鐵道安全論文范文

導語：如何才能寫好一篇鐵道安全論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

由于《交通安全法》中交通信號燈不包含月白燈，道口信號機取消月白燈后以無顯示為定位。在道口停電或設備故障情況下，有列車接近道口時，經過道口的車輛及行人可能會認為道口設備正常、無列車接近而誤闖道口，造成嚴重后果。《安全法實施細則》第四十二條規定：“閃光警告信號燈為持續閃爍的黃燈，提示車輛、行人通行時注意瞭望，確認安全后通過”。因此可以考慮當道口停電或設備故障時，道口信號機亮持續閃爍的黃燈。如圖1所示。黃燈的電源可采用道口電源與UPS不間斷電源并聯的供電形式。

2鐵路道口信號系統與道路交通信號系統聯動

目前，鐵路有人看守道口多數采用DX3型道口報警設備，鐵路道口一般只設立道口信號機和道口欄木，對道路車輛、行人約束力度相對較弱，因此一些道路車輛、行人不重視道口信號機的顯示，經常在列車已經接近道口，道口信號機已經亮紅色閃光的情況下，加速沖撞道口，甚至釀成嚴重的交通事故。如果把鐵路道口報警系統與城市道路交通信號系統聯動起來，在平交道口處設置一套交通信號及電子警察系統，用于監控道口行車安全，同時也可以加大對道路車輛、行人的監管力度，大大降低此類交通事故的發生率。具體情況如圖2所示。

2.1鐵路道口信號系統與道路交通信號系統聯動技術要求

1）列車接近道口時，道路交通燈亮紅燈。2）列車離去道口后，道路交通燈亮綠燈。3）道口停電及道口信號設備故障時，道路交通信號燈亮黃閃燈光，此時需要道口值班員維護道通秩序。4）交通信號燈點燈電源，應采用獨立的道路交通電源，沒有道路交通電源時，可采用道口信號電源供電，當采用道口電源供電時，應配置UPS電源不間斷供電。

2.2鐵路道口信號系統與道路交通信號系統聯動的工作模式

1）鐵路道口信號系統向道路交通信號系統提供列車接近信息和道口停電及控制器故障信息，道路交通信號系統根據采集到的開關量信息按照相關技術要求控制道路交通信號燈的顯示。2）道路交通信號燈納入鐵路道口信號系統，采用繼電器接點控制模式。3）道口設備故障及停電時，采用道口值班員手動控制模式。當列車接近時,值班員按下交通信號手動按鈕,交通信號亮黃色閃光，同時道口值班員注意維護道通秩序。列車出清道口時,值班員拔出交通信號手動按鈕,交通信號亮綠燈。

3結束語

篇2

【關鍵字】無砟軌道 測量 軌道精調 技術

中圖分類號：U213.2文獻標識碼：A

無砟軌道是以整體道床代替碎石道床的一種新型軌道，其平順性、穩定性、精度和標準要求高，傳統的施工技術和工藝已不能滿足設計和運營的要求。對于無砟軌道要求的高標準性，施工中一般是采用全站儀配合靜態軌檢小車對已鋪設成型的線路軌道進行測量，人工配合進行線路調整。但是這項測量方法比較繁瑣，且上沒有成熟的調整順序和方法，會出現調整過一遍后，再進行復測時又出現線路的幾何狀態不能滿足規范要求，需進行反復測量反復調整。因此，為確保無砟軌道施工質量，需要了解無砟軌道鋪設工藝鋪軌測量和精調技術。

一、無砟軌道鋪設流程

1.安裝定位錐

在測試點安裝定位錐，定位錐的材質是硬塑料，最大直徑約為130mm（誤差不超過1mm），圓錐體有一中心孔，直徑為20mm。圓錐體為軌道板安裝的輔助工具，可使安裝精度達10mm，如此就可使精調工作量減少。

