時間：2022-05-20 06:50:55
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇地下工程論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1防水設計的新理念
近幾年來，隨著新材料的推廣應用和技術進步，促使我們以全新的角度對原有建筑工程地下混凝土防水體系的設計理念，以及技術特性和優、缺點進行了總體分析和研究，指出了傳統防水體系設計方面存在的一些誤區和缺陷，并打破傳統的“一剛一柔”的保守防水理念，提出了以“剛性為主，柔性為輔”的防水結構體系設計的新理念[1]。新設計理念根據目前防水新材料、新技術方面的應用效果和實踐經驗，提出了注重結構剛性自防水的防水結構體系設計新觀點、新方案，并指出地下混凝土自身防水是解決問題的關鍵，并根據防水等級和設計要求，輔以與混凝土基層具有粘結牢固、且不會引起防水層層間竄水的、剛性或剛柔型的防水涂層相結合的防水結構體系設計方案，放棄使用各類改性瀝青基和橡膠類防水卷材做外防水層的傳統設計方案。
2防水機理和解決方案
2.1混凝土剛性防水體系的防水機理
主要是通過封閉混凝土中水泥砂漿內部的毛細孔和孔洞缺陷等連通的孔隙結構，來達到防水的目的。根據所用材料不同，封閉微孔的方式也不同。其一，利用混凝土外加劑（如防水劑及水泥基滲透結晶性防水材料中的活性化學物質）在水的作用下，與未水化水泥顆粒所形成的不溶于水的凝膠體，來填充混凝土內部的孔隙結構或微裂縫。其二，利用外加劑（如膨脹劑）或膨脹水泥中的無機膨脹結晶組分，填充水泥石水化硬化初期的孔隙結構，提高了混凝土內部的密實度，堵塞透水通道。其三，利用水性高分子聚合物滲透和填充到水泥石的孔隙結構中（如聚合物混凝土和聚合物水泥防水砂漿、聚合物乳液防水涂料和聚合物水泥防水涂料），直接封閉透水通道。
2.2剛性防水材料的特點和種類
剛性防水材料主要是指將防水材料摻入混凝土和水泥砂漿中，或將其配成漿料涂刷（抹）或滲透于混凝土或水泥砂漿表面，與其共同組成剛性自防水結構體系的材料。它們主要包括：（1）混凝土、砂漿的外加劑（如：各種混凝土、砂漿防水劑、膨脹劑、引氣劑和減水劑等）。注：完全剛性。（2）水性高分子聚合物樹脂（如：改性乙烯—醋酸乙烯乳液EVA、丙烯酸酯乳液、水性聚氨酯和環氧樹脂、可分散乳膠粉、有機硅橡膠等）。注：剛柔可調。（3）水泥基防水材料（如防水寶、確保時和水不漏等）。注：完全剛性。（4）水泥基滲透結晶型防水材料，簡稱CCCW。注：完全剛性，并有自修復混凝土微裂縫的功能。
2.3混凝土剛性防水體系的優缺點
（1）優點：在混凝土或水泥砂漿內部形成了自身整體的防水能力，從微觀結構上看，處處都形成可靠的防水屏障。（2）缺點：不能適應應力變形所引起的混凝土或水泥砂漿裂縫的發生。但該體系發生裂縫引起滲漏時，要進行修復是非常簡單的，且費用也較低。對該體系通常采取綜合堵漏的處理方法，作為出現滲漏的補充防范手段。
2.4解決方案及說明
當前最簡單和最省錢的解決方案，就是在設計時不使用（或淘汰）瀝青基或橡膠類防水卷材做地下混凝土的外防水層，而只使用普通硅酸鹽水泥和混凝土復合防水劑，來配制高質量的自防水混凝土作為防水設防，必要時輔以聚合物水泥（乳液）防水涂料或水泥基滲透結晶型防水材料做補充，以提高系統的防水等級。說明一：為什么要淘汰防水卷材眾所周知，傳統的地下混凝土工程的防水設計，一般要將防水卷材做在混凝土底板的墊層上面，形成一層膜防水層，再將混凝土結構底板澆筑在防水層之上，這種設計方案已經延續了幾十年，很少有人提出異議。但實踐證明，在工程的實際使用中，這層防水卷材是不可能承受結構混凝土底板與混凝土墊層之間的壓應力的，此時防水卷材被建筑物上部重量傳遞下來的力完全擠壓破壞了，早已失去整體防水層的作用了。因此，地下混凝土工程的防水設計只能采用剛性防水為主的防水結構體系的設計方案，所以做好混凝土自身的防水才是關鍵所在。說明二：為什么要用混凝土防水劑。因為防水劑在混凝土中與未水化的水泥顆粒反應產生的是微膨脹不溶于水的凝膠體，其防水效果是持久可靠的。而有些工程上使用的膨脹劑所產生的是相對不穩定的礦物結晶體，僅有短期效果，而且應用條件也是有限的，用其做混凝土防水是錯誤的，效果較差風險很大，尤其是在混凝土的耐久性方面是十分不利的[2]。因此，在設計自防水混凝土時應優先考慮使用混凝土防水劑而非膨脹劑。說明三：防水設計規范的限制規范規定對地下工程的防水設計，除了必須有自防水混凝土這道防水措施之外，還要有附加外防水層的設計要求，而且強調要做到剛柔相濟，這就是傳統設計的“一剛一柔”的防水設計理念。在現實中，由于往往不太重視對自防水混凝土的設計和施工要求，而所做的柔性防水層又出了上述差錯，這就是我們現在地下工程滲漏問題嚴重的根源所在。綜上所述，地下混凝土防水工程要做好自防水混凝土是關鍵，而自防水混凝土的關鍵是選用何種混凝土外加劑。
3推薦選用的首選設計方案
目前，解決自防水混凝土的設計方案有如下幾種：（1）采用復合防水劑配制自防水混凝土的方案。通常是將混凝土防水劑與一些高效減水劑或泵送劑復合使用，替代膨脹劑和其他減水劑的方案。目前工程應用效果比較好的是混凝土防水復合液（如北京大胡子商標的產品），在全國和山東省已有眾多工程應用，效果良好。（2）是用水泥基滲透結晶型防水材料。如中核公司的2000或加拿大進口的XYPEX（賽柏斯）等，摻入混凝土或在其表面涂刷使用，使其活性成分激發混凝土中的水泥顆粒，形成新的凝膠物質封閉混凝土內部的微孔結構，達到防水目的。但此方案有時因材料價格較貴，防水費用相對較高。（3）選用與混凝土粘結力好、不會引起結合（粘接）層間竄水的剛柔性或剛性（如聚合物水泥（乳液）防水涂料和聚合物水泥防水砂漿等）防水材料，涂（抹）敷在混凝土表面，起到防水層的作用。這些材料可以與基層混凝土結合牢固，甚至可以滲透到混凝土的表層內部，但對混凝土基層的整體性能要求較高，一般可以作為附加的輔助防水措施使用。上述做法的共同優勢都是防水材料與混凝土基層結合形成一個整體的防水機制，即使防水系統個別部位(如結構因溫度或受力變形引起的開裂等)破壞致使滲漏發生，也不會引起像柔性卷材防水系統那樣發生大面積滲漏，而且堵漏和維修操作簡便，費用也較低。因此，我們建議應從設計著手，直接采用第一種方案，即用復合防水劑及其設計方案，在混凝土施工時就配制優質的自防水混凝土，做好混凝土自身的剛性防水體系。如設計有需求時，再輔以第二或第三種方案中涂層的一種，以提高地下混凝土的防水等級和可靠性。這樣做的優勢是只稍微增加或基本不增加現澆自防水混凝土的成本，并節省了原設計防水卷材的費用，或者將其換成了更可靠的防水涂層材料，而且施工技術和條件比防水卷材要求低、速度快、質量好、綜合造價低、后期維護費用少，建設方比較容易接受。
4要注意或應避免發生的問題
（1）地下混凝土工程發生滲漏的現象多種多樣，情況也比較復雜。在制定處理方案時，應仔細分析，判明原因，再對癥處理。尤其是對底板和側墻的裂縫處理應十分謹慎，不要輕易使用水性聚氨酯等有機聚合物的壓力灌漿材料堵漏。應查看裂縫的位置與受力關系，盡可能選用水泥基滲透結晶型防水材料進行堵漏和防水處理，使修復后的混凝土能通過自愈形成同類材料的結構整體，不要留下結構方面的隱患。（2）對于地下混凝土防水設計方案中，在自防水混凝土表面設計選用聚合物水泥（乳液）防水涂料做防水附加層時，此時該附加層一般可以設計做在混凝土的背水面上[3]，這樣施工簡便，不影響工期，費用也較低。若地下水對混凝土有腐蝕性時，再做在迎水面上，以保護混凝土不受侵蝕。
5結束語
[關鍵詞]卓越工程師教育培養計劃 隧道與地下工程專業畢業設計 教學改革
引言
2010年6月教育部啟動了“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）[1]，2011年10月，重慶交通大學入選教育部第二批卓越工程師教育培養計劃，實踐性較強的土木工程系為“卓越計劃”實施系之一。隧道與地下工程專業（卓越工程師班）從2012屆開始招收學生，2016年春期該屆學生將進入畢業設計環節。
隧道與地下工程專業畢業設計不僅是學生在畢業前的最后學習和綜合訓練階段、培養學生工程素質和工程實踐能力的重要階段，還是從理論學習過渡到實際工作的重要階段，在隧道與地下工程專業教學大綱中具有舉足輕重的地位。當前，人才競爭日益激烈，工程單位工作節奏日趨加快，傳幫帶的傳統已經難以實現，使得畢業設計這個從學校學習到工作崗位的過渡階段對于畢業生來說變得非常重要，甚至具備了部分“就業前期培訓”的職能[2]。畢業設計過渡階段的特點決定了畢業設計的選題、實施和評價不能僅停留在紙上談兵的層次，必須要面向工程實際[2]。
本文針對重慶交通大學隧道與地下工程專業畢業設計中存在的問題，進行了適應“卓越計劃”人才培養的畢業設計教學改革探討。首先，分析現有畢業設計的現狀和存在問題；其次，基于“卓越計劃”的要求和特點，探討現有畢業設計模式與“卓越計劃”要求之間的差距；第三，針對現階段畢業設計模式的問題進行改革，探索一套與“卓越計劃”人才培養相適應的畢業設計模式。
一、隧道與地下工程專業畢業設計現狀及存在問題
在畢業設計方面，國外畢業設計都針對實際工程項目，讓學生在畢業設計中獲得真正的工程經驗，為未來的職業奠定基礎[2]。而國內高校，畢業設計則更注重理論教學而忽視了工程應用，國內高校在與企業、同行的合作、交流上，尚處于半封閉狀態。以重慶交通大學隧道與地下工程專業畢業設計為例，在整個過程中便存在以下種種問題：
（一） 畢業設計選題類型和方法的局限性
隧道與地下工程專業畢業設計選題大多為隧道工程、基坑支護、滑坡治理等工程設計與施工類題目。這類設計任務雖然能與大部分學生今后的工作掛鉤，但存有以下兩不足：其一是畢業設計選題的科研內容偏少，對于今后從事科研工作的同學來說，需要增加一些偏科研方向的課題；其二是畢業設計選題涉及施工和管理方面的內容不多，對于畢業后從事施工技術和現場管理的的同學來說，需要增加一些這方面的工作。
隧道與地下工程專業和地鐵與軌道工程、巖土工程等兩個專業同時選題，畢業設計歷年的選題方法則存在很大的局限性。“畢業設計動員大會”沒有教師對畢業設計題目的主要目的、要求和內容的講解環節，學生也不能了解全系各位教師所設計的畢業設計題目的全貌。畢業設計選題采用教師在“畢業設計管理系統”網站上掛出題目及要求、內容等，學生自主選擇，教師最后加以確定的方式。從往屆畢業設計選題結果來看，出現“搶”畢業設計題目的現象。這就直接導致了學生們選擇的題目和今后的工作掛不上鉤，也非自己內心所想要的題目，教師所設計的題目也未能找到符合條件的學生。
（二） 實際工作程序認識不足
目前，學生的畢業設計大概采用在網絡上或者上屆的畢業設計中找到類似題目的計算書和圖紙等資料，在教師或畢業設計任務書的指引下完成畢業設計的程序。一方面，本系很多教師并未直接從事設計工作和施工技術與管理方面的工作，因此對設計和施工管理整個完整過程的掌握還不是很充分。另一方面，學生對畢業設計的認識僅僅停留于“計算”和“畫圖”，離真正的“工程設計”還有一段距離，主要原因是學生對真正的工程建設基本程序不了解，更不清楚作為設計人員應該如何與甲方、施工以及工程監理單位打交道，導致畢業之后不能馬上與實際工程設計接軌，這些觀念都應該在畢業設計教學環節階段有所體現[3]。
（三） 時間精力投入不足
畢業設計是一項綜合性較強的教學任務，要求指導教師具備較高的教學水平和嚴謹的工作態度，以及土木行業相關工程實踐經驗[3]。但與此相矛盾的是：1） 部分高校為解決師資緊缺的問題引進大量缺乏工程實踐經驗的年輕博士，承擔指導畢業設計這一綜合性和實踐性較強的課程，難免力不從心；2） 高校教師兼有教學、科研和學科建設等任務，部分教師甚至還有兼職工作，因此用于指導畢業設計的時間和精力皆不足；3） 高校擴招，存在一位教師指導近十名學生畢業設計的情況，不能做到針對學生各自的特點、興趣因材施教和抽出更多精力投入畢業設計指導中。
畢業設計通常安排在本科最后一個學期，考研的學生則忙于參加考研學習、復試，很多學生還要參加各種招聘會、雙選會，這些都會分散學生畢業設計的精力[3]。另外，簽約之后的學生，認為畢業設計成績的好壞已經無關緊要而輕視畢業設計，甚至把最后一學期當成畢業旅行的最佳日子。因此，學生們投入時間和精力是不足的，存在部分學生半個月、一個星期完成畢業設計的例子。
（四） 畢業設計工作量和質量參差不齊
畢業設計存在依賴電算、忽視理論計算的現象。利用有限元應用軟件進行工程設計在各大設計院已經普及，各大專院校工程類畢業設計對應用軟件的依賴非常嚴重。在畢業設計計算過程中，學生往往只注重對軟件的操作和應用，而忽略專業基本知識、對規范的理解和具體計算過程的問題，因此對計算結果合理與否無從驗證；更有甚者，對軟件的操作尚處于一知半解，計算結果和真實值大相徑庭。另一方面，利用計算機軟件設計出來的圖紙一般會存在某些錯誤，而學生在設計中缺失了基礎概念和對規范的理解和掌握，因此不能及時發現并改正這些錯誤。
畢業設計存在嚴重的抄襲現象。畢業設計相關題目的設計資料在互聯網上皆能找到，甚至高年級的畢業設計資料也能得到，很多學生依葫蘆畫瓢，有的學生到最后甚至不加思索大篇大段抄襲。在很短時間內倉促完成畢業設計任務，設計資料漏洞百出、施工圖和計算書前后矛盾的現象頻現。
