发布时间：2023-03-30 11:29:00
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的铁道工程技术论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：铁路工程；轨道铺设；施工技术
中图分类号：U448文献标识码： A
前言
铁路是我国重要的交通运输方式之一，铁路建设对国民经济的发展有着巨大的推动作用。近些年来，随着铁路施工规模的日渐扩大，铁路的轨道铺设质量也存在着很多的安全隐患，铁轨断裂，脱落，下陷，错位等造成火车脱轨、人员伤亡等一系列铁路交通事故，不仅严重损害了铁路交通运营的安全性及稳定性，更使得广大人民的切身利益受到了巨大的损害，威胁到社会的稳定，不利于和谐社会的建设发展进程。伴随着铁路建设的大规模展开，铁路工程施工过程中轨道的铺设是较为关键的环节，直接关系到整个铁路工程的质量及安全。 下面从轨道铺设过程主要施工技术及铺设过程中应注意的若干问题进行分析探讨。
一、轨道铺设过程主要施工技术
1、道床预铺底碴
底碴是铁路道床的重要组成部分，位于道床道碴层及路基基床表层之间，起着传递、分散列车负荷的作用，并能防止底碴及路基颗粒之间的水分发生渗透或者是渗漏，既防止了渗水过度，也起到了防冻保温的作用，是铁路道床的关键组成部分之一。铺轨前的底碴预铺，用汽车倒运到路基上，机械摊铺，压路机压实（20cm厚），中部拉槽，槽宽60cm，并在中线左侧1.25m处撒一条白灰线，以控制铺轨方向。
2、大机整道
在大型养路机工作时需要进行合理的安排，注意给工程车让路，为了确保工程进度，后方的整道工作一定要进行合理的布置。在运输面碴时要连续及时，以确保大养机械施工连续。在区间整道作业机械施工时，各个施工机械之间应随时注意调整跨度，但要保持距离在800 m以上。整道工作作业的各种技术指标由电脑自动控制，必须经工程技术人员做出书面的施工技术资料交底后,由现场人员做好技术确认，待一切确认无误后,再由操作人员正确输入,以确保工程质量，前提是技术确认无误。机械施工要制定切实可行的安全措施,每天及时对机械进行保养,发现问题及时处理,定期进行精度校正。
3、无缝线路施工
无缝线路是使用换铺法铺设长钢轨。铺轨机铺设需要25m工具轨，做好人工拨正荒道，然后完成大机整道后，使用长轨运输车将存放铺轨基地的长钢轨运送到施工现场，把长钢轨放在待待铺线路道心，长钢轨人工铺设在计划线路上，装车运回换下的周转轨轨排基地再次拼装轨排。单元焊及锁定焊均采用闪光焊，先把500m长钢轨焊接成长度为1000～2000m的单元轨节，在线路经第二次大养达到初期稳定后进行应力放散及锁定焊接形成区间无缝线路。无缝线路应力放散及锁定前应现场量测轨温，采用“滚筒法”或“拉伸器滚筒法”进行应力放散及锁定，并按设计要求设置位移观测标桩。
4、道岔施工
在道岔施工前，应做好充分的准备。在铺岔基地的道岔拼装平台上，根据道岔设计图准确画出每根岔枕的位置及岔枕编号，采取龙门吊吊装到位，然后做临时固定，组装道岔，调整道岔各部位位置、结构尺寸，做到精确，把道岔分解成3-5段，导曲线及岔心部分因宽度太大，把导曲线的内轨及岔枕部分分离，方便汽车平板拖车分段运输。首先可用全站仪精细测设3个控制点：岔前、岔心、岔尾，再用手推式轨道检测仪与钢轨踏面检测仪检测。两组正线道岔进行联测。
二、轨道铺设过程中应注意的问题分析
1、轨道工程施工通病及防治措施
①轨道工程钢筋混凝土枕锚固不良质量通病防治：钢筋混凝土枕锚固采用锚固架锚固，并加强锚固架的检查维修力量，严禁用不合格的锚固架进行锚固，严格控制锚固浆的配合比及灌注温度，并按规定进行抗拔及抗压试验，确保锚固质量。
②钢轨接头打磨不合格质量通病防治：表面不可出现发黑及发蓝现象，焊头打磨时磨削量要严格精确控制；不得横向打磨；打磨时砂轮机要稳定，打磨表面做到光整；圆弧过渡轮廓要圆、顺，不能有明显的突出及棱角。打磨作业过程中，操作人员要重视控制各打磨头的角度及压力变化，如出现异常马上停止工作，找到原因。钢轨打磨是以三个不同的角度对钢轨的工作面来打磨。打磨完成后在焊缝1m范围内平直尺测量不可超过0.2mm。打磨完成的钢轨还要目测检查，要求表面光洁，斑点少或无斑点。对打磨列车计算机输出的轨廓尺寸进行分析，达不到要求的再次进行打磨，最多可打磨三遍。
2、铺设轨道的安全措施
开工前，对所有员工进行上岗前的安全教育。对于从事电器、起重、钢轨焊接、高空作业、电焊、机械操作以及机动车驾驶等特殊工种的人员，除了所从事工种的专业培训持证上岗外，还需要经过安全方面专业培训，获得《特殊作业操作资格证书》后，方准持证上岗。开工前进行安全检查，主要检查：①施工组织设计中的安全措施；②施工机械设备上的安全防护装置是否配齐；③是否有符合要求的安全防护设施；④施工人员有没有经安全教育及培训；⑤施工安全责任制建立与否；⑥针对施工中潜在事故及紧急情况应急预案是否完备等。
施工前，应该把施工地点的杂物清理干净；铺设轨道时，把巷道高度比设计高度低的地段找平，对距离短、起伏大的小坡进行找平。施工过程中，阻车器要随轨道铺设的进度配合安装，再投入并正常使用；施工时，低洼处要首先垫平，再进行铺道；在运送轨排过程中，只能用平板车运送，严禁在车上坐人，车速控制不大于2 m/s，安排专人监督跟车。在坡度过大时，为避免平板车倒滑，不可人力推车；作业人员要防止发生意外，不可把头手探到枕木下方；施工人员保证站稳，传递工具时，要呼叫对方，不准乱扔；调整轨道时，要进行统一指挥，拨道之前要拔开调整方向的道渣，拔曲线时，要先把曲线头尾两端直线拔直后，再调整曲线段。在施工作业过程中，安全防护员在作业范围的两端进行防护，防护距离不小于800米。在此过程中一定要时刻坚守岗位，加强望，并保证与驻站联络员之间保持良好的信息沟通。遇有特殊情况，及时通知作业人员进行规避。
结束语
铁路工程是我国交通运输业中重要的环节之一，直接关系到我国交通网络的完善及运行的安全，铁路工程施工过程中，轨道的铺设是一项极具专业性的工作，同时也是一个比较复杂的工序，对整个铁路运行的安全性及稳定性，有着极其深刻的影响。工作中要以确保工程的万无一失，在工作布置中应该同时兼顾全局，做到质量与效率并重。
参考文献
[1] 梁柏成,常素良.整体道床施工技术[J].铁道建筑,2003(增刊):20-22.