根據軌道安裝標志點GVP 測設軌道安裝基準點GRP 和圓錐體定位點，軌道安裝基準點GRP 和圓錐體定位點位于軌道板端頭半圓形凹槽處，且接近軸線。圓錐體的軸線與安裝點重合。注意，在超高地段定位錐安裝在軌道板較高的一側。

根據安裝測點鉆孔，其大小需要符合標準，而后安裝錨桿。軌道板墊層灌漿時圓錐體錨桿可作為壓緊裝置的螺桿使用，軌道板墊層灌漿后拆除壓緊裝置的同時拆除錨桿。

2.無砟軌道板粗鋪

2.1無砟軌道板鋪設

軌道板鋪設包括路基支承層上軌道板鋪設和橋上軌道板粗鋪。

（1）支承層上軌道板鋪設。

軌道板運到鋪設點后，在確認軌道板編號與布板數據相符后實行鋪設。而后，分左右施工，先安裝右線軌道板，運板車在左線混凝土支撐層及線間填砟上通行。為了保證軌道板鋪設的準確性，可以根據軌道板鋪設基準點GRP 點彈出軌道板的邊框線，軌道板與之相對應后即鋪設到位，這可以為后續軌道板精調提供便利，提高精調速度。接著，在混凝土支撐層上放置6 個350mm×35mm×35mm 硬墊木，墊木緊靠吊具夾爪擺放，軌道板精調后再將墊木撤出運到下一個安裝點。需注意的是，左線軌道板的安裝須在右線軌道板精調、灌漿、縱向連接并且接縫砼施工完畢后進行。

（2）橋上軌道板粗鋪

橋上軌道板粗鋪時根據軌道板布板圖和安裝順序依次鋪板，軌道板安裝前預先在精調裝置的安設部位放上發泡材料制成的T 型模制件，并用硅膠固定，防止水泥乳化瀝青砂漿灌漿時溢出。軌道板安裝時，軌道板在存放時應充分考慮其位置。

2.2無砟軌道板精調

2.2.1確定無砟軌道基本軌

在軌道的2根鋼軌中選擇1條作為基本軌，一般在一段線路中選擇沒有曲線超高的一條鋼軌作為高低基本軌；在曲線地段的外軌作為軌向基本軌。基本軌是軌道幾何尺寸調整的基礎軌，也是軌道調整的基本線，軌向基本軌的確定標志著線路中心線的確定。注意，隧道出口處有一左轉曲線，右軌具有曲線超高。

2.2.2無砟軌道軌距的調整

軌距是軌道的重要幾何尺寸之一，也是最基礎的控制要素，在鋼軌鋪完后就應對軌距進行檢測。軌距的檢測方法采用帶有毫米刻度的道尺，讀數應讀至0．1 mm，并做好記錄，為下一步調整做好準備。調整按照1 435．5 mm的標準軌距進行，2根軌枕間的軌距變化不應超過0．5 mm，對已經調整過的地段重新進行軌距檢測，保證在1 435～1 436 mm之間，其

變化率不應大于0．5 mm。

2.2.3無砟軌道的精測與調整

（1）軌道板調整和過渡處的精調

精調的第一步是軌道板過渡處和自由端的調節。軌道板近端的調整建議采用跟蹤測量和精密測量相結合的方式。首先通過全站儀將1 號棱鏡對準并進行跟蹤測量。根據測量數據將軌道板活動端在精調爪上調到其應在的位置。得到改正值后通過在軌道板精調爪的調節來進行修正和復測。而后，借助輔助標尺對軌道板進行初步調整，以便實現搭接處近于平順過渡。余下的偏差再使用全站儀改正。有時必須調整一兩個棱鏡。在調整軌道板角點之前，軌道板中間的精調爪是懸空的。

(2)消除無砟軌道板中的彎曲情況

因為組長對測量的評估，可修正超出允許范圍的誤差并進行單個復測。所以，在調整好誤差后，需要再進行軌道板中間的彎曲的消除。

首先，全站儀的測量值不斷刷新，使得精調過程得到監控，錯誤及時得到修改。其次，單個測量模式下測量兩個單棱鏡，這種模式的精度比較高。而且，應注意軌道板兩面盡量同時調高，否則軌道板被扭曲澆注時可能會滑落；再者需要對超高區進行再次調整，否則軌道板有可能會從精調爪上滑落。