畢業設計深度和要求不規范的現象。由于畢業設計深度和要求比較模糊，學生們做的畢業設計深度不一致，也不規范，這就使得做得全面的學生畢業設計計算書分量是深度不夠的學生的幾倍。畢業設計深度和要求的模糊，甚至導致考核標準的不統一。
畢業設計規范更新滯后的現象。土木專業規范近年來更新頻繁，這就需要高校圖書館資料做到及時更新，但是大多圖書館更新速度較慢，導致學生不能利用最新的規范進行畢業設計；高校擴招學生人數的增加，導致學生在畢業設計時人均能利用的規范和手冊較少，尤其是最近兩三年新頒布的規范和規程[3]。另外，網絡發達的今天，畢業設計相關最新規范互聯網上基本都有電子版本，但是由于學生、甚至教師的主要精力不在其上，導致規范更新滯后，存在與社會現狀脫節的現象。
二、隧道與地下工程專業畢業設計模式改革
教育部2010年6月啟動的“卓越計劃”目的在于通過教育和行業、高校和企業的密切合作，以實際工程為背景，以工程技術為主線，著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力，按照“3+1”人才培養模式培養造就一大批創新能力強、適應企業發展需要的多種類型優秀工程師[5]。鑒于現行畢業設計模式存在上述四個方面的問題，且而現行畢業設計模式對實踐能力的培養尚有欠缺，對創新能力、團隊協作能力與綜合解決問題能力的培養基本為零。因此，為滿足卓越隧道與地下工程專業師培養需求，在隧道與地下工程專業畢業設計模式方面應具有符合“卓越計劃”要求的全新模式。
（一）畢業設計題目改革并實行雙向選擇
畢業設計題目設計方面：將學生走出校門后的實際工作作為畢業設計選題范圍和方向，通過需求分析，進行面向實際的畢業設計選題庫建設。在具體實施環節上，隧道與地下工程專業主要分為學術研究型、工程設計型和施工技術管理型三個方向。各方面畢業設計選題的數量大概由往屆畢業生實際工作方向為指導。
選題是畢業設計能否創新的關鍵，選擇富有科學性、新穎性和創造性的題目作為畢業設計課題，一個很好的畢業設計題目交給一個不感興趣和不具備完成該選題基本素質的學生做是不合適的，在選題工作中充分尊重學生的個人選題意見，創造條件讓學生早一些接觸實際題目。
畢業設計題目雙向選擇方面：畢業設計動員大會前教師應該完成課題申報，并由院系畢業設計領導小組組織論證、評審，確認是否符合要求。“畢業設計動員大會”上，各教師應針對自己申報的畢業設計題目向所有學生講解和公布，并提出選題學生所具備的條件和并作適當建議。然后，實行雙向選擇，學生自愿選題、選教師，指導教師依條件選擇學生，最終由院系領導小組協調落實學生選定的課題與指導教師。
（二）畢業設計實行雙導師制
在高等學校實施培養“卓越工程師”的教學目標，培養創造性人才，教師是關鍵，這一點在畢業設計工作中顯得更為突出[4]。指導教師在畢業設計工作中起著非常重要的作用，直接影響到學生選題、收資、實驗、研究論證、論文撰寫、答辯等[4]。
基于“卓越計劃”具有三個特點，即行業企業深度參與培養過程、學校按通用標準和行業標準培養工程人才和強化培養學生的工程能力和創新能力，同時限于有些青年教師自身的學術水平和工程實踐經驗，采取優化指導教師的師資隊伍措施。通過把一些有經驗、有威望、有一定指導工作能力的校外工程師請進來，讓他們參與畢業設計的指導工作，有利于畢業設計的質量優化。在畢業設計教學過程中實行“學校導師”和“企業導師”聯合指導的雙導師制模式[4]，發揮校內外導師各自的優勢共同對學生進行課題研究、工程實踐和職業發展規劃方面的指導，不僅能培養學生獨立解決工程實際問題的能力和科學研究能力，同時使學生具備較高的社會責任感、職業素養和團隊合作精神，早日與真正的“工程師”接軌。
（三） 完善畢業設計工作方法、工作流程及設計深度和規范化
完善畢業設計工作方法和工作流程是保證畢業設計教學有序、高效運作的先決條件。隧道及地下工程專業借助校企的聯合力量制定符合實際工作和學生學習現狀的工作方法和工作流程。有了辦法、流程，認真、科學、規范地運作，并強調畢業設計中帶有共性的東西的統一性，而對于富有個性特點、彈性較大的內容，應充分發揮其個性優勢[4]。學校應有對畢業設計工作的具體要求，有完整規范的制度、科學的質量管理和檢查評估系統。
對畢業設計計劃、選題、實習調研、指導、中期檢查、論文撰寫、答辯、成績評定、總結、研究分析等各環節進行科學、系統的規范，使管理者、指導教師明確科學、規范化的要求[4]。針對當前畢業設計圖紙、參考資料不規范的現狀，隧道及地下工程專業應編寫了《樣例圖集及解說》方面的教參資料，詳細闡明了施工圖層次的設計深度要求，對圖紙規范化和細節要求進行了詳細解說，可供學生學習，同時起到了規范畢業設計圖紙的作用。
通過規范畢業設計要求，使學生可以提前準備，并知道怎樣主動做畢業設計，發揮其主觀能動性，激發其強烈的“創新”意識，造就有利于學生創新實踐的條件和空間，為培養“卓越工程師”提供強有力的保障[4]。
三、結語
根據“卓越計劃”的目的和任務，結合“卓越計劃”的三個培養特點，針對現行畢業設計存在畢業設計選題類型和方法的局限性、實際工作程序認識不足、時間精力投入不足、畢業設計工作量和質量參差不齊等問題，對隧道與地下工程專業畢業設計開展教學改革：
（1） 畢業設計題目改革并實行雙向選擇。將學生走出校門后的實際工作作為畢業設計選題范圍和方向，通過需求分析，進行面向實際的畢業設計選題庫建設。建立畢業設計選題雙向選擇制，學生自愿選題、選教師，指導教師依條件選擇學生。
（2） 畢業設計實行雙導師制。基于行業、企業深度參與培養過程，在畢業設計教學過程中實行“學校導師”和“企業導師”聯合指導的雙導師制模式。
（3） 完善畢業設計工作方法、工作流程及設計深度和規范化。隧道及地下工程專業借助校企的聯合力量制定并完善符合實際工作和學生學習現狀的工作方法和工作流程。對畢業設計計劃、選題、實習調研、指導、中期檢查、論文撰寫、答辯、成績評定、總結、研究分析等各環節進行科學、系統的規范，使管理者、指導教師明確科學、規范化的要求。
[參考文獻]
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【關鍵詞】地下工程；抗浮結構設計；抗拔樁
1引言
一般情況下，地下水對主體工程的破壞主要包括局部破壞和整體破壞，其中局部破壞指的是地下結構底板因為受力不均勻導致局部出現了拱起和開裂，使地下水滲入到地下室中，影響地下結構的安全性。整體性破壞指的是地下結構出現了上浮，不僅會破壞底板，同時還會導致梁柱節點位置出現開裂。在地下工程的實際施工過程中，水浮力對建筑物造成的破壞一般是無法避免的。一旦地下結構受到地下水浮力的破壞，會導致地下工程結構的功能和作用無法正常發揮，當出現較大的事故時還會造成非常大的經濟損失。所以，地下工程設計和施工過程中，進行抗浮設計是至關重要的一個環節，需要施工人員和設計人員足夠重視。
2工程概況
某地下工程為地下明挖4層雙跨架結構，工程標準段寬度為19.3m，長度為21.6m，埋設深度為26.7m。地下工程基礎結構使用現澆鋼筋混凝土筏板基礎進行施工，工程設計人防等級為6級，支護樁使用鉆孔灌注樁進行施工，并在基坑的四周布置，設計樁體直徑為900mm，設計樁長為26.7m，樁中心距離為1400mm,使用C30混凝土。本文以此工程為例，對地下工程抗浮設計進行探討。
3工程地質條件
本工程從下到上分別為全風化中強微風化層、硬質粉質黏土、可塑粉質黏土層、沖積黏性土層、沖積中粗砂層、沖擊粉細砂層、人工填土層，地下水主要為層狀基巖裂隙水和第四系松散巖類孔隙水，穩定水位埋設深度為1.8~5.2m，平均水位埋設深度為2.9m。地下水位的變化情況和地下水的補給、排泄等有緊密的聯系。每年的5~10月份進入雨季，地下水水位會顯著提升，水位最大值會達到15.5m，場地中的地下水不會對混凝土結構造成腐蝕，但是會對鋼筋造成腐蝕。
4地下工程抗浮設計
通常情況下，地下工程結構上浮主要是因為水浮力大于地下工程側壁摩擦力和結構重力值，地下室上浮有可能在各種類型的地層中出現，例如比較穩定的卵石層和透水性非常小的黏土層中等。一旦地下水浮力大于結構物重力和側壁摩擦力便會出現上浮的情況，為了保證建筑的安全性，需要及時采取相應的處理措施。在設計過程中，需要根據工程的地質情況、工程特點、場地因素、環境情況等進行全面、詳細的考慮，結合工程的具體情況選擇合理的抗浮方案。4.1抗浮方案的選取本地下工程結構底板以微風化巖層作為持力層，對于地面埋深大、地下水位高的地下工程，如果只靠覆土荷載和結構自重是無法達到抗浮要求的。因此，需要結合工程的具體情況設計抗浮措施。常用的抗浮措施主要包括抗浮錨桿和抗拔樁。因為當前抗浮錨桿的耐久性得不到控制，并且底板和錨桿結構位置防水比較薄弱，而地下工程設計使用年限為100a，使用抗浮錨桿不能滿足該地下工程的抗浮要求，因此，本工程使用抗拔樁來解決該地下工程的抗浮問題，并選用人工挖孔樁作為圍護結構，在圍護樁上布置壓頂梁和主體結構結合到一起，使支護結構也成為抗浮的一部分。按照地質勘測結果，將設計水位地面以下1m（城建標高15.6m）作為抗浮設計水位，并以此為標準進行抗浮驗算[1]。4.2布置抗拔樁本地下工程主體結構以底板支撐到彈性地基平面框架分析結構內力，使用彈簧模擬底層作用。由于該地下工程為雙跨設計，在底板跨中會縱向對抗拔樁進行布置。在計算抗浮時，主體結構會承擔所有的水壓力，為了對抗拔樁所承受的抗拔力進行計算，對地下室縱向1m范圍中的長度進行分析。根據《建筑地基基礎設計規范》中的規定要求，在驗算地下室抗浮穩定性時要可以達到下述公式的基本要求:（1）式（1）中，W為地下室上部作用荷載和地下室自重的和值；F為地下水浮力。在不對結構側摩擦阻力大小進行考慮時，（2）式（2）中，R為抗拔樁需要提供的抗拔力特征值。標準段上部荷載總重W=覆土重+圍護樁自重+（裝修層+柱+側墻+各層樓板）=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）一般情況下，抗拔樁都是在柱下布置的，受力模式也是一致的，因此,可以將計算簡化為：單根抗拔樁的抗拔力=柱跨長度×每延米需要的抗拔力，但是,對于該工程來說，柱跨9~10m，抗拔樁單根需要承受的抗拔力不會太大。因此,抗拔樁樁距取值為柱跨的一半。（5）式（5）中,up為樁的周長，up=πd，對于樁底樁（擴地直徑為D），在樁長/樁徑≤5時，up=πD；qsia為樁側土摩阻力特征值，微風化巖qsia=400kPa；λi為抗拔樁的摩擦阻力折減系數，微風化巖λi=0.7;li為抗拔樁長度；G0為樁自重，地下水位取有效重度。本地下室工程設計擴地直徑為1.8m，抗拔樁直徑為1.3m，樁長為5.5m，經計算，單樁抗拔承載力特征值大小為：Rω=π×1.8×0.7×400×5+0.9×119=8020kN（6）在布置抗拔樁時，本工程采用兩種方式進行布置，一種布置在兩柱中間梁下以及柱子下，見圖1a;另一種是均勻布置在兩柱之間的梁下，見圖1b。4.3計算地下工程抗浮情況使用殼單元對各層樓板進行模擬，底板、柱子、抗拔樁和梁使用桿單元進行模擬，因為本工程抗拔樁底部做了擴大，使用抗拔樁底部對邊界條件進行固定和約束，在結構四周布置土彈簧模擬約束周圍土體結構。水浮力分項系數取值為1.05，結構自重分項系數值為1.0，以圍護樁自重作為荷載在頂板側墻進行加載。使用這種方式進行模擬，不僅考慮了底縱梁和抗拔樁共同受力下變形協調性，同時也考慮了抗拔樁混凝土彈性模型，不會出現傳統計算方法中將抗拔樁作為底梁不動支座的情況，計算后得到的底縱梁內力和抗拔樁拉力和實際情況更加符合。4.4計算結果分析根據計算結果可以證明，在使用圖1a的方式進行布置時，樁下和樁間抗拔樁的抗拔力分別為4400kN和7000kN，后者為前者的1.6倍，這兩種樁型配筋存在非常大的差異。底縱梁柱下負彎矩大約為4600kN•m。如果使用圖1b的樁基布置措施，那么抗拔力為5700kN，抗拔樁可以均勻受力，底縱梁柱下部的負彎矩為3100kN•m，受力更加的合理。4.5抗拔樁配筋在進行配筋時，要保證抗拔配筋的受力度可以達到要求，此外，由于樁身長時間位于地下水位下，地下水會對鋼筋造成一定的弱腐蝕。因此，要求樁身裂縫寬度不能超過寬度限制，以免樁身鋼筋被腐蝕[2]，因此,接縫的寬度要控制在0.2mm以內。經過計算證明，樁身配筋主要是為了控制裂縫，因此，配筋量一般情況下會比較大。一般可以根據樁徑的3倍確定樁距，尤其是當抗拔樁處在底縱梁下部時，在確定樁截面后需要對鋼筋籠的具體情況進行考慮，為了防止底縱梁和抗拔樁之間產生沖突，需要控制好配筋率。
5結語
綜上所述，在進行地下工程設計時因為水位變化比較大，一般會將抗浮樁布置在縱橫墻交叉處、柱子下面等位置，同時，抗拔樁也會發揮承壓樁的效果。本工程在進行抗浮設計時，在柱距比較大且抗拔力比較大時，抗拔樁一般對稱分布在柱子的兩邊，以保證抗拔樁可以受力均勻，在對抗拔樁裂縫進行控制時，需要將單根樁的抗拔力控制好，防止配筋密度過大。
【參考文獻】
【1】高海.地下水對某已建地下結構的浮起作用分析[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2010.