论文摘要:介绍了当前国内国际的基建市场形势，对王木工程类专业学生的就业市场进行了分析，在高职工科类院校关于应对市场需求、提高毕业生就业率的问题上提出了相应的对策。
高职土木工程类专业包括铁道工程、公路工程、水利工程、工民建等各类专业，培养出来的学生基本都是面向土建类的施工企业，从事工程施工技术、测量、绘图、预算等基础性的工作。大多数工科类高职院校都有培养该类毕业生的专业，毕业生数量也在逐年增加。这些学校的授课体系基本相同，培养的应用能力也基本一致，相互之间形成了强大的竞争力。目前的就业市场前景如何，培养的学生如何适应市场需求以及如何提高就业率，是这类学校的头等大事。所以，有土木工程类专业毕业生的院校必须深人了解市场，调整教学计划，加强就业指导，实现“出口”畅通。
国内国际基建市场形势
铁路建设2004年1月，国务院通过了《中长期铁路网规划》，2006年铁道部又通过了《铁路“十一五”规划》，明确了铁路发展的主要目标和重点任务。《铁路“十一五”规划》提出:“十一五”期间，中国铁路发展的主要目标是:建设新线1.7万公里，其中客运专线7000公里;建设既有线复线8ooc)公里;既有线电气化改造1.5万公里;到2010年，全国铁路营业里程达到9万公里以上，复线、电气化率均达到45%以上，快速客运网总规模达到2万公里以上，煤炭通道总能力达到18亿吨，西部路网总规模达到3.5万公里，形成覆盖全国的集装箱运输系统。该《规划》还确定了铁路发展的六项重点任务，其中一项是加强人才队伍建设，实施“人才强路”战略，以经营管理人才、专业技术人才、技能人才三支队伍建设为重点。
公路建设2004年底，国务院通过了《国家高速公路网规划》，该规划确定未来2030年内，高速公路网将连接起所有省会级城市、计划单列市、83%具有50万以上城镇人口的大城市和74%具有20万以上城镇人口的中等城市，总规模约8.5万公里。目前已建成2.9万公里，在建1.6万公里，待建4万公里，分别占总里程的34% ， 19%和47%。待建里程中，东部地区为0.8万公里，中部地区为1.1万公里，西部地区为2.1万公里，建设任务主要集中在中西部地区，特别是西部地区的建设任务相当繁重。建成这个系统大约需要30年。交通部印发的《公路水路交通“十一五”发展规划》确定的目标是:2010年，全国公路总里程将达到230万公里，其中高速公路6.5万公里，二级以上公路45万公里，县乡公路180万公里。具备通达条件的乡镇和建制村100%通公路，95%的乡镇、80%的建制村通沥青(水泥)路。
海外工程日益增多目前，我国承揽的非洲、南亚、东南亚等国的铁路、公路工程也日益增多，许多单位专门成立了海外公司，其中以中铁海外工程公司为最大，应该说这些单位的用人需求是比较大的。
城市建设方兴未艾目前，我国城市建设的速度不断加快。现在国内许多城市的道路建设都在向着构建城市快速干道、规划“XX城市X小时都市交通圈”的方向发展，目前在建或规划建设地铁的城市多达数十个，一般具有建设周期长、施工难度大、造价高等特点，这些都是潜在的就业市场。
当前就业市场分析
就业潜力较大近期笔者走访了中铁、中铁建、中建、中交系统等部分单位。根据用人单位的介绍，目前整体来说缺乏人才，现场施工技术人员，包括测量、绘图、实验、公路检测、高速铁路、地铁施工等方面的技术人员相当缺乏，尤其缺乏具有较高综合素质的人才。
新的就业市场逐渐开放目前，铁路工程、公路工程、房建工程相互渗透、相互交叉，市场全部开放，凡是有资质的企业都可以承揽相应的工程，中铁系统、中交系统、中建系统、中国水利水电系统以及地方建筑企业不断进人铁路、公路、房建等各个领域的建设，所占市场份额也不断扩大。例如，中建八局承揽了吉林省全部高速铁路的建设工程，上海四建在上海地铁项目中也占有一定比例等。这些都是潜在着的新就业市场。各单位招聘人才的数额也逐渐增加，例如中铁、中建系统所属的工程局每年计划招聘人数都在1000人左右，其中工程技术人员所占比例达80%左右的比例。
民营、私营、三资企业力量逐渐扩大目前我国的民营、私营、屯资企业数量逐渐增多，这些新兴企业面临的最大问题就是缺乏人才，尤其是具有一定经验的技术人员。因此，他们一直不断地从一些国有单位“挖人”，这一事实从国有施工企业人才流失现象中不难看出。
用人单位的用人政策日趋务实据用人单位介绍，从现场需要看，专科生、高职生比较容易适应现场，而且务实、留得住，有利于施工队伍的稳定。用人单位没有盲目地将人才层次定得很高，用人单位的用人观正在逐渐发生变化，变得更加切合实际。
高职院校就业对策
(一)调整教学计划，努力适应市场需求
教学计划的制定原则应该是宽基础、强技能。同时根据市场的实际需求，不断修改土木工程类专业的教学计划，使其培养的学生“型号”更加适应市场需要。例如，现在有些土木类高职院校的教学计划取消了计算机语言类课程，增加了在实际工作中具有很强实用性的计算机实际操作的有关内容，如办公软件以及同工程施工有关的计算软件等教学内容。
调整专业设置，可以按照工程大类设置专业，分方向制定教学计划。例如，道桥专业可以设置道桥方向、公路隧道方向、公路与城市道路方向、基础(路基路面)工程方向、道桥测量技术、道桥维修与养护技术等;铁道工程专业可以分为铁道维修与养护、城市轻轨与地下铁道、高速铁路、基础工程等方向，建筑工程可以分为给排水方向、装饰工程、结构工程等。
(二)加强就业指导，转变学生的就业观念
教育学生理性确定就业期望值2006年，北京高校毕业生就业指导中心公布了《2006年北京高校毕业生就业薪酬调查报告》，报告显示，北京高校2006届毕业生的平均起点工资为2262.31元，其中，近三分之二毕业生的起点工资在2000元以下，近四分之一毕业生的起点工资在1000元以下。结合近几年就业市场分析，可看出用人单位的用人政策在不断调整，有些用人单位不断提高毕业生的学历要求。例如，前两年本科生就可以轻松进人的单位，现在即使研究生毕业也很难进人了;相应地，各单位对本科生、高职生的要求也不断提高，以前部分单位曾经给予研究生、本科生的就业优惠政策，现在要么降低，要么取消，而与此对应的是，本科以上学历的毕业生供大于求。面临以上情况，各院校必须教育学生降低就业期望值，找准自己的位置，适应就业现实。
教育学生树立正确的就业观目前对毕业生最有吸引力的还是国有企业，尤其是由原来行业主管划转到地方管理的学校的学生，他们的传统和固有观念是本校原系统的各单位都是靠得住、效益好的，而对其他国有企业不感兴趣，对民营和私企更是不屑一顾。学生产生这种想法的原因，一是学生不了解就业市场，二是许多学校多年来的就业惯性所致。各高职院校都有各自传统的、固定的“客户”，而对一些新的领域不认可。因此要帮助学生了解市场行情，教育他们树立新的就业观。事实上.现在民营、私企不仅工资待遇不低，而且同样有保障机制，例如有些单位明确提出代缴三金、保险等费用，与国有企业并无多少差别，相反，有些国有企业却因地域限制不能解决户口等问题，限制了用人需求。
加强学生综合素质的培养目前各单位都建立了淘汰机制，对新招聘的毕业生先行试用一年。因此必须加强学生综合能力的培养，提高他们吃苦耐劳、适应现场的能力以及学习能力，这样才能稳得住，干得好，才能够打好基础。
加强和用人单位的联系目前，凡国内的工科院校，几乎都有土木工程、道桥、测量等专业的毕业生。企业在选择哪所学校毕业生的问题上具有很大的自主性，这就要求各高职院校一方面加强与用人单位的联系，建立长期的合作关系，一方面要树立品牌，取得用人单位的长期认可。
面向中西部就业从国家建设的重点来看，基建工程的重点在西部。根据2006年大学生的几次“双选会”实际情况来看，西部企业在大量地引进人才，尤其是西北地区的一些用人单位对毕业生的学历要求并不高，例如新疆的部分单位基本定位在专科以上层次，还有部分国有改制企业定位也比较准确，都在制定相应的人才政策。应该说，中西部的就业市场广大，因此要教育学生认清自我、认清形势，不要盲目地追求到沿海或东部比较发达地区就业。
关键词 轨道结构检测技术 教学方法轨道工程
中图分类号：G424 文献标识码：A
Reflection and Practice of "Track Structure Detection
Technology Experiment" Course
SHI Rong， LI Zaiwei， HE Yuelei
（Urban Rail Transit Institute， Shanghai University of Engineering Science， Shanghai 201620）
Abstract Based on the strong and rapid development of China's urban rail transit， the industry demand for talent is imminent， to ensure line safety is to ensure safe operation of the foundation， the analysis of the background and motivation "Track Structure Detection Technology Experiment" course formed， discusses the course teaching purposes and task， strong emphasis on the teaching content of the course， through the analysis of teaching effectiveness， and propose further improve the update of this course views and specific methods. Hope to inspire the deep thinking of practice teaching.