(3)整體測量

在所有棱鏡調整過后（承軌槽處），還要通過一次整體測量來確定每個棱鏡存在的位差，以完結其調整過程。當檢查點測量被激活時，在整體測量時也同時對檢查點進行坐標測量。在整體測量時，所有的棱鏡要通過全站儀測量。在測量結束后還會讀取傾斜傳感器的信息，此外，還需對觸點處的標尺1-3（水平撓度）、比較從傾斜傳感器讀數的高程修正值和全站儀測量值、豎向撓度以及相對原先軌道板上的定位棱鏡的改正值/平移值進行檢查計算。若計算結果存在誤差，需試圖將其消除。

在操作過程中，為實現測量準則的目標，操作人員可能需要重復完成測量或者重復單個棱鏡。而且，在重復完成測量的過程總，只有調整多處測量點，其測量結果才具備相應價值。若只是變動了一個點，且其測量值在幾毫米之間浮動時，其值完全符合對該點的檢測。若出現無限點事，需保留整體數據，檔案留存。

3.無砟軌道板檢測技術

可在兩種安裝狀態下進行對軌道板（GTP）進行檢測，一是軌道板精調之后，二是軌道板灌漿之后。

3.1軌道板檢測基礎及前提

在對軌道板進行檢測之前，必須提供一個經平差了的控制網，假如在接觸網桿上或者是在橋上防撞墻上設置的CP3 網。控制點必須具有足夠的點密度（間距約60m）。

3.2檢測流程

（1）總體而言，測站一般最多可對6塊軌道板進行檢測，倘若隧道作業情況或者外界條件合適，也可檢測8塊軌道板。整個測量過程中需要使用測量標架。

（2）全站儀測站總是沿檢測作業的運動方向選定的，其道理同軌道板精調相同。一般而言，測站的測定點可選用軌道CP3 點、已測定的位于軌道板首端的錐槽控制點或者已測的GRP 點。全站儀“自由設站”后，便可相對最后測完的板尾端（左和右檢測點）進行再次定向，并進行高程檢測，這樣就可消除因換站所引起的高程和平面搭接折線。

（3）對不同枕軌斷面進行編號，而后在讓專業測量人員通過全站儀對其進行測量，其精度必須滿足要求。

4.結束語

隨著我國經濟的發展，鐵路建設力度不斷加大。因此，做為鐵路施工中重要組成部門的無砟軌道鋪軌測量與精調技術也越來越受到人們的關注。它對施工質量、安全以及進度具有很大影響。因此，施工企業需要再施工過程中不斷研究、引入先進技術，且依據相關規章和標準對軌道的數據進行測量，確保我國鐵路質量，從而促進我國運輸業以及社會經濟的發展。

參考文獻

[1] 潘潔晨,楊明東. 測量技術在CRTSⅡ無砟軌道板靜態調整中的應用[J]. 北京測繪.2012(04)

[2] 黃旭東,劉光斌,王德佳. GEDO CE軌道精調系統在高鐵測量中的應用[J]. 煤炭工程.2012

[3] 徐東祝. 雙塊式無砟軌道精調作業工藝研究[J]. 鐵道科學與工程學報. 2009(02)

篇3

關鍵詞：頂管技術；市政工程；應用；施工工序

中圖分類號：TU99 文獻標識碼：A 文章編號：

地下管網是城市基礎設施的重要組成部分，日夜肩負著傳送信息和能量的重要任務。為城市處理污水的系統、自來水、煤氣、電力和通訊設施等等都屬于地下管網之內，要對上述市政設施進行改建、新建、擴建，需要工程技術人員進行安全的管道安裝。傳統的挖槽埋管地下管線施工技術由于對地面交通影響較大，使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜，同時給市民工作、生活帶來許多不便。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小，如何盡可能減少對人們日常生活的影響。已經成了一個迫切解決的問題。

