广州地铁砂土层液化判别论文

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广州地铁砂土层液化判别论文

篇1:广州地铁砂土层液化判别论文

引 言

有建筑物地基的地震液化问题至今研究得很少,原因可能是没有明确区分开场地和地基的差异, 另一方面由于建筑物的存在使得问题变得更加复杂。有建筑物存在的饱和砂土和粉土地基, 其液化情况无疑地还应与建筑物的存在情况有关, 不是能和场地液化情况等同的。特别是对重大建筑又无法避免地必须修建在可液化地基上时, 如有些地铁的地基位于砂层中,所以必须给予足够的重视。重点建筑物地基的液化判别及危害性分析与预测与场地不同, 应考虑上部结构存在的影响和土体与结构体的相互作用, 上部结构存在首先使地基中动、静应力发生较大变化, 不仅正应力发生变化, 而且剪应力也发生变化, 总之, 不像场地那样简单。广州地铁二号线东部砂层地震液化判别问题是一个目前抗震规范中尚未完全解决的问题, 关键在于已有的抗震规范都是针对自由场地, 对于广泛存在的有建筑物或构筑物的场地液化判别不适用 [1-8]。

1、现有液化判别方法的分析

影响液化的因素主要有土壤的松散程度、土壤介质结构、颗粒特性、侧压力系数和固结状态、土壤的地质年代、应变历史等等。自由场地的液化判别方法主要有 Seed 简化法、 经验公式法、概率与统计方法和土层反应分析法 [10]。 ( 1) Seed 简化法是最早提出的自由场地液化判别方法,也是目前普遍接受的方法之一, 其判别的主要步骤为: A) 给定的最大地面加速度下的饱和砂土承受的水平地震剪应力; B) 饱和砂土单元发生液化所需的剪应力, 由试验确定; C) 比较上述两种剪应力的大小, 从而判别是否发生液化。对不规则的随机剪应力可转变为等价的规则的循环剪应力, 然后再进行比较。 ( 2) 经验法是通过地震现场灾害调查建立了不少液化判别的经验公式, 虽然比较粗略, 但简单, 容易应用。建立在世界各地的广泛地区的地震液化震害调查基础上, 得出一些经验准则与公式, 如以标贯值, 触探值, 剪切波速、颗粒级配和圆滑度等为参量的经验公式, 如《 建筑抗震设计规范》 ( ) 。 ( 3) 概率法与统计法, 对自由平坦场地的液化势的判别, 有人引入了概率法、模糊评判法、灰色预测法、神经网络法等。但由于可依据的原始样本资料的限制, 这些方法仍处于发展阶段。( 4) 分析法主要包括总应力法和有效应力法。如土层动力反应分析法、Seed 法简单明了, 广泛使用, 但确定 比较粗略; 经验法、概率法都是基于震害调查, 参数单一, 公式简明, 不确定性因素较多, 是过去多数事件的统计, 不适于预测将来单个事件的行为; 土层反应分析方法考虑的因素可以较多, 计算较为严密, 但参数选用得适当。几种判别法的预测精度、可靠度和适用条件不同, 都存在一些不足之处。

国内几种抗震设计规范的液化判别方法主要适合水平场地液化判别, 判别公式均是以液化震害资料为基础建立的。除了实测标贯击数或修正实测标贯击数为场地液化判别指标外, 有的规范还将静力触探贯入阻力或相对密度作为液化判别指标。在抗震设计规范中, 增加其他判别指标是必要的, 如以剪切波速为液化判别指标。但所有的方法都有一定的局限性。

2、广州地铁地震液化判别研究

2.1 工程地质和岩土条件

地铁二号线的东部的土层从上到下依次大致分为: 人工填土层、淤泥质土层、砂层、冲积-洪积土层、残积土层、岩石全风化带、岩石强风化带、岩石中等风化带、岩石微风化带。其中, 2- 2 层淤泥质砂层, 主要为淤泥质粉砂及淤泥质细砂, 松散、稍密,局部中密, 饱和。3- 1 层海相冲积层, 主要为粗砂,其次为细砂、中砂, 松散~中密, 局部密实, 饱和。含粘粒少, 颗粒均匀, 级配差。珠江三角洲软土的天然孔隙比为 1.64 ̄2.23, 珠江三角洲土壤颗粒的矿物成分主要是石英、云母, 长石, 少量绿泥石。土中大于 2 mm 的颗粒多为贝壳、腐朽木碎片等, 饱和松砂易发生液化, 轻亚黏土在足够的地震能量作用下都易发生液化, 而淤泥和淤泥质土则不会发生液化。珠江三角洲虽然不是强震区, 但地层的抗震性能较差, 1962 年河源地震的'震害仍然很大, 珠江沿岸的震害与比丘陵地区明显重, 主要原因是土壤及其不均匀性导致。珠江沿岸平原发生液化的可能性较其他地区大。

2.2 现场试验研究

现场液化判别的方法主要是把地基先视为一般意义的水平自由场地, 当经初判为不符合不液化的场地, 当实测标贯击数 ( 未经修正) N63.5 小于临界值时, 应判为液化, 否则为不液化。

自由场地的液化等级, 根据液化指数分为轻微、中等和严重。表 2 为现场实验结果。

2.3 室内动力实验研究

室内液化判别研究主要依据动三轴, 但也用振动台和离心机, 还有扭剪仪, 循环单剪仪等。对于场地和深层地基的砂土层地震液化判别主要依据动三轴实验。可分为测定抗剪强度法和有效应力法, 荷载形式主要有等幅荷载和地震荷载。由于地震震级、持续的时间不同, 在室内动力试验中, 采用不同等效循环的幅值和周次来模拟。本文采取有效应力的方法。

MTS 动力三轴仪, 能够施加各种循环荷载, 等幅或非等幅荷载, 主要模拟低频运动。在测定砂土液化时, 围压可以变化, 也可以模拟土样在变幅荷载作用下的液化情形, 为此我们在二号线东部进行大量取样, 进行系列室内试验研究。土样的制备主要有砂雨法、湿振法和湿捣法等, 提高饱和度的方法主要有通入二氧化碳或氮气, 或进行反压饱和等。实验条件与结果见表 2、表 3。

3、液化判别综合对比研究

可能发生液化的土层主要是 2-2 层和 3-1 层, 随土壤种类、厚度、埋深、有无结构影响, 赋存条件的不同, 发生液化的程度和液化可能性不同, 通过现场液化和室内研究的统计分析, 提高判别的效率和准确性。

3.1 土壤种类的液化对比分析

为了更明确地描述和判断液化发生的情形, 将砂土试件发生液化和不液化的数目和百分比进行对比分析。从统计分析表 4、表 5 中不难发现以下问题:

( 1) 从土壤种类来看, 依次液化的程度由轻到重为: 砂砾、粗砂、中砂、淤泥质粉砂和淤泥质细砂、粉砂、细砂; 从统计来看, 粉砂、细砂均会发生液化,大部分中等液化发生的土壤种类为粉砂、细砂。 ( 2)从地层分层来看, 2- 2 层的液化可能性和 3- 1 层砂层液化可能性均较大。液化大部分发生在两层的过渡部分。大部分发生液化的深度为 5 ̄15 m, 主要液化土层主要分布的深度为 5 ̄15 m。从上述现场和室内的研究分析, 广州地铁二号线东部琶洲至赤岗间砂层在VII 度地震烈度下主要以不液化、轻微液化为主, 部分地段发生中等程度的液化, 可液化砂土层一般在15 m 以内, 但也有接近20 m。

3.2 车站和区间液化判别的相对分析

赤岗站不会发生液化; 磨牒沙站和琶新区间主要以不液化、轻微液化为主, 个别地方发生中等液化;琶洲站以轻微液化和中等液化为主, 个别地方发生严重液化; 赤沙车辆段以中等液化为主。从对比分析结果来看, 实验结果基本一致、可信。

3.3 液化分布的空间相对位置分析 [ 11]

从防灾和结合工程造价来考虑, 液化范围越具体越好。若轻微液化主要发生在地铁结构上部或顶上, 从理论上破坏不大, 可以不考虑其加固措施。若轻微液化直接位于结构下部、斜下部分或下部分侧向位置, 有侧向液化的地层, 同时考虑地层的产状,对于有较大倾斜角度的地层, 还要分析液化地层对结构的作用方向。结合结构设计和线路布置, 针对不同车站, 结构的基础正下方、边缘和自由场地的液化判别及液化等级, 这样对于结构的空间和平面位置有一个较为具体的认识, 再考虑处理措施。大致见表 6。

从表 6 中不难发现: 位于结构基础下的液化土层主要在琶洲站、应引起结构设计注意, 磨碟沙站、琶洲站、赤沙车辆段的基础边缘有中等液化的土层, 自由场地轻微液化为主。若埋藏较浅, 可能液化土层在区间或结构之上。若在区间或车站的结构中上部, 要分析可液化砂土层与结构的相对位置进行分析。可液化土层是否在结构底部, 同时附近是否有不均匀的砂层, 若有可液化土层坡度都应引起结构设计的注意。

4、结论

通过了大量现场实验、系列室内动力实验研究工作, 重点判别了二号线东部车站、区间的 2- 2 土层和3- 1 土层的液化情况, 总结液化的特征, 各研究工作之间相互比较, 相互验证, 相互补充; 并进行判别方法的对比研究, 提高了判别精度和准确性, 分析了各车站和区间的相对液化情形, 结合车站和区间的结构设计详细地分析液化土层相对空间位置, 多手段、多参数的判别工作有利于抗液化设计, 为重大工程液化判别和昂贵的抗液化工作提供新的思路和范例。

参考文献

[ 1] 建筑抗震设计规范( GB50011- 2001) [ S] . 中国建筑工业出版社, 2001

[ 2] 陈文化. 建筑物地基的地震液化问题 [ D] . 中国地震局工程力学研究所,

[ 3] 陈文化. 南京砂的结构特性和地铁地基液化判别 [ J] . 岩土力学, , 23 ( 5)

[ 4] Men Fulu, Cui Jie. Seismic liquefaction of subsoils ofbuildings[ J] . Structural Dynamics, : 1051- 1058

[ 5] FinnWD, et al. Analysis of porewater pressure in seismiccentrifuge tests [ J] . Soil Dynamics and LiquefactionElsevier, 1987: 71- 85

[ 6] Popescu RP. Centrifuge validation of a numerical model fordynamic soil liquefaction [ J] . Soil Dynamics andEarthquake Engineering, 1993, 12 (2): 73- 90

[ 7] Whitman R V, Klapperich H. Model tests for earthquakesimulation of geotechnical problems [ J] . GeotechnicalEngineering, 1992: 323- 336

[ 8] Taylor C A et al. Shaking table modeling of seismicgeotechnical problems[ C] . 10th ECEE, 1995: 441- 476

[ 9] 陈文化. CONE 模型与地基动力液化的非线性有效应力分析 [ J] . 岩土力学, 2003, ( 1) : 40- 45

[ 10] 陈文化. 地震液化的回顾与展望 [ J] . 世界地震工程,, 1.