關鍵詞：地下建筑專業；地下建筑結構；教學內容；教材
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）48-0089-02
一、引言
隨著我國經濟的不斷發展，城市房地產、交通、市政、礦業、水利水電和國防等行業的基礎設施建設規模也不斷擴大，地下工程行業也迎來了前所未有的發展機遇。大量的地鐵隧道、公路隧道、地下礦山、地下電站和地下洞庫及城市地下空間亟待修建，因此，行業的發展也亟需大量的專業人才。如何培養一大批合格的能適應行業發展要求的專業人才成為高等學校面臨的重要挑戰。
作為土木工程行業的重要分支，地下建筑專業雖然具有很長的發展歷史，但由于其所處地質環境的復雜性，其基本理論相對于其他學科發展較為緩慢。近年來，隨著其他相關行業新理論、新材料、新工藝和新技術的發展，地下建筑專業理論也有新的發展。然而，高等學校本科教學的相關教材卻難以滿足行業發展的要求，導致出現了教材內容與工程實踐脫節、畢業生實踐能力差等突出問題。為此，通過對比研究國內高校地下建筑、隧道工程等專業開設的《隧道工程》、《地下建筑結構》和《地下工程》等專業教材，對適應行業發展的《地下建筑結構設計》教學內容進行了研究。
二、目前《地下建筑結構設計》課程內容存在的問題
隨著地下建筑工程方面人才需求量的日益增大，國內開設土木工程類專業的許多高校均開設了地下建筑或隧道方面的必修或選修課程[1-5]，采用的教材大致有十余個版本，且許多版本的教學內容體系相似，隨著行業的發展，教材中的相關理論稍顯陳舊，部分內容與工程實踐脫節，已難以滿足學生的工程實踐需要。
（一）地下建筑結構的新材料
隨著新奧法的發展和建筑材料的發展，地下建筑結構的材料逐漸由傳統的鋼筋和混凝土向新型材料發展。如傳統的整體式襯砌逐漸被復合式襯砌所代替，而復合式襯砌的材料演變發展迅速，如隧道支護結構可包括：素噴混凝土、鋼纖維噴射混凝土、樹脂纖維噴射混凝土、鋼錨桿、樹脂錨桿、機械錨桿、超前管棚、超前小導管、模筑混凝土、預制混凝土管片、鋼管片、各類防水卷材、內裝材料和注漿材料等。而傳統地下建筑結構課程內容中涉及的新型建筑材料方面的內容較少。
（二）地下建筑結構計算的新方法
地下建筑結構不同于地面建筑，其結構與地層緊密聯系，傳統的地下建筑體系計算方法是以結構力學為基本理論的荷載結構法，但該方法一方面力學簡化不科學，另一方面計算過程較為復雜。隨著計算機科學的發展，傳統的荷載結構法與有限元理論相互結合已經形成了新的結構計算方法。另外，地層結構法也隨著巖土力學的發展得到廣泛的應用，已經成為復雜地下結構的首先計算方法。目前國內發行的大學教材中，仍以介紹傳統的計算方法為主，新的方法的基本思路、原理和方法，學生難以接觸和掌握。
（三）地下建筑結構的新形式
隨著地下建筑結構專業的發展，許多新型地下建筑結構形式逐漸發展起來。傳統常見的地下建筑結構主要是隧道，而近年來其他形式的地下建筑結構也日趨增多，如沉管隧道、管幕法隧道、TBM法隧道、頂管法隧道、沉箱結構、大型地下廠房、地下貯藏庫等。目前交通類的大專院校主要學習的是隧道工程，其他地下建筑結構涉及較少，而講授地下建筑結構的院校則對各種結構的涉及面也較窄，且關于隧道結構方面的內容也不全面。
三、《地下建筑結構設計》課程內容改革
隨著地下工程專業人才需求量的增加和新技術的不斷發展，面向工程實踐，以培養實際工作水平和能力為核心，適時的調整《地下建筑結構設計》的課程內容設置十分必要，是以“教學”為主高校相關專業的重要工作內容。
地下建筑結構形式多樣，同時地下建筑結構設計與工程地質、結構力學、巖體力學、土力學、鋼筋混凝土學、現代土木工程數值模擬技術等專業課程密切相關，如何將其獨立同時又不割裂與其他課程間的密切關系是教學內容和教學方法改革中的難點。因此，考慮該課程與其他課程的關聯性和地下建筑形式的多樣性，可將內容分為以下三部分。
（一）基本理論與基本概念
地下建筑結構基本理論與基本概念的講授是培養工程師專業素養的關鍵環節，主要講授內容應包括：地下建筑結構的基本概念、地下建筑結構設計的基本方法、地下工程的圍巖分級方法以及地下工程與圍巖的相互關系、地下建筑結構的荷載、地下建筑結構的材料和地下建筑結構的計算理論等內容。這部分內容充分考慮了該課程與其他課程的交叉融合，可讓學生清晰認識到課程與其他課程的區別和聯系，同時在整體上把握復雜多樣的地下建筑結構形式的共性以及結構設計的核心原則和思想，同時應向學生介紹最新的地下建筑結構設計思維和技術。
隨著建筑材料學科的發展，地下建筑結構支護所采用的新材料越來越多，因此認識了解新材料的類型、應用范圍和性能等是提高學生實踐水平的重要方面，因此地下建筑結構基本理論與基本概念應介紹常用和新型的建筑材料，如素噴混凝土、鋼纖維噴射混凝土、樹脂纖維噴射混凝土、鋼錨桿、樹脂錨桿、機械錨桿、超前管棚、超前小導管、預制混凝土管片、各類防水卷材、內裝材料和注漿材料等。
由于地下結構與地層關系密切，理解結構與地層的相互作用是后續內容的重要前提，因此，應獨立重點闡述，這部分內容也是與傳統教材差別較大的部分。同時，新的地下建筑設計理論更側重于“圍巖控制”，因此該核心原則和思想也是重點教授的內容，因而教材內容還應涵蓋地下工程圍巖分級方法以及地下建筑工程地質分析方法等方面的內容。
（二）隧道結構設計
隧道是地下建筑結構的最常見的形式，也是畢業生工作后主要的工作對象，因此這部分是課程的核心內容。同時，隧道結構形式多樣，其結構形式差別較大，設計方法也有所不同，因此課程內容設置應以隧道結構形式進行安排，該部分內容應包括：隧道工程的勘察、隧道結構的總體設計、洞門與明洞設計、新奧法隧道支護結構設計、盾構法/TBM法隧道管片式襯砌結構設計、沉管法隧道結構設計和其他隧道結構形式等內容。在課程講授過程中，應重點介紹結構的特征、工作原理、結構構造和設計計算方法，同時也應介紹實踐中工程師常要面對的隧道設計的基礎工作。其中，在隧道結構設計計算方法內容中，傳統教材中主要介紹的是結構力學的計算方法，而在實際生產中用于彈性地基理論和有限元技術的發展目前基于“荷載―結構”模式的有限元計算方法已成為主流的計算方法，因此在此內容中應介紹傳統的計算方法，并掌握新的計算理論。
（三）其他地下建筑結構
除了隧道以外，還有多種地下建筑結構形式，而隨著土木建筑專業各領域的交叉滲透，畢業生面向的工作對象往往不只局限于隧道結構，因此學生掌握和了解其他地下建筑結構形式的設計也是十分必要的。該部分內容包括：基坑支護結構、地下商業街、停車場和附建式地下結構、沉井和沉箱結構、大型地下洞庫和其他地下建筑結構形式。此類地下結構形式結構復雜，形式各異，主要應以介紹結構構造為主。在計算理論方面，目前復雜結構的設計主要以“荷載―結構”計算模式的有限元計算方法為主，對于大型地下洞庫和地層條件復雜的地下結構則應介紹目前流行的“地層―結構”計算模式的有限元計算方法。
四、結語
隨著地下工程行業的發展和人才水平需求的提高，《地下建筑結構設計》課程內容亟需根據專業和行業的發展進行適當的調整，同時隨著土木建筑專業各領域的交叉滲透，畢業生面向的工作對象多種多樣，因此讓學生掌握結構設計的核心思維和最新的方法和技術，認識和熟悉常見的地下建筑結構形式，掌握其設計方法是十分重要的。以面向工程實踐需求和畢業生實踐能力提高為核心教學目標，對《地下建筑結構設計》課程內容進行了探討，構建了面向工程實踐的新的地下建筑結構課程內容體系，希望對地下建筑學科的發展具有積極的意義。
參考文獻：
[1]陳建平，吳立，閆天俊，許文峰.地下建筑結構[M].北京：人民交通出版社，2008.
[2]劉增容.地下建筑結構[M].北京：中國建筑工業出版社，2011.
[3]朱合華，張子新，廖少明.地下建筑結構[M].北京：中國建筑工業出版社，2011.
關鍵詞：可靠度地下結構巖土參數概率特征
1.前言
地下結構和其它巖土工程一樣，在整個設計過程中存在大量的不確定性。傳統方法設計時用一個籠統的安全系數來考慮眾多不確定性的影響。對各參數、變量都假定未定值。這就是常規的定值設計法。雖然以后對某些參數（如材料的強度）取值時也用數理統計方法找出其平均值或某個分位值，但未能考慮各參數的離散性對安全度的影響。所以安全系數法不能真正反映結構的安全儲備。
60年代末期，數理統計和概率方法在結構設計中成功應用，鼓勵和啟發了隧道工作者尋求用概率方法研究地下工程中各種不確定性并估計他們的影響。進入70年代，可靠度分析方法擴大到更多的設計領域。但是，這種方法仍然受到一些巖土工作者的反對和質疑。原因在于巖土工程本身的機理比較復雜，有些問題還沒有充分認識；巖土工程概率方法還處在發展階段，不少概念還不很明確，計算方法也不夠簡便；一些人對概率論和方法不很熟悉。這些困難也促使一些巖土工作者潛心鉆研，他們吸收地面結構概率分析成果，針對巖土和地下工程的特點開展專題攻關，雖未完全解決技術上的關鍵，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確定性越嚴重的問題中越能顯示出活力來。
1992年，國家技術監督局《工程結構可靠度設計統一標準》，作為其它各類工程結構設計共同遵循的準則。鐵路、公路、水利、港口等行業先后開展結構設計統一標準的編制工作。作為上述各類工程的重要組成部分的隧道及地下工程，采用概率極限狀態設計也提到日程上來。一些技術難題有待繼續攻克，實用化問題也要同時解決。目前，可靠度分析在地下工程中的應用正在經歷由粗糙到精細，由簡單到復雜再回到簡單并進入實用這一過程。
2.巖土參數概率特征的研究
確定圍巖的物理力學參數和原始應力狀態時分析地下結構力學行為的先決條件。對于重要的大型結構（如水電站地下廠房等）通常要在周圍地層鉆孔取樣并進行一系列試驗以取得有關參數。交通用途隧道縱向長度比橫向長度大得多，經過的圍巖也化，通常按各類圍巖的綜合力學參數進行計算。引入可靠度后，必須考慮這些物性參數的概率特征。這方面的研究成果對地下結構可靠度分析至關重要。
2.1圍巖分級判據的可靠性研究
一般隧道設計時都要現場確定該隧道所處的圍巖類別。各種圍巖分類法都有各自的一套標準。但由于標準本身常存在模糊性或不確定性，或者不同人對標準的理解和處理不盡相同，不同人對同一圍巖的評價結果總體會趨于一致，具體還不會完全同一。圍巖分類的隨機性值得我們進一步研究。
我國在圍巖分類和分級方面已有不少成果，可惜各部門還不統一。東北大學林韻梅教授等提出圍巖穩定性動態分級法，李強提出模糊聚類分析法。在動態分析法中對分級判據的分布進行初步分析，應用數理統計方法對分級判據進行研究。在定義分級判據可靠性的函數上，用柯爾莫洛夫法對其分布規律進行檢驗。還提出了分級標準和分級方法的評價準則。
2.2地質資料的概率處理
對于大型地下工程和重點長大隧道都要進行比較細致的地質勘探。但要從有限的勘探資料中獲得隧道全長或大型地下工程周邊圍巖的地質狀況和有關參數，必然存在不確定性和偶然性。用概率法可減少誤判的機率。例如長江科學院包承綱研究員等以概率方法處理水壩地基鉆孔之間的地層分界線，取得更為合理的結果。
地層中常有一些異常地質點存在，如軟弱夾層、空洞等。他們對地下工程施工和運營有很大影響。為此，首先要弄清楚它們出現的可能性、大概的位置及其性質，然后通過可靠度分析法去分析它們的影響。Bercher(1979)及Tang(1987)等都對某地區在給定鉆孔布置與地質歷史推斷情況下，對異常地質出現的概率和統計特征做過估計，先給予一個不出現異常的先驗概率，然后根據一系列鉆孔資料按Bayesion公式推得修正的不出現概率和聯合分布。
2.3土性參數的隨機場研究
據研究，土性參數變異系數可達0.29，比計算模型的不定性影響大得多。土性參數概率特征經歷了兩個階段。早期研究建立在隨機變量基礎上。后期研究集中在隨機場理論的應用上。
不難理解，巖土工程的性狀是由某一空間范圍內巖土的平均特征所控制。根據一個個試樣求得的統計特征稱為點特征。點特征與空間特性之間由一定的關系。空間平均特征的方差應小于點特征的方差。控制巖土工程可靠度的是土性參數的空間平均值方差而不是點方差。因此，土性參數的概率分析是一個隨機場問題。對于空間分布的地層，由于沉積和埋藏等條件的聯系，不同點之間雖有差別又有一定的相關性。這種相關性將隨二點距離的增大而減弱。相關距離是巖土可靠度隨機場研究中的一個重要參數。有關學者提出了相關距離的物理意義、集合意義及實際計算方法，提出了不同地層相關距離的年經驗值。研究了不同統計方法的參數對可靠度分析的影響。
2.4巖體特性統計特征的研究有待加強
近幾年由于土坡穩定、樁基承載力及地基承載力等方面可靠度分析實用化的需要，推動了土體概率特征的研究。而土性概率特征的研究成果又促進了上述幾種典型工程實用可靠度分析。由于巖體的本構關系更為復雜，節理、裂隙、層狀等對巖體特性影響更多，巖石地下工程計算模型不定性更為突出。對于眾多不定性相互作用的巖石工程，更需要可靠度分析。國內勘察設計部門也積累過大量巖石資料，但用概率方法加以整理的參加橫過較少。日本在這方面做過的工作值得重視。他們對各類圍巖（如花崗巖、閃綠巖、礫巖、砂巖、泥巖等）的主要指標（如單軸抗壓強度、壓縮變形系數、抗剪強度、干密度等）的分布特征，均值及變異性以及相互關系等都做過分析整理，這些資料可供參考。
3.作用效應隨機分析方法的成果
作用效應是可靠度分析中重要的綜合隨機變量，它占用很大的計算工作量。地下結構作用效應的定值分析方法不論是“荷載—結構”模式或“地層—結構”模式，目前大多采用有限元分析，考慮空間作用時還用三維有限元。對裂縫、節理發育的巖石地層主要有兩種方法：
a.仍然利用連續介質力學理論，但要尋求反映不連續巖體特點的本構關系或把節理裂隙的力學性質作為附加條件加以考慮，然后求解；
b.應用塊體理論，尋求關鍵塊。利用量測到的位移信息反求地層的力學指標也是常用的方法。引入可靠度以后如何在上述各方法基礎上進行隨機分析時必須解決的問題。
3.1隨機有限元的進展