非開挖技術將完全能解決這些難題，提供安全及經濟的施工方法。非開挖技術是指利用少開挖和不開挖技術來進行地下管線的鋪設或更換的工藝。頂管技術就是在這種情況下發展起來的一種非開挖技術，其在國外已廣泛使用，在國內也已逐漸普及。隨著頂管技術在市政工程的廣泛運用，本論文主要討論在頂管作業施工過程中出現了一些具體的技術問題，值得施工技術人員重視，并以此和同行共享。

1 頂管施工的特點

頂管法又稱為非開挖管道敷設技術，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點，相比開挖敷設技術，投資和工期將大大節省。概括起來，頂管施工技術具有幾大方面的優點：施工面由線縮成點，占地面積小；地面活動不受施工影響，對交通干擾小；噪音和震動低，城市中施工對居民生活環境干擾小，不影響現有管線及構筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷設管道，可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物，減少沿線的拆遷工作量，降低工程造價。

2 頂管技術施工應用分析

2.1 頂進管的選擇

頂進管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程，特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。

①頂進管直徑的選擇：頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑，根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人，所以一般管內徑不小于500mm；

②頂進管長度的選擇：頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當L/D外≤1.10時，為短管；當L/D外=1.15時，為標準管；當IJD外≥2.10時為長管。

2.2 頂管施工的前期準備

①現場平面布置：平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備，工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下；

②頂管機進、出洞處以及后靠土體加固：為確保頂管機出洞的絕對安全，需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失，并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝止水裝置。

2.3 頂管施工的工藝

2.3.1 頂管井的設計

頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結構有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。

2.3.2 頂管施工工序

①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術施工措施

1）穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土，以起到臨時性阻水擋土作用；

2）為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側采取注漿固結措施；

3）穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施；

4）悶板開啟后迅速推進工具管，同時做好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優質橡膠止水板環，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。

②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術中的關鍵工序，也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜，應采取工具管調零，在工具管下的井壁上加設支撐，若發現下跌立即用主頂油缸進行糾偏，工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。

③注漿減阻：在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進阻力的作用。在施工中，首先對頂管機頭尾部壓漿，并要與頂進工作同步，然后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿，以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。

④頂管糾偏：糾偏是指機頭偏離設計軸線后，利用設置在后部的糾偏千斤頂組，改變機頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設計軸線頂迸。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組方法，進行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。

3 膨潤土懸浮液在疏松土層中的應用

在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂礫土中，若不采取其它輔助措施，土層由于本身極不穩定，以致在刃腳推進之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說，膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用，先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內，充滿孔隙，并繼續在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性。因此為了在同樣的壓漿壓力下達剄相同的滲入深度，在孔隙橫斷面很小的細粒土層中便需要低流限的懸浮液，面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動阻力的過程中，壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減，所以相應每一種壓漿壓力，都有一個完全確定的滲入深度。

盡管就某種場合來說，隨著管子的推進同時在管子整個圓周上和管路全部長度上均勻地壓漿證明是相宜的，而在另一些場合下，正確的方法則又可能是分段壓漿。例如現已得知，在管子下半部，膨潤土在頂進過程中比靜止狀態下更容易流出，而上半部的壓漿則是在管路靜止的情況下更容易進行。因此最好是將管子下半都的注漿孔和上半部的注漿孔分別組合起來。這種半側壓出韻原因在于，靜止狀態的管道以其全部很大的重量沉落于底部。這樣便在管道的頂部形成了小空隙，或者至少是形成了一個壓力較低的區域。因而在這種狀態下，膨瀾土在管頂處比在管底部更容易流出。反之，在頂壓力和浮力同時作用下，管道有向上拱起的傾向。這時管道離地升起，于是管底下方便形成了一個低壓區，致使膨潤土更加容易滲入其中并均勻地散開。