[ 11] 陈文化, 门福录. 饱和土层建筑物地基液化振动台实验研究 [ J] . 地震工程与工程振动, 1998

篇2:广州地铁的新技术应用与创新论文

广州地铁的新技术应用与创新论文

摘 要阐述了广州地铁关于技术创新的思考和实践;简要介绍了广州地铁刚性接触网、地铁站台屏蔽门、车站集中供冷、全非接触式IC卡自动售检票、移动闭塞、线性电机等新技术应用成果及应用前景;表达了以技术创新促进行业技术进步,以技术创新促进企业可持续发展的基本观点。

关键词城市轨道交通 技术创新 理念 新技术 应用 技术进步 可持续发展

随着我国改革开放的不断深化和社会经济的持续发展,进入到上个世纪90年代,以北京、上海和广州为代表的国内大城市,从改善城市交通状况、促进城市协调发展的目的出发,分别修建了城市轨道交通线路。此后,国内其他一些大城市也相继制定了各自的城市轨道交通规划,并开始筹建城市轨道交通系统。时至今日,城市轨道交通已成为我国城市基础设施建设领域的一个热点。城市轨道交通是社会效益、经济效益、环境效益都十分突出的项目。经济效益是基础,社会效益是目的,环境效益是条件。只有处理好三者的关系,才能使城市轨道交通具有长久的生命力。

城市轨道交通建设为什么要应用新技术、新设备,为什么要走技术创新之路?我认为,这是由城市轨道交通必须实现人性化、高效率、低成本的投入与运营方能显现其生命力的特性所决定的。人性化,也就是设计与建设必须遵循以人为本的原则。建设轨道交通的目的是为人服务的,为人们出行迅速、便捷、舒适服务。同时还要注重减少对他人居住与活动的影响,改善环境质量;高效率,就是通过新技术、新设备的应用,提高系统运行可靠性,达到运输的最佳效应,并满足不同时段的运输需要,实现效率优先的目的;三是降低成本。技术永远是为经济服务的,不为经济服务的技术没有丝毫生命力。我们所讲的成本,首先是运营成本,其次是建设成本。必须从提升运营服务水平的角度、从维持企业竞争力和可持续发展的角度来考虑新技术、新设备的应用。通过技术的升级与综合自动化水平的提高,可有效提升服务水平、在设备生命周期的范围内降低运营成本。

通过新技术的应用与创新,使安全、舒适、方便、快捷、环保的轨道交通成为可能,事实上,只有满足乘客需求的城市轨道交通系统,才能赢得乘客的满意并乐于乘坐,而它也因此获得持久的生命力。同时,轨道交通的发展,必定会促进城市的发展,城市发展了必然会增大对轨道交通的需求,从而使轨道交通建设步入与城市发展互相促进、互相带动的良性发展循环。

创新,是广州地铁工程建设的精髓。这几年,广州地铁积极探索,进行了制度创新、管理创新、技术创新,为城市创造环境、为社会创造效益,不断开拓地铁前进发展的道路。就技术创新而言,在各级领导与社会各界的关心、支持下,广州地铁作了一些尝试,取得了一些成绩。当然,我们的创新不是单纯地追求最完美和最卓越,而是追求技术上的先进性与工程实际相结合以及技术上的先进性与以人为本的服务理念、高效率低成本的运营理念相结合。

技术创新是有风险的,广州地铁为什么敢冒风险?中国过去有一句“行话”:中国的轨道交通要用中国成熟的交通设备。但是我们要看到与西欧、北美等发达国家的城市轨道交通水平相比,中国的差距很大。为缩短差距,我们不能等待,不能“从猿到人”,必须冲破狭隘的地域、国别观念,放眼世界、放眼未来,通过外引内联,尽快利用外国先进的技术来武装自己,加快我们的发展。为拥有中国知识产权的先进技术设备,为满足安全、可靠、舒适,同时战略成本又是合理、最低的新技术的应用,广州地铁愿意第一个吃螃蟹。

在此,我愿意就广州地铁在新技术应用与创新上所做的一些工作与各位一起交流和分享,由于时间有限,这里仅举其中几例,以资借鉴。

一、广州地铁二号线技术创新的简要情况

广州地铁二号线用3年的时间建成,3年半时间实现开通运营,这在全国可能是一个创造。在一体化的经营模式下,我们利用丰富的运营经验、指导设计和建设行为,引导和审视各类先进、可靠、成熟的新技术、新工艺在二号线的应用,通过技术创新,全面提升了线路的设计水平,节约了工程投资,大幅度缩短了建设工期,全面提升工程质量,有效地降低运营成本,使广州地铁二号线工程总体技术水平达到了一个新的高度,并在技术上为广州地铁的可持续发展奠定了基础,也在客观上促进了全国轨道交通行业的技术进步。

二号线工程实施的'技术创新之路可概括为:保证地铁(电气铁路)“弓网、车、轨”等核心系统的技术先进性,供电、信号、通信、机电设备监控等主要机电系统关键技术瞄准国际先进水平,在已建成运营的地铁一号线的基础上,在保证线路总体技术水平有所提高的前提下,实现国家要求的70%的机电设备国产化率;合理选用和综合应用施工方法,在保证施工安全的前提下,积极稳妥地采用新工法新工艺,提前实现隧道通、轨道通、电通,创造了提前开通的前提条件。

我们注重工程前期工作,在设计阶段,采用先进的设计理念,优化建筑设计,改善线路和周边的建筑和环境之间的关系。在施工阶段,积极稳妥地采用先进施工方法,保证顺利穿越珠江,顺利穿越五个地质断裂和溶洞地区;并注意及时解决在十分复杂的工程地质和水文地质条件下修建地铁隧道、车站遇到的重大技术问题;在设备采购阶段,积极稳妥地采用技术含量高、安全节能、环保的成熟设备,保证各机电系统的安全性、可靠性,降低运营成本;在机电安装阶段,注重解决各机电系统内和系统间接口技术问题,保证单机设备、单个系统的先进性和整个系统整合后,整条线路的技术先进性的统一。

1、成功研制和应用刚性接触网,填补国内空白

我们自主组织进行科技攻关,成功研制刚性接触网。和传统的柔性接触网相比,刚性接触网不仅大大改善了二号线地铁列车不间断供电系统的安全性、可靠性,可维护性,而且国产化率达到90%以上,填补了该项技术的国内空白,有力地推动了中国轨道交通的技术进步,这不仅对于国内地铁建设,而且对中国电气化铁路的建设都具有划时代的意义。

广州地铁二号线地下区段全部采用刚性接触网供电方式,并一举取得圆满成功,使这种具有结构简单、安全可靠、占用空间小、受力条件好,无断线之虞、维修工作量小、弓网受流特性好、国产化率高等诸多优点的供电方式,在此后国内地铁新线的设计中被广泛的采用,已经取得了重大的经济效益和社会效益。刚性接触网造价比传统的柔性接触网降低15%,由于国产化研制成功,实际造价比进口同类刚性接触网节省近60%。同时,维修人员的配备可比柔性接触网减少50%以上,刚性接触网每年维修费用仅为传统柔性接触网的1/9。

2、国内首次成功应用站台屏蔽门技术,做到安全、节能、环保、美观

地铁二号线采用了世界最先进的第三代屏蔽门系统,这也是国内第一条采用屏蔽门系统的地铁线路。站台屏蔽门系统安装在站台边缘,将站台区域与隧道轨行区完全隔离,减少了站台区与轨行区之间冷热气流的交换,减小了车站供冷系统的负荷,降低环控系统的空调能耗(约20%);屏蔽门系统的设置防止了乘客掉下站台,节省了车站管理人员;屏障了列车运行时的噪音对车站的影响,消除列车活塞风对站台的影响,改善了地铁车站的空气质量,保证了乘客候车的舒适度;此外,设计精美且具有时代感的站台屏蔽门,不仅可以增加乘客在站台候车时的安全感,而且给车站也增添了明快的色彩,美化了车站的装饰效果。

3、在国内地铁首次应用集中供冷系统新技术,节约投资、节能、环保

根据广州地铁二号线线路特征和线路周边的环境条件,有效解决车站供冷设施布置难、对地铁车站周边影响大的问题,将集中供冷技术成功应用于二号线地铁车站供冷系统中,因地制宜,设立集中冷冻站和利用自然冷源,并攻克长距离高效率冷冻水输送等技术难题,避免了在闹市区地铁车站设冷却塔给周边景观带来的不利影响,美化了环境;同时减少了车站环控机房的面积,降低了车站的规模,减少了土建成本,较大幅度地降低了能耗。

另外,广州地铁二号线集中供冷系统还具有以下优点:采用变频节能技术,降低了系统运行成本;设备集中管理,便于运营维护;利用自然冷源,体现节能和环保意识。

4、自动售检票系统成功应用非接触式全IC卡技术,引领专业发展方向

为实现多条地铁线路之间旅客的不检票换乘,并达到快速输散旅客的设计要求,降低运营成本,并配合政府要求的城市公交“一卡通”工程建设,地铁二号线采用了非接触式IC卡自动售检票系统,与广州公交“一卡通”系统兼容,并且在国际上首次采用了非接触式IC卡单程票代币(Token)模式,代表了本专业的发展方向。同时对已投入一号线运营使用的磁卡系统进行了IC卡技术改造,实现了一、二号线之间的不检票换乘,并且为今后轨道交通新线之间的不检票换乘创造了最基本的条件。

此项新技术,是世界上首次在地铁自动售检票系统中成功应用,堪称自动售检票技术进步的一个里程碑。

5、复合地层盾构施工技术成功地应用

在全面总结一号线盾构隧道施工经验的基础上,我们突破传统思路,在广州地区复杂的地质条件下采用盾构技术成功穿越珠江;国内首次成功应用了宽度1.5米的盾构管片;隧道管片接缝防水设计采用了性能优越的进口EPDM弹性止水条,进一步提高了地铁盾构隧道的防水效果;施工中采用了德国VMT公司研制的同步激光自动导向系统SLS-T进行施工测量,免去了测量对施工的干扰,提高了隧道施工精度;研制出新型盾尾同步注浆配合比,成功应用胶结材料盾尾同步注浆技术,进一步提高了在复合地层用盾构技术修建的地铁隧道的质量。