有限元法在隨機介質中的應用始于70年代初期。當時主要用于巖土理論與應力分析。其基本思路是采用蒙特卡洛模擬法。該法建立在大量確定性計算基礎之上，費用較為昂貴。結構靜力計算的隨機有限元法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等對隨機有限元作了較為系統的研究。至此以后隨機有限元理論朝著兩個方向發展，一是基于攝動展開的有限元統計分析；另一是隨機場的局部平均。具體的方法有：紐曼隨機有限元法；隨機有限元最大熵法；有限元一次二階矩法；隨機有限元響應面法；攝動隨機有限元法等。上述各種方法各有其特點，有的理論上較為嚴密，但計算量大；有的較近似而計算簡便。響應面法，攝動法及蒙特卡洛法在我國隧道可靠度分析中都已實際應用。
作為隨機有限元的深入，有人還提出非線性隨機有限元，但該理論正處于嘗試中。采用目前流行的隨機有限元通常只能確定荷載效應的某些數值特征，如均值、方差、相關矩等，難以確定荷載效應的概率分布及高階矩，故還不能很好的滿足可靠度分析的要求。蒙特卡洛法可求出概率分布，但計算量較大。成都電子科技大學張新培教授提出了改進的隨機有限元法。該法以有限元為基礎，利用荷載列陣與剛度矩陣各元素之間特征函數確定結構各單元荷載效應的特征函數，再根據特征函數與分布密度函數及數字特征的關系，求出荷載效應分布密度函數積極數字特征。此法概念簡單，容易實行，較好地滿足可靠度分析的要求。
3.2隨機塊體理論的提出和應用
塊體理論是我國學者石根華和美國學者R.Goodman首先提出的巖體工程分析方法，為巖體洞室和邊坡穩定分析開辟了新的途徑，在國際上受到重視并得到日益廣泛的應用。塊體理論中關于巖體被不連續的空間平面切割成分離塊體以及切割面上的力學參數c、Φ等都作為定值。由于實際巖體不連續面形成因素復雜，同一組不連續面的產狀在一定范圍內發生變化，連續空間平面切割成的變形狀空間塊體具有隨機性。切割面力學參數也使隨機變量。因此更適合概率分布。河海大學王保田、吳世偉提出的隨機塊體理論，用隨機抽樣法尋找可動塊體的概率，并用一次二階矩法求關鍵塊的概率。二者結合可較好的解決已知結構面產狀概型和力學性態是隨機值的問題。南京航空專科學校的張廣健等應用隨機塊體理論編制出計算程序，用以對隧道圍巖穩定性進行可靠度分析，求得各類圍巖的塊體穩定可靠指標。所得結論與設計和施工經驗基本一致。若能用現場實測數據統計分析，其結果將更能反映工程實際。
3.3三維隨機邊界元法的提出
地下結構的有限元分析特別是三維分析需要劃分許多單元，計算機工作量和對計算機內存的要求都很大。特別對無限區域的課題，在一定范圍內離散將忽略外方廣大區域的影響而帶來誤差。因此人們的注意力又轉到一些邊界解法上，相應的邊界單元法得到發展。隧道的邊界元分析有其明顯的優點，日益受到國內外重視。針對地下結構分析中參數都具有明顯不確定性的特點，隨機邊界元法的研究和應用將對隧道可靠度分析起到新的推進作用。
武漢水利電力學院潘國寧等提出的三維隨機邊界法是將邊界元計算過程作為函數轉換過程，再參數取值時對函數過程做泰勒展開。通過邊界計算得到應力和位移的均值；然后計算有關變量對參數的一階導數和二階導數在取均值時的值。最后考慮參數的變異性來分析計算結果的變異性。此法公式簡潔，計算工作量小，對隧道分析有重要參考價值。
3.4圍巖參數的隨機反分析
由于圍巖的物理力學指標不容易確定，現場取樣試驗或直接測試資料也只是得到點特性而不是我們所要求的圍巖空間平均特性。因此，利用施工監測得到的位移信息反演求出圍巖參數的方法在一定條件下能滿足地下結構分析的要求。目前定值的反演分析比較成熟，已開發出很多程序可供應用。但是反演分析所依據的信息實際是帶有一定離散性的隨機變量，可靠度分析也要求反分析的結果能表示出概率特征。因此，隨機反分析也逐漸受到重視。專門著作《反演理論》對反分析概率化有重要論述。同濟、北方交大、西南交大巖土和地下工程專業的博士研究生的論文都曾涉及隧道隨機反分析問題。目前采用的方法有傳統的蒙特卡洛法、隨機攝動法。
4.針對巖土工程特點的可靠度分析方法的新發展
《工程結構可靠度設計統一標準》在附錄一中推薦用一次二階矩法計算結構的可靠指標。同時指出對于變異系數很大、極限狀態方程非線性程度很高等情況，宜用更精確的方法計算。巖土物性變異性比較大，常呈現一定的相關性，如內摩擦角與內聚力之間負相關，容重與壓縮模量、內聚力等正相關。忽視這些相關性，會使計算結果出現誤差。而一次二階矩法是假定基本變量間是相互獨立的。
目前針對相關性提出兩種一次二階矩的改進方法。一是將相關變量變為互不相關的變量，新變量的方差矩陣是由原變量標準化后的方差矩陣構成。另一方法是將極限狀態方程的標準差展開后求得分離變量作為新變量的靈敏系數，在新的靈敏系數重反映與之相關的另一變量的影響。前法適用于多個相關的基本變量，后法只適用于兩個相關變量。
對于非線性極限狀態方程，用當量正態法有時計算誤差過大，有時不易收斂。此時將蒙特卡洛模擬引入可靠度分析中，只要模型次數多就能得到精確的失效概率值。對于很小的失效概率需要很大的模擬次數。為節省機時，可從計算方法上改進。為避免概型擬和引入的誤差，采用高階矩發值得進一步探索。
對于一些判別準則易受人為因素影響的問題，也可將模糊數學方法引入可靠度分析中，發展成為模糊可靠度分析法。坑道穩定性位移判別的方法和準則就有很多主觀和客觀不確定性因素，坑道穩定性模糊概率分析法，把“坑道穩定性”作為一模糊隨機事件，求其模糊概率，用模糊統計分析試驗法結合專家綜合評判來確定地下坑道周邊位移與坑道穩定性的隸屬函數，推導出坑道穩定性可靠度計算的一般表達式。
5.圍繞《鐵路隧道設計規范》的修訂，隧道可靠性
鐵路隧道在我國地下工程中占很大比例，第二層次的《鐵路工程可靠度設計統一標準》也已。第三層次的鐵路各專業設計規范可靠度設計修訂工作已提上日程。針對人們對可靠度理論在隧道中的應用有懷疑態度甚至否定這一情況，鐵道部先組織幾批專家進行“以可靠性理論為基礎修訂鐵路隧道設計規范的可行性研究”，得出可行的結論，并分別從“荷載—結構”模式、“地層—結構”模式和以工程類比為基礎的經驗設計模式等幾個方面提出實現可靠度設計的途徑和需要攻關研究的課題。該項研究經鐵道部組織專家評審驗收，人為結論正確，所建議的隧規改革目標明確，路徑可行，可作為今后隧規改革的指導性文件。
為了使鐵路隧道設計規范按可靠度設計加以修訂這一難度較大的工作能逐步深入開展，鐵道部主管部門已立項開展《按可靠度理論修改隧規的基礎性研究》。研究內容包括圍巖物性指標及深埋隧道圍巖松動壓力統計特征研究；淺埋隧道覆土荷載統計特征研究；明洞、棚洞填土荷載統計特征試驗研究；襯砌混凝土偏壓構件抗力計算方法及偏壓強度統計特征研究；隧道襯砌幾何特征研究等。由鐵路各高校分別承擔。鐵路高校研究生論文選題也開始轉向隧道可靠度設計這一領域。
與此同時，有關院校對人防工程按可靠度設計也提出過方法及若干建議。水電部門針對工程特點正對隧道工程的作用及作用效應進行統計參數整理。
關鍵字 隧道防排水 多道設防
一．前言
我國是一個多山的國家，75%左右的國土是山地或重丘，在公路建設中過去的普遍做法是盤山繞行或切坡深挖。據統計資料[1, 2]，汽車翻越山嶺平均時速不足30 km，不到經濟時速的一半，汽車的機械損壞和輪胎磨損極為嚴重，低等級道路的汽油耗量比高等級公路多20% ~ 50%；而且劈山筑路會造成許多高邊坡，在南方雨量充沛地區，它嚴重破壞自然景觀，并造成塌方滑坡和水土流失，所以在山嶺重丘地區修建高等級公路時，為縮短公路里程，改善線形及保護環境，昔日那種“逢山盡量繞著走”做法，將被開鑿公路隧道所代替。隧道作為道路結構的組成部分，既能保證最佳道路線形，便利行車，又可有效防止山地陡坡的滾石、泥石流等自然災害，提高行車的安全性和可靠性，同時又能和當地環境相協調，保全自然景觀。
但是據統計，在我國既有隧道中，大多隧道都存在不同程度的病害。隧道病害的類型主要有水害、凍害、襯砌裂損和襯砌侵蝕，其中最常見的病害形式是隧道滲漏水。現有資料表明，國內有近1/3的隧道存在著襯砌結構的滲漏水問題。滲漏水病害的表現形式主要有拱頂滲水、滴水，拱腳處滲水、淌水，施工縫部位滲水、淌水、局部涌水、涌泥等（如圖1-2所示，），在冬天則表現為頂部形成冰掛，側墻形成冰柱，在道路路面形成冰堆、冰坡等。
1 拱頂滴水 2 拱頂滲水
隧道滲漏水與其他病害是密切相關的。由于水的可流動性和水壓的傳遞性，隧道襯砌結構往往都是承受較高的水頭壓力，在這樣的條件下，襯砌中的任何缺陷和病害都可能成為滲漏水的通道。反之，滲漏水又加速各種病害的發生和發展，影響隧道的使用性能和使用壽命。因此，隧道滲漏水實際上是隧道各種病害的綜合反映[1, 3]。
隧道滲漏水危害極大，主要危害表現在以下幾點：
（1）由于襯砌滲漏水，造成隧道侵蝕破壞，特別是在滲漏水具有侵蝕性的情況下，對襯砌和隧道設備的腐蝕性更嚴重，影響隧道結構的耐久性。
（2）路面積水，環境惡化，降低了路面與輪胎的摩擦力，威脅行車安全。
（3）寒冷地區反復的凍融循環，造成襯砌混凝土凍脹開裂破壞；在襯砌與圍巖之間，由于凍脹引起拱圈變形破壞。
（4）滲漏水增加洞內濕度，降低隧道各種附屬結構及設備（如風機和燈具等）的工作效率和使用壽命。
（5）隧道滲漏造成地表水和含水層水大量流失，破壞周圍水環境，造成環境災害。
鑒于以上滲漏水對隧道運營所產生的種種嚴重后果，因此對隧道防排水結構進行深入的研究，采取一些合理有效的防治措施，以確保隧道的防排水結構的耐久性，進而保障隧道的長期、安全、穩定運營。
二、國內外研究現狀
公路隧道作為一類地下建筑，它的防水技術經過幾十年的發展，已有了許多成功的經驗。目前國內外關于隧道的施工方法有：礦山法、盾構法（TAM）和沉管法三種。國內山嶺公路隧道，主要采用礦山法中的新奧法進行設計和施工；盾構法常用于城市地下工程；沉管法主要應用于海底隧道、過江隧道的施工。隧道防水技術主要有三種類型[1 ,4, 5]：一是從圍巖、結構和附加防水層入手以防為主的水密型防水；二是從疏水、泄水入手以排為主的泄水型或引流自排型防水；三是防排結合的混合型防水。國內外隧道基本上本著“多道設防”的原則，它的防排水技術主要表現在以下幾個方面：
1、復合襯砌由一次支護、二次模注混凝土以及防水層組成，防水層常采用PVC、ECB（乙烯―醋酸乙烯與瀝青共聚物）、EVA（乙烯―醋酸乙烯共聚物）、LDPE（低密度聚乙烯膜）及HDPE等材料。復合襯砌防水是隧道新奧法施工的基本形式，被廣泛應用于國內外大量隧道工程中。如日本的北陸新干線―間瀨隧道、東京灣渡海公路海底隧道，北京西單折返線地鐵以及京九鐵路五指山隧道等，均采取了復合襯砌防水。復合襯砌的防水層設于一次支護與二次模注之間，表面光滑，除了防水，它還能減少噴射混凝土與二次襯砌模注混凝土之間約束應力，防止二次模注混凝土產生裂縫。
2、二次襯砌防水。二次襯砌防水是盾構隧道的一種防水技術，在盾構隧道內側，增加二次襯砌，使隧道內的水分和氧氣與一次襯砌隔絕，這樣不但可以防水，而且可以對一次襯砌接頭的金屬構件和螺栓起防腐作用。
3、單一襯砌防水。單一襯砌防水可認為是新奧法的一種延伸，分內防水和外防水兩種。
4、排水法防水。這種方法通常與其它防水方法結合使用，很少單獨使用。
5、注漿防水。注漿能起到提高隧道圍巖整體性、有利于改善襯砌所受壓力，它屬于隧道介質防水，其有效性可以通過注漿后達到的滲透性來評價。
目前，國內外對隧道防排水處理主要注重事先防御，集中在隧道防排水設計上，公路隧道防排水形式設計基本采用全封閉型，即從圍巖、結構或附加層著手，拒水于工程結構之外，采取多種措施，千方百計不讓地下水進入工程內部。我國《地下工程防水技術規范》（GBJ 108―87）對地下工程的防水提出了總的治理原則，即“防、排、截、堵相結合，因地制宜、綜合治理”。
五、隧道防排水工程實例
貴陽市貴金線黔靈山隧道左線全長1578 m，右線全長1600 m，屬于長隧道，結構形式為單洞三車道小間距隧道。本隧道防排水方案采用了“多道設防”。除了隧道自身完善的排水系統外，還綜合采用了小導管注漿堵水、隧道二襯自防水、洞口及地表截水溝截水、隧道出口路面設置攔水溝截水等多道防排水措施。隧道防排水遵循“防、排、截、堵相結合，因地制宜，綜合治理”的原則，保證隧道結構物和運營設備的正常使用和行車安全。
隧道明洞段采用雙層土工布夾防水板及粘土隔水層防水，采用碎石盲溝及φ110PE排水管排水；洞內復合式襯砌采用土工布加防水板防水，環向采用Ω彈簧排水管，墻腳縱向排水管采用φ110雙壁打孔PE管，橫向采用φ100mm PE排水管等排水。沉降縫、變形縫處均設10mm(厚) ×300mm（寬）橡膠止水帶和10mm(厚) ×300mm（寬）背貼式止水帶，施工縫處設帶注漿管的橡膠止水條和10mm(厚) ×300mm（寬）背貼式止水帶止水。為了使隧道內沖洗水和圍巖滲水分開排放，隧道洞內全長設中心排水溝，以橫向PE排水管連通縱向雙壁打孔PE管和中央排水溝，引水至洞外，中心溝以及邊溝在洞外均引入路線排雨水管溝；此外，中心排水溝每100m設沉沙井和檢修井，為了保證行車安全，檢修井井蓋采用采用和路面同級混凝土滿澆，澆注時用4mm木條和路面板隔開，檢修時鑿開混凝土蓋板，檢修完后再用混凝土將井口封嚴。縱向排水管每50m設檢查井，使洞內形成便于檢修的防排水體系。隧道洞門上方仰坡坡頂5m以外設置洞頂截水溝，引地表水至路基邊溝或洞門外側自然溝谷，隧道沖洗水通過道路兩側設置的排水邊溝排出隧道，隧道二襯采用防水混凝土，抗滲等級為S8。
目前黔靈山隧道已經通車運營兩年，隧道防排水效果良好。
六、結語
目前對隧道的防排水及滲漏水的防治的研究和工程實踐己取得了豐碩的成果和經驗，依據“多道設防”，遵循“防、排、截、堵相結合，因地制宜，綜合治理”的原則，能有效的解決隧道的防排水問題，但是在隧道襯砌防排水結構耐久性、防排水材料耐久性對隧道防排水效果影響方面的研究較少。而大量的耐久性研究集中在對房屋建筑結構和橋梁結構的耐久性研究方面，這些研究為隧道襯砌防排水結構耐久性研究奠定了一定的基礎，值得借鑒。
參考文獻：
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［6］ 公路隧道設計規范(JTG D70 - 2004). 北京: 人民交通出版社, 2004.