4 頂進管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力

只要頂進管在整個圓周上被膨潤土懸浮液所包圍，浮力定律便對它有效，即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下，浮力均為管子自重的1.4倍。這樣，只要通過正確地壓人膨潤土懸浮液，從而在土層中圍繞頂進管形成一個支承環帶，并保持懸浮液壓力等于土壓力，于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應是液體狀態的，亦即呈現為表觀流限相應較低的溶膠狀態。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動狀態下的穩定極限時，這個條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小，因為管底部由于自重產生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產生有利的影響

5 結語

頂管設計在市政工程中，特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程設計中顯得尤為重要。在特定工程條件下，相對與開槽埋管更具優越性。時代要前進，城市要發展。市政設施配套完善，地下各種管道建設將會大量增加，頂管設計和施工也會增多。管徑加大，長度加長，有直有曲，種類繁多，這將是今后大城市頂管施工的發展趨勢。因此，我們要重視這個良機，進一步地完善和提高我們的頂管設計和施工技術，使之綜合施工技術達到國際水平。

[參考文獻]：

篇4

【關鍵詞】： 基坑工程 圍護體系 安全性 施工技術

【 abstract 】 : tianjin ring road construction east seven jingjintang expressway engineering because of deck of deck built, change the original by the way of the north three road section, bridge pier site and retaining wall with the original pipeline road position the conflict, need to present situation of pipe demolished. The engineering line groove dig deep biggest 8.5 m, its engineering site for Ⅱ class environment, groundwater level still buried deep 0.76 ~ 2.20 m, within the scope of the special soil mainly for widely distributed and a thick layer of the larger soft soil, the engineering properties of poor. The thesis of construction of the project, the paper analyses the construction of foundation pit supporting structure security, on the basis of the construction of the foundation pit of the detailed papers, guide the project construction.

【 key words 】 : retaining system safety construction foundation pit engineering technology

中圖分類號： TU990.3 文獻標識碼：A文章編號：

目前，我國基礎施工的復雜程度越來越大，其開挖深度已經從最初的幾米發展到目前的幾十米。但是由于地下土體性質、荷載條件、施工環境的復雜性，以及在施工過程中引發的土體性狀、環境、鄰近建筑物、地下設施變化造成不連續性，都為基坑施工造成了很多困難，所以對基坑工程的研究勢在必行。通過對基坑工程的研究，可以了解基坑在施工過程中的應力應變特征，進而為基坑施工和支、圍護設計提供科學依據，使基坑在施工過程中，受力、變形等特性都控制在一個合理的范圍內，從而使得人身安全和財產安全得到強有力的保障。

1. 工程概況

環東干道七京津塘高速公路跨線橋工程起于經三路與緯十路交口以北450m處，上跨緯十路、河道、京津塘高速公路、環東干道一，止于環東干道二以北300m處。由于修建環東干道七跨京津塘高速公路的跨線橋，改變原有北側經三路的道路斷面，橋梁墩位及道路擋墻位置與原有管線發生沖突，需對部分現狀管線進行拆除。本工程管線溝槽最大挖深8.5m，橋梁4#墩挖深7m，5#、9#、10#墩挖深7.5m。本工程場地環境類型為Ⅱ類，地下水靜止水位埋深0.76~2.20m，相當于標高-0.01～2.19m。場區地基土的標準凍結深度為0.60m。場地范圍內特殊土主要為廣泛分布且層厚較大的軟土，工程性質差，其巖土層分布特征如表1所示。

根據設計提供資料，經三路上管線基坑最大挖深8.5m，槽深＞4m采用鋼樁卡板支撐開槽。為確保工字鋼入土深度，先降去一步土，深度2m，然后再進行工字鋼插打工作。鋼板樁采用Ⅰ40a工字鋼，樁長采用13m，入土深度6.5m，間距500mm；采用I50a型工字鋼圍檁，每隔4m設一道支撐，支撐采用φ180mm鋼管，其支護圖見圖1所示。