Key words Track Structure Detection Technology; teaching methods; track engineering
随着我国城市轨道交通的大力迅猛发展，目前已经开通运营的城市有北京、天津、 上海、 南京、苏州、杭州、广州、深圳、佛山、重庆、成都、昆明、武汉、西安、沈阳、 大连、长春、哈尔滨、郑州、无锡，2014年内要开通的有长沙、宁波，获批在建（规划）中有青岛、合肥、南宁、福州、南昌、东莞、 贵阳、常州、厦门、兰州、石家庄、太原、温州、乌鲁木齐、徐州。从2003年，由国务院办公厅颁发了《国务院关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知》，明确规定了申报发展地铁的城市应达到的基本条件。这些硬性条件是地方财政一般预算收入在100亿元以上，国内生产总值达到1000亿元以上，城区人口在300万人以上。
1 课程形成的背景与动因
城市轨道交通的发展同时也亟需专业性人才队伍服务于建设及运营各个阶段，行业内人才需求迫在眉睫，上海工程技术大学2005年成立了国内第一个城市轨道交通学院，培养上海和全国城市轨道交通方面亟需的交通工程、车辆工程、通信信号工程、运营管理等人才，培养计划从2005年制定之初到2014年，经历了大大小小数次变更调整，以期达到企业需求和跟上行业发展的速度。“轨道结构检测技术实验”是本专业核心课程“轨道工程”对应的实践教学环节，2005-2009的四年培养计划中“轨道工程”对应的实践环节只有“线路工程实习”一项，随着引领城市轨道交通发展的龙头城市上海的运营里程数超过400公里，网络化运营的升级和以安全运营为核心的设计施工理念的转变，确保线路安全是确保运营安全的基础，在2010年培养计划增设了“轨道结构检测技术实验”，继续夯实“轨道工程”核心课程的理论基础和实践能力，确保核心课程的广度和深度（图1，图2）。
图1 图2
图3 实验课程与核心课程的内容逻辑图
2 “轨道结构检测技术实验”课程的教学目的和任务
本实验课程是面向交通工程专业学生的一门实践类课程。本课程的教学目是通过该实验课课内理论教学和实操教学环节使学生进一步加深和完善专业核心课程“轨道工程”的教学内容，掌握轨道结构检测方面的基本知识和专项技能，根据工程背景动手完成一般轨道结构的检测实验，根据检测结果对轨道结构状态做出正确分析与判断，提高学生的学习能力、综合分析能力、动手能力及创新意识，为学生今后的实际工作打下基础，见实验课程与核心课程的内容逻辑图（如图3）。
3 “轨道结构检测技术实验”课程教学内容实施
本校交通工程专业成立9年来不断思考优化调整着培养计划和课程体系，围绕教学目的，结合学校办学理念和专业实验室分步分期购买教学设备的进度设计该实验课教学内容。
到目前，此实验连续开出三届，实验课时数为60课时，8人为一组，在老师回顾并启发延伸实验中所涉及到的概念理论后，分组进行实验设备的认知和学习研究，部分较容易掌握的设备由学生自行完成学习并掌握操作，针对较复杂的设备，先让学生查看使用说明书，再让专业设备工程师进行讲解，而后学生们在实验室进行设备实操，掌握后带到现场采集数据，最后带回室内进行数据整理和分析。
实验一：钢轨探伤试验。学习研究并使用JGT-6M型钢轨探伤仪;观察几种典型伤损的波形图，并记录波形;掌握钢轨探伤小车的探伤原理;理解钢轨内部伤损产生的原因;检索相关论文、研读并调研上海目前钢轨伤损的最新情况;掌握上海运营阶段钢轨伤损的动态;调研我国钢轨探伤技术现状。
实验二：钢轨磨耗测量。学习研究并使用磨耗尺;用磨耗尺检测钢轨轨头磨耗量，选取10个钢轨断面检测并记录检测结果;分析引起钢轨磨耗的主要原因;掌握钢轨波磨产生的原因、种类，波磨对运营的影响，消除波磨的措施。
实验三：轨距、水平、方向测量。学习研究并使用轨距尺、SED-RC2双面电子平直测量仪;按要求测量并记录检测结果;分析引起轨距、水平、方向不佳的原因，并提出整治方案。
实验四：钢轨温度测量。掌握轨丶频氖褂;同时测量一天内室外温度数值和钢轨厥值;对比两组数据，分析温度变化趋势;掌握钢轨温度应力产生的原因;掌握无缝线路温度力引起的危害;掌握解决钢轨温度力的方法。
实验五：轨道交通噪声测量。学习研究并使用TES―1358声级仪;用设备检测室内、车站站台、站厅、车厢内噪声，记录检测结果;分析各种环境下的噪声是否符合现行标准;比较分析不同环境的噪声分布特点;比较分析一个区段车内噪声分布特点。
实验六： 轨道检测模拟实验。学习研究使用我系自行研发生产的大型轨检车模拟系统;掌握轨道不平顺的概念及我们用哪些参数确定轨道的平顺性;理解大型轨检车两种检测原理;调研上海大型轨检车使用状况;掌握轨道检测技术发展历史。
4 对“轨道结构检测技术实验”课程的课后总结
本实验的开出是随着行业及专业发展应运而生的，同时也局限于学校对实验室设备的投资力度。
4.1 实验效果分析
整个实验过程充分调动学生的自主学习研究能力，每个小组推荐一名组长，组长进行任务分配，组长负责给出平时成绩，为了实验按时完成，组长们的学习都走在了前面，组长和组长之间的沟通，组长和组员之间的沟通协调都进一步锻炼了各组组长，组长的责任心充分调动，由于要给出组员的平时成绩，组长要特别注意组员的表现和完成任务的情况，通过上交的平时成绩，看出组长对每位组员的评判都是有区别的，作为大四的课程，分成小组，设立组长如同承担项目设定项目负责人是一样的，因为实验大多数时间都是在室外进行，老师无法做到像课堂内一样关注每个同学，每位组长在实验结束后都是一位有权威、把握实验要求、认真负责完成实验的榜样;由于实验内容涉及仪器的学习操作及室外的检测数据的采集和整理，内容、环节、流程比较复杂，每位组员都必须承担一定的任务，如果其中的环节质量不高会直接影响下一个环节的进行，每位组员在过程中必须表现出色，实验结束后组长找到了志同道合的任务搭档，组员也展现了每个人的长处和特点，在任务里认识到了自己的重要性，每位同学都体会到了肩负任务掌握知识原理周密策划协调工作的重要性，通过两周的实验不仅圆满完成了教学内容，同学们也对未来从事的工作提前演了一场真人秀。
4.2 实验的完善和更新
从课程形成的背景与动因看，随着核心课程“轨道工程”的发展，本实验的内容可以进一步与时俱进，实验设备也可以进一步申购，但目前学分制的改革和学分逐渐减少的要求已经使两周的实验课程减少为一周，目前的实验项目还是保留了两周的内容，需要同学们利用课余时间完成。
从课程的教学目的和任务来看，实验设备的操作有易有难，实验内容有简有繁，实验项目切合实验目的，但课时的减少要求任课老师进一步精简实验项目及内容，如何删减整合是下一步必须要完成的工作。
从课程的实施过程看，老师对课程的把握和设计用心良苦，学生们通过实验课程巩固完善了核心课程的重点和难点，也很好的锻炼了动手动脑能力，每组7-8人，人数偏多，最好5-6人，但因设备套数的不足现在还无法做到，增加实验设备套数，增加带教任课教师人数可以更好的完成实验，提高实验掌握率，更好的关注每位学生。
实验课程围绕其核心课程教学内容，是核心课程内容的投射，实验课程还要体现实践环节综合创新的特有目的;与核心课程授课老师沟通，既要做好配合核心课程内容的继续完善和延伸，又要突出实践环节对学生实践能力的培养。为了更好的掌握知识和理论，更好的紧跟城市轨道交通维护保障的技术发展，作为一个本科以培养工程师为目的的高校，研究提高实践课程的教学目的和任务是我们的教学重点，我们是实践课程也成就了我们的教学特色。
基金项目：上海工程技术大学教学建设项目――《轨道结构检测技术实验》实践教学建设（A1-0601-14-01221-P201410001）
参考文献
[1] 陈秀芳，王午生.轨道工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.1.