我们已总结出一套适应于广州地区复合地层的盾构机选型方法,为盾构法作为未来新线建设中修建隧道主导工法地位的确立,不仅从概念上,而且从实践上提供了依据。

6、车辆模块化生产

在实现70%国产化率的前提下,广州地铁二号线车辆的总体技术水平不低于从德国进口的一号线车辆水平,并有不同程度的改进和提高,代表了国产化车辆的最高水平。我们首次采用模块化车体,结构优化,车厢美观,维修方便;整车设计考虑了各部件的降噪和隔噪措施,使整车噪音降低;采用新型转向架,改善受力条件,强度提高,提高安全性;主逆变器采用先进的IGBT开关单元,使设备体积下降,噪音降低;车辆控制和监视采用总线方式,容量大,传输控制方便。

二、移动闭塞技术在三号线的应用

广州地铁三号线是全国第一条最高时速达120公里的快线,采用小编组、高密度的行车组织方式。与之相匹配,我们在三号线采用了代表着世界先进列车控制技术发展方向的移动闭塞信号系统,它提供比传统的固定闭塞系统更为安全、更加高效、灵活的列车运行。该系统不仅能提高列车运行速度,增加列车运行密度从而提高线路通过能力,而且能够辅助列车司机驾驶并能实现列车定点停车和节能,并能安全地处理系统信息从而实现中央系统计划的自动列车控制。移动闭塞技术集安全、灵活、经济节能于一身,既能满足轨道交通大运量、高频率、可靠运行的要求,又延长了设备的生命周期,具有优越的性能价格比,其采用将大大提升地铁三号线的运营效率,并将为广大市民的出行提供更快捷、更舒适的服务。

三、线性电机在四号线的应用

广州市地质条件复杂,建成区建筑物密集,加上珠江水系的影响,线路必须多次穿越珠江,从整个路网规划的情况来看,目前所采用的传统的轨道交通系统已经不能很好地满足工程建设和运营的需要了,必须探索新的途径。直线电机运载系统就是根据这一需要而提出的。

四号线采用线性电机,开创了国内地铁的先河。线性电机在国外已是成熟产品、但在国内尚属空白。该系统爬坡能力强,特别适用于在老城区为避开拆迁及多次穿越珠江而造成的大坡度、小转弯半径的地域条件,使选线更具灵活性,减少隧道埋深。有利于线路由地下至地面、高架的过渡,并具有节能、低噪的优点;而且,由于线性电机具有免维修的特点,可大幅度减少检修人员,降低维修成本。由于车辆转弯半径小,可大大缩减车辆段及综合维修基地的用地面积,四号线车辆段面积因此由30公顷降为11公顷。

通过地铁二、三、四号线建设过程中技术创新的实践,我们深刻体会到,广州地铁的先进性能够带来巨大的经济效益,能够取得技术进步与降低成本的双重效果。应当说,更安全、更可靠、造价更合理、技术更先进是一项工程建设的成功标志。同时,我们充分认识到,单个设备的先进不等于整条线路的先进,例如,我们着眼于未来的发展,在三号线增设了全线的主控系统,实现从追求单个设备和单个系统的先进性到追求整条线的先进性的历史跨越。随着广州城市轨道交通事业的快速发展,我们更认识到仅仅实现一条线的先进性还远远不够,从建设为运营,运营为经营,经营为效益的理念出发,既要考虑建设阶段造价的合理性,更要考虑系统在整个寿命周期的服务水平和经济效益的最优化,因此我们始终树立全局与可持续发展的观念,将实现广州地铁整个路网的先进性作为我们追求的真正目标。

篇3:探索广州地铁企业培训的新途径论文

摘 要 培训在当今的各类组织中变得日益重要,培训虽然仅仅是企业人力资源管理的一部分,但其在培育和加强能力的过程中扮演了核心的角色。伴随着广州地铁企业的日益壮大,培训将逐渐演变为企业竞争的重要一环。本文重点探讨了广州地铁企业培训的一些新途径和新思路,以期为今后的公司培训工作提供帮助和积累经验。

关键词 培训 新途径 人力资源管理 培训评估 培训管理体系

培训是企业为了提高劳动生产率和员工对职业的满足程度,增进其绩效,更好地实现组织目标系统化的过程。随着广州地铁新线的不断建设,企业队伍和竞争实力都需要同时加强,人力资本的重要性也不断的提高,因此培训作为人力资本的增值方式而倍受企业青睐。科学的培训将不断提高广州地铁经理和员工的个人技能,促进他们适应技术和经济环境的飞速变革,提高处理更新、更具挑战性任务的能力,为企业战略目标的实现奠定坚实的基础。

1 目前培训普遍存在的问题

随着激烈的市场竞争,迅猛的技术变革,提高生产率水平的要求,我国企业界也开始重视培训的作用,并逐步加大了在培训上的投资。但是,从目前企业培训的现状来看还比较普遍地存在着以下问题:

1.1 缺乏正确的培训理念

由于培训并不能直接产生经济效益,因此企业管理者对待培训随意性比较大,不能从企业战略管理的角度来看待培训,过分强调短期效应,使得培训缺乏长期、系统的战略支持,往往流于形式。

1.2 缺乏系统的、分层次的培训体系

在企业发展的不同阶段,企业组织机构的不同层次对人员技能、知识和能力的要求是不同的,因此培训I要系统、有序地开展,满足不同阶段、不同层次的需求,以确保在培训上的投入能最大程度地提高个人与组织的绩效。但较多的企业培训却往往忽视这一点,往往造成不必要的资源浪费。

1.3 缺少有效的培训需求分析,培训针对性不强,培训的内容和形式枯燥,效率不高

从实践来看,企业在培训过程中,简单地把灌输知识、提高技能作为培训的全部或大部分,不能正确地分析员工缺少的是知识、技能,还是需要转变观念,因此造成培训的针对性不强。由于培训的针对性不强对培训的内容和方式造成负面影响,使培训的形式和内容较为单一,影响了培训的效果。例如,在培训中往往采取“上大课”的形式,这种情形造成经理们在重复学习对他们来说是很基本的概念,而较低级别员工又在学习脱离他们岗位要求的内容。

1.4 培训评估只停留在初级阶段

一是培训评估投入少,许多企业在培训工作上舍得花钱,开展品种繁多的培训项目,但对培训评估工作不投入,导致培训效果无法评价,使有些培训工作收效甚微;二是培训评估的方法欠缺,培训评估工作在我国处于探索阶段,方式、方法不够完善,特别是有些企业生搬硬套评估方法,没有运用适合企业自己的方法;三是没有对员工培训后在工作岗位上行为的改变和对企业经营业绩带来的变化进行跟踪。

篇4:探索广州地铁企业培训的新途径论文

针对目前企业培训中普遍存在的不足,同时结合广州地铁的企业文化需求,探索一些新的培训途径,提高地铁员工的培训效果,从而进一步提升地铁员工的技能水平,真正实现“地铁为广州提速”的目标。

2.1 加强广州地铁人力资源管理,从战略高度认识培训的作用

广州地铁要取得发展,决不能凭一时的运气,而是取决于地铁公司内部高级管理层的战略决策。战略决策是一个企业行动的纲领,战略的制定与实施取决于人的能力、技巧和知识,所以可以说“通过人的竞争”才是战略管理的主旋律。只有当地铁公司员工的技巧、知识和能力与竞争者截然不同,并且不能被其他人所复制时,公司就可实现并维持竞争优势。人才竞争强调了这样一个事实,企业战略决策比以往更依赖于管理人力资本的能力。因此,人力资本,对地铁公司来说就是具有经济价值的个人的知识、技巧和能力,而获得人力资本增值的最直接的途径就是培训。

地铁公司要搞好培训,在组织中建立人力资本,就必须重视发展战略,加强人力资源管理,创造一种自我激励、自我约束和促进优秀人才脱颖而出的制度,营造一个良好的组织氛围和地铁企业文化。通过加强人力资源管理,为公司招聘、吸收最适应广州地铁发展需要、最有效、最有希望的人才,在此基础上构建科学完善的培训体系,确保员工在以后工作中增强知识、技巧和能力并与公司的整体目标完美结合,努力为员工提供发展的空间,并落实岗位责任和要求,有足够的灵活性允许其不断地成长和学习,这样人力资本才能得到更全面的利用。

2.2 分析广州地铁公司需求,增强培训的针对性

地铁公司要对培训的需求进行审慎的思考,针对目前地铁新线不断建设和投入运营的现状,确定哪些方面需要培训,谁要培训,采用哪种方式向员工传授所需的知识、技能和能力,确保培训的及时性、针对性,从而合理使用培训费用,使培训满足战略需求。对地铁公司培训需求的分析可以从组织分析、任务分析和人员分析三个方面进行。

(1)组织分析主要对环境、公司战略和组织资源进行分析,包括地铁公司战略方向、技术方面、财务状况和人力资源方面,以确定培训的重点。

(2)任务分析主要是通过对公司工作任务和岗位责任的研究,根据地铁工作的具体内容和地铁工作所需具备的各项知识、技能和能力,以确定培训项目的具体内容。

(3)人员分析主要是将地铁员工工作结果、工作能力与期望值或应实现的目标进行比较,以确定哪些员工需要培训,并在培训内容设计时有针对性地加强他们欠缺的地方。

2.3 选择适当的培训方法,丰富培训内容

培训方式和内容的选择是相辅相成

的,其基本出发点是要满足企业的需求和培训的目的。地铁公司在培训方式的选择上要充分考虑培训对象的特点,创造轻松、活跃的培训环境,易于公司员工接受和理解知识、技能或转变观念。在职培训、课堂培训、研讨会和大型会议、案例研究等传统的培训方式在地铁公司及其它大、中型企业都有广泛的使用。近年来,随着科技的进步,互联网培训、情景模拟、管理游戏等新的培训方式不断发展,这些方式较之传统的方式更为行之有效和实用,因此地铁公司可在实践中及时引入这些先进的培训方式,从而增强培训的效果,提高培训的效率。此外,为了吸引学员,引导思考,启发学员,公司在培训时也可运用如经历、案例、图片、游戏、录像、动画等方式方法。在培训内容的设计上,也可充分考虑地铁公司目前的日常管理和运营过程中的实际问题,在注重业务技能的同时,更要注重团队精神,激发员工的潜能和创造力。特别是为了适应我国加入WT0后,国际竞争日趋激烈的需要,我们更要重视多样化培训项目,开阔员工眼界,掌握和了解在不同文化、生活方式、价值理念下进行经营管理的知识和技能。