［7］ 公路隧道施工技術規范 (JTG F60-2009) . 北京: 人民交通出版社, 2009.
［8］ 公路隧道設計細則（JTG/T D70―2010）. 北京: 人民交通出版社, 2010.
［9］ 公路隧道施工技術細則（JTG/T F60―2009）北京: 人民交通出版社, 2009.
關鍵詞：下穿施工；既有隧道
中圖分類號：U455文獻標識碼： A 文章編號：
ABSTRACT：With the large-scale construction of city track traffic, the engineering cases that subway tunnel under construction by the new subway lines or similar underground structure are growing with each passing day, how to effectively analyse the influence degree of under construction to metro tunnel, to take targeted measures to control the influence of under construction in a safe range, is the main technical bottleneck of the current undercrossing existing subway tunnel engineering. This artcle analysises the influence of the buried depth of tunnel, crossing under the influence scope and the reduction degree of influence factors to shield tunnel, composite supporting tunnel and the excavation and cast-in-place box type structure.
Keywords：subway protection；the existing subway tunnel
前言
如果說二十世紀是地上工程蓬勃發展的世紀，那么二十一世紀必將是地下工程的世紀。隨著我國國民經濟的迅猛發展，城市的發展導致了城市規模不斷擴大，城市化進程逐步加快，城市人口急劇增加，對城市交通運輸的壓力越來越大。地鐵已經成為人們出行的一種主要交通方式，對城市的交通疏導發揮著無法取代的作用。
地鐵施工除了考慮自身因素外，還需要考慮與既有線路的關系，包括下穿既有線路、上穿既有線路和平行既有線路等。在三種關系中，下穿既有線路無疑是影響最大的一類，一旦發生問題將會影響既有線路的運營通車，導致破壞性的后果。地鐵自身極大的運輸能力對于緩解城市交通壓力起到了很關鍵的作用，一旦地鐵發生情況并且影響了運營的要求，地鐵的停運將會對其社會效益和經濟效益產生極大的危害，因此就需要對下穿施工對既有線路的影響進行研究分析，為以后的鐵設計和施工提供一定的借鑒意義。
地鐵隧道常見的結構型式主要有盾構隧道、礦山法隧道和明挖法隧道三種，本文中通過建立力學計算模型，從既有隧道結構埋深的大小、下穿施工的影響范圍和下穿施工的影響程度三個方面探討了下穿施工過程中三種隧道的沉降變形情況。
1. 力學計算模型建立思路
為了能夠比較真實全面地反映下穿施工對既有隧道結構的影響，并充分考慮到地鐵隧道結構自身的特點，本文采用了荷載-結構法的基本思想，將地鐵隧道結構下部土體簡化為地基彈簧，上部及兩側的土體簡化為壓力荷載，建立了荷載-結構-基床系數折減法力學模型，通過對隧道結構下部土體基床系數的折減來模擬下穿施工對其影響的大小，具體主要分為兩個方面的折減：
（1）下穿工程多種多樣，模型中通過變換既有隧道下部土體基床系數的折減系數來實現各種工況；
（2）下穿工程的施工方法、下穿凈距以及地層條件也各不相同，模型中采用在影響范圍內對基床系數的大小進行折減來體現其影響程度。
2. 不同因素下下穿施工的影響
2.1 既有隧道埋深的大小
力學計算模型中分別取既有隧道埋深為4m、8m、12m，下穿影響基床系數的折減范圍取為9m，基床系數折減為20MPa/m，三種隧道結構斷面的沉降變化曲線見圖2-1～2-3。
圖2-1下穿過程盾構隧道隨埋深變化的沉降曲線
圖2-2下穿過程礦山法隧道隨埋深變化的沉降曲線
圖2-3下穿過程明挖法隧道隨埋深變化的沉降曲線
從圖中可以看出，既有隧道在下穿過程中形成了以下穿中心為軸線的沉降槽，并在軸線位置處達到最大沉降值；隨著既有隧道埋深的不斷增加，沉降量不斷增加。
同時可以看到，明挖法隧道的最大沉降量要明顯小于盾構隧道和復合式支護隧道，主要體現在隧道的兩端有了較小的隆起，主要是因為明挖隧道結構自身剛度大，整體性好，對于下穿施工的敏感程度相對較低。
2.2 下穿施工的影響范圍
力學計算模型中分別取下穿施工的影響范圍（基床系數折減的范圍）為1.5m、3.0m、6.0m、9.0m和12.0m，并假定既有隧道埋深為8.0m，折減后的基床系數取值為20 MPa/m，三種隧道結構斷面的沉降變化曲線見圖2-4～2-6。
圖2-4下穿過程盾構隧道隨折減范圍大小的沉降變化曲線
圖2-5下穿過程礦山法隧道隨折減范圍大小的沉降變化曲線
圖2-6下穿過程明挖法隧道隨折減范圍大小的沉降變化曲線
從圖中可以看出，既有隧道在下穿過程中仍然形成了以下穿中心為軸線的沉降槽，并在軸線位置達到最大沉降值；隨著既有盾構隧道下部基床系數折減范圍的不斷增加，沉降量不斷增大。
明挖法隧道結構與盾構隧道、復合式支護隧道結構一個比較明顯的區別，隨著折減范圍的不斷增加，隧道沉降等幅度的增大，沒有較大幅度增大，而且最大沉降量都明顯小于其他兩種隧道。
2.3 下穿施工的影響程度
力學計算模型中分別取地基土基床系數折減為0MPa/m、20MPa/m、40MPa/m、60 MPa/m（其中0MPa/m表示下穿過程對既有隧道下部土體的擾動最大，地基土與隧道結構完全脫開，而60MPa/m表示下穿施工對既有隧道下部土體完全沒有任何影響，為極端的情況），并取隧道的埋深為8m以及下穿的土體基床系數折減范圍為12m，三種隧道結構斷面的沉降變化曲線見圖2-7～2-9。
圖2-7下穿過程盾構隧道隨基床系數變化的沉降曲線
圖2-8下穿過程礦山法隧道隨基床系數變化的沉降曲線
圖2-9下穿過程明挖法隧道隨基床系數變化的沉降曲線
從圖中可以看出，隧道同樣在下穿過程形成了以下穿中心為軸線的沉降槽，并在軸線位置達到最大沉降值；隨著既有盾構隧道下部基床系數折減值的減小而沉降量不斷增大；當下部土體的基床系數從20MPa/m減小至0時，隧道結構的沉降量增加較快，出現了“跳躍”現象，其中以礦山法隧道最為劇烈。
由計算結果可知，地下結構的周邊土層對于控制結構的變形起著至關重要的作用，周邊土層的好壞或存在與否對于結構本身的影響是不可忽視的。
結論
（1）三種常見的隧道結構在下穿過程都形成了以下穿中心為軸線的沉降槽，并在軸線位置達到最大沉降值，在同等條件下盾構隧道均為三種型式最大者，復合式支護隧道次之，明挖隧道最小，這與結構自身的剛度大小有著明顯的關系；
（2）當下部土體的基床系數從20MPa/m減小至0時，礦山法隧道的沉降變形出現了異于其他兩種因素影響下的變化情況，可知周邊的土體對于控制礦山法隧道的變形起著至關重要的作用；
（3）通過對三種影響因素的分析，了解了不同隧道結構的變化特點及規律，能夠為今后的下穿工程提供一定的參考依據。
參考文獻
[1] 白海衛. 新建隧道下穿施工對既有隧道縱向變形的影響和工程措施研究[D]. 北京交通大學碩士學位論文，2007
[2] 郭強. 某電力盾構隧道下穿地鐵區間施工引起的軌道結構變形及動力特性研究[D].北京交通大學碩士學位論文，2010
論文關鍵詞 停車位 開發商 歸屬
一、小區停車位的分類
關于小區停車位的分類眾說紛紜，商品房住宅小區的停車位大致可以分為如下四種情況：住宅小區地面停車位、住宅小區地下停車位、樓房首層架空停車位和樓房屋頂平臺停車位。這是實踐中比較主流的分法，我們說從學術研究的角度，這種分類太過簡單和粗糙，如住宅小區停車位也有建筑區劃內的和不在建筑區劃內之分，這樣不利于研究具體問題和解決實際問題。
有的學者把住宅小區停車位分為兩類，一類是地上停車位，另一類是地下停車位。其中地上停車位又分為兩種類型，一種是地面露天停車位，另一種是建筑物的首層架空層。小區地下車位也分兩種：一種是專門規劃用于停車的地下車位；一種是對地下人防工程的開發利用而建成的車位。再有就是獨立車庫，獨立車庫又分為地面獨立車庫和地下獨立車庫。這種分類是比較科學和完善的，把各種情況都囊括進來，從這種分類出發研究停車位的歸屬是比較完善和全面的。
還有的學者把停車位分為具有獨立產權的停車位；無獨立產權的停車位和改變原有法定用途的停車位。這種分類大體上是合理的，但細細研究其內容，其中的問題太過龐雜和混亂，不是單純的三個分類就可以解決問題的。現實生活中如何確定什么是有獨立產權的停車位各個地方的做法不一，各個學者觀點不同，我們要考慮的內容遠遠比其要復雜，而且這種分類也沒有把獨立車庫概括近來，是一個疏忽。
筆者把各個學者的觀點整合然后進行比較，提出自己的分類。第一類是地面的露天停車位，其包括在建筑區劃內的停車位和占用業主公共道路或其他場地的停車位。第二類是地下停車位，其包括專門規劃用來停車的停車位和對地下人防工程的開發利用而建成的車位。第三類是首層架空的停車位。第四類是獨立的車庫，包括地面的獨立車庫和地下的獨立車庫。
二、停車位的權屬分析
（一）地面露天停車位的權屬
地面露天停車位包含兩種停車位，2007年生效的《物權法》）第74條規定：“建筑區劃內，規劃用于停放汽車的車位、車庫應當首先滿足業主的需要。建筑區劃內，規劃用于停放汽車的車位、車庫的歸屬，由當事人通過出售、附贈或者出租等方式約定。占用業主共有的道路或者其他場地用于停放汽車的車位，屬于業主共有。”法條已經明確了兩種停車位的歸屬。根據民法理論，建筑區劃內規劃用于停車的車位屬于專有權的客體，《最高人民法院關于審理建筑物區分所有權糾紛案件具體應用法律若干問題的解釋》第二條規定，車位、攤位等特定空間應當認定為專有部分。所以它的權利歸屬于開發商，《物權法》第74條規定，當事人可以約定其歸屬，筆者理解為開發商可以通過約定的方式把車位有償或無償交付業主使用。
對于占用業主共有的道路或者其他場地用于停放汽車的車位屬于業主共有，也就是說，業主可以在管理規約中約定使用公共車位是否需要支付一定的費用，可以無償使用，也可以有償，業主可以約定是自行收取費用或者委托物業進行收費。但在74條中關于其他場地界定不明確。因此我們先研究為什么占用公共道路的停車位是業主共有，公共道路是小區的公共部分，是共有權的客體也是小區的附屬設施，所以是業主共有的。就是看停車位占用的土地的屬性來判斷其歸屬，筆者認為只有業主共有的土地上的停車位是業主共有的。例如在樓層的首層通過墻或柱架空形成的車位，是建筑在業主公共的土地上的，并且它是依附于樓房而存在的，不能單獨存在。
（二）地下停車位的歸屬
1.規劃停車的地下停車位歸屬分析
筆者認為專門規劃用來停車的停車位歸屬于開發商，主要有以下幾點理由：
首先，《最高人民法院關于審理建筑物區分所有權糾紛案件具體應用法律若干問題的解釋》中，已經把車位定性為專有權的客體，這就說明它是可以取得產權的，所以它的原始所有人是開發商，但同樣當事人可以通過約定的方式確定其最后歸屬。
其次，1995年9月8日建設部關于印發《商品房銷售面積計算及公式建筑面積分攤規則》（試行）的通知的第9條規定：“凡已作為獨立使用空間銷售或出租的地下室、車棚等，不應計入公共建筑面積，作為人防工程的地下室也不計入公共建筑面積。”既然不計入公共建筑面積，也就是說它并不屬于公共用地，是獨立于地面的建筑用地使用權存在的單獨的建設用地使用權。
再次，1997年12月1日起實施的建設部《城市地下空間開發利用管理的規定》第25條條規定：“地下工程應本著‘誰投資、誰所有、誰受益、誰維護’的原則，允許建設單位對其投資開發建設的地下工程自營或依法進行轉讓、租賃。”也就是說地下的停車位是開發商投資并且擁有所有權的。
最后，《物權法》第136條規定：“建設用地使用權可以在土地的地表、地上或者地下分別設立。”由此一條我們可以看出，地下車位不適用房屋和建設用地使用權不能分離的原則，在這里，它可以設立單獨的建設用地使用權，所以它是歸屬于開發商所有的。
另外的觀點認為地下車位的建造成本已經分攤給業主，成為房價的一部分，但筆者認為影響房價的因素還有許多且不好考量的，不能因為它影響了房價就要剝奪所有權。再者說規劃用來停車的地下停車位的修建首先應滿足業主的需要，實踐中開發商修建地下停車位的積極性不高，小區內業主的車輛停放是很大的問題，我們應本著服務業主的原則，提高開發商修建地下停車位的積極性，要賦予他們所有權，這樣才有利于緩和業主和開發商之間的矛盾。
2.對地下人防工程開發利用的停車位歸屬分析
還有另外一種就是對地下人防工程的開發利用而建成的車位，對于這種車位，從立法來看，它是歸屬于開發商的。建設部《城市地下空間開發利用管理的規定》第29條規定：“平戰結合的地下工程，平時由建設或使用單位進行管理，并應保證戰時能迅速提供有關部門和單位使用。”以及第25條規定的“地下工程應本著‘誰投資、誰所有、誰受益、誰維護’的原則。”1997年1月1日起實施的《中華人民共和國人民防空法》第5條規定：國家對人民防空設施建設按照有關規定給予優惠。（第1款）國家鼓勵、支持企業事業組織、社會團體和個人，通過多種途徑，投資進行人民防空工程建設；人民防空工程平時由投資者使用管理，收益歸投資者所有。第26條規定：“國家鼓勵平時利用人民防空工程為經濟建設和人民生活服務。平時利用人民防空工程，不得影響其防空效能。”
對于這種平時用于停車的地下人防工程車位，它也是不計入公用建筑面積的，因此不是共有部分，以上都說明其原始的所有者是歸開發商，大事可以和業主約定其歸屬。但是它的使用是受到限制的，它的修建是采用許可的方式，而且《人民防空法》規定，在戰時，這些都要歸人民防空指揮機構統一調度，無償使用，任何單位和個人必須無條件的服從，不得阻礙和干涉。
（三）首層架空的停車位