1.1边坡稳定性的影响因素①地质构造。地质构造因素主要是指边坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙的发育程度以及新构造运动的特点等。通常在区域构造复杂、褶皱强烈、断层众多、岩体裂隙发育、新构造运动比较活跃的地区，往往岩体破碎、沟谷深切，较大规模的崩塌、滑坡极易发生。②岩体结构。不同结构的岩体，物理力学性质差别很大，边坡变形破坏的性质也不同。③风化作用。边坡岩体，长期暴露在地表，受到水文、气象变化的影响，逐渐产生物理和化学风化作用，出现各种不良现象。当边坡岩体遭受风化作用后，边坡的稳定性大大降低。④地下水。处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用，使坡体的有效重力减轻；水流冲刷岩坡，可使坡脚出现临空面，上部岩体失去支撑，导致边坡失稳。⑤边坡形态。边坡形态通常指边坡的高度、坡度、平面形状及周边的临空条件等。一般来说，坡高越大，坡度越陡，对稳定性越不利。⑥其他作用。此外，人类的工程作用、气象条件、植被生长状况等因素也会影响边坡的稳定性。
1.2边坡工程稳定性分析方法
1.2.1边坡极限平衡法。极限平衡法是根据边坡上的滑体或滑体分块的力学平衡原理(即静力平衡原理)分析边坡各种破坏模式下的受力状态，以及利用边坡滑体上的抗滑力和下滑力之间的关系来评价边坡的稳定性。极限平衡法是边坡稳定分析计算的主要方法，也是工程实践中应用最多的一种方法。
1.2.2边坡可靠性分析法。边坡工程是以岩土体为工程材料，以岩土体天然结构为工程结构，或以堆置物为工程材料，以人工控制结构为工程结构的特殊构筑物。这些构筑物都程度不同地存在组成和结构上的不均匀性，天然边坡尤为突出，因为构成边坡的地质体经受长期的多循环的地质作用，而且作用强度不一，且又错综复杂，致使它们的工程地质性质差异很大。现阶段边坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模拟法，可靠指标法，统计矩法以及随机有限元法。
2边坡工程处治技术
2.1抗滑桩技术边坡处置工程中的抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体，依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力，从而使得边坡保持平衡或稳定。抗滑桩与一般桩基类似，但主要承受的是水平荷载。钢筋混凝土桩是目前边坡处治工程广泛采用的桩材，桩断面刚度大，抗弯能力高，施工方式多样，其缺点是混凝土抗拉能力有限。抗滑桩施工最常用的方法是就地灌注桩，机械钻孔速度快，桩径可大可小，适用于各种地质条件；但对地形较陡的边坡工程，机械进入和架设困难较大。钻孔时的水对边坡的稳定也有影响。人工成孔的特点是方便、简单、经济，但速度慢，劳动强度高，遇不良地层(如流沙)时处理相当困难。另外，桩径较小时人工作业面困难。
2.2注浆加固技术注浆加固技术是用液压或气压把能凝固的浆液注入物体的裂缝或孔隙，以改变注浆对象的物理力学性质，从而满足各类土木建筑工程的需要；注浆加固技术的成败与工程问题、地质问题、注浆材料和压浆技术等直接相关，如果忽略其中的任何一个环节，都可能造成注浆工程的失败。工程问题、地质特征是灌浆取得成功的前提，注浆材料和压浆技术是注浆加固技术的关键。
2.3加筋边坡和加筋挡土墙技术加筋土是一种在土中加入加筋材料而形成的复合土。在土中加入加筋材料可以提高土的强度，增强土体的稳定性。因此，凡在土中加入加筋材料而使整个土工系统的力学性能得到改善和提高的土工加固方法均称为土工加筋技术，形成的结构亦称为加筋土结构。和传统支挡结构相比，加筋边坡和加筋挡土墙的特点有：结构新颖、造型美观、技术简单、施工方便、要求较低、节省材料、施工速度快、工期短、造价低廉、效益明显、适应性强、应用广泛等。由于加筋边坡和加筋挡土墙的这些优点，目前其已从公路路堤、路肩发展到应用于其他各种支挡结构和边坡防护。目前已用于处理公路边坡、市政建设、护岸工程、铁道工程路基边坡、工民建配套的支挡及边坡工程、防洪堤、林区工程、工业尾矿坝、渣场、料场、货场等；甚至还用于危险品或危险建筑的围堰设施等。
2.4锚固技术岩土锚固技术是把一种受拉杆件埋入地层中，以提高岩土自身的强度和自稳能力的一门工程技术。由于这种技术大大减轻结构物的自重，节约了工程材料并确保工程的安全和稳定，具有显著的社会效益和经济效益，因而目前在工程中得到极其广泛的应用。锚杆在边坡加固中通常与其他只当结构联合使用，例如以下几种情况：①锚杆与钢筋混凝土桩联合使用，构成钢筋混凝土排桩式锚杆挡墙。排桩可以是钻孔桩、挖孔桩或预置桩；锚杆可以是预应力或非预应力锚杆，预应力锚杆材料多采用钢绞线(预应力锚索)、四级精轧螺纹钢(预应力锚杆)。锚杆的数量根据边坡的高度及推力荷载可采用桩顶单锚点作法和桩身多锚点作法。②锚杆与钢筋混凝土格架联合使用形成钢筋混凝土格架式锚杆挡墙。锚杆锚点设在格架节点上，锚杆可以是预应力锚杆(索)或非预应力锚杆(索)。这种支挡结构主要用于高陡岩石边坡或直立岩石切坡，以阻止岩石边坡因卸荷而失稳。③锚杆与钢筋混凝土板肋联合使用形成钢筋混凝土板肋式锚杆挡墙，这种结构主要用于直立开挖的Ⅲ，Ⅳ类岩石边坡或土质边坡支护，一般采用自上而下的逆作法施工。④锚杆与钢筋混凝土板肋、锚定板联合使用形成锚定板挡墙。这种结构主要用于填方形成的直立土质边坡。
2.5预应力锚索加固技术用高强度、低松驰型钢绞线预应力锚索对滑坡体或崩落体施加一定的预应力，提高它们的刚度，使预应力锚索作用范围的岩石相应挤压，滑动面或岩石裂隙面上摩擦力增大，加强它们的自承能力，可有效地限制岩体的部份变形和位移。
2.6排水工程的设计地表排水工程的设计要求：①填平坑洼、夯实裂缝。坡面产生坑洼和裂缝，往往是滑坡的先兆，也是导致严重滑坡的主要原因。大气降雨、地表水就会汇集在坑洼处或沿着裂缝渗入土层，使土的抗剪强度降低，造成坡体滑动。因此，对坑洼和裂缝应仔细查找，认真夯填。②合理确定截水沟的平面位置。截水沟的平面布置，应尽量顺直，并垂直于径流方向。如遇到山坡有凹地或小沟时，应将凹地填平或与外侧挡土墙相连，内侧与水沟联结，避免水沟内的水流越出或渗入截水沟沟底，导致水沟破坏。应该结合边坡的区域地貌、地形特点，充分利用自然沟谷，在边坡体内外修筑截水沟、平台截水沟、集水沟、排水沟、边沟、急流槽等，形成树杈状、网状排水系统，以迅速引走坡面雨水。
3结语
论文对常用边坡工程的处治措施进行了初步探讨，指出了常用边坡工程处治措施的适用性，然而随着工程建设规模的不断增大，边坡高度增高，复杂性增大，对边坡处治技术的要求也越来越高。可以预见，随着科学技术的发展，边坡处治技术将得到进一步的发展，并逐步趋于完善。
参考文献：
[1]彭小云，张婷，秦龙.高陡边坡稳定性的影响因素分析[J].高陡边坡稳定性的影响因素分析.2002.
[2]赵明阶，何光春等.边坡工程处治技术[M].北京：人民交通出版社.2003.
[3]郭长庆，梁勇旗等.公路边坡处治技术.北京：中国建筑出版社.2007.5.
论文摘要：现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。本文论述了土木工程的涵义、现状及未来的发展趋势。
引言
纵观人类文明史，土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中，土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时，随着社会和科技的发展，建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化，所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异，节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合，建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用，谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究己取得显著成就，无论是结构的力学分析，还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段，都有了非常大的突破；特别是近若干年，在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来，土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、土木工程的发展现状
我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过，且发展很快，尤其在近年来，发展极为迅猛，几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现，新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快，数量之巨，令世界各国惊叹不已。
截止2000年底，我国铁路运营路程已达6．78万公里，居世界第4位，亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时，我国也在积极建造高速铁路，武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外，磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就，伴随着桥梁类型的不断翻新，主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平，己跨入世界水平先进行列。目前，我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座，重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面，50年间全国兴建大中小水库8．6万座，水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里，目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面，我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。
三、土木工程的发展趋势
（一）高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N／mm2以上的钢材列人了规范；如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
（二）计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善，计算结果将更能反映实际情况，从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设，以缩短工期、提高经济效益。
（三）环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关，又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
（四）建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程，特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展，但是总的来说落后于其他工业部门，所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系，尽量实现标准化生产；要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制，采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式，同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
（五）空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年，美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想，即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少，人类把注意力也越来越多地转移到地下空间，21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层：除在青函海底隧道的中部设置了车站外，还建设了博物馆。
（六）结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现，为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用，不同受力形式的结构融为一体，结构形式将更趋于合理和安全。
（七）新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题，寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求，应当予以足够的重视。
此外，由于我国是一个发展中国家，经济还不发达，基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求，所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中，都应考虑可持续发展。这些专业活动包括：建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设，海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献：
[1]段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社，2005.