2.4 加强对培训效果的.评估

企业在培训上进行了投资,因此要求通过培训获得回报是可以理解的。对培训项目进行恰如其分的评估,可以客观、公正地评价培训的效果,促进企业抛弃短视行为,更加充分地发挥培训的作用。地铁公司在对培训进行评估时应注意把握以下原则:一是评估培训项目是否满足广州地铁发展的需求,培训方式和内容是否符合学习的目的,培训对象即公司员工是否能接受和理解培训的内容;二是公司员工是否能将通过培训所学的知识应用到地铁运营建设的实际工作中,并促进了工作效率的提高;三是在评估地铁培训短期投资收益的同时,要重点关注其“未来收益”,即公司培训在多大程度上创造了获得地铁竞争优势的知识和技能,以及时刻为不断革新而准备的广州地铁企业文化。

3 构建有效的广州地铁培训管理体系

公司培训效果不仅取决于培训需求、内容和培训方法,也取决于培训管理水平,低水平的管理会导致培训实施效率低下,造成培训工作的无序性,从而影响员工对培训的期望和热情。

因此,地铁公司在培训实施前,首先要确定好岗位或部门人员所应承担的职能和责任,岗位职责要落实到岗位的任职人员身上,部门职责要落实在部门内所有组成人员的身上,如果责任不清,就会影响工作的有效进行。

其次,要为培训创造良好的培训环境。培训环境因素包括培训中心空间是否合适、培训地点是否偏僻等。除此之外,确保环境舒适的相关要求还有:设备齐全、桌椅舒适、自然采光、温度适中、教具直观。一些细节因素如门窗开关自如、电源设施完备、教室形状合适等也要提前考虑好。

再次,要设计好培训中心教室的布局。培训中心教室的布局可以有许多方式,如马蹄形、扇形、会议形,最理想的安排方式要视房间的类型、座位的数量、参加的人数、培训的方式等情况而定。

最后,要在培训活动实施前对培训活动所涉及到的物品进行总体检查。要检查教室预订情况;检查电脑、投影仪等设备是否到位;在临上课前几分钟,检查桌椅、教室的准备情况。

4 结语

广州地铁公司对员工进行培训的主要目的是服从广州地铁日益发展的目标,提高地铁员工为出色完成工作所必须具备的技能和知识,因此在广州地铁高速发展的今天,公司培训的重要性和迫切性也将显得尤为突出,同时培训能够代表公司促进员工学习和工作导向行为的一种有计划的行动,只有不断的摸索和探讨更新、更好的培训方式,才能将促进培训工作的有效性,并使得培训工作具有一个良好的持续改进的平台。

参考文献

[1]杨洪常.中国人力资源开发..11

[2]谢洪梅.中国人力资源开发.2004.12

[3]马思援.中国教育报.2004.12

篇5:广州地铁运营初期乘务分部运作探析论文

广州地铁运营初期乘务分部运作探析论文

摘要:随着广州地铁线网的快速发展,新线路不断向周边延伸,大量新线路的开通为城市的发展和交通提供了便利的同时,在运营初期也面临着运作上设备不稳定、人员新等难点。文章以广州地铁十三号线为例,结合十三号线运营初期的运作特点及线网往年的事故案例,分析十三号线乘务分部在运营初期的的关键点,并提出相应优化措施,保障十三号线运营安全,提升运输效率和乘客服务质量,具有一定的现实指导意义。

关键词:运营初期;乘务;应对措施

1研究背景及意义

十三号线首期(鱼珠~新沙段)于12月28日开通运营,作为增城区首条地铁线路,是改善增城人民出行方式、优化城市公共交通布局、持续推进广州市“东进”战略的重要举措。十三号线目前处于新线运营初期,面临着新员工大量上岗、设备不稳定等运作难点,人员操作不熟练,各岗位处于磨合期,容易在故障、应急处理中出现误操作、处理不当、沟通不畅、用时较多等问题。同时,根据线网大晚点的事件统计发现,新线运营初期发生小故障大晚点的概率较大。这是由于新线运营初期,大量新员工上岗,操作不熟练,应急能力欠缺,各岗位间协调、沟通效率不够,再加上有的故障第一次出现,缺少现场处理经验,容易造成小故障大晚点[1]。如1月4日五号线1513次错误复位开关大晚点事件是在五号线开通一周时发生,203月29日七号线0206次两次错切车门晚点事件是在七号线开通三个月时发生。本文结合实际情况,分析十三号线运营初期的运作难点及问题,并提出相应措施,保障十三号线运营的安全,从而提高运输效率和乘客服务质量。

2十三号线运营初期运作难点

十三号线运营初期的运作难点主要有以下几个方面:(1)设备不稳定。新线运作初期,车辆、信号、屏蔽门、线路等设备不稳定,如车门防夹图标故障频繁,导致需要切除车门;信号紧制发生较多,对正线运营产生一定影响。(2)司机队伍人员新。司机作为故障、应急情况下的处理第一人,且又是单兵作战,需要具备较高的业务技能、应急处理水平、心理素质等。十三号线正线运作司机中新司机占比46%,与具备较长驾驶经验的司机相比,新司机一是在业务技能、行车经验、应急处置能力方面有所欠缺,二是普遍存在操作不熟练、心理素质较差等问题,容易在故障、应急处理时出现故障判断不全面或不准确、误操作、操作较慢处理用时过多等问题。(3)司机对新设备不熟悉。新线开通前人员均是其他线路调入,在换线培训期内需要重新学习本线路新的设备,由于固有的业务知识和操作习惯,且筹备期受设备功能不完备、培训资料不完善等条件限制,司机在短时间内对新设备的熟悉度还不够。(4)列车长度长。十三号线采用A7型车辆,八节编组,列车长度为185.6米,是线网列车长度最长的一条线路,列车长度较长会导致司机必须离开司机室到现场处理的故障(如切除车门、切除B05、车门解锁、换端操作等)的用时较长。

3十三号线常见问题及防范措施

3.1误操作类

新线运营初期,容易在作业关键环节、故障处理中出现误操作,原因主要是:(1)新司机多。新司机由于行车经验少,对风险识别和把控能力不足,心理素质普遍较差,在一些特殊作业(如站台作业、折返作业、开转备用作业等)、作业关键点(折返开钥匙、操作开关、模式转换等)容易出现误操作。(2)习惯性思维和操作。司机对之前线路的设备、作业、操作形成了固定的习惯,在短期内较难完全调整过来,在关键业务点上容易出现混淆、记错的情况,容易按照固定的习惯进行操作。(3)操作习惯不良。司机在操作中由于没有认真确认,导致出现误操作。如司机操作复位按钮时确认不到位,导致错误操作ATC复位按钮。防范措施:(1)严抓标准化作业。落实司机标准化作业,一是建立安全检查制度,督促司机做好标准化作业,运用“破窗理论”,抓隐患、抓漏洞,发现日常作业中的问题,及时整改[2];二是开展标准化作业评估,统一员工作业行为规范,及时发现现场员工不良作业习惯并立即纠正[3]。三是加强标准化作业关键环节的把控和要求,如明确要求学员折返开钥匙必须得到司机同意;列车折返交接、在司机室处理故障时,必须打开司机室灯等,防止误操作。(2)梳理常见误操作及防范措施。结合十三号线的实际运作,按照各项作业如出入厂、折返、站台作业等程序的风险点,梳理出误操作关键点,下发《客车司机误操作关键点及防范措施》,组织全员学习到位。(3)设备标识的指引对于司机容易出现误操作的设备开关,可采用特殊标记的方式,避免司机出现混淆[4]。

3.2设备类

运营初期由于设备带来的风险主要原因为:(1)不熟悉设备特性。由于设计安全的考虑,车辆、信号设备及系统往往会有一定的特性,但有的特性或安全限制条件在老线的设计中没有,或是新线各设备版本频繁升级,相关功能司机不熟悉,容易导致在操作上出现问题。(2)设备、系统缺陷。新线运作初期设备硬件、软件存在一些版本上的缺陷,一是故障频发(如车门防夹、信号紧制等),二是存在系统诊断系统不完善、界面显示不合理等问题,会对司机故障判断、操作流程等有一定影响。防范措施:(1)加强司机基础业务培训。对于车辆、信号设备等功能和特性,尤其是本线特有的一些功能特性、系统每次升级后的新功能和特点,要培训到位,讲解透彻。通过制作相应的专项学习材料,组织全员进行学习,并通过正线抽问等形式考察司机业务理解及掌握情况,确保人人过关。(2)完善、优化设备功能。乘务分部积极收集运营中出现的设备问题及缺陷,与车辆、信号等设备部门积极沟通、协调,结合司机的'正线实际操作需求,提出合理的整改建议,不断完善设备功能。(3)优化处理指引。新线开通初期,故障处理指南不完善,现有故障处理指南不能全面覆盖故障现象,也存在处理指引不够合理,不便于实际操作,不能有效起到指导现场的效果[5]。乘务分部需要积极收集正线出现过的故障,与车辆、信号等部门沟通协调,提出建议,尽快共同完善故障处理指引。如经过统计分析,十三号线切除车门的原因均为车门防夹图标启动,属于车门软件版本缺陷,发生频率高,且在开门、关门情况下均有发生,经与车辆部门沟通后,优化了车门故障的处理流程:出现车门故障都重新开关一次车门。优化后一个月内共出现车门故障16次,其中14次通过重新开关车门后恢复正常,只切除车门2次,大大降低了正线切车门的概率。

3.3联控沟通类

在发生车门故障、车门解锁、乘客报警等事件时,司机与车站、行调的联控、沟通也是故障处理中的一项关键点,沟通不畅、联控错误会导致故障处理不及时、乘客事务处理不当等问题。同时,与其他线路不同,十三号线在线网首次推行“站务切车门”的方式,后三节车车门故障由车站人员切除,因此司机与车站的正确、高效联控对车门故障处理起到关键性的作用。例如:在5月1日01030次裕丰围上行车门故障事件中,司机通知车站故障车门位置时联控错误,导致车站第一次错切车门。防范措施:(1)优化联控用语。乘务分部对站务切除车门的联控用语进行优化,统一按照“XX方向第X号屏蔽门对应的(站台侧/非站台侧)车门”进行联控,一是保证联控信息传达更准确,二是车站人员对屏蔽门位置相对熟悉,便于快速找到故障车门。(2)确保全员掌握处理流程。一是对站务人员270余人完成切车门的培训及评估,对站务人员切车门的实操技能和与司机的联控进行逐个把关,保证全员掌握到位。二是开展模拟演练,通过针对性的演练一方面可以使员工重温应急处理程序,同时也有效地检验了各岗位人员对应急处理程序的熟悉程度,查漏补缺[6]。

4结束语

本文结合广州地铁十三号线运营初期的运作难点及发生的事件案例,分析乘务分部运营初期的常见问题,找到风险点,并对乘务运作的应对措施和风险防控措施进行了有益的探索,梳理出关键措施主要有三点:(1)不断完善设备、优化处理流程。(2)严抓司机标准化作业,提升业务技能,防止误操作。(3)加强培训及演练,提高各岗位间联控、协作效率。随着城市轨道交通大发展时代的到来,大量新线开通、新人上岗、新设备投入使用,广州地铁十三号线开通后乘务运作的研究,必将对今后城市轨道交通大线网运营具有重要的借鉴价值[7]。

参考文献:

[1]孙冬梅,张红欣.郑州地铁列车晚点原因及应对措施[J].现代城市轨道交通,(05):65-67.