首層架空的停車位是指將建筑物地面上的第一層以墻、柱等架空依附于樓房而形成的停車位。樓房架空層停車位的建筑面積是不計算容積率的，因此，樓房架空層停車位的建筑面積不能獲得相應的土地使用權面積份額，其房地產權依附于計算容積率的住宅房屋單元，是住宅房屋單元的從物。初始登記時，樓房架空層停車位不可能取得獨立的房地產權，其法律權利依附于計算容積率的房屋建筑面積。地面的停車位和地下停車位是不同的，地面的是適用房屋和建設用地使用權不能相分離的理論的，也就是說地隨房走的，它不能獲得單獨的產權證書，它的存在是依附于單元房的，所以它是一個從物，筆者認為首層樓房架空層停車位的房地產權依附并歸屬于該幢樓房的全體房屋單元所有人，即業主共有。
（四）獨立車庫的歸屬
1.獨立地下車庫的歸屬分析
獨立的地下車庫是歸開發商所有的，首先《物權法》第136條的規定，是分別設立的建筑用地使用權。其次根據《城市地下空間開發利用管理的規定》的第25條的規定地下工程應本著“誰投資、誰所有、誰受益、誰維護”的原則。再次，車庫是不同于車位的，車庫本身具有四周的墻、柱等構筑成的封閉空間，就是一個獨立的建筑物。《最高人民法院關于審理建筑物區分所有權糾紛案件具體應用法律若干問題的解釋》的第二條規定了：具有構造上的獨立性，能夠明確區分；具有利用上的獨立性，可以排他使用；能夠登記成為特定業主所有權的客體”是專有部分，在實踐中的做法是：具有固定的墻壁間隔；具有直接的出入口和內部專用設施；能夠登記成為所有權的客體。就車庫而言，它擁有固定的墻壁間隔，也有直接的出入口和專用設施，它也可以成為單獨所有權的客體。雖然司法解釋沒有規定車庫為專有部分，但其實它是符合專有部分的構成要件的。各地因為規定不同而造成了大量的糾紛，所以筆者認為應該把車庫規定為專有部分。最后本著鼓勵開發商修建停車位的原則，我們認定它的原始所有權是開發商的，具體的原因和地下車位歸屬開發商的原因是相同的，在此不做贅述。
2.獨立的地面車庫的歸屬分析
關鍵詞：淺埋偏壓 隧道施工 軟弱圍巖 注漿
中圖分類號：U415 文獻標識碼：A 文章編號；1672-3791(2012)02(a)-0039-02
1 偏壓隧道的工程特性
1.1 偏壓隧道的定義
由于各種原因使對稱的隧道結構左右兩側所受荷載不同而使結構內力左右不對稱的現象稱為偏壓現象，出現偏壓現象的隧道稱為偏壓隧道。圍巖級別高，圍巖自身強度就低，隧道開挖引起的荷載全部或大部由隧道結構承擔，由于各種原因引起的不對稱荷載也就全部施加在隧道支護結構上。按照普氏和太沙基理論，隧道開挖后，其上方圍巖將形成天然平衡拱，而天然拱的形成與隧道埋深有關，埋深小時，無法形成天然拱，隧道承受的豎向荷載與地形便密切相關，因此偏壓隧道多數處于軟巖、淺埋且有較大地形橫坡的地段。
1.2 隧道偏壓的影響因素
影響隧道偏壓的因素有一下幾個方面：地形因素、地質因素和工程因素，其中前兩種屬于內在因素，第三種屬于外在因素。
2 淺埋隧道特性研究
淺埋隧道與深埋隧道相比，主要是難以形成承載拱。淺埋隧道多數有地形偏壓、表層軟弱堆積物、風化帶、軟弱圍巖等對隧道開挖有很大影響的特殊地形、地質問題。在開挖過程中和開挖完成后會出現拱頂下沉急劇增大、隧道凈空收縮、地表開裂等，有時也會出現掌子面失穩。
所以，在這種情況下，要采取掌子面穩定措施和控制地表下沉措施。地表下沉與埋深有密切關系。埋深大時，在隧道橫斷面內形成了承載拱，開挖引起的下沉局限在隧道周邊，而埋深淺時，沒有形成承載拱，開挖下沉會直接達到地表面。在這種情況下，埋深小的隧道，因不能期待形成承載拱，故為防止支護下沉、增強支撐力而應采取必要的措施，并研究采用藥液壓注、垂直錨桿等輔助施工方法。淺埋隧道掌子面前方的先行下沉很大，會造成很大的地表下沉，因此，研究前方地層的改善、管棚、水平高壓旋噴等輔助方法是必要的。在淺埋偏壓軟弱圍巖隧道施工時，為了保證安全及工程質量，節約投資、加快進度和保證運營期間的安全，必須采用一定的技術措施，包括正確的施工方法，合理的支護形式等。因此淺埋偏壓軟弱圍巖隧道施工一直是隧道施工過程中需要面臨和解決的重要課題之一。
3 超前支護
對于圍巖的自穩能力較差時，為了預防坍方，必須采用超前支護體系，主要的內容有超前錨桿、小導管注漿、管棚、全斷面預注漿、深孔注漿、帷幕注漿以及在洞口淺埋段采用的地表注漿等。
在軟弱破碎地質隧道施工中，雖然采用深孔注漿達到了止水固結的目的，但固結范圍有限，加上地質及注漿有些不確定因素，為保障施工萬無一失，一般在開挖前均采取超前支護，超前支護一般采用超前錨桿或超前小導管。對于地下水壓較大的隧道，開挖前一般還要采取排水降壓措施，主要采取鉆孔排水，鉆孔深度應超出注漿范圍。
淺埋偏壓軟弱圍巖隧道施工需要解決的問題是掌子面的穩定性和合理化施工(安全而快速的施工)兩大問題。對掌子面穩定性起重要作用的超前支護，是確保掌子面前方穩定不可缺少的手段。從作用效果看，超前支護可有以下幾方面作用。
(1)梁效果：超前支護的結構可視為一個沿隧道縱方向的粱結構，發揮一個剛性梁的效果。
(2)殼效果：超前支護可在掌子面前方形成一個殼結構，以其厚度和剛性來保證隧道掌子面及其周邊圍巖的穩定。
(3)改良效果：把隧道周邊圍巖的強度加以改善，這是注漿法的主要效果。
3.1 超前錨桿
在隧道周邊，未開挖前先施作超前錨桿，起到預先加固的作用，其主要參數為：
全苗桿的直徑φ=20mm～30mm；
長度1=3.0m～5.0m；
間距d=0.3m～0.5m；
外插角α=10”～15”。
錨桿一般采用普通砂漿錨桿，特殊情況下可采用藥包錨桿或邁式錨桿。
3.2 小導管注槳
小導管超前注漿，是在地基灌漿法基礎上發展起來的一項圍巖加固止水技術，它同時具有超前支護作用，是不良地質隧道與地下工程施工常用的一種開挖輔助措施。
在隧道開挖掌子面上，沿設計開挖輪廓線以外0.2m～0.3m，鉆孔安裝小的鋼花管，然后進行高壓注漿加固，等漿液達到一定強度后再進行開挖。其主要參數為：
小導管的直徑φ=40mm～60mm；
長度1=3.Om～5.0m；
間距d=0.3m～1.0m。
3.2.1 技術特點
超前支護體系，提高了巖體的穩定性，控制了圍巖松弛變形，增強了施工的安全性。加固效果好，注漿質量易于控制。采用常規小型機械，無需配備專用設備，工藝操作簡便。
3.2.2 適用范圍
適用于風化很嚴重、節理很發育和碎石土、礫石土等各種軟弱圍巖條件下的隧道及地下工程地層加固，也可用干處理坍方主體。
3.2.3 主要技術措施
小導管水泥一水玻璃雙液預注漿止水加固松散圍巖。
3.3 管棚
當圍巖十分軟弱、破碎、變形量很大時，一般在V、VI級大變形的條件下，可采用長管棚的超前加固措施，其主要參數為：
管棚的直徑φ=108～180цun；
長度1=10m-40m；
間距d=0.5m～1.0m；
注漿壓力F=1.5MPa～3.0MPa。
管棚法的基本原理就是在開挖之前將一個傘形的金屬保護棚架預先安放在隧道開挖輪廓線的外弧線上，該棚架由一定間距排列的大慣性矩的鋼管構成，起到保護下部地層開挖的作用，一般超前長度在5m～30m，有短管棚、長管棚。先用鉆機打一定深度的鉆孔，然后插入金屬鋼管，再用注漿機壓入水泥砂漿或混合漿液，待其凝固后就可以開挖。在法國馬賽地鐵2號工程、日本第一福田尾隧道、成渝高速公路中粱山隧道工程、北京第三使館區的供熱管線工程的暗挖隧道等都使用了該工法。
4 深孔注漿
為了防止或減輕地下水對施工特別是對開挖的影響，必須對地下水進行處理。近年來，在淺埋偏壓軟弱圍巖隧道施工中探索出許多行之有效的辦法，使這些隧道的施工得以正常進行，并加快了施工進度，提高了工程質量，保障了施工安全。
淺埋偏壓軟弱圍巖隧道處理地下水原則一般是以堵截為主，排引為輔。堵截地下水的方法主要有兩類：一類是整段進行注漿止水，并加固松散巖體，這種辦法是將整段巖層結構通過高壓注漿進行調整，相當于提高圍巖等級，使圍巖在原有基礎上整個綜合指標得以改善，主要措施有深孔劈裂、擠壓注漿。另一類是對隧道開挖輪廓線
以外進行環形注漿，形成止水帷幕，防止或減小地下水進入開挖工作面，這種辦法并不能改變開挖段的巖體結構。主要措施有淺孔注漿、管棚注漿、小導管注漿、中空錨桿注漿以及目前正處于研究階段的水平旋噴注漿技術等。排水輔助措施有導坑、鉆孔排水等方法，目的是排水降壓。下面主要介紹深孔注漿。
深孔注漿適用于斷層破碎帶、軟弱破碎圍巖，地下水特別發育，易形成涌水以及因地下水而造成特大坍方的隧道。深孔注漿分為深孔充填注漿和深孔劈裂注漿。
4.1 準備工作
主要是對工程地質進行分析，收集分析鉆孔的排碴；記錄分析鉆孔的推進壓力，鉆速以及鉆進不同長度時出水量的大小，推斷開挖面前方的地質構造、巖性、水源位置及水量大小。
4.2 止漿墻
由于開挖面圍巖軟弱，注漿時有較高的壓力，易引起開挖面垮坍，嚴重影響注漿效果和施工安全，因此開挖面必須設置止漿墻。
對于未坍原始巖體，一般采用掛鋼筋網、噴射混凝土作止漿墻。具體作法是：先在開挖面鉆孔，埋設注漿用孔口管(孔口管一般用φ150mm-200mm，長1.5cm-2.0cm鋼管制作)，鋼筋網焊在孔口管上，鋼筋網網格間距30cm，再噴射15cm～20cm厚的C20級混凝土，這樣網噴混凝土與開挖面巖體共同形成止漿巖盤。如在坍方地段，則應設置加厚混凝土止漿墻。一般灌注100cm～150cm厚C20級混凝土作止漿墻。
4.3 鉆孔作業
孔口管作為鉆孔導向管，在注漿設計中應加以布置，布置原則應根據注漿段長度、加固擴散范圍等參數決定。鉆機作業機具可采用液壓鑿巖車、地質鉆機、錨桿鉆機等。
4.4 注漿作業
將注漿混合器連接在孔口管上，試壓洗孔，將孔眼內的石碴沖掉，保證注漿通道順暢；注水約2min～3min，使圍巖孔隙暢通：然后進行注漿，對于軟弱、斷層帶的圍巖體，先注純水泥漿，注入一定量或達到一定壓力后，并持續5min，再注雙液漿(CS)，如注純水泥漿大量漏漿時，可先注雙液漿(CS)，再注純水泥漿，最后再注雙液漿。
注漿過程應作好記錄，記錄注漿時間、注漿量，注漿壓力變化，圍巖、止漿墻以及已支護或襯砌地段的竄漿情況。注漿結束后，拆卸注漿部件，清洗干凈對注漿機械進行檢修保養，保證下循環注漿使用。一般采用推進式注漿，即分段累進注漿。當有的部位鉆孔過程中出水量很小時，可一次鉆到設計深度，然后進行全孔一次注漿。如在鉆孔中發現出水量較大時，應分段鉆孔，比例sm，再加10m，15m，直到設計深度，注漿與鉆孔一致，分次進行。注漿一般按由內向外，由下到上的順序進行。
5 隧道開挖
開挖手段上，采取兩種方法，一是在特別軟弱的圍巖段，采用非鉆爆措施；二是在一般軟弱圍巖地段，采用松動爆破，微振動爆破。這兩種方法的目的是一致的，就是盡可能地減小開挖對圍巖的擾動。開挖后必須及時進行支護加固，加固措施一般采用型鋼支架或格柵鋼架，布設徑向錨桿，掛鋼筋網，噴射混凝土系統支護體系。施工前應充分考慮了地質和施工條件、埋深和斷面尺寸、圍巖級別、坡面情況、地下水及氣候條件、施工進度與圍巖承載拱形式的關系等因素，進行方案論證，并通過多種方案進行比選確定，洞口段施工主要采用正向施工法和反向施工法。
6 監控量測
隧道量測通常分為施工前和施工中兩個階段，隧道開挖前的量測主要是通過地質調查、直接剪切試驗、現場實驗等手段來掌握圍巖的特征(構造、物理力學性質、初應力狀態等)的。現場量測指的是施工中的量測，是在施工階段進行的，其主要目的是監視施工狀態(錨固效果、松弛范圍等)；控制變形并及時采取措施；修正設計，正確而經濟地施工。施工中的量測系統包括的內容有：坑道周邊位移的量測；圍巖內松弛范圍的量測；支護結構與圍巖間的接觸應力的量測；支護結構內應力的量測等。
通過對現場量測結果的分析，可以正確地判斷圍巖的穩定狀態，控制‘施工順序以及支護結構的承載能力等。大量工程實踐證明，量測手段配合其他量測工作，能使設計、施工達到更滿意的效果，對提高工效、降低成本、保證安全均有非常重要的作用。因此，在現代隧道施工中量測作業是必不可少的。
參考文獻
[1]仇.地下工程近接施工力學原理與對策的研究[J]科技資訊，2003
關鍵詞：城市；地鐵施工；監控量測
中圖分類號：U231+.3 文獻標識號：A 文章編號：2306-1499（2013）04-（頁碼）-頁數
1.引言
發展城市軌道交通，已經被認為是解決城市交通堵塞現象的必然選擇，但是，也容易看到，地鐵多處于繁華熱鬧的市區，地層條件和地下構筑物的不確定性及周圍建筑物的復雜性加大了施工技術的難度，同時增加了地鐵建設的安全風險。因此，地鐵能否安全施工對整個地鐵工程是至關重要的，尤其是搞好地鐵施工的監控量測，主要項目可根據不同的施工方法和隧道工程的地質條件、圍巖類別、跨度、埋深、開挖方法及支護類型等綜合確定。
2. 地鐵施工事故及分析
近年來，我國正處于軌道交通的建設，工程項目管理和營運管理經驗相對不足，工程風險和安全隱患不同程度的存在，發生的一系列地下工程事故的教訓是慘重的。因此，從地鐵的施工全程入手， 并結合安全生產有關法律法規，在建設工程中搞好安全責任，做好詳細的安全管理，尤為必要。
地下工程發生施工事故，主要原因包括：（1）對大規模、高速度、跨越式、超常規地鐵工程建設發展，管理隊伍上存在漏洞、疏忽。（2）對基坑較深、規模較大、施工環境條件困難、不斷出現的新情況等問題的工程，相應的管理人員管理跟不上。（3）對軌道交通地下工程管理手段不了解，不知如何去適應。（4）對軌道交通這一高風險工程的管理質量安全控制方式不匹配。
所以，在面對地鐵施工中的監測問題時，要認識到：（1）施工監測是地下工程的關鍵；（2）要建立第三方委托監測制度；（3）要明確監測單位報警的職責。
3. 地鐵施工監控量測的必要性分析
由于常見的各種施工方法涉及大量基坑開挖、暗挖、降水和爆破等工程，對地層易產生擾動，有可能引起地表、附近高大建筑物變形或塌陷，危及建筑物及人員的安全，同時，污水管和下水井管滲漏致使土質自穩能力喪失，造成施工艱難。而監控量測在指導隧道施工上具有重要意義。由于隧道設計過程中對圍巖結構以及地下土層狀況，包括地下水位和管網的不確定性，使得支護參數存在可變性，隧道施工過程中的監控量測主要是監測圍巖與支護的變形和應力，了解隧道圍巖與支護的變形特征與受力狀態，判斷圍巖的穩定性、支護的合理性，對下一步的設計與施工提供指導，實現動態設計與施工。另外結合隧道施工中的風險工程，如下穿既有建筑，既有河流，既有管線管網等，對其進行風險監控，達到施工過程中的風險預控，保障隧道結構的施工安全，同時也避免地上建筑及構筑物的傾覆和破壞，保障隧道基坑開挖的安全性，使整個隧道在安全的環境下施工，對施工作業人員的人生財產安全負責，使城市地鐵施工在取得良好的經濟效益的同時，有良好的社會影響和社會效應。