关键词：湿化变形；单线法；双线法；红层软岩
中图分类号：U416.1 文献标志码：B
文章编号：1000-033X（2017）03-0072-04
Abstract： In order to investigate the law of wetting deformation of granular filler in red bed soft rock， the wetting deformation of filler under different wetting stress was determined by single-line method and double-line method. The results show that the wetting strain of the filler measured by the single-line method and the double-line method decreases first and then increases with the increase of the wetting stress； when the wetting stress is small， the wetting deformation measured by the single-line method is greater than that by the double-line method； when the wetting stress is large， the wetting strain curves measured by the single-line method and the double-line method are crossed. It is suggested that for shallow layer， single-line method is a better choice for the calculation of wetting deformation； for deep layer， the one with bigger value is more applicable.
Key words： wetting deformation； single-line method； double-line method； red bed soft rock
0 引 言
在中国西南、中南等山区兴修公路、铁路等基础设施时，沿线削挖坡体会产生大量红层软岩；鉴于工程投资、工期及材料运输方面的限制，迫使人们考虑使用沿线红层软岩粗集料作为填方区域回填材料。当前，诸多学者[1-6]对红层软岩填料压实、颗粒破碎、崩解及剪切特性、化学组成及水理性质等基本物理化学性质进行研究，如毛雪松等[7]研究了浸水量、浸水时间对风化千枚岩填料路基湿化变形、变形率及回弹模量的影响，认为软岩填料遇水后强度降低，路基存在不均匀沉降变形；杜秦文等[8]采用双线法探究变质软岩路堤填料湿化变形规律，指出湿化应变大小与竖向偏应力与围压的比值及填料密度相关；左元明等[9]认为双线法与单线法所测定粗集料湿化变形存在差异，但未指出差异大小；沈广军等[10]采用单线法、双线法及修正双线法探究了硬质砂岩堆石料湿化变形，但软岩填料存在浸水后黏聚力增大、渗透系数减小的特性，尚不可知此方法是否适用于对软岩填料湿化变形的研究。
可见，虽然目前已有诸多工程采用红层软岩作用填料[11-17]，但对现有红层软岩填料湿化变形的研究较少。因此，本文基于双线法与单线法，采用WG型单杠杆（高压）固结仪探究不同应力水平下典型红层软岩-紫红泥岩填料的湿化变形规律，为科学合理利用红层软岩填料提供参考。
1 湿化试验设计
在重庆某港区取开挖出的新鲜紫红泥岩岩块作为试验材料，进行密度、含水率等基本物理参数测定以及单轴抗压强度测试，结果见表1。将机械破碎并初次筛分的泥岩颗粒烘干至恒重后，进行震动二次筛分，并按不同粒径大小密封保存。受试验仪器限制，采用相似级配法将原级配中粒径大于5 mm的泥岩颗粒作替换，确定试验填料级配曲线如图1所示（其中d为粒径，单位mm）；试样初始含水率为8.00%，干密度为1.80 g・cm-3。
在WG型单杠杆（高压）固结仪试验盒上方静置湿化水头为25 cm的盛水容器，通过控制管道内水流量的形式限制试验盒内水位上升速率为0.3 cm・min-1；待试验盒水满停止通水，随后进行泥岩填料湿化试验。试样为圆柱体，直径为79.8 mm，高为20 mm。按快速固结试验方法施加各级轴向荷载，其顺序为：0、0.012 5、0.025、0.05、0.10、0.20、0.40、0.80、1.60 MPa。各级荷载作用下轴向变形稳定的标准为每小时读数不大于0.001 mm；采用精度为0.001 mm的千分表测量各级荷载作用下及湿化过程中试样的轴向位移。浸水湿化过程需记录试样通水后从轴向存在位移开始直至湿化变形稳定过程不同时刻试样的轴向变形，通水前5 min每隔10 s记录1次，随后25 min内每间隔1 min记录1次，之后每10 min记录1次，湿化变形稳定的标准为读数相差不大于0.001 mm。
从试验原理上看，单线法更接近紫红泥岩填料在实际工程中的湿化效用，但试验过程复杂；双线法试验流程简单，但不能呈现湿化过程中填料轴向变形；因此，分别采用单线法与双线法进行不同湿化应力下填料湿化试验。土料在侧限压缩固结仪中的应力状态与工程某一深度土料应力状态相似，均为三向受压；依据试样轴向荷载顺序，定义试样在某一级荷载作用下轴向变形稳定后，下一步将进行单线法浸水湿化试验的轴向应力为湿化应力。详细试验方案见表2。
2 验结果及分析
试样由不同粒径泥岩颗粒按级配曲线配比而成，物质组成上为颗粒类材料，因而其强度受母岩强度及颗粒间机械咬合作用影响，若颗粒材料遇水，水的作用将降低试样强度。另一方面，试样中泥岩颗粒中粒径小于0.25 mm的占37%，粒径小于0.075 mm的占6.25%，属含细粒土质砂；泥岩颗粒吸水后黏度增大，材料黏聚力增加，这又增加了材料强度。因此，水对于具有上述性质的红层软岩颗粒材料的影响复杂。在单线法与双线法中水浸入试样的时间不一致，导致其轴向变形存在差异，现分别论述单线法与双线法试验结果。
2.1 单线法泥岩湿化变形分析
2.1.1 湿化过程轴向应变分析
方案B1～B5的试验数据表明，湿化过程中泥岩轴向应变变化趋势相同，区别甚微。为清晰表示湿化过程轴向应变随通水时间（t）的变化规律，仅取方案B1与B5的试验数据进行对比分析。在同一坐标平面内绘制不同湿化应力下轴向应变随通水时间的关系曲线，如图2所示。由图2可知：不同湿化应力下试样的轴向应变随浸水时间的增加呈先增加后逐渐稳定的趋势；各曲线簇的斜率先缓慢增加，随后急剧增加，最后逐渐减小并趋于稳定。
泥岩颗粒填料轴向应变曲线簇的这种变化趋势与试样内部水的浸入高度相关。初始状态时，仅试样底部遇水，试样轴向湿化变形缓慢增加；随着水位持续上升，试样内部更多泥岩颗粒遇水，湿化变形急剧增加；最后，待试验盒水位没过试样后一段时间，其湿化变形增量逐渐减小[18-19]。
2.1.2 湿化应力对湿化变形的影响分析
整理泥岩颗粒填料湿化应变数据，并在同一平面内绘制其随湿化应力的变化曲线，如图3所示。由图3可知，随着湿化应力增加，填料湿化应变先减小后增大；采用二次抛物线拟合试验数据，得到湿化应变与应力的数学表达式