[2]黄晓明.浅谈杭州地铁乘务司机管理[J].物流工程与管理,,35(08):107-108+104.

[3]戚秀卫.如何做好地铁乘务司机安全管理[J].黑龙江交通科技,,37(06):160.

[4]孙建栋.广州地铁五号线客车司机常见误操作的研究分析[J].科技展望,,26(12):273+319.

[5]史丰收,陈斯卫.地铁列车晚点分析与控制[J].都市快轨交通,(01):41-43.

[6]龙威,张红欣.广州地铁乘务安全管理及控制对策[J].都市快轨交通,,22(05):35-37.

[7]张立进.广州地铁四号线南延段开通后乘务运作研究[J].南方职业教育学刊,2016,6(02):103-109.

篇6:结合广州地铁谈盾构隧道质量控制论文

结合广州地铁谈盾构隧道质量控制论文

摘 要:结合广州市轨道交通四号线黄村―琶洲站区间盾构工程实例,概括盾构隧道施工中常见的质量问题,统计分析其产生的原因,并提出相应的解决办法,以保证隧道的稳定性。

关键词:质量,措施,隧道,裂纹

1 工程概况

广州市轨道交通四号线黄村―琶洲站盾构区间主要由两条圆形盾构隧道组成。隧道双线长度为3832.525m;隧道标称内径为5.4m;埋深为9.6m~23.6m;平面最小曲线半径为650m;最小竖曲线半径为3km;最大坡度为28‰;最小坡度为3‰。区间隧道洞身所穿过的围岩主要在⑥,⑦,⑧,⑨泥质粉砂岩层中通过,工程采用日本三菱公司制造的两台刀盘开挖直径为6.29m的盾构机施工。

2 施工过程中出现的质量问题

右线施工自始发掘进以来,共掘进156环,出现了管片破损、错台、渗水、上浮、隧道轴线偏差等诸多质量问题。存在的主要质量问题如下:

1)崩缺、裂纹。自右线始发掘进至今,管片出现的崩角、崩裂几率较高,主要表现在3点,9点位置,一般在管片脱出盾尾后出现。共计崩角有37处,占总掘进环数的24%。裂纹主要集中在63环~72环,每环5点~7点位置均有几道裂纹,最长达到1.2m。共计裂纹18处,占总掘进环数的6.5%。

2)渗漏水。拼装时,由于止水条被扯破或者位移,K块容易产生渗漏水,在右线隧道79环~91环较严重。

3)错台。普遍出现了上下错台的情况,沿盾构掘进方向,管片错台呈下台阶式,最大错台值达30mm。当坡度变化后,螺栓孔被拉裂,在竖曲线段错台呈上台阶式,两侧错台通常为10mm~15mm。共计错台18处,占总掘进的11.6%,其中,超过20mm的达11.6%。

4)上浮。在前100环,共出现了三次隧道上浮,分别在10环~25环,59环~66环,78环~88环。最大超限位置在85环,与设计位置垂直偏差达161mm。

3 质量问题产生的主要原因

3.1 管片崩缺、裂纹产生的原因

管片的崩缺、裂纹对隧道产生的危害比较大,管片损坏后进行修补,修补后的防水性能比原始混凝土差,这样在今后的使用过程中,管片最先损坏的应该是这些以往受过损坏的部位,所以管片的损坏对永久结构的使用寿命有一定的影响。造成管片崩缺、裂纹的主要原因如下:

1)盾构机方面的原因,三菱盾构机存在的主要问题。

盾尾间隙过小。盾尾与管片外表面的间隙仅35mm(而海瑞克盾构机为70mm),管片环轴线与盾尾轴线稍有偏差,即产生盾尾对管片的挤压、憋压、拉刮等作用,易造成管片损坏。千斤顶布置不合理。千斤顶的分布与管片块接缝不匹配,不管如何调整K块位置,总出现千斤顶撑靴作用在接缝上(骑缝),易导致管片崩角。盾尾铰接方面的原因,施工时主动铰接表现为刚接,使盾尾与管片的'适应性变差。

2)盾构操作方面的问题。

吊运和拼装过程中的碰撞损坏,盾构机姿态控制不好。如蛇行或盾构机轴线与管片轴线偏差过大,各组推进千斤顶推力相差过大等。

3)管片上浮方面的原因。

随着盾构推进,管片环脱出盾尾后,立刻受到浆液或地下水浮力的作用要上浮,而位于盾尾内刚拼装的管片则受到盾尾约束,使管状的隧道结构相当于悬臂梁,在盾尾附近的管片受到的弯矩最大,故管片的开裂往往在脱出盾尾后2环~3环处出现的概率最大。

4)管片环椭变造成裂缝。

管片环椭变可由于自重作用、浮力作用、注浆偏压等原因造成。硬岩段管片环椭变往往表现为“横鸭蛋”式,即管片环上下发生变形。发生椭变后,管片环腰部受到负弯矩作用,管片内弧面受压,腰部纵缝相互挤压而易出现崩角、崩边以及螺栓孔拉裂等损坏;而管片底部、拱部受到正弯矩作用,管片内弧面受拉,顶部、底部纵缝张开,接缝外侧相互挤压而易出现崩角、崩边等损坏。由于顶部、底部接缝崩裂往往出现在接缝外侧,在隧道内难以发现,但此类裂缝对止水槽破坏大,易产生漏水。故实际观察到的现象是位于隧道腰部(3点,9点附近)的裂缝数量多,但漏水往往在隧道顶部居多。

5)管片扭转。

管片扭转后,会导致管片端部(千斤顶的作用面)的受压区混凝土开裂或相邻两块管片接缝处崩角破坏。

3.2 管片渗漏水产生的原因

管片渗漏水主要表现为裂纹渗水,K块漏水,接缝漏水,吊装孔因卸水导致阶段性渗水。产生原因有以下几点:

1)管片本身质量原因。管片制作和养护过程中出现的质量问题。

2)管片壁后注浆防水。壁后注浆实施的好与坏直接影响到隧道的施工质量,注浆的好坏影响地面沉降控制,在硬岩段,注浆不足还会导致隧道上浮。事实上,注浆也是隧道的第一道防水防线,注浆不足,直接致使接缝防水和管片防水。

3)施工原因。盾构与管片的姿态不好,影响到管片的拼装质量,造成管片间错位,相邻管片止水带不能正常吻合压紧,从而引起漏水;掘进过程中推力不均匀造成管片受力不均匀而产生裂纹、贯穿性断裂等而渗漏水;在掘进困难时推力过大也会造成管片产生裂纹而渗漏水;由于盾尾间隙不均匀,管片选型不当,造成间隙过小,使得在掘进过程中造成管片外壁被损坏导致止水条漏水。由于掘进行程不足或拼装不当,导致封顶块插入困难时止水条破坏而漏水;千斤顶撑靴在顶至管片时摆放不正,使得止水带损坏而漏水,管片损坏、崩缺漏水。

3.3 管片错台产生的原因

1)线路方面的原因。

在小曲率半径地段,易产生错台。主要是由于在转弯段推进千斤顶沿垂直隧道轴线方向的横向分力引起错台。此类错台主要表现为左右方向错台,隧道腰部错台量最大。此外是管片拟合方面产生的几何误差,即用折线(管片)拟合曲线(线路)产生的误差。

2)管片上浮造成错台。

由于盾尾内的管片受到约束,而脱出盾尾的管片受到向上的浮力作用,管片环之间产生剪力作用而错台。此类错台主要表现为竖向错台,隧道顶部、拱部错台量最大。目前的错台主要属于此类错台。

3)注浆偏压造成错台。

在进行管片背后二次补注浆,当压力过大时容易出现错台。国外曾经出现过在对K块进行管片背后二次补注浆时由于压力失控导致K块失落并伤人的事故。此类错台一般表现为局部管片块的向隧道内部错台。

4)其他原因造成错台。

管片选型不当,掘进操作不当,急纠偏,盾构姿态差等也会造成管片错台。

3.4 管片上浮产生的原因

硬岩段是产生上浮的外部条件。由于硬岩段隧道围岩变形小,难以对上浮管片形成顶部约束,而软土层中洞周收敛快,限制了上浮。线路原因,下坡段导致管片上移。下坡段盾构机推进千斤顶与水平方向产生夹角(等于坡度),千斤顶对管片的推力存在竖向分力。按隧道28‰线路坡度,15000kN总推力计算,竖向分力约有420kN。砂浆或地下水的浮力,流体浮力是普遍存在的,这是管片上浮最根本的原因。经计算,砂浆密度按1.6kg/cm3考虑,在浆液注满的情况下,每环管片受到的浮力约678kN,而每环管片自重仅200kN,两者相差478kN,比较容易上浮。

4 针对质量问题采取的措施

1)加强管片本身生产质量控制,严格控制管片模具精度、混凝土配比及管片的养护过程;

2)机器设备方面:三菱盾构机采用主动铰接,通过调整铰接千斤顶行程使盾尾轴线尽可能与管片中心同心。改变千斤顶布置,使千斤顶撑靴作用不在接缝上,防止崩缺;

3)施工管理方面:制订质量管理措施和质量办法,严格控制管片进场、运输、拼装引起的质量缺陷;

4)掘进过程中,控制好盾构机姿态,合理调整掘进参数,尽可能地降低掘进推力,各组千斤顶推力差值控制在一定范围,管片选型时尽量根据盾尾间隙来选择,推进过程中管片螺栓的拧紧必须达到设计要求;

5)同步注浆及二次注浆。掘进时,盾尾同步均匀注浆,为注浆饱满,保证盾尾尾刷质量,对由于地下水引起的上浮,在管片下部砂浆未固结前及时泄水,打开下部管片注浆孔泄水。采用注双液浆做止水环,然后注浆充填,注浆过程中,严格控制注浆压力。这样可保证隧道具有良好的稳定性,解决上浮问题。

参考文献:

[1]秦汉礼.盾构隧道钢筋混凝土管片制作技术[J].隧道建设,,26(8):36-37.