4. 城市地鐵施工監控量測的兩個問題分析
4.1問題一：地鐵永久監測基準點的設置
（1）基準點位置的選擇。基準點是變形監測的基礎，選擇基準點位置的一般原則是：基準點應布設在變形體或變形區之外，且地質情況良好，不易破壞的地方。但就地鐵建成后的實際情況來看，從經濟性和可操作性考慮，基準點設在地鐵外是不可取的。若監測基準點設在地鐵外，一方面將增加引測進地鐵的工作量；另一方面引測進地鐵，因測量條件差，測邊短，俯、仰角大，測量的質量很難保證。若在地鐵區間隧道內設立基巖基準點或倒垂基準點，將會破壞地鐵隧道整體防水性能和地鐵的鋼筋混凝土結構，這是很不適宜的；同時因地鐵區間是一線狀的地下建構筑物，永久監測的基準點數量比較大，如果基巖基準點或倒垂基準點設在區間隧道，其設置費用將比較高。而地鐵車站所處的地質條件一般較好，遇到不良地質，皆進行地基處理，所以可以將車站看作一個大的穩定的剛體，發生變形的可能極小；另外，個別車站發生變形，也可從鄰車站的位置關系反映出來，不至于對監測基準點體系造成影響。因此，可以把變形監測基準點建立在車站上，如選擇車站的鋪軌控制基標或埋設的特殊點作為變形監測的基準點。（2）基準點確定。變形監測的基準點設置在車站及隧道內（極少部分）的鋪軌控制基標，鋪軌控制基標是在利用車站及隧道內一級精度的施工控制導線點和三、四等精度施工控制水準點基礎上測設的，與車站的鋪軌控制基標的坐標和高程有較大的誤差。而水平位移監測的導線精度要求為不低于三等導線，后者在作業精度的要求方面遠高于前者，即以低精度的基礎導線點作為高精度測量的平差依據，雖然變形監測側重于對兩次監測成果進行比較，在保證作業路線、作業儀器、作業人員乃至作業精度不變的情況下，對導線兩端控制點的精度依賴不大，但兩次測量的閉合差以及其在誤差分配方面的不一致，在一定程度上會損害三等變形監測成果的精度，這在水平位移監測內業計算中體現出來。另外垂直位移監測是按一、二等水準測量有關要求進行的，同時地鐵主體結構（隧道）在不良地質地段（如：飽和粘土、河溝等）發生垂直位移可能極大。這樣同樣存在以低精度的基礎水準點作為高精度測量的平差依據的弊端。同時，因變形監測的基準點為車站內的控制基標，個別車站的控制基標點數滿足不了監測方案的要求，而在靠近站端的區間內選擇了控制基標作為基準點，這些基準點本身也有可能受到區域變形的影響，若存在變形也將影響監測的精度。
在基準點確定后，在一個合適的車站，垂直位移監測基準點與車站的控制基標聯測，從而推算出其它各車站基準點的近似高程；在每個車站水平位移監測基準邊點與控制基標聯測，推算其它各車站基準點的近似坐標（其坐標不用于水平位移監測內業工作）。這樣就形成相對獨立并聯測的變形監測基準點系統，消除了原控制基標點位誤差對變形監測的影響。
4.2問題二：地鐵施工監測信息管理系統
（1）地鐵工程現場監測信息化管理的目的。主要是：為施工開展提供及時的反饋信息；為基坑周圍環境進行及時、有效的保護提供依據；將監測結果用于反饋優化設計，為改進設計提供依據；通過對監測數據與理論值的比較、分析，可以檢驗設計理論的正確性；在施工全過程中，通過對既有地面和地下建筑物、構筑物各項指標的監測，將結構變形嚴格控制在標準限值內，保證既有建筑物和構筑物的安全；積累量測數據，為今后類似工程設計與施工提供工程參考數據；為業主提供及時信息，以便業主對整個項目進行科學化管理。（2）地鐵施工監測信息管理系統設計開發的原則。系統采用人機交互式的處理方式，從業務和性能角度出發，系統設計遵循幾個原則：系統可擴展性和靈活性：實現系統體系結構上的可擴展性和靈活性（包括硬件網絡架構、軟件架構）、系統應用功能的可擴展性和靈活性。比如：可以在將來自由擴充更多的地鐵線路和基坑等功能。系統可重用性：保證系統的升級維護能夠充分利用已有的資源。系統可靠性：做到系統不但能夠在正常狀態下完成滿足需求的功能，而且能夠在各種異常情況下，可以進行適當的處理。系統安全性：充分考慮網絡系統級、操作系統級、數據庫系統級和應用程序的安全性，保證系統安全的運行。針對不同的用戶賦予不同的可訪問的權限。（3）監測信息管理系統的組成。系統由數據采集和監測信息管理兩大部分組成，數據采集采用筆記本電腦或電子手薄（如PDA）野外自動、半自動采集數據（通過數據傳輸），通過互聯網或無線網絡向監測系統主機發送監測原始數據。監測信息管理部分主要完成數據的處理、存儲、統計分析和預警信息，本文主要討論監測信息管理部分的相關問題。（4）監測信息管理主要業務功能劃分。根據需求分析，監測信息管理系統主要提供幾個功能：數據入庫、數據處理及精度評定；生成報表、生成變形曲線圖、變形速率圖；通過回歸分析對變形預報；安全預警；網上信息及信息交流。從系統最高層次的角度上，根據業務邏輯關系以及面向的用戶對象，將本系統劃分為地鐵施工監測管理信息的數據層、數據的管理層和數據應用層三大部分，在這三層結構中，沒有直接的程序接口，它們由數據共享產生的數據流聯系在一起，對統一數據結構下的同一個數據庫系統進行數據操作。（5）系統的功能設計。1）系統用戶及日志管理。無論是系統運行過程中，還是數據操作中都不能出現任何差錯，為此在系統的用戶管理、運行日志、錯誤日志、操作錯誤預處理、數據備份與導出等方面考慮了運行維護系統的安全性問題。2）地鐵線路、站點基坑管理。對地鐵線路的各個站點、區間，包括名稱、水文、地質、工況等現場條件的信息錄入和更新。以及各個站點、區間基坑相關的監測信息瀏覽和變形數據可視化表現。3）WebGIS信息管理。利用基于跨平臺的JAVA語言進行開發，包含了地鐵全線的所有線路、站點基坑、區間、停車線等部位的監測信息的可視化信息的，提供地鐵全線的所有區間相關信息的瀏覽和圖形放大、縮小、漫游、查詢等功能。4）施工監測數據管理。通過前臺界面的交互操作，實現后臺數據庫的數據交換，包括對施工監測獲取的數據的錄入、更新、刪除。特定權限的數據管理人員，可以將施工現場監測的數據通過網絡實時或者準實時提交到本系統，對于授權的用戶，可以查看并下載這些監測數據。5）預警、預報信息管理。僅僅將施工監測的數據錄入系統中是不夠的，還要根據不同的模型對獲取的數據進行處理，對基坑施工引起的變形情況進行時間序列分析，提供可視化的變形監測圖形報表，比如：水平位移監測、沉降位移監測、測斜監測、軸力監測、錨桿（索）監測、爆破監測，實現預警信息的多路實時，為領導和主管提供決策支持。6）信息交流。開辟一個供地鐵施工監測相關各方互動的板塊，交流地鐵施工監測的經驗、地鐵主管部門的公告通知和其它資料。
總之，監測信息管理系統具備一定的可擴充性，可以反映施工中的動態變化；針對監測信息反饋分析的需要，研究開發了一些施工監測可視化分析工具包括：綜合過程線、施工影響分析等；針對地鐵施工安全控制的需要，建立了一些實用的監控模型，包括：傳統單點回歸模型，因子集包括各類日期函數；改進的單點回歸模型，以不同時間起點的多個多項式函數描述可能的條件變化以得到更準確的擬合及預報成果。
5.結語
地鐵施工監測的主要目的是：（1）通過監控量測了解基坑周圍土體在施工過程中的動態變化，明確工程施工對原始地層的影響程度及可能產生失穩的薄弱環節。（2）通過監控量測了解支護結構的受力和變位狀態，并對其安全穩定性進行評價。（3）通過監控量測了解工程施工對周圍地下管線的影響程度，以確保其處于安全的工作狀態。（4）通過監控量測了解施工降水效果及對周圍地下水位的影響程度。（5）通過監控量測收集數據，為以后的類似工程設計、施工及規范修改提供參考和積累經驗。
總之，要了解和熟悉地鐵工程施工監測的工作原則、工作目的和工作依據，并結合政府文件要求，提示參加各方的工作職責。然后，重點分析監控量測工作在實施過程中存在的主要問題，歸納、總結出有針對性的建議，才能做出優質工程。
參考文獻
1.JGJ/T8-97，建筑變形測量規程[S].
關鍵詞：大跨暗挖地鐵車站、數值模擬、監控量測
中圖分類號： U231 文獻標識碼： A
ABSTRACT： As a result of urban rail transport system subjected to environmental constraints，it is inevitable to build large―section of shallow tunnel．Particularly in recent years，there is a large number of large-section shallow underground projects in the central area of intensive buildings and heavy traffic density． Therefore，it is very important to study Large cross-Built Subway Station which will Influence the structures surrounding. This passage gets some conclusions for engineering officers by the results with the numerical simulation and Monitor and Control.
KEYWORDS： Large cross-Built Subway Station ；numerical simulation；Monitor and Control
1．引言
重慶軌道交通由于其特殊的地形地貌，地鐵車站施工多采用大斷面暗挖法施工，同時在其周邊存在大量的既有建構筑物，因此近距離施工大斷面隧道不可避免。
針對如此復雜條件下的大斷面暗挖隧道工程，在各個階段（設計、施工）都要足夠重視，應進行相應的風險評估及方案措施研究。首先，地勘應有針對性的詳堪，對車站結構圍巖條件特別是薄弱部位進行相應的判斷；對既有建構筑物的基礎應有詳細的物探資料；對構筑物年限、變形控制標準應提出建議性的控制值等。其次，針對設計方案應制定相應的安全標準（評判依據）。最后，通過數值模擬進行分析、針對模擬結果制定相應的設計參數與方案、信息化施工，根據實測數據反饋優化設計方案。下文將通過對實際典型案例進行具體分析，期望以對后期類似情況具有可借鑒的參考價值。
2.工程背景
本站為重慶地鐵6號線一期工程重要站點，為地下暗挖大跨雙層車站。本站途經的區域為鬧市商業區，沿線高層、多層建筑較多。
2.1地質構造
場地位于川東南弧形構造帶華瑩山帶狀褶皺構造束東南部，巖層呈單斜產出。巖層傾向295°，巖層傾角16°左右。區內無斷層，地質構造簡單。巖層層面結合較好，屬硬性結構面。在現有勘探深度內，地下水類型為潛水，屬弱透水、弱富水層。結構計算時不考慮地下水，土層的加權平均容重取19.3kN/m3。地面以下土層的水平基床系數為30Pa/m，豎直基床系數為35MPa/m，加權平均水平側壓力系數取0.50。
2.2建構筑物概況
表1-1車站周圍建筑物一覽表
建筑物名稱 建筑層數 底標高(m) 地下室層數 結構類型 基礎類型 與車站的關系 基礎底標高(m)
居民樓 4～31 215.80 4 框架 樁基礎 左側12m
建設銀行 6 237.60 1 磚混 獨立、條形基礎 站上 232.9～234.4
郵政局 5 239.21 局部1 磚混 條形基礎 站上 236.15～236.95
1#大廈 28～34 238.90 1 框架 樁基、獨立柱基 左側 216.96～237.70
2#大廈 6～28 234.34 2 框架 樁基礎 左側6m 229.50～230.30
綠化平臺 233.65 4 框架 獨立基礎 右側 231.9左右
廣場大樓 9 222.25 5 框架 獨立、樁基礎 右側 219.4～229.7
2. 3車站結構尺寸及施工方法
斷面輪廓寬25.570m，高19.608m，二襯厚度800mm。
車站采用暗挖法施工，開挖采用分部開挖法（雙側壁導坑＋臺階法），初期支護采用噴錨支護，分部開挖完成后及時施作初期支護噴層和拱架，打設系統錨桿，并施作臨時錨桿加固中核心土，隧道開挖及支護共11部完成，最后二次襯砌封閉成環。
3. 對近距施工暗挖隧道的風險評估方法及評判依據
3.1對近距施工暗挖隧道的風險評估方法
目前對此類重點風險源工程，主要的評估方法是采用合理的數值模擬進行計算分析。首先通過有效的數值模擬計算，分析暗挖車站在現有的設計施工開挖步序、支護程序、支護手段下，整個暗挖地鐵車站施工過程對隧道圍巖、地表、地表建筑的影響；提取車站附近代表性建筑的變形、變位情況（如基礎的下沉、樓房的傾斜情況等）,保障結構的有限變位和建筑物安全。然后提取設計支護手段的受力及變形特征，判定支護手段的可行性，最終為車站優化設計、施工提供依據。最后根據實時監測數據反饋，進一步優化設計參數及開挖步序。
3.2評判依據
從目前國內外的研究成果來看，主要是根據洞室地基破壞模式，從三個方面去考慮失穩判據：巖體強度破壞、建筑地基破壞、洞室變形破壞。綜合前人研究成果和工程實際特點，在計算分析與監控量測過程中，一般采用的安全控制指標或評價依據主要為以下三點：1、剪切破壞模式的控制指標，地基關鍵承載區的損傷度一般以塑性區在承載區的開展程度來判定；2、地面建筑地基變形控制準則，一般要滿足我國目前現行的《建筑地基基礎設計規范》中關于建筑物地基變形允許值的要求；3、洞室變形控制指標，一般要滿足我國現行地鐵設計規范與鐵、公路隧道規范要求及一些地區性專業性的相關規范指標。
4. 計算模型及結果分析
4.1 計算模型
本次的計算模型采用通用數值軟件FLAC3D進行。本次計算中對整個地層和結構作了相應的計算處理，其中模型材料處理：地層材料砂巖、粉質砂巖及粉質粘土層、小導管注漿加固層采用采用D-P模型材料進行模擬； 初期支護噴射結構采用彈性材料進行模擬，錨桿、錨索采用錨桿單元（Cable）進行模擬，二次襯砌結構采用彈性材料進行模擬；建筑結構處理。周圍的房屋結構，樁基礎結構采用樁單元（Pile）進行模擬，擴大基礎或獨立基礎采用彈性單元模擬，建筑荷載通過計算以均布力的形式作用于基礎底部。
4.2.計算結果與分析
為了能更好的觀察空間的計算結果，本次分析分別提取典型階段的應力與位移結果，可以從中看出塑性區，應力分布，位移分布等內容，具體結果見圖3~7.