2. 支護結構穩定相演算

為確保工程施工的穩定性，根據地質勘察報告、建筑基坑支護技術規范（JGJ120-99）和建筑基坑工程技術規范（YB9258-97）等，進行深基坑支護結構穩定性演算。

2.1支護結構驗算參數及計算條件

根據本工程巖土工程勘察資料，各土層的設計計算參數如表2所示。根據環境條件、地下結構及土層分布厚度，本工程基坑分為三個區段，第一區段為經三路上管線工程，最大設計挖深8.5m;第二區段為橋梁4#墩工程；第三區段為橋梁5#、9#、10#墩工程。計算時取最不利經三路上管線開挖，其附加荷載中：地面荷載為20Kpa，設計開挖深度8.5m，降土深度2m，實際開挖深度6.5m、基坑長度436m、基坑寬度9.5m。

按照《建筑基坑支護技術規范》（JGJ120-99）的要求，土壓力計算采用朗肯土壓力理論，所有土層采用水土合算，因為地下水位充裕，用天然重度代替。求支撐軸力用等值梁法，對凈土壓力零點求力矩平衡而得。樁長是根據樁端力矩求出，并應滿足抗隆起及整體穩定性要求。計算時基坑內外各土層參數均采用加權平均值，由于支護結構內力是隨工況變化的，設計時按最不利情況考慮。

表1. 巖土層分布特征

圖1. 經三路上管線基坑維護結構圖

表2. 土層物理力學參數（坑外）

2.2經三路管線工程支護結構設計與計算

2.2.1支護結構計算

按照朗肯土壓力計算理論作為土側向壓力設計的計算依據，計算時，不考慮支護樁體與土體的摩擦作用，且不對主、被動土壓力系數進行調整，僅作為安全儲備處理。經三路管線工程支護結構受力簡圖見圖2所示。支護體系采用單支點板樁支護，內力計算采用等值梁法。

據凈土壓力零點處墻前被動土壓力強度和墻后主動土壓力強度相等的關系，根先求出零點的位置u（該點至基坑底的距離）。由公式t=1.2（u+x）求出樁墻的入土深度。最大彎距在剪力Q=0處，設從B點向下y米處Q=0，計算出板樁的最大彎矩Mmax。

計算土壓力，第一階段挖土深至3.0m，并在此處設支撐，此階段結構穩定。第二階段挖至基底，挖土深度6.5m，計算得：

進行零點位置u的計算和支撐力Ra、作為內力的剪力Qb計算如下：

計算樁墻的入土深度t，并求得最大彎矩Mmax有：

進行基坑支護結構的抗傾覆穩定性驗算，抗傾覆系數為1.76，大于規范要求的1.2，因此滿足要求。進行基坑抗隆起穩定性驗算，其安全系數2.90，大于規范要求的1.7，滿足要求。進行基坑的抗管涌驗算，其水力坡降為0.33小于臨界水力坡度0.52，因此抗滲流系數滿足要求，按設計要求本工程采用大口井降水。綜合以上幾種安全控制條件，取入土深度t≧6.499m，樁總長H=6.5+6.499=12.999m,采用13m鋼板樁，入土深度6.5m，滿足規范要求。

因基坑周圍存在道路及管線，為確保安全對變形進行估算。本工程按軟弱地層計算最大變形，道路及管線距鋼板樁支護2.5m：

圖2 經三路管線工程支護結構受力簡圖

2.2.2 降水設計計算

降水設計為提高降水效果將大口井雙排布置，井管下端濾水管埋入含水層內。本工程取50m為一個施工段，最大基坑深度8.5m，溝槽平均寬度9.5m，大口井基坑降水。水井的深度Hw取8.5m。按潛水完整井計算降水區域總涌水量Q，可得Q=1003.6m3/d；計算基坑等效半徑r0，可得基坑等效半徑r0為17.255m。計算單井出水量，其約為173 m3/d；因此降水井數及間距計算如下，井位布置圖如圖3所示。