采用自然含水率状态的泥岩颗粒填料进行单线法湿化变形测定，当湿化应力较小时，湿化应变主要由填料遇水后颗粒间水的作用而引起的彼此相对位置的调整所致。当湿化应力增大至一定程度时，泥岩颗粒仍具有一定强度，且其相对位置调整空隙减少，所受轴向压力引起颗粒破碎较少，水的作用及泥岩软化效应不显著，致使湿化应变呈减小趋势；随着时间增加及湿化应力继续增大，泥岩软化效应的增强与破碎颗粒增多，使湿化应变呈增大趋势。
2.1.3 应力应变曲线分析
因单线法需要试样在某一级荷载下进行湿化变形测定，则受各级轴向荷载至湿化应力的过程中，泥岩颗粒填料试样为自然含水状态，湿化试验完成后为富含水状态。为对比不同湿化应力下试样轴向应变随轴向应力的变化规律，选择在同一平面内绘制其变化曲线，如图4所示。从图4可知，泥岩颗粒填料轴向应变随应力（P）增加，曲线簇以2条曲线为渐进线变化，其中自然含水率段曲线靠下侧渐近线分布，富含水段曲线靠上侧渐近线分布，并在湿化应力处由下侧曲线偏向上侧。
单线法湿化试验前后试样含水率等物理性质及应力状态相似，其应力应变曲线趋于一致。在应力应变曲线簇偏转段，轴向应变由湿化应力所致的湿化应变、后一级荷载所致的轴向应变及此阶段的填料蠕变3部分组成，应变原因复杂；但此阶段直线斜率随轴向应力增大呈逐渐增加趋势，即若在湿化应力后继续增加轴向荷载，泥岩颗粒填料轴向应变速率随湿化应力的增加而增大。
2.2 双线法泥岩湿化变形分析
2.2.1 应力应变曲线分析
整理方案A1及A2的试验结果，在同一坐标平面内绘制轴向应变随轴向应力的变化曲线，如图5所示。由图5可知，浸水淹没态与自然含水态的应力应变曲线变化趋势一致；以0.20 MPa为界，2条曲线可近似为2条直线，分别为0.05～0.20 MPa段与0.20～1.60 MPa段，并且同一轴向应力作用下方案A1的轴向应变均大于方案A2。曲线簇的这种变化表明，泥岩颗粒填料轴向应变与应力大小相关，即实际工程中不同深度处填料沉降不一致，并以最大主应力0.20 MPa的土层附近为界。
2.2.2 湿化应力对湿化变形的影响分析
整理同一轴向应力作用下方案A1与A2的轴向湿化应变差值，得到湿化应变与湿化应力变化曲线，如图6所示。从图6可知，双线法所测泥岩颗粒填料湿化应变随湿化应力的增大呈先减小后增大趋势。同样采用二次抛物线拟合其数据点，得到湿化应变与湿化应力的数学表达式
自然含水态与富含水态时，泥岩颗粒填料因湿化应力不同，引起其湿化应变的主导因素也不一致，主要表现为湿化应力较小时以颗粒相对位置调整和水的作用为主导因素，浸水时间增长、湿化应力较大时以颗粒破碎为主导因素。
3 单双线法湿化应变对比分析
泥岩填料这类红层软岩颗粒材料的水理性质复杂，在同一平面内绘制不同湿化应力下单线法与双线法所测试样湿化应变值的分布，如图7所示。由图7可知：当湿化应力位于0.05～0.40 MPa段时，单线法所测湿化变形大于双线法；在0.40～0.80 MPa段，单线法与双线法所测湿化应变存在交叉现象。因此，红层软岩填料湿化应变测试方式为：浅层选用单线法；深层采用单双线法相结合的方式。
4 结 语
（1）湿化过程中泥岩颗粒填料的湿化应变随通水时间的增加先增加后减小，并逐渐稳定，其应变随应力的变化以2条曲线为渐进线变化。
（2）双线法所测泥岩颗粒填料湿化应变随湿化应力的增大呈先减小后增大的趋势。浸水淹没态与自然含水态的应力应变曲线以轴向应力0.20 MPa为界近似为2条直线。
（3）单线法与双线法所测泥岩颗粒填料的湿化变形随湿化应力的增大都先减小后增加，湿化应力较小时单线法所测湿化变形大于双线法，较大时单线法与双线法所测湿化应变存在交叉现象。
参考文献：
[1] 赵明华，刘晓明，苏永华.含崩解软岩红层材料路用工程特性试验研究[J].岩土工程学报，2005，27（6）：667-671.
[2] 简富献，张 强，姬雪竹，等.水位变动对框架码头排架桩弯矩影响试验研究[J].科学技术与工程，2016，16（7）：275-280.
[3] 曾宪端.软质红层泥岩碾压特性研究 [J].铁道标准设计，1997（11）：42-45.
[4] 曹 婷，陈 馨，邱珍锋.砂岩、泥岩颗粒崩解特性试验研究[J].中国科技论文，2016，11（1）：17-20.
[5] 刘长武，陆士良.泥岩遇水崩解软化机理的研究[J].岩土力学，2000，21（1）：28-31.
[6] 杨建林，王来贵，李喜林，等.泥岩饱水过程中崩解的微观机制[J].辽宁工程技术大学学报：自然科学版，2014，33（4）：476-480.
[7] 毛雪松，郑小忠，马 T，等.风化千枚岩填筑路基湿化变形现场试验分析[J].岩土力学，2011，32（8）：2300-2306.
[8] 杜秦文，刘永军，曹周阳.变质软岩路堤填料湿化变形规律研究[J].r土力学，2015，36（1）：41-46.
[9] 左元明，沈珠江.坝壳砂砾料浸水变形特性的测定[J].水利水运科学研究，1989（1）：107-113.
[10] 沈广军，殷宗泽.粗集料浸水变形分析方法的改进[J].岩石力学与工程学报，2009，28（12）：2438-2444.
[11] 卿三惠，黄润秋，曹新文.红层软岩填筑路堤的离心模型试验[J].铁道工程学报，2007，24（2）：41-46.
[12] 严秋荣，孙海兴，邓卫东，等.红层软岩土石混合填料的抗剪强度特性研究[J].公路交通技术，2005（3）：31-35.
[13] 赵明华，刘晓明，苏永华.含崩解软岩红层材料路用工程特性试验研究[J].岩土工程学报，2005，27（6）：667-671.
[14] 杨建国，谢永利.红层泥岩隧道围岩变形规律[J].路基工程，2009（4）：100-101.
[15] 隋永志，苏培东，李作兵.红层软岩滑坡稳定性分析[J].中国西部科技，2010，9（32）：36-37.
[16] 王其海.红层软岩的工程特性及其边坡稳定性研究[D].长沙：长沙理工大学，2011.
[17] 邱恩喜，谢 强，赵 文，等.红层软岩边坡岩体工程特性研究[J].地质与勘探，2007，43（5）：96-100.
关键词：泥水盾构；始发；反力架；地铁施工；
中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：
刘荣华，男，汉族，1977年10月生，2000年7月毕业于西南交通大学铁道工程与施工管理专业，四川安岳县人。
Abstract: With a new round of major cities subway construction speed, slurry shield as a safe, fast and environmentally friendly method of tunnel excavation work, in our city subway construction project has been widely applied. In this paper, a landmark of Guangzhou Metro Line 9 Feieling ~ Huadu Auto City Station Shield Zone, using slurry shield construction process, the reaction frame shield machine control aspects of design and construction and related technical summary of the analysis finishing works for the class type reference.