作者簡介：代坤（1984~），男，籍貫湖南，2009年畢業于蘭州交通大學巖土與地下工程專業，碩士，工程師，現從事設計工作
圖1 figure 1圖2figure 2
圖3 figure 3 圖4 figure 4
圖5 figure 5圖6 figure 6
圖7 figure 7
從數值計算中可以看出：1、按現設計的方案，施工全過程中最大受壓主應力集中于地面建筑結構處，而最大的受拉大主應力主要分布在隧道結構拱底。最大主應力的最大值均不超過圍巖的極限強度，圍巖是穩定的。2、從計算的塑性區圖來看，地鐵車站的開挖亦未引起大量的圍巖局部塑性區的發生和發展，但在施工過程中，局部的拱架和噴射混凝土層有局部的壓曲現象，出現了局部剪切塑性區，拱底左側處亦出現了較小一塊局部剪切塑性區,應注意鎖腳錨桿的施作與質量。3、構筑物及全局位移來看，隨著隧道的不斷開挖施工，豎向位移、水平位移有逐漸增加的趨勢。最大的豎向位位于隧道左側拱腰中部，即第①塊開挖頂部，緊鄰結構物側；最大水平位移位于建筑物側左拱腳處，施工時應注意鎖腳錨桿的施工及質量。整體來講隧道開挖圍巖位移小于臨界值或報警值。4、結構樁基在不同的開挖時步下除小部分樁基的部分段在開挖施工中發生滑移情況外，樁基整體是處于穩定狀態的。而從樁基位移來看，隧道施工完成后，位移方向偏向于隧道通過方向；從臨隧道側第一排基礎至最后一排基礎位移呈依次遞減的趨勢，差異沉降值、房屋傾斜度是處于安全范圍內的。
從以上分析和實測結果可以看出地鐵車站隧道的施工過周圍的建（構）筑物有一定的影響，尤其是構筑物整體性較差，基礎形式整體變形協調性較差的建筑容易受到開挖影響而發生不可預見的變化甚至破損。從數值模擬計算得到的結果和實際實時監測結果可以看出，針對特定部位采取局部加強支護參數等方法是可行有效的。
5.相應的措施及其效果分析
通過數值模擬分析，在既有構筑物正下方及側下方實施大跨暗挖隧道施工，對構筑物基礎是會產生一定的影響的。這種影響主要源于隧道開挖施工造成的地層應力重分布，從而引起相應的位移變形。隧道開挖面積越大，跨度越大，所影響的范圍也越廣；而巖層的好壞、隧道的體量與埋深、開挖方式的選擇等因素又對其影響程度起著重要的作用。通過盡量創造條件避免不利因素，或是采取相應措施對其進行補強等方式，是解決此類問題的原則性方式。
對近距離穿越既有構筑物的地下結構施工，在保證自身結構的前提下，對既有構筑物所采取的保護措施主要可以從以下三個方面考慮：1、加強隧道自身初支強度，采取合理施工方式保護圍巖，控制變形。在城市中施工地下工程，與新奧法的理論有所區別，那就是控制圍巖的變形。通過弱爆等方式保護圍巖，增加初支的剛度以及采取相應的輔助措施，合理的開挖步序和及時支護等方式把開挖形成的塑性區控制在一定的范圍，是可以達到很好的目的的。上述工程通過加強初支剛度，施做側向以及頂部超前管棚、側向預應力錨索等措施，很好的控制了圍巖的變形。2、在地下結構與既有構筑物間采取隔斷措施。此類方式一般通過在隧道與既有構筑物基礎間設置隔離樁、墻或加固段等方式，隔斷因隧道開挖引起的地層變形傳遞至建筑物基礎的路徑。此類方式在各地建設工程中都有很多成功的案例，效果也很明顯。3、對既有構筑物基礎進行加固。隧道等地下結構施工對地層的影響都有一定的范圍，將既有構筑物基礎進行補強，如設置樁基等，使基礎主要承載部位避開影響區從而達到降低影響的目的；或是將地基與結構本身整體加強，提高整體受力剛度，避免過大的差異沉降。上述工程通過對周邊建筑特別是磚混結構進行地基補強，跟蹤注漿等措施，達到了很好的效果。
6.結論
通過上述實例的分析，在施工期間通過相應的措施已及計算分析，是可以有效的保證暗挖隧道已經周邊建筑物的整體安全。但是，我們要清醒的意識到，地下結構的施工條件變化莫測，巖層的特性遇突發性狀況等不可預見的因素極多。一些主體隧道深埋段出現塑性擠壓整體變形破壞的可能性較小，但是隧道開挖過程中，仍可能出現因結構面切割的不穩定塊體出現滑落或坍塌等狀況。因此應注意實際開挖的步驟方式，加強相應的監控，嚴格遵守信息化施工模式，采取相應的措施，才能保證工程的順利施工。
參考文獻：
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關鍵詞：地鐵施工；施工技術；措施
中圖分類號：TU74 文獻標識碼： A
一、地鐵隧道施工的主要技術
(一)淺埋暗挖法
顧名思義，淺埋暗挖法是一項邊開挖邊澆筑的施工技術。其原理是：利用土層在開挖過程中短時間的自穩能力，采取適當的支護措施，使圍巖或土層表面形成密貼型薄壁支護結構的不開槽施工方法，主要適用于粘性土層、砂層、砂卵層等地質。由于淺埋暗挖法省去了許多報批、拆遷、掘路等程序，現被施工單位普遍采納。淺埋暗挖法主要的技術特點為：動態設計、動態施工的信息化施工方法，建立了一整套變位、應力監測系統；強調小導管超前支護在穩定工作面中的作用；研究、創新了劈裂注漿方法加固地層；發展了復合式襯砌技術，并開創性地設計應用了鋼筋網構拱架支護。
(二)盾構法
盾構法最初是用于修建城市地下排水隧道，采用的是比較老式的盾構機（如網格式、壓氣式、插板式等），80年代末、90年代初開始采用土壓式、泥水式等現代盾構修筑地鐵區間隧道。盾構法具有安全、可靠、快速、環保等優點，目前，該方法已經在我國的地鐵建設中得到了迅速的發展。隨著盾構法研究的深入、工程應用的增多，盾構法施工技術以及盾構機修造配套技術也得到了發展提高：上海地鐵隧道基本全部采用盾構法修建，除區間單圓盾構外，目前正在使用雙圓盾構一次施工兩條平行的區間隧道，此外還試驗采用了方形斷面盾構修建地下通道；采用直徑11.2m的泥水盾構建成了大連路越江道路隧道，這也是目前我國最大直徑的盾構機。廣州地鐵采用具有土壓平衡、氣壓平衡和半土壓平衡模式的新型復合式盾構機成功應用于既有軟土、又有堅硬巖石以及斷裂破碎帶的復雜地層的地鐵區間隧道修筑，大大拓展了盾構法的應用范圍。深圳、南京、北京、天津等城市雖然地質、水文條件各不相同，但采用盾構法修建區間隧道均取得了成功。常見的盾構施工技術有：盾構拼裝。在盾構拼裝前，現在拼裝室底部鋪設52cm厚的混凝土墊層，其表面與盾構外表面相適應，在墊層內鋪設鋼軌，軌頂伸出墊層約5cm，可作為盾構推進時的導向軌，并能防止盾構旋轉。由于起重設備和運輸條件的限制，通常盾構都拆卸成切口環、支承環、盾尾3節運到工地，然后用起重機逐一放進井下的墊層上。在拼裝好后的盾構后面，尚需設置由型鋼拼成的、剛度很大的反力支架和傳力管片。然后推出盾構需要開動的千斤頂數目和總推力進行反力支架的設計和傳力管片的排列。對于洞口地層加固。當盾構工作井周圍地層為自穩能力差、透水性強的松散砂土或飽和含水黏土時，如不對其進行加固處理，則在鑿出開口后，必將會有大量土體和地下水向工作井內塌陷，導致洞周圍大面積地表下沉，危機地下管線和附近建筑物。
(三)新奧法
新奧法是新奧地利隧道施工方法的簡稱， 在我國常把新奧法稱為“錨噴構筑法”。采用該方法修建地下隧道時，對地面干擾小，工程投資也相對較小，已經積累了比較成熟的施工經驗，工程質量也可以得到較好的保證。使用此方法進行施工時，對于巖石地層，可采用分步或全斷面一次開挖，錨噴支護和錨噴支護復合襯砌，必要時可做二次襯砌；對于土質地層，一般需對地層進行加固后再開挖支護、襯砌，在有地下水的條件下必須降水后方可施工。新奧法廣泛應用于山嶺隧道、城市地鐵、地下貯庫、地下廠房、礦山巷道等地下工程。
針對我國城市地下工程的特點和地質條件， 新奧法經過多年的完善與發展，又開發了“淺埋暗挖法”這一新方法，與明挖法、盾構法相比較，由于它可以避免明挖法對地表的干擾性，而又較盾構法具有對地層較強的適應性和高度靈活性，因此目前廣泛應用于城市地鐵區間隧道、車站、地下過街道、地下停車場等工程，如根據新奧法的基本原理，采用“群洞”方案修建的廣州地鐵二號線越秀公園站及南京地鐵一期工程南京火車站站， 斷面復雜多變的折返線工程、聯絡線工程也多采用新奧法。
在我國利用新奧法原理修建地鐵已成為一種主要施工方法，尤其在施工場地受限制、地層條件復雜多變、地下工程結構形式復雜等情況下用新奧法施工尤為重要。
(四)鉆爆法
鉆爆法施工的全過程可以概括為：鉆爆、裝運出碴，噴錨支護，灌注襯砌，再輔以通風、排水、供電等措施。在通過不良地質地段時，常采用注漿、鋼架、管棚等一系列初期支護手段。根據隧道工程地質水文條件和斷面尺寸，鉆爆法隧道開挖可采用各種不同的開挖方法，例如：上導坑先拱后墻法、下導坑先墻后拱法、正臺階法、反臺階法、全斷面開挖法、半斷面開挖法、側壁導坑法、CD 法、CRD 法等。對于爆破，有光面爆破、預裂爆破等技術。對于隧道初期支護，有錨桿、噴混凝土、掛網、鋼拱架、管棚等支護方法。及時的測量和信息反饋常用來監測施工安全并驗證巖石支護措施是否合理。防水基本采用截、堵、排等幾種方法，其中在噴射混凝土內表面張掛聚乙烯或聚氯乙烯板，然后再灌注二次混凝土襯砌被認為是一種效果良好的防滲漏措施。
二、對地鐵施工技術控制問題的相應措施
(一)混凝土配比的控制
影響混凝土質量的因素有很多，譬如說混凝土的選用、混凝土的配比等，其中混凝土的配比是影響混凝土質量的主要因素。在地鐵工程施工前，施工方會根據施工設計要求，進行混凝土的配置。其主要的技術參數包括水灰比、水膠比、UEA用量以及塌落度等。這些配置配比參數需要進行報審，在審查中需要結合設計要求、混凝土結構的耐久性和防水性等技術的要求進行審查，審查合格后才可以進行混凝土的配比工作，這個環節是保證混凝土質量的一個重要環節。
(二)嚴格控制施工質量，防止滲漏和裂縫問題的出現
在地鐵工程施工中，其施工縫、頂板防水層以及誘導層等施工中，容易出現滲漏和裂縫問題，因此在這幾個方面需要特別注意施工質量問題。施工縫防水施工中，主要包括兩方面，橫向施工縫和縱向施工縫。這兩方面需要進行重點的檢查，并對止水帶進行規格、性能指標等的檢查，以防止由于止水帶中存在氣泡而導致的滲漏問題的發生。其次，在施工縫中嵌入止水鋼板時，需要對止水鋼板的焊接質量和表面清潔程度進行檢查，以保證不會出現滲漏的問題。頂板防水層在施工前需要保證其防水層表面的清潔，并對混凝土的含水量進行檢測，以保證其含水量不超過9%。誘導層防水施工中，需要注意止水帶的預埋位置，如果止水帶預埋位置沒有做到嚴格居中，則會降低防水性能，致使出現滲漏問題。
其次，還可以通過預埋注漿管的形式建立預防水系統。當水滲入到接縫處時，設定在表面的注漿管端口會往管中注入環氧樹脂漿液，并通過注漿管傳遞漿液到任何位置出漿，通過連續性的滲透，將接縫的空隙實現永久性的封堵。
(三)模板施工的技術要求
模板施工中，必須保證模板表面平整度符合相關要求，安裝牢固、穩固，防止在混凝土澆筑過程中出現松動、跑模以及超標準變形等情況，嚴重影響施工質量的情況出現。對于高、大模板施工，需要在前期進行施工設計計算，并經施工監理進行報審批復后才可以進行施工。其次，模板的拼接是否嚴密也會影響到施工質量，需要嚴格進行模板的拼縫作業，模板拼縫要平整嚴密，并采取相關措施來填補拼縫，像在拼接處貼止水膠帶和涂抹玻璃膠等，保證不會出現漏漿的情況，且模板內部刷脫模劑。在模板施工完成后，經測量符合圖紙要求及規范要求后進行混凝土的澆筑。此外，如果在混凝土澆筑過程中模板中出現了結構變形情況，及時采取措施將模板固定牢固，保證結構體型尺寸。
(四)鋼筋施工技術
鋼筋進場時提供材質證明，檢測報告，并對其形狀、尺寸等進行核對，進場后原材料進行取樣，合格后按圖紙要求加工。此外，鋼筋焊接、機械連接還要做工藝性試驗（包括現場試驗），使用過程中按規范要求取樣，在鋼筋進行焊接、機械連接、安裝前進行鋼筋表面的除銹工作。在鋼筋使用過程中，保證鋼筋的表面沒有損傷、油漬、污漬以及鐵銹等。此外，對于焊接后，在焊接處留下的焊瘤需要進行處理，并在鋼筋端部的一些彎曲、扭曲處等進行校正或是切除。其鋼筋焊接成型后，進行網片和骨架的固定中，必須保證綁扎穩固，以防止在安裝和澆筑混凝土中出現松動或是變形等情況，影響施工質量。其次，在鋼筋的固定和安裝中，需保證鋼筋的焊接貫通，這樣可以保證工程施工中防迷流的設計要求。
結語
總之，由于地鐵工程的特殊性，如何提高地鐵施工的安全性就成為了眾多學者研究的一大重點。因此，在施工過程中要對施工技術不斷創新以及發展，同時，必須充分認識到安全管理工作的重要性，還要提高管理水平，真正的做好地鐵施工過程，為企業提高經濟效益作保障。
參考文獻
[1]趙衍發.淺埋暗挖法下穿既有地鐵車站的風險控制[D].北京交通大學，2013.