井數： n=1.1×

間距：降水井在溝槽邊以外1.5m雙排布置，井深17.5m,井管間距a=50*2/6=16.67m

圖3. 基坑降水井位布置圖

3. 基坑支護施工工藝及施工程序

3.1鋼板樁支護施工工藝及施工程序

鋼板樁采用I40a工字鋼板樁，鋼板樁之間采用I50a工字鋼圍檁進行連接，圍檁與每根鋼板樁之間空隙須打入木楔抵緊，轉角必須設置專用構件。采用直徑φ180mm的鋼管進行內支撐，間距4m一道，位于頂面以下3m下。管道安裝須調整對撐間距并及時回填，管道回填后密實度達到要求后方可拆除管道上方的鋼支撐，以此為準，每50m為一個作業段。

3.1.1鋼板樁施工的一般要求

鋼板樁施工的一般要求如下：（1）板樁的設置位置要符合設計要求，便于基礎施工，即在基礎最突出的邊緣外留有施工作業面。（2）基坑護壁板樁的平面布置形狀應盡量平直整齊，避免不規則的轉角，以便標準板樁的利用和支撐設置，各周邊尺寸盡量符合板樁模數。（3）整個基礎施工期間，在挖土、吊運、澆筑混凝土等施工作業中，嚴禁碰撞支撐，禁止任意拆除支撐，禁止在支撐上任意切割、電焊，也不應在支撐上擱置重物。

3.1.2板樁施工的順序

板樁準備圍檁支架安裝板樁打設偏差糾正拔樁。

3.1.3板樁的檢驗、吊裝、堆放

板樁的檢驗：對板樁，一般有材質檢驗和外觀檢驗，以便對不合要求的板樁進行矯正，以減少打樁過程中的困難。

板樁吊運：裝卸板樁宜采用兩點吊。吊運時，每次起吊的板樁根數不宜過多，注意保護免受損傷。吊運方式有成捆起吊和單根起吊。成捆起吊通常采用鋼索捆扎，而單根吊運常用專用的吊具。

板樁堆放：板樁堆放的地點，要選擇在不會因壓重而發生較大沉陷變形的平坦而堅固的場地上，并便于運往打樁施工現場。

3.1.4導架的安裝

在板樁施工中，為保證沉樁軸線位置的正確和樁的豎直，控制樁的打入精度，防止板樁的屈曲變形和提高樁的貫入能力，一般都需要設置一定剛度的、堅固的導架，亦稱“施工圍檁”。導架采用單層雙面形式，通常由導梁和圍檁樁等組成，圍檁樁的間距一般為2.5～3.5m，雙面圍檁之間的間距不宜過大，一般略比板樁墻厚度大8～15mm。

3.1.5板樁施打

板樁用吊機帶振錘施打，施打前一定要熟悉地下管線、構筑物的情況，認真放出準確的支護樁中線。打樁前，對板樁逐根檢查，剔除銹蝕、變形嚴重的普通板樁，不合格者待修整后才可使用。在插打過程中隨時測量監控每塊樁的斜度不超過2%，當偏斜過大不能用拉齊方法調正時，拔起重打。

3.1.6板樁的拔除

基坑回填后，要拔除板樁，以便重復使用。拔除板樁前，應仔細研究拔樁方法、順序和拔樁時間及土孔處理。否則，由于拔樁的振動影響，以及拔樁帶土過多會引起地面沉降和位移，會給已施工的地下結構帶來危害，并影響臨近原有建筑物、構筑物或底下管線的安全。對拔樁后留下的樁孔，必須及時回填處理。回填的方法采用填入法，填入法所用材料為砂。

3.2大口井施工工藝及施工程序

降水采用直徑500mm大口井，井深17.5m，間距16.67m，沿基坑兩側布置，每50m為一個作業段。降水從降水井打完后就立刻開始，晝夜不停，抽水時設置專人負責，晝夜兩班，每班4人，循環抽水，抽水期間值班人員要隨時觀察井內水位的上升情況，并做好記錄，保證井內水及時抽出，保證不影響現場土方開挖，并把水位降到溝槽開挖地面1m以下。