Keywords: Slurry Shield; originator; reaction frame; subway construction;
引言
随着新一轮全国各大城市地铁建设提速，泥水盾构作为一种安全、快速、环保的隧道开挖工法,在珠三角地区城市地铁建设工程中得到广泛运用。本文以广州地铁九号线一标飞鹅岭～花都汽车城站盾构区间，采用泥水盾构施工过程中，对盾构始发反力架设计及施工环节进行了分析和相关技术总结。
1 工程概况
飞鹅岭～花都汽车城站盾构区间隧道双延米4516.69m，区间起至里程Z(Y)DK0+771.800～Z(Y)DK3+029.800。线路沿双向6车道的风神大道向东前进，先后通过花港大道口、红棉大道路口后，到达位于风神大道上方的花都汽车城站。本区间线路基本沿直线前进，只有两个曲线段，在靠近飞鹅岭站附近曲线半径R=5000m的左转弯曲线长149m，在靠近花都汽车城站附近曲线半径R=2000m的右转弯曲线长211m。线路两侧多为2～5层建筑物，大多数为天然基础。
飞鹅岭～花都汽车城站盾构区间线路纵断面为V形坡，最大坡度为5‰，线路埋深为12～13.5m，隧道顶覆土6～7.5m。本区间始发端头地质情况为：人工填土层、可塑状冲积-洪积粘土层＜4N-2＞、硬塑状冲积-洪积粘土层＜4N-3＞、全风化岩层。
泥水盾构始发过程中，如何确保反力架为泥水盾构机提供足够推力是始发阶段控制的重点。
2 关键设计与施工技术措施
2.1 反力架设计
（1）始发阶段技术参数
盾构机刀盘接触车站连续墙后将盾构机泥水仓内充满泥浆，盾构机切口压力设置为0.6bar，盾构机切削车站连续墙时参数设置为：刀盘转速1～1.2rpm，推进速度为10～20mm/min，总推力为小于8000KN，刀盘扭矩为0.9～1.5MN·m。通过车站连续墙后再加固体中盾构机掘进参数设置为刀盘转速1～1.2rpm，推进速度为20～35mm/min，总推力为小于8000KN，刀盘扭矩为0.6～1.2MN·m。通过加固体后盾构机掘进参数设置为刀盘转速1～1.2rpm，推进速度为25～40mm/min，总推力为小于8000KN，刀盘扭矩为0.4～0.8MN·m。
（2）反力架设计
①反力架设计大样图
反力架正立面图反力架侧面图
② 个部件结构介绍
立柱：立柱为箱体结构，主受力板为30mm钢板，筋板为20mm钢板，材质均为Q235-A钢材，箱体结构截面尺寸为700mmX500mm，具体形式及尺寸见“立柱结构图”。
立柱结构图 下横梁结构图
上横梁：结构为箱体结构，主受力板为30mm钢板，筋板为20mm钢板，材质均为Q235-A钢材，箱体结构截面尺寸为700mmX500mm，其结构与立柱相同。
下横梁：箱体结构，主受力板为30mm，筋板为20mm钢板，材质均为Q235-A，箱体结构截面尺寸为250mmX500mm，其结构如“下横梁结构图”。
八字撑：八字撑共有4根，上部八字撑2根，其中心线长度为1979mm，下部八字撑2根，其中心线长度为2184mm，截面尺寸如“八字程接头结构图”。
八字程接头结构图
立柱支撑：材料均采用直径500mm，壁厚9mm的钢管，内部浇灌混凝土提高稳定性。始发井西侧立柱支撑是2根直撑(中心线长度为3875mm)，始发井东侧立柱是2根斜撑(中心线长度分别为8188mm和4020mm，与水平夹角分别是29度和17度)。
上横梁支撑：材料均采用直径500mm，壁厚9mm的钢管，内部浇灌混凝土提高稳定性，中心线长度分别为4080mm、4141mm、4201mm，其轴线与反力架轴线夹角为15度。
下横梁支撑：材料均采用250X250H钢，每个支撑由2根H钢组成，共6个直撑。
（3）支撑受力计算
①支撑的截面特性
250X250H钢截面特性：弹性模量E=196X105，最小惯性矩=10800/cm4，截面积=92.18cm2。
直径500mm，壁厚9mm钢管截面特性：弹性模量E=205X105，最小惯性矩=41860/ cm4，截面积=138.76 cm2。
②稳定性计算的最大承压力
29度斜撑受力图 17度斜撑受力图
A、西侧立柱后支撑稳定性计算最大承压力
根据欧拉公式：
F==(3.16X3.16X205X105 X 41860)/(2X387.5)2=1427KN
则西侧两根直撑能承受的最大载荷为1427X2=2854KN。
B、东侧立柱后支撑稳定性计算最大水平载荷
8188mm斜撑(水平夹角29度)水平载荷计算：
F2==(3.16X3.16X205X105X41860)/(2X818.8)2=319.5KN
由于水平夹角为29度则其水平承载力F为: 319.5/cos29°=365KN
C、4020mm斜撑水（水平夹角17度）平载荷计算：
F2==(3.16X3.16X205X105X41860)/(2X402)2=1325.6KN
由于水平夹角为17度则其水平承载力为1325.6/ cos17°=1387KN
D、上横梁后支撑稳定性计算
中心线长度分别为4080mm、4141mm、4201mm，其轴线与反力架轴线夹角为15度。此处选用最长支撑来验算。
PE==(3.16X3.16X205X105X41860)/(2X420)2=1214KN
水平夹角为15度则其水平承载力为1214/ cos15°=1257KN
3根后支撑能承受的水平载荷为3X1257KN=3770KN
E、下横梁后支撑稳定性计算
下横梁后支撑是由8根H钢组成，均为直撑，取最长的一根（4189mm）作为计算标准，其最大承载力计算如下：
PE==(3.16X3.16X205X105X10800)/(2X419)2=315KN
8根总载荷为12X315=3780KN
③ 斜撑抗剪强度计算
从受力分析可知，8188mm直径500钢管斜撑抗剪受力最危险，因此我们从该斜撑的抗剪应力计算水平承载能力。
应力计算公式为σ=，而钢材最大需用应力为210MPa
由此计算斜撑最大承载力
F1=2EIX[σ]/L2=2X205X105X41860/8182=256KN
由此力验算水平最大承受推力F=256/ cos29°=527KN，从验算结构可以得出应按轴向抗压强度验算支撑能承受的最大推力。
因此，所有支撑的最大承载力为：2854+365+1387+3770+3780=12156KN
始发最大推力我们设置为8000KN，后支撑满足最大推力要求。
2.2 反力架安装
（1）反力架安装流程
始发架地面组装始发架下井就位、固定反力架下部下井就位、固定用于支撑的4片管片下井，延长站内轨道到管片上盾构机后配套下井拆除管片上轨道，雕出管片，盾构机下井并组装反力架上部下井，与下部组装。
（2）反力架安装施工控制
①反力架的下井组装是分体进行的。在始发架下井就位固定以后，采用汽车吊将反力架下部下井，根据技术确定的位置就位，固定。反力架下部位置的确定应能满足其理论圆中心与盾构机中心重合，以便于安装负环管片时确保与反力架理论圆重合，确保负环管片的位置。
②反力架的上部是在盾构机下井完成组装后，采用汽车吊下井与反力架下部进行组合的。
③负环管片支撑系统采用钢结构反力架，负环管片拼装为直线通缝左线封顶块在1点（时钟点）、右线封顶块在11点（时钟点），拼装时遵循管片端面与钢反力架环面保持平行的原则。本标段始发负环管片数量均为8环，根据始发里程可定出反力架位置。
④支撑系统必须具有足够的强度和刚度，在安装反力架时，必须严格以洞门—始发基座—反力架的相对位置进行控制，反力架两立柱的支座采用预埋钢板焊接连接的方式，控制其表面标高，并且在支座上弹出反力架控制线。
⑤两立柱用全站仪双向校正倾斜度并采用加设钢垫片的方法调整钢反力架环面，使它形成的平面与-7环管片的平面严格吻合。
⑥安装时反力架支撑与车站结构连接部位的间隙要垫实，以保证反力架脚板有足够的抗压强度。
⑦由于反力架和始发架为盾构始发时提供初始的推力以及初始的空间姿态，在安装反力架和始发架时，反力架左右偏差控制在±10MM之内，高程偏差控制在±5MM之内，上下偏差控制在±10MM之内。始发架水平轴线的垂直方向与反力架的夹角＜±2‰，盾构姿态与设计轴线竖直趋势偏差＜2‰，水平趋势偏差＜±3‰。
3 施工效果分析
本次泥水盾构左线已经完成始发，并完成区间100延米掘进，通过跟踪监测，盾构始发过程中，盾构机泥水仓切口压力为0.6bar时，始发掘进总推力为小于8000KN，施工一切正常，反力架各杆件受力均未超过设计值，满足现场施工。
4 结语
在珠三角地区软土地层，在泥水盾构始发前，采用型钢组合反力架，能够安全、快速实现泥水盾构始发。
参考文献：
[1] 翟志国.泥水盾构施工技术《水科学与工程技术》 2009年02期
关键词：多年冻土路基，施工