篇7:广州地铁3号线最高行车速度的确定论文

广州地铁3号线最高行车速度的确定论文

摘 要广州地铁3 号线是国内第一条设计最高行车速度达120 km/ h 的轨道交通线。分别从列车牵引计算分析,以及车辆、土建工程、机电设备系统及运营费用等方面, 对4 种最高行车速度的不同方案进行综合分析比较,认为采用120 km/ h 的方案是经济合理的。

关键词广州,地铁,快线系统,最高行车速度

目前,国内城市轨道交通的最高行车速度一般不超过80 km/h 。广州地铁3 号线是国内第一条设计最高行车速度达120 km/ h 的城市轨道交通线。由于国内尚无轨道交通快线系统的工程建设经验, 业内不少专家对广州地铁3 号线采用如此高的行车速度,在技术可行性以及经济合理性上曾一度产生疑虑。为此,在3 号线的工程可行性研究工作中,对最高行车速度为80 km/h 、100 km/ h 、120 km/ h 、140 km/ h 的不同方案,分别从工程投资(包括车辆购置费、土建工程投资、机电设备投资等) 、运营费用(包括运行能耗、维修费用等) 以及技术可行性等方面,进行了全面的技术经济综合比较论证,从中选取120 km/ h 为3 号线的最高行车速度,确定了3 号线的主要技术标准。

1  3 号线线路方案及功能定位

广州地铁3 号线呈南北走向,主线北起广州东站,南到番禺广场,全长28. 5 km , 设13 座车站,平均站间距为2. 4 km , 计划于2006 年建成。 年后,3 号线北端将从广州东站延伸至新白云国际机场,延伸段长35 km , 拟设7 座车站,平均站间距为5. 8 km ; 南端从番禺广场延伸至广州新城,延伸段长6. 5 km , 拟设车站2 座,平均站间距3. 3 km 。3 号线两端向南北延伸后,线路全长70 km , 共设车站21 座,平均站间距达3. 5 km 。

根据广州市城市发展总体规划以及广州市轨道交通近期线网规划,3 号线主线是广州市轨道交通网中南北方向骨干线的一部分,是广州市中心线城区联系南北部各组团的轨道交通快线,南北端都要满足继续延长的可能。为保证工程近远期结合和加强组团间的联系,城市总体规划要求3 号线采用快线制式,旅行速度不低于50 km/h , 以保证城市南北有非常快捷的交通联系,起到拉开城市布局、促进城市健康发展的引导作用。

2  不同行车速度方案综合分析比较

根据3 号线线路及站位设置方案,对最高行车速度为80 km/h 、100 km/ h 、120 km/ h 、140 km/ h 的不同方案,分别进行列车牵引计算分析,并从车辆、土建工程、机电设备系统、运营费用等方面进行技术经济综合分析, 从中优选出合适的行车速度方案。

2. 1  列车牵引计算分析

根据3 号线线路条件以及相关车辆资料,对最高行车速度采用80 km/h 、100 km/ h 、120 km/ h 、140 km/ h 四种方案分别进行列车牵引计算,计算主要结果包括各方案的旅行速度、旅行时分、牵引能耗、配车数量等(见表1) 。

表1  广州地铁3 号线不同行车速度时牵引计算结果

从列车牵引计算结果可以看出:

1) 当最高行车速度选为80 km/h 时,旅行速度最小(仅为46. 8 km/h) ,旅行时间相应较长,车辆配置数最大。不能满足旅行速度不低于50 km/h 的规划要求。

2) 在年列车牵引能耗方面,当采用较高行车速度标准时,列车牵引能耗相应增大。与最高行车速度采用80 km/h 相比,采用100 km/ h 、120 km/ h 、140 km/ h 的速度标准, 其远期牵引能耗分别增加7. 5 % 、22. 2 % 和42 % 。

3) 在车辆配置数方面,当采用较高的行车速度标准时,车辆配置数相应减小。与最高行车速度采用80 km/h 相比,采用100 km/ h 、120 km/ h 、140 km/ h 的速度标准,其远期车辆配置数量分别减少21. 7 % 、34 % 和37. 6 % 。

2. 2  车辆

随着行车速度的提高,对车辆的总体性能要求将更高。速度提高主要对车辆的牵引系统、制动系统、转向架等方面产生影响。同时为了减少噪声, 保证车内乘客的舒适度,需要采取经济合理的措施降低噪声。根据国外车辆厂商的实践经验,对于地铁电动车组,当最高行车速度不超过140 km/ h 时, 其整体技术性能要求没有本质差异。尽管车辆的综合造价随着速度的提高会有不同程度的增加,但增幅不大。当车辆最高速度从80 km/h 提高到120 km/ h 后,车辆的`综合造价仅增加15 %~20 % 左右。在进行对比分析时,最高行车速度为80 km/h 、100 km/ h 、120 km/ h 、140 km/ h 的车辆造价可分别按照1000 万元/ 辆、1100 万元/ 辆、1200 万元/ 辆和1300 万元/ 辆考虑。随着行车速度的提高,尽管车辆造价有所增加,但车辆配置数相应减少,总的车辆购置费反而减少。若以80 km/h 车辆的购置费为基数,则在最高行车速度为100 km/ h 、120 km/ h 、140 km/ h 的情况下,车辆购置费可减少8. 0 亿元、12. 1 亿元、11. 0 亿元。

2. 3  土建工程

2. 3. 1  区间隧道

由于3 号线线路站间距较长,为了满足长大区间消防疏散的要求,需在区间隧道内设置宽度不小于60 cm 的纵向疏散平台。考虑到消防疏散模式的统一,全线区间隧道均设置纵向疏散平台。设置疏散平台后,如车辆宽度为3. 0 m , 则盾构段圆形隧道的内直径将由地铁1 、2 号线的5. 4 m 增加到5. 6 m , 矩形隧道和马蹄形隧道断面尺寸也相应增加。因此,无论采取哪种行车速度方案,区间隧道均需根据消防疏散要求扩大隧道断面;或在隧道断面不变的情况下,将车辆宽度减为2. 8 m 。根据列车运行阻力模拟分析计算,列车最高行车速度提高到120 km/ h 后,采用满足消防疏散要求的隧道断面,其运行阻力增加的幅度并不大,阻力增加引起能耗费用的增加仅占总能耗费用增量的16. 6 % 。因此,最高行车速度从80 km/h 增加到120 km/ h 后不会对区间隧道的造价造成直接的影响。

2. 3. 2  线路标准

列车行车速度越高,要求线路的最小曲线半径越大。3 号线的主线路条件较好,线路大部分位于城市未建成区内,由北到南比较顺直,在最高行车速度为120 km/ h 的情况下,不限速区段的最小曲线半径控制在700 m 。经过现场调研,没有因为设置曲线大半径而增加房屋拆迁及桩基托换等额外的工程费用。因此,线路标准的不同对本工程土建造价的影响很小。

2. 3. 3  车辆段规模

为满足行车组织的要求,当采用不同最高行车速度时,需要配置的车辆数量是不同的。根据列车牵引计算,若列车最高行车速度为120 km/h , 远期总配车辆数只需384 辆; 若最高行车速度采用80 km/ h , 则需要配备的车辆数达582 辆。列车最高行车速度采用80 km/h 与采用120 km/ h 相比,车辆段内停车库的面积将增大1. 5 倍。由于车辆配置数增加,所需要的车辆检修位置和大修厂房也将扩大,因此整个车辆段的规模必将扩大。

2. 4  机电设备系统

2. 4. 1  通风空调系统

车辆高速运行对通风空调系统有较大的影响, 需要考虑降低隧道内温度和控制隧道内风压的变化。由于3 号线线路站间距较长,根据隧道通风模拟分析计算,无论采用哪种行车速度方案,均需要采取以下措施:长区间隧道加设中间风井,短区间可不采取特别措施。因此, 最高行车速度由80 km/ h 提高到120 km/ h 后,通风系统对土建及设备的投资影响不大。

2. 4. 2  信号系统

列车最高行车速度提高后,对信号系统会产生一定的影响。例如,信号安全保护区段长度随着速度的提高而增大,需要的安全停车距离加长。这些因素都会使系统容量减小。但是,根据远期客流量的运能需要,3 号线设计最小行车间隔仅为105 s , 在此情况下,无论采用哪种行车速度方案,3 号线信号系统采用的准移动闭塞制式或移动闭塞制式均能满足要求。因此,最高行车速度从80 km/h 提高到120 km/ h 后,对信号系统造价的影响甚微。

2. 4. 3  供电系统

列车行车速度提高后,根据供电计算结果,除某些区段由于行车密度较大,牵引整流机组容量需适当加大以外,与采用80 km/h 行车速度相比,牵引变电所数量不需增加(3 号线在120 km/ h 条件下,牵引变电所之间的距离平均为2. 89 km , 而地铁1、2 号线牵引变电所之间的平均距离约为2. 5 km) 。因此,列车最高行车速度由80 km/h 提高到120 km/ h 后,除了5 个牵引变电所整流机组容量增加使投资有少量增加以外,其它没有差异,整个牵引供电系统的投资增加非常有限。

2. 4. 4  其它机电设备系统

其它机电系统,如通信系统、机电设备监控系统、防灾报警系统、自动售检票系统、屏蔽门系统及自动扶梯/ 电梯等系统,与最高行车速度无直接关系,列车最高行车速度提高后,均不需要额外增加投资。因此,3 号线车辆最高行车速度由80 km/h 提高到120 km/ h 后,对机电设备系统的造价影响不大。

