性能混凝土適用于高層、大跨、大體積、大跨橋梁、海底隧道、高速公路及嚴(yán)酷環(huán)境中使用的結(jié)構(gòu)物，如核反應(yīng)堆、海上結(jié)構(gòu)和處于有腐蝕性介質(zhì)環(huán)境的結(jié)構(gòu)等的建筑和修補。其他用于特殊用途的智能高性能混凝土更有著其獨特的、其他混凝土難以替代的優(yōu)勢。正因為高性能混凝土具有以上諸多優(yōu)越性能，自從產(chǎn)生以來，便大放異彩，世界各國對其研究和應(yīng)用勢頭的發(fā)展十分迅猛。具體如下：
1.高性能混凝土在國外的研究應(yīng)用現(xiàn)狀
1986～1993，法國由政府組織包括政府研究機構(gòu)、高等院校、建筑公司等23個單位開展了“混凝土新方法”的研究項目，進行高性能混凝土的研究，并建立了示范工程。1996年，法國公共工程部、教育與研究部又組織了為期4年的國家研究項目“高性能混凝土2000”，投入研究經(jīng)費550萬美元。論文參考。法國修建的3座高性能混凝土的斜拉橋一佩爾蒂大橋以及最近建設(shè)的埃洛恩河大橋和諾曼底大橋也都使用了高性能混凝土。論文參考。
1994年，美國聯(lián)邦政府16個機構(gòu)聯(lián)合提出了一個在基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)中應(yīng)用高性能混凝土的建議，并決定在10年內(nèi)投資2億美元進行研究和開發(fā) 各大州政府也致力于高性能混凝土的推廣和應(yīng)用。在紐約州已建成了100多座具有高性能混凝土橋面的橋梁。在華盛頓州，公路部門正在制定高性能混凝土梁的標(biāo)準(zhǔn)。
目前德國現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范已達C110級，強度等級為當(dāng)今世界之最。挪威皇家科技研究院的科學(xué)與工程研究基金持續(xù)資助高強混凝土和高性能混凝土的研究。丹麥的大貝爾特工程是一座大型的隧道與橋梁連接結(jié)構(gòu)，規(guī)定的設(shè)計使用壽命為100年。國外的這些抗議應(yīng)用高性能混凝土的歷程，對我們很有啟發(fā)的參考價值。
2.高性能混凝土在國內(nèi)的研究應(yīng)用狀況
1992年，吳中偉首次將高性能混凝土介紹到國內(nèi)。近年來，我國高性能混凝土的研究、應(yīng)用發(fā)展較快。我國是生產(chǎn)和使用混凝土的大國，混凝土的質(zhì)量在不斷地提高，涉足高性能混凝土的研究和應(yīng)用還是近10年的事。隨著高性能混凝土的優(yōu)越性不斷地得到認(rèn)可，混凝土應(yīng)用技術(shù)的進步，城市建設(shè)速度的加快，高性能混凝土獲得了迅速發(fā)展。
高性能混凝土在實際工程中獲得了越來越廣泛的應(yīng)用，尤其是在高層建筑、大跨度橋梁、海上采油平臺、礦井工程、海港碼頭等工程中的應(yīng)用日益增多。
全國很多研究單位已經(jīng)研制出普通泵送高性能混凝土、大摻量粉煤灰高性能混凝土、高流態(tài)自密實高性能混凝土、纖維增加高性能混凝土、輕骨料高性能混凝土、水下不分散高性能混凝土港工與海工高性能混凝土、高拋纖維高性能混凝土等等，研制出C30-C80的各種強度等級的高性能混凝土和完備的混凝土耐久性檢測設(shè)備，以及掌握了配套的施工成套技術(shù)和各種混凝土耐久性檢測技術(shù)等。其中具有優(yōu)異耐久性的C30高性能混凝土即將在地質(zhì)條件復(fù)雜的深圳地鐵工程中大規(guī)模使用。
3.高性能混凝土的發(fā)展趨勢
高性能混凝土的發(fā)展，不過十幾年的時間，習(xí)慣了普通混凝土的人們對它的認(rèn)識還不夠，阻礙了高性能混凝土廣泛應(yīng)用。高強高性能混凝土已基本被接受，而中低強度高性能混凝土還沒得到工程人員的普遍認(rèn)可，這就為中低強調(diào)高性能混凝土的普及帶來很大障礙。同時，人們應(yīng)該認(rèn)識到“優(yōu)質(zhì)工程必須要高性能”的。
在綠色環(huán)保日益深入人心的今天，混凝土能否長期作為最主要的工程結(jié)構(gòu)材料，關(guān)鍵在于能否成為綠色建筑材料，于是高性能混凝土便將承擔(dān)歷史的責(zé)任。高性能混凝土能更多的節(jié)約水泥熟料，更有效地減少環(huán)境污染，同時也能大量降低料耗與能耗；能更多的摻加以工業(yè)廢渣為主的細摻料，節(jié)代熟料，改善環(huán)境，減少二次污染；能更大地發(fā)揮高性能混凝土的優(yōu)勢，盡量減少水泥與混凝土的用量，達到節(jié)省資源、能源與改善環(huán)境的目的。
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