降水施工包括以下工序,：井位布設，結合現場實際地況，井位布置間距16.67m, 沿基坑兩側布置；埋設護筒，人工開挖井位處雜土，以挖到原土為宜，一般挖深在1.5m左右，然后埋設護筒，護筒埋設要調正，其中心位置偏離既定井位不超過10cm。鉆機就位，鉆機就位要平整，保證鉆頭于護筒同心，并保證鉆機牢固。開鉆、成孔，開鉆初始，向孔內注水，人工控制鉆頭進尺速度，防止鉆頭偏移，根據設計深度，從地表向下成孔深入為設計深度另加30-50cm，成孔完畢后將孔內泥漿淘盡，泥漿比重控制在1.05以下。選管、下管、回填過濾層：成孔后馬上下管，防止井口坍塌，下管前，選擇堅固無裂縫的無砂管下到最底處，管與管連接一般選用長約2m的竹片，周圍均放3根，每根管的上下距管口15cm左右，用鉛絲綁牢，用導向架上的鋼絲繩將管一根根放入孔內，最后一根管要求露出地表20cm左右。下完管后馬上回填過濾層填料，選擇粒徑0.2-0.5的干凈石屑沿井周邊順序回填搗實，回填過程中要保證井管垂直。洗井，洗井時水泵抽水水流變小，以免因井底泥漿比重過大，而井管內的水被抽靜后造成井管上浮，抽出的水流應先大后小，先混后清，必要時可向井管內注入潛水，加強洗井效果。洗井完畢后，移機下一井位，重復上述工藝施工。

3.3基坑開挖

管槽開挖每個作業段用二臺挖掘機開挖與人工配合清底的方式，挖土要遵循“縱向分段、豎向分層先支后挖”的原則進行。采取分層分段對稱進行，在開挖過程中掌握好“分層、分步、對稱、平衡、限時”五個要點，遵循“豎向分層、縱向分段、先支后挖”的施工原則。

（1）在基坑開挖過程中先掏槽安裝-500mm（或-1000 mm）處鋼圍檁、架設鋼支撐，以盡早對圍護結構進行支撐。自卸汽車運輸，基底以上30cm采用人工突擊開挖，嚴格控制最后一次開挖，嚴禁超挖。

（2）分段開挖兩端設截流溝和排水溝，滲水及雨水及時泵抽排走。雨季備足排水設備，做好預警工作，確保基坑安全。

4. 總結

在建天津環東干道七京津塘高速公路跨線橋工程由于修建跨線橋，改變原有北側經三路的道路斷面，橋梁墩位及道路擋墻位置與原有管線發生沖突，需對部分現狀管線進行拆除。該工程管線溝槽最大挖深8.5m，其工程場地環境為Ⅱ類，地下水靜止水位埋深0.76~2.20m，場地范圍內特殊土主要為廣泛分布且層厚較大的軟土，工程性質差。論文在對該工程圍護結構體系安全性分析基礎上，就該工程的施工進行了論述，指導了該工程施工。該工程2011年3月1日進行基坑開挖施工，2010年5月30日竣工。

參考文獻

[1] 孫鈞,侯學淵.地下結構[M].北京：科學出版社,1988：297-439.

[2] 宗金輝.深基坑開挖有限元模擬及現場實測研究[D].天津：天津大學,2006.

[3] 陶文慧,王國標.深基坑開挖與不同支護方案的優選[J].土工基礎,2006,20(5)：18-24.

[4] Long M.date base for retaining Wall and ground Movement due to deep excavation Jurnalof Geotechnical and geoenvironmental engineering,2001.

[5] BjerrumL.,Eide O.Stability of sturred eccavations in Clay Geotrchnique,1955.

[6] 裴桂紅,吳軍,劉建軍,梁冰.深基坑開挖過程中的滲流-應力耦合數值模擬[J].巖石力學與工程學報，2004,23(S2)：4975-4978.