2. 5  运营费用

2. 5. 1  牵引能耗费用

以目前广州地铁1 号线的运营电费为参考依据,并根据前述列车牵引计算结果,可以计算出不同行车速度下列车年运营能耗费用总量。以广州新城至新机场总长约70 km 的线路远期列车年运营能耗费用计算,与80 km/h 最高行车速度下的年运营能耗相比,120 km/ h 最高行车速度下的年运营能耗大约需增加0. 341 亿元。

2. 5. 2  列车运营人工费

对于运营费的支出,除了车辆的备件费用和检修人员的人工费用以外,运营司乘人员的人工费也是需要重点考虑的一个方面。根据广州地铁运营事业总部目前司乘人员的福利待遇,每个司乘人员正常的开支至少需要4. 2 万元/ 年。所需的司乘人员数量是与总的配车数量相对应的。若以最高行车速度120 km/ h 为基础考虑司乘人员配备,远期需要配备司乘人员数量为215 人;若最高行车速度为80 km/h , 则需要配备的司乘人员数量为330 人。二者相比,最高行车速度选择120 km/h , 远期每年运营成本将节约483 万元。

2. 5. 3  日常维修费用

1) 车辆维修费用不管列车的最高行车速度是80 km/h 还是120 km/ h , 根据确定的行车组织安排,为满足旅客运输的需要,在各个不同的年限,每天总的运营列车公里数是一样的。故当列车最高行车速度提高后,最直接的结果是每辆车每天的行车里程将增加,由此造成车辆检修周期缩短,检修次数增加,车辆检修工作量相对增加。另一方面,由于列车行车速度的提高,使得总的运营列车配置数有较大幅度的减少,需要检修的列车数也相应减少。

综合考虑车辆配置数和车辆检修周期两方面的因素,虽然对于同一辆车检修的周期缩短了,但由于需要检修的车辆总数量减少了,因此最高行车速度提高后总的车辆检修维护的费用没有增加。

2) 轨道维护费

列车行车速度提高造成车轮磨耗量增加的同时,也将引起轨道磨耗量的增加。轨道维护包括日常的检查维护和对轨道定期打磨。日常维护检查工作量大小主要取决于线路的长度。轨道定期打磨工作量的增加可基本参照车轮磨耗量增加所需增加的维修工作量,同时考虑道床、道岔维修工作量的增加。最高行车速度提高到120 km/ h 后,与80 km/ h 速度相比,整个轨道维修工作量约增加费用50 % 。根据目前广州地铁运营总部对地铁1 号线轨道维修所配备的人员分析,每单线公里至少要保证1 人。故3 号线全线由于车辆行车速度提高需要多配备轨道维护人员加强维修,相应的人工费用每年约增加300 万元。运营费用主要包括运营牵引能耗成本、维修和人工成本等。通过以上对不同行车速度下运营费用的对比分析,可以看出影响运营维修成本的主要因素与选取的列车最高行车速度没有太大的关系(车辆检修工作量成本变化不大、轨道检修工作量成本与司乘人员的人工费成本增减基本持平) ,而运营能耗成本随着列车速度的提高有一定程度的增加。

3  综合经济分析

根据以上对不同最高行车速度下所需的车辆购置费用、土建工程费用、机电设备系统费用、运营费用等的综合分析和论证,可以看出当列车最高行车速度由80 km/ h 提高到120 km/ h 后,土建工程、机电设备系统的投资以及维修费用等均相差不大, 而车辆购置费用和牵引能耗则有较大的差别, 因此,需对不同方案的车辆购置费用和牵引能耗费用进行相关净现值的分析比较。

经过计算,当最高行车速度选择120 km/ h 时, 其车辆购置费用和牵引能耗费用的成本净现值最小。且整个工程造价可以有效控制在4. 2 亿/ km 范围内。选择120 km/ h 列车最高行车速度,车辆购置费可节省约21 % ; 尽管远期运营能耗费用增加约22 % , 但数额较小,平均能耗成本增加约0. 1 元/ 人次,仅为平均票价的1. 7 % , 但旅行速度的提高为乘客节约30 % 的旅行时间。因此,3 号线列车最高行车速度采用120 km/ h , 在经济上合理可行, 并将带来巨大的社会效益。

参 考 文 献

1  梁广深. 地铁设计中几个热点问题的探讨. 城市轨道交通研究, , (1) :1

2  广州市地下铁道设计研究院. 广州市轨道交通三号线工程可行性研究报告. 广州,

3  广州市地下铁道设计研究院. 广州市轨道交通三号线工程可行性研究报告补充材料. 广州,2001

篇8:长距离水平冻结孔施工技术在广州地铁的应用论文

长距离水平冻结孔施工技术在广州地铁的应用论文

摘 要:广州市轨道交通三号线天河客运站折返线及风道位于广州市天河区广汕公路。折返线斜穿广汕公路和沙河立交桥。折返线隧道为五心圆拱双线隧道,长为147.8m,冻结管单管长度达72m。而目前国内外水平冻结孔施工长度仅为62m。水平超长距(>100m)、大断面(直径>10m),在国内、外均无此工程先例。文章结合广州地区气候特点和工程地质特点,详尽分析了水平冻结孔施工技术在广州地铁折返线斜穿广汕公路和沙河立交桥的应用可行性。

关键词:广州地铁;区间隧道;水平冻结孔

1 折返线设计

起始里程为SK0+102.60,终点里程支SK0+250.40,长为147.8m,双线隧道净断面为马蹄形,隧道净高9146mm,净宽11400mm。冻结孔预计工程量为南端3495m、北端3490m。

2 工程地质概况

2.1 地质条件

区内上覆土层为第四系:基岩为酸性岩浆岩体,据钻孔碎屑分析应为斑状花岗岩。

冻结孔所穿土层,上部以冲~洪积砂层为主,砂层(3-2)主要为粗砂,其次为中砂、细砂、砾砂。冲积粉质黏土(4-1)次之。

隧道中、下部冻结孔所穿土层为:由花岗岩风化残积土(5H-1)(5H-2)和全风化岩(6H)、强风化岩(7H)。残积层与风化带、不均匀风化现象明显,钻进中所能见到的最大碎屑粒径为3.7mm。碎屑成分以长石为主,石英次之。

残积土层与风化带具有较强的透水性,遇水易软化崩解的特征。是冻结孔钻进中出砂量多(控制困难)、抱钻(埋钻)现象频繁发生的主导因素。

2.2 水文地质

广州市区地处南亚热带,属亚热带季风性气候。降水量大于蒸发量,大气降水是地下水的主要补给来源,区内稳定水位为1.25~3.10m,平均埋深为1.76m。

冻结管打设范围内的地下水为第四系空隙水。储存条件属于贫水~中等富水地层。其中沙层(3-2)为主要含水层,强透水、富水性好,渗透系数K为15m/d;(5H-2)(6H)具有一定的透水性,富水性一般。

2.3 不良地质与特殊地质

(1)砂层。属于富含水层,涌水量大,主要含粗纱,局部含砾石,稳定性差,护壁困难,易坍塌;孔偏斜难控制。

(2)花岗岩残积土。全风化带,遇水易软化崩解,并且含沙量较多,对泥浆护壁形成不利影响;由于风化程度不均匀性,或者有球状风化,钻进中难免碰上风化程度较低的硬块,对孔斜造成较大影响。

(3)冻结孔终孔端距地面仅5.00±(最浅处),距淤泥质土(4-2)非常近。

(4)冻结管打设施工工期正处于广州地区雨季,降水量大,是地下水补给期,不利于施工。

3 工程水平冻结孔施工设计

3.1 工程概况

冻结工程全长隧道147.8m,单断面冻结管数为46个(见图1),单根冻结管长度为72m(中间相互搭接5m)。本区段冻结孔分为南、北两段,由南、北两工作井内错位对打。

3.2 冻结钻孔施工设备

根据该工程隧道段地层复杂、岩石破碎严重、具有一定硬度等特点,采用HW-4型可移动升降式平台,根据国内水平孔钻机的情况,采用专门为打设水平孔设计的HW-4型水平液压钻机。

该钻机是一种低转速、大扭矩、能够钻进大直径的全液压钻机,可用牙轮钻头、潜孔钻进、人造金刚石复合片等钻进工艺,完全可满足本工程水平孔钻进的工期及质量需要。

本工程选择了HW-4型钻机4台,保证了折返线隧道能在同一工作面左右交叉同时施工。

4 水平冻结孔施工及技术方案和措施[2,3]

4.1 水平冻结孔施工的技术要求和特点

水平冻结孔施工过程中:一要控制冻结钻孔的偏斜;二要确保密封丝堵安装的密封性能达到质量要求。

在常规竖井冻结施工规范中,偏率控制取决于深度和岩性,一般要求在表土层内的垂直钻孔偏斜率小于3‰,到达基岩段的钻孔偏斜率为5‰。本项目根据工期、质量和安全要求,结合国内目前水平钻孔的技术水平,确定冻结孔偏斜率控制在10‰以内(并尽量避免向内偏斜);最大相邻孔间距2m,必要时进行补孔;冻结管试压管内压力不小于1MPa,前30min压降小于0.05MPa,后15min压力无变化为合格。

钻孔偏斜控制需从钻机选型、钻具组合工艺、冻结管打设方法等方面综合考虑。水平冻结孔施工有以下特点:

(1)水平冻结孔密集,偏率精度要求高。

(2)钻孔定位空间小。钻孔均在隧道的边缘,上下左右操作空间受限。

(3)导向孔拉管法难以实现,采用一次性导向跟管钻进法。

(4)应使用抗电磁干扰的水平测斜仪和导向仪。本工程使用的水平钻孔轨迹仪,精确度较高。

4.2 技术方案和措施

总体方案是选用HW-4型钻机,采用一次性导向跟管钻进法的技术方案,钻杆采用108×8mm无缝钢管,兼作冻结管,螺纹加焊接连接,配用110mm的削板钻头,泥浆循环钻进。

水平冻结孔偏斜的原因取决于:钻进中受钻具自重影响,钻具前端会产生下垂;水平钻具顺时针旋转,产生右旋力;安装和开孔的误差。为确保钻孔精度,采取了以下技术措施:

