摘要：近年来，随着郊区的地铁不断发展，在规划地下道路实施中出现的地铁运营安全问题逐渐突出，公路路基的开挖充填、堆积地面等，往往容易造成地铁隧道结构的上浮与下沉等问题，本文从地下道路建设对下方地铁隧道结构的影响分析，以及地铁隧道运行的安全状态进行评价，并提出了相关的建议和措施，以期为同类工程提供有益的参考。
关键词：地下道路建设；下方地铁隧道结构；影响
引言：近年来，随着我国社会经济的可持续、健康、快速发展，在加速城市化进程中，国内大城市的轨道交通建设事业已经进入一个蓬勃发展的时期，许多城市的地铁公里数累计过百，甚至新建有很多郊区的地铁线路。由于相对落后郊区的城市规划和调整的可能性较大，城市规划道路不能在地铁建设同一时期实现，已经建成的地铁隧道上方，后期存在路基开挖、换填等地面施工操作。因为大部分的地铁隧道浅埋，地铁上方新建陡峭的道路使得地铁周边原始应力平衡更容易被打破，进一步引起地铁隧道上浮或下沉，最后将影响到地铁的安全。因此，对地铁上方道路施工可能引起的地铁隧道变形进行定性或定量分析，并提出相应的工程措施来保护已建成的地铁隧道，迫不及待。
1.地下道路建设的必要性
城市的增长和扩张是不可避免的，这是经济发展和人民生活质量提高的需求实现。然而，如果城市交通问题不能得到有效解决，将极大地制约经济的发展和人民生活质量的提高。解决城市交通问题是许多城市一直不断探索研究的民生重点工程。增加道路供给，完善路网建设是新道路建设的内容之一。在新建道路的过程中，高架桥或地下道路的建设是实现快速通行的必然选择，两者之间的比较一直是整个道路交通工程项目研究的重点。由于高架桥造价相对较低、工期短、易实施，在较长一段时间内成为主流。高架桥确实起到了缓解城市交通拥堵的作用，但是盲目的过度建设会导致相反的结果。一些高架桥在城市中车辆不多的时候，也可以起到疏导的作用。然而，随着车辆数量的急剧增加，高架桥的弊端也越来越明显。在高架桥上，经常可以看到汽车长龙拥挤排队的情况，高架桥上的汽车却挤得水泄不通。高架桥成了大中城市交通要道上的血栓。另一方面，高架桥阻隔了空间，阻挡了固有的人流，阻挡了阳光。对周边环境的破坏十分严重，严重破坏了城市的和谐与美丽。目前，许多城市已经意识到高架桥对城市整体环境的影响，并开始逐步拆除现有的高架桥，让城市保持开放，打造优质宜居城市。
2.城市地下道路优势
2.1减少噪音和废气对周围环境的影响
利用技术手段可以有效地控制和治理地下道路车辆的噪声和尾气污染，将对环境的破坏降到最低。特别是现在越来越多的高架桥靠近居民区，这对周围的居民造成了难以忍受的影响。如果把高架桥改成地下道路，会有很大的改善。
2.2缓解城市道路用地紧张，改善城市环境
由于地下道路系统建在城市下方，其运行是封闭的，不受城市地面上的人、车、路的干扰和气候条件的影响，所以车辆可以快速、平稳、安全行驶。与地面道路相比，地下道路节约了城市建设用地，提高了土地利用效率。除了城市地下道路的出入口外，土地非常少，地面尽可能的留有良好的居住环境。因此，在方案选择阶段，应加大地下道路的方案选择。虽然修建地下道路会增加投资，但在有条件修建地下道路的地区，仍有必要选择地下道路。现在许多城市主要采取地下道路的形式，如杭州、南京等。
3.地下道路施工对地下隧道结构的影响及建议
3.1严禁停放机械与材料
因为地铁隧道结构的埋深浅、隧道形成较差时，过载会导致更大的压强作用，作用于地铁隧道上面的地层压强骤然增大将的影响地铁隧道的安全运行，虽然堆载高度减小会减少影响隧道结构本身变形及运营安全，但堆载高度继续不断增加时，会通过地层传递上方超载压强至地铁隧道上，对地铁隧道结构施加重荷载，将产生一种结构损伤，严重影响地铁运营安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，严格禁止在地铁隧道顶部进行桩荷载，避免在隧道结构顶部堆放泥土和材料，停放重型机械。
3.2加固顶部土体
地铁隧道结构上方的土壤挖掘及回填，引起隧道的结构原有应力状态发生一定程度的变化，如果严格按照分层，分块，对称、平衡、时间限制，开挖和回压，线形陡峭的地铁隧道结构在低应力水平下，不影响隧道本身的结构和操作安全。然而，当地铁隧道上方的基坑的开挖深度大，地铁隧道的顶部土体应进行强化，通过深层搅拌桩、高压旋喷桩和土体加固等措施对抗剪强度进行强化改进，进一步控制隧道结构的上浮。
3.3模拟变形规律
利用有限元分软件可以模拟地铁隧道施工过程中隧道结构的变形规律。无论路基是开挖填筑还是地面荷载作用，计算出的变形规律与实际形态一致。
3.4加强监控
建议道路下方的地铁隧道结构变形监测中，应对地铁隧道上方的道路建设进行加强监测，以及地铁隧道的结构安全状态实时监控，监控和预警系统应该建立信息管理。
3.5分层分区开挖
地铁隧道上方的道路应严格按照“分层与分区相对平衡”的要求进行开挖、回填。必要时可采用地桩反压方案。
3.6规划设计
在规划地铁上方道路的横、纵截面设计时，应尽量根据现有地面标高设置道路标高，避免大型路基开挖和回填工程。
3.7协调各部门沟通
在郊区开展地铁项目时，规划部门应与规划部门协调，尽快稳定道路规划，使道路工程与地铁工程尽可能同期同步建设实施。在没有同步实施条件的情况下，地铁隧道施工回填土完成后，应严格要求隧道顶部土方填筑密实，以保证回填固结质量，避免二次开挖和更换。
3.8充分调查与分析
在进行道路施工前，应根据下面地铁隧道的结构现状进行相关的调查和分析，以便掌握地铁隧道的结构现状，更好地进行道路设计和施工，保证地铁运营的安全。
结束语
随着城市的发展，有必要扩展交通系统。地下道路作为交通系统的重要补充，已得到人们的认可。近年来，随着施工技术的提高，城市地下道路的建设开始起步。对于地下道路的建设，首先要对城内的地下道路系统进行规划和研究，这有利于有效控制地下空间的有序利用，为各种功能预留发展空间。同时可以改善交通环境，提高城市交通的可靠性，促进地下空间的连接和综合利用。其次，从设计、施工、管理等方面保障地下道路运营的安全，减少对周边环境的影响。不应只强调建设，不应忽视管理。完善城市隧道安全运营管理体系，全面开展城市长隧道防灾减灾工作。
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论文作者:陶星
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第35期
论文发表时间:2019/12/18
标签：隧道论文; 地铁论文; 道路论文; 地下论文; 结构论文; 高架桥论文; 城市论文; 《建筑模拟》2019年第35期论文;