公路是一种线形构造物。它主要承受汽车荷载和经受各种自然因素的长期影响。路基是公路线形的主体，它贯穿公路全线，并与沿线的桥梁、隧道和涵洞等相连接，路基是路面的基础，它与路面共同承担汽车荷载的作用，路面靠路基来支承，没有稳固的路基就没有稳固的路面。一条公路的好坏主要取决于路基的整体稳定性，足够的强度，足够的水温稳定性。所以，路基是整个公路的线形主体。
一、冻土的概念以及冻土的分类
凡是温度为零摄氏度或负温，含有冰且与土颗粒承胶结状态的土称为冻土。冻土的形成原理是因为土壤里面或多或少的都含有水分，但温度降到零度或零度以下，土壤里的水分就会凝结成冰将土壤冻结，这样就产生了冻土。
1.1根据冻结延续时间可分为多年冻土和季节性冻土两类
多年冻土又称永久冻土，指的是持续三年或三年以上的冻结不融的土层。多年冻土常存在地面下一定深度。其表层冬冻夏融，称季节融化层。多年冻土层顶面距地表的深度，称冻土上限，是多年冻土地区道路设计的重要数据。多年冻土分为两层：上部是夏融冬冻的活动层；下部是终年不融的多年冻结层。多年冻土是寒冷气候（年均气温＜―2℃）区的产物。季节性冻土土层冬季冻结，夏季全部融化，冻结延续时间一般不超过一个季节的称之为季节性冻土。冻土是由土的颗粒、水、冰、气体等组成的多相成分的复杂体系。冻土与未冻土的物理力学性质有着共同性，但因冻结时水相变化及其对结构和物理力学性质的影响，使冻土含有若干不同于未冻土的特点，如冻结过程水的迁移；冰的析出、冻胀和融沉等。，多年冻土路基。这些特点会使多年冻土和季节性冻土对结构物带来不同的危害，因而对冻土路基工程除按一般地区的要求进行设计和施工外，还要考虑季节性冻土和多年冻土的特殊要求。
1.2按冻土的成因分为后生冻土层和共生冻土层两类
后生冻土层。是土层堆积后形成的，特点是含冰量少，多为整体结构或层状结构，具裂隙冰；共生冻土层。是与堆积土层同时形成的，特点是含冰量多，多为层状或网状结构。
二、多年冻土的性质
2.1诊断层和诊断特性：冻土具有永冻土壤温度状况，具有暗色或淡色表层，地表具有多边形土或石环状、条纹状等冻融蠕动形态特征。
2.2形态特征：土体浅薄，厚度一般不超过50厘米，由于冻土中土壤水分状况差异，反映在具常潮湿土壤水分状况的湿冻土和具干旱土壤水分状况的干冻土两个亚纲的剖面构型上有着明显差异。
2.3理化性质：冻土有机质含量不高，腐殖质含量为每千克10―20克，腐殖质结构简单，70%以上是富里酸，呈酸性或碱性反应，阳离子代换量低。
2.4冻土随纬度和垂直高度而变化。无论在南北方向或者垂直方向上，多年冻土都存在3个区：连续多年冻土区；连续多年冻土内出现岛状融区；岛状多年冻土区。这些区域的出现都与温度条件有关。年均气温低于―5℃，出现连续多年冻土区；岛状融区的多年冻土区，年均气温一般为―1～―5℃。
三、多年冻土引起的不良地质现象
由多年冻土引起的特殊工程地质问题，主要有融沉、冻胀和冰椎、冻胀丘、融冻泥流、热融滑坍、热融湖塘、沼泽湿地、厚层地下冰等不良地质现象。融沉是指多年冻土融化，使建在多年冻土区的建筑物地基变形和破坏，主要表现为路基下沉、路基向阳侧边坡和路肩开裂及下滑、路堑边坡溜塌等。冻胀是土体冻结时产生的最重要的物理一力学过程，是因为水由液体变成了固体，体积膨胀增大而产生的，表现为地表的不均匀升高变形。伴随土的冻胀，在建筑基础表面将作用冻胀力，从而产生冻胀变形，严重时将引起路基的破坏。
四、多年冻土路基的施工
4.1 多年冻土路基设计原则：
（1）保持冻结原则
保持基础底部多年冻土在施工和营运过程中处于冻结状态，使用与多年冻土较厚、地温较低和冻土比较稳定的低级或低级土为融沉淀强融沉时，应考虑技术的可行性和经济的合理性。
（2）容许融化原则
容许基底下的多年冻土在施工和使用过程中融化使用过程中融化。，多年冻土路基。，多年冻土路基。A自然融化。宜用于冻土厚度不大、低温较高的不稳定状态冻土及低级土为不融沉或弱融沉冻土。B人工融化。砌筑基础前采用人工融化冻土或挖出换填，宜用于较簿的融沉或强融沉冻土地基。
4.2多年冻土地区路基施工原则
（1）保护冻土原则指应用该原则设计、施工的路基在规定的使用年限内，能保持其热稳定性。即人为上限始终控制在指定的深度范围内，保持其下卧多年冻土的冻结状态。，多年冻土路基。
（2）控制融化原则是指在设计使用年限内允许所设计的路基基底(或边坡)多年冻土逐渐完全融化或产生局部融化，而且经融化下沉变形量计算，可以将融化速率和深度控制在路基稳定性所允许的变形范围之内。
（3）破坏冻土原则是指在设计文件中规定在施工过程中将基底(或边坡)多年冻土融化或清除(全部或达到设计深度)，并将融化后的水份疏干。
4.3多年冻土地区路基工程施工
⑴路基范围内地表的气温的测定
路基施工前，首先测定地表的气温，确定气温是否适合施工，如合适则下令开工，否则不易开工。
⑵地表土的清理与压实
①在路基施工范围内，对有树根的表土必须挖除；
②对含有地表水、淤泥、杂草、腐植土及高原草盖土等路基的地基应清理干净。
③为使路基土方能均匀压实，要求使用平地机或推土机将原地面推平，平整度误差应控制在5厘米之内，地面20厘米以下，压实度应达到90％以上。
④当原地面横坡为1：5.0～1：2.5时，应将原地面挖成台阶，台阶宽度不小于1.0米，原地面横坡陡于1：2.5时，应按特殊路基设计进行处理。
⑤零填方路段，应鉴定土质的好坏，若是土质较差的路段，则应将地面挖除一层，厚度不得小于30厘米，换土填实并进行碾压达到90％以上的压实度。
⑶填方铺筑与压实
①检查确定不同种类填土的最大干密度和最佳含水量
在填筑施工之前，必须对各个取土场做代表性土样的土工试验，用规定的方法求得各个取土场的最大干密度和最佳含水量，以便指导路基土的压实施工。
②检查控制填土含水量
含水量是影响路基土压实效果的主要因素，施工实践表明，当采用12～15t光面压路机时，现场土在略小于室内重型击实试验求得的W1（最佳含水量），易达到较高的压实度。
③分层填筑、分层碾压
分层填土厚度大小与分层碾压，也是影响压实效果的重要因素，一般情况下，用12～15t光面压路机时压实厚度不宜大于20厘米，用重型22～25t振动压路机时，压实厚度不宜大于50厘米。，多年冻土路基。
④全宽填筑、全宽碾压
填筑路基时，应从基底开始在路基全宽度范围分层向上填筑和碾压，特别是路堤边坡部分，必须从下到上予以充分的压实。，多年冻土路基。
⑤加强测时检验
填筑路基时，应分层碾压并分层检查压实厚度和压实度，并严格要求填土压实厚度达到设计要求后方能允许填筑下一层。检查压实厚度和压实度必须采用规范规定的方法进行。
⑥现场压实度质量的评定
严格按照部颁《公路路面基层施工技术规范》中明确规定的标准执行。
⑷挖方路基与边坡
挖方路基的质量控制应注意两方面：即开挖方式和弃土处理。对于弃土处理应从有利于环境保护的角度加以管理。
⑸路基排水设施
①对各类排水设施的几何尺寸、砌筑材料、排水及防渗效果必须及时的进行现场检查。
②对隐蔽工程的施工，应实行旁站监理，同时对施工单位填写的《隐蔽工程记录单》进行现场审核检查，合格与否均应填写《隐蔽工程质量验收单》。
⑹路基支挡工程
①材料要求
材料主要包括片、块石、砂砾、水泥及砂浆。块片石主要检查其抗压强度和尺寸大小是否符合有关规定和设计要求；砂砾了主要检查粒径和纯净率；水泥和砂浆及水应严格检查其标号和水质是否符合有关规定和设计要求，特别是在高寒地区要严格要求，解决执行有关规定和要求，如不符合，应解决制止使用，更换规定的符合设计要求的水泥及水质。
②基础的开挖与基底的处理、检查
在开挖施工之前，应审核施工单位报送的开挖和处理方案，施工过程中应实行旁站监理，严格按照设计方案和规定执行，当遇到特殊的情况时，应及时会同设计、施工各方制定符合实际且合理的方案。
结论
路线通过多年冻土地区，路基应尽量采用路堤形式，其最小填土高度应满足防止翻浆和冻胀的要求，在采取保护多年冻土和限制多年冻土融化深度地段，还应满足防止热融沉陷及控制热融沉陷的要求。路基的排水设施应尽量远离路基坡脚，以防止水流及其渗流影响冻土上限的变化。路基填料应选用保温隔热性能较好的土。以保证路基的强度和稳定性。多年冻土地区修建路基工程技术难度大，意义深远。多年冻土地区施工有效工期短，多年冻土非常娇贵，稍有破坏后果很难设想，因此要快速施工，保护冻土上限不被改变是路基施工的关键。
参考文献：
[1]张贵生,梁波,刘德仁.青藏铁路典型工点多年冻土力学特性研究[J].岩土工程界,2007,10(4):27-29
[2]冉理.青藏铁路多年冻土工程的探索与实践[J].铁道工程学报,2007,(1):32-3
[3]陈方晔.基础工程[M].北京：人民交通出版社.2008.7
[4]包黎明.多年冻土区路基工程对策.科技日报.2003
[5]中华人民共和国行业标准.JTJF80/1-2004公路工程质量检验评定标准.北京：人民交通出版社.2004