(1)准确确定水平孔开孔孔位(偏差≤±50mm),控制水平孔开孔角度是保证水平孔偏斜的保证。

(2)给出水平方位角与仰俯角以合理的纠偏值:钻孔开孔方位角=冻结管设计方位角±钻进纠偏水平角;钻孔开孔仰角=设计仰(俯)角±钻进纠偏垂直角。

(3)采用冻结管兼作钻杆,非但增加了钻杆的钢度,而且直径的抗弯钢度也有所增加。

(4)采用螺纹连接确保钻杆连接的同心度,同时接口加焊,既确保密封性能又增加接口钢度。

(5)控制泵压与泵量、泥浆稠度,以保证岩粉碎渣在强悬浮力的作用下冲出孔外。

(6)控制钻压、钻速;以保持快速钻进为宜。

(7)采用低泵压、小水量、慢转速,并加强孔口密封装置,尽量减少地下水和砂流出。

(8)通过试验冻结孔,回归分析钻进中技术参数和冻结孔偏斜规律,为加快打钻速度,保证钻孔质量提供准确可靠的工艺参数,并依此计算出精确的冻结孔开孔角度。

(9)在基坑砼壁上开孔、埋设孔口管、导向管、密封管等措施,预防水平孔偏斜。

(10)钻进过程中采用“有线仪器导向,一次性跟管钻进”这种新工法打设超长水平冻结孔。

(11)采用削板式钻头。

5 冻结孔施工中的.风险及处理

冻结孔施工中存在的风险主要有:

(1)长距离水平施工;

(2)钻进过程中涌水和涌沙;

(3)开孔时,地下水或地层泥砂大量涌出;

(4)钻进中,地下水和地层泥沙大量涌出。针对以上4个方面的风险,所采取的解决办法及工程技术措施如下:

(1)水平冻结孔施工是冻结施工中的技术关键,也关系到冻结工程的成败。72m长的水平冻结孔国内外没有先例,但是在工程结束时,所有冻结孔均具备所要求的技术水平,且最大偏斜率均小于设计规范10‰。

(2)通过孔口管侧面的卸压阀观察孔口处地层压力的具体情况,判断涌沙、涌泥的可能性。决定是否进行孔口加固注浆,注浆时用泥浆泵给地层中注入水泥浆或化学浆液,待地层凝固后二次重新开孔,下管。

(3)立即停止开孔,迅速拔出开孔钻具;将孔口管立即打入孔内,发现地下水、砂压力较大时,可将回水阀打开卸压,然后快速将孔口管打设到位,将孔口管与砼壁相连接,并按好闸阀,然后关闭闸阀。

(4)在钻头处安装单向阀,可以正向从钻杆内通入泥浆进行,在不供泥浆时,单向阀自动关闭,避免地层中的水土逆向涌出,从而防止正常钻进涌水、涌泥;根据地层稳定情况,在孔口管和密封装置之间安装6分闸阀,必要时关闭;在软土层中可实现不循环钻进,控制水土流失;在钻杆打设完成后,及时利用孔口管上的旁通阀注浆,浆液选用单液水泥浆或水泥-水玻璃浆液。其作用可固定冻结管,堵住孔口的涌泥通道;注浆浆液注入钻孔环状断面内,补充流失的水土,并对地层有压密作用,起到压密注浆的作用,减少地面沉降。

6 水平冻结孔施工的结果

水平冻结孔自20XX年5月18日~5月25日进行了水平钻孔实验,5月26日正式水平冻结孔的开钻,到20XX年5月13日工程结束,工期历时12个月。中途除去工作井未移交南北衔接不上占用3个月及协调所用工期外,纯施工速度一般1.5d完成1个孔,包括钻机的定位、一开、二开、钻进、30m前灯光测斜、终孔注浆、孔口注浆、冲孔、密封、打压试漏、终孔陀螺仪测斜等11道工序。实际完成了92个正孔计6624m,补孔1个计72m,8个水文孔计60m,8个测温孔420m,合计7176m。

本工程首次采用了孔底注浆和孔口注浆方案,通过两个方案的实施,很好的控制了路面沉降,截止20XX年5月15日地面最大累计沉降10mm。采取有效的控制路面沉降的方法,使施工顺利的进行并取得了良好的经济和社会效益,达到了预期的效果。

7 结束语

对于广州地铁三号线水平冻结孔的打设,经过长时间的理论论证,最后决定采用冻结管代替钻杆一次性成孔的方案,长距离水平冻结孔的打设在折返线斜穿广汕公路和沙河立交桥的成功应用,在国内外都尚属首次。

长距离水平冻结孔施工工艺及技术措施经过在广州地铁的应用,积累了宝贵的经验,为以后打设更长距离的水平冻结孔施工提供了可靠的保证。

参考文献

1 岳 敏,蒋国盛.大连路越江隧道连接通道水平冻结孔的钻进[J].西部探矿工程,20XX(2):103,113.

2 张景钰,方江华,汪仁和.水平冻结法在上海地铁隧道旁通道工程的应用[J].淮南职业技术学院学报,20XX,5(1):25-27.

3 付文会,胥 刚,储风春.冻结造孔施工工艺探讨[J].淮南职业技术学院学报,,6(1):28-31.

篇9:广州地铁1号线曲线钢轨轨底坡的调整论文

广州地铁1号线曲线钢轨轨底坡的调整论文

摘 要介绍了广州地铁1号线曲线内轨轨底坡的设置情况,简述了由于钢轨轨底坡设置不合理而引起的危害,并结合地铁的实际情况,提出了调整轨下垫板坡度的解决办法,取得了良好的实际效果。

关键词地铁,曲线轨道,轨底坡,调整

1 基本情况

广州地铁1号线的线路主要技术标准如下:

① 设计最大行车速度80km/h。

② 最小曲线半径,区间正线在一般地段为400m,困难地段为300m;辅助线在一般地段为200m,困难地段为150m;车站一般设在直线上,困难时可设在R≥800m的曲线上。

③ 区间正线最大线路坡度为30‰,最小坡度为3‰。

④ 列车6辆编组,全长139.48m。

⑤ 设计轴重为160kN。

⑥ 正线及辅助线采用高碳微钒(PD3)钢轨,正线采用无缝线路。

1号线轨道设计采用1∶40的轨底坡,当超高超过38mm时,内轨将向线路外倾斜。为防止钢轨受挤压后向线路外翻倒,轨底坡的设计遵照了曲线内轨不能外倾的原则,当曲线的超高超过38mm时适当加大内轨的轨底坡,从而使内轨的轨底坡线呈水平状。

2 存在的问题

从1号线多年运营的实际情况来看,小半经曲线的钢轨主要存在如下几个问题:

① 从运营后2~3年开始,在小半径曲线的内轨轨头外侧普遍出现压溃和飞边。

② 波浪型磨耗较为严重,特别在小半径曲线地段。在2002年初,测得波浪型磨耗最大的波谷深达1.2mm。为保障运营安全,于2002年底已更换曲线的'波浪型磨耗钢轨6.8km。

③ 小半经曲线外轨的内侧经常出现剥落掉块的情况,有的甚至已达到重伤报废标准而须提前更换。

3 轨底坡的调整方案

3.1 原因分析

从1号线多年运营的实际情况来看,小半经曲线钢轨的轨底坡设置,不能满足轮轨受力关系的要求。曲线内轨和车轮的接触面没有位于钢轨的轴心,而在轨头外侧,钢轨受力不合理,从而造成内轨轨面外侧磨耗,以及外轨轨面内侧磨耗的不均匀磨耗现象。

3.2 轨底坡的调整方案

根据广州地铁1号线的实际情况,采用调整铁垫板或橡胶垫板的坡度来调整轨底坡;同时,在满足轨底坡调整的情况下,尽量减少铁垫板或橡胶垫板的规格类型。通过扣件横向抗力和锚固螺栓抗拔力的检算,经计算决定采用-1∶40和-1∶30两种规格的垫板。

1) 曲线内轨水平时外轨超高值计算

设h为曲线外轨超高,s为两股钢轨的中心距,则有:

1/40-h/s=0

对60kg/m钢轨,s=1508mm,可算得h=37.7mm。

2) 曲线内轨中心线偏离垂线而外倾1/40时的外轨超高计算

此时有:1/40-h/s=-1/40

可算得h=75.4mm。

为尽量减少铁垫板或橡胶垫板的规格,从超高37.7~75.4mm的中点作为轨底坡是否调整的分界点。即该点超高为56mm。

3) 曲线内轨中心线偏离垂线而外倾1/30时的外轨超高计算

此时有:1/40-h/s=-1/30可得h=87.9mm。

所以,为使曲线内轨基本上保持不外倾,当h<56mm时,曲线内轨轨底坡可不作调整;当56mm≤h<90mm时,曲线内轨轨底坡设为-1∶40;当h≥90mm时,曲线内轨轨底坡设为-1∶30。

根据1号线的实际情况,选定长寿路站―陈家祠站下行线ZK6+657.35~ZK7+235.78和东山口站―烈士陵园站下行线ZK12+231.33~ZK12+439.25的两曲线为实验段,按要求更换了两曲线内轨的铁垫板,以调整轨底坡的设置。其曲线要素见表1。

4 调整方案的效果评价

在轨底坡调整前后,对实验段两曲线内轨的轨底坡进行测量,部分数据见表2。

根据实验段的测量数据,以及从曲线钢轨顶面上被车轮碾磨出的光带位置变化情况,可得出以下结果。

1) 轨底坡调整后曲线内轨的光带向轨顶中心移动了10mm左右,基本接近钢轨的中心线,可见此次轨底坡调整已取得了较好的效果。

2) 曲线外轨的光带并没有因内轨轨底坡调整而产生明显的变化。

3) 有少数地段曲线内轨的光带没有达到理想的效果,主要原因是:由于地铁1号线采用短枕式整体道床,施工时轨底坡较难控制;轨底坡调整前测量的数据表明轨底坡有较大的离散性,由于轨底坡调整施工以及养护维修的实际情况,铁垫板只能采用两种调整规格,故调整时难以适应原有轨底坡离散性大的特点。

5 结 语

轨底坡设置是否合理,可根据钢轨顶面上的由车轮碾磨形成的光带位置来判定。若光带偏离轨顶中心向内,说明轨底坡设置不足;若光带偏离轨顶中心向外,说明轨底坡设置过大;若光带居中,说明轨底坡合适。地铁1号线长寿路站―陈家祠站、东山口站―烈士陵园站下行线两曲线的轨底坡经调整后,从运营1年多的情况来看,曲线内轨光带居中,钢轨的压溃和飞边、剥落掉块明显减少,波浪型磨耗也明显减轻,说明其轨底坡的调整设置是合理、可行和有效的。

参考文献

[1] 铁道部工务局.线路业务[M].北京:中国铁道出版社,2000.

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