1、-129-巩 琛，相振行：山区高速公路服务区选型研究-128-粉细砂地层浅埋暗挖施工优化及控制措施陈乐军1，张林宏2，冉德钦2*（1.潍坊市交通服务保障中心，山东 潍坊 261061；2.山东省交通科学研究院，山东 济南 250031）摘要：粉细砂地层的浅埋暗挖施工，一直是地铁施工的重点研究领域。由于粉细砂地层自稳性差，暗挖施工极易产生坍塌事故，因此保持开挖土体稳定、控制地面沉降成为粉细砂地层浅埋暗挖施工中最重要的课题。结合粉细砂地层浅埋暗挖工程实例，总结施工优化控制措施，为类似地层的暗挖施工提供一定参考。关键词：粉细砂；浅埋暗挖；土体稳定；控制沉降中图分类号：U455.41文献标识码：ACo
2、nstruction optimization and control measures of shallow buried underground excavation in silty fine sand stratumCHEN Lejun1,ZHANG Linhong2,RAN Deqin2*（1.Weifang Transportation Service Guarantee Center,Shandong Weifang 261061 China;2.Shandong Transportation Institute,Shandong Jinan 250031 China）Abstr
3、act:Theshallow-buriedundergroundexcavationconstructioninsiltyfinesandstratumhasalwaysbeenthekeyresearchfieldofsubwayconstruction.Duetothepoorself-stabilityofthesiltyfinesandstratum,theconstructionofundergroundexcavationisverypronetocollapseaccidents,somaintainingthestabilityoftheexcavatedsoilandcont
4、rollingthegroundsettlementbecomethemostimportantissuesintheconstructionofshallowburiedundergroundexcavationinthesiltyfinesandstratum.Thispapersummarizestheconstructionoptimizationcontrolmeasuresbasedontheexampleofshallow-buriedundergroundexcavationinsiltyfinesandstratum,andprovidessomereferenceforth
5、econstructionofundergroundexcavationinsimilarstratum.Key words:siltyfinesand;shallowburiedandconcealedexcavation;soilstability;controlsettlement.0 引言目前全国已有40多个城市获批建设地铁，由于城市建设的特殊性，浅埋暗挖施工是地铁施工中比较常见的施工方法1。但是浅埋暗挖施工存在着较大的安全风险，尤其是粉细砂土层的浅埋暗挖施工，由于土体的自稳能力差，施工过程中稍有不当极易诱发涌砂、坍塌冒顶、管线破裂、周边建筑物变形等灾难性事故2。如何保证开挖土体安全、
6、降低暗挖施工对周边环境造成的影响成为一个越来越重要的课题。1 工程概况车站出入口的过街通道采用浅埋暗挖法施工，暗挖长度为30.5m，覆土深度为3.54m，开挖地层地面为重要的街道，车流量非常大。图纸中地质勘查为中粗砂，原设计中普通断面采用CD法施工，人防大断面采用CRD法施工。此类施工工法已非常成熟，并在工程实践中得到了大量的应用。暗挖断面情况见图1。超前小导管 323.25，L=1.8 m，29 根环向间距 300 mm，纵向间距为一榀钢格栅间距，30 根，环向间距 3008 150150 钢筋网格栅钢架+C25 喷射混凝土。3003003003003 0004 0003 0004 0006
7、 6008 600bb核心土核心土核心土核心土3003003003002 500 2 3505 4506 8503 4802 770图 1 普通断面和人防大断面/mm过街通道开挖后发现地层均为粉细砂，基本难以看见粗砂和砾石，与勘察地质情况不符。由于粉收稿日期：2023-01-13作者简介：陈乐军（1970），男，山东潍坊人，硕士研究生，高级工程师，研究方向为交通工程。*通讯作者：冉德钦（1986），男，山东菏泽人，硕士研究生，高级工程师，研究方向为交通工程与环保。公路的营运效益。2 所依托项目的服务区选型原则2.1 项目概况本项目路线全长120.421km，位于山东省淄博市境内。路线自K45+
8、000起进入鲁中山区，沿线地形复杂，风景资源丰富。项目共设置互通式立体交叉14处，隧道12座，服务区3处，其中服务区三位于淄博市绕城段，服务区一、服务区二均位于鲁中山区段。2.2 山区服务区选型原则服务区形式应根据服务区功能、规模和现场地形条件等确定。在地形复杂地段，应根据地形条件灵活布置4。场地设计应根据地形条件因地制宜、灵活布置，采用多样的规划方式。山区风景秀丽、旅游资源丰富，必要时可设置单侧集聚型场区，将场区布设于主线一侧的合适区域，通过匝道连接主线。场区集中布置，能够为充分体现地域特色的主题设计及实用、多样化、趣味化的景观设计提供条件。3 单侧服务区示例3.1 正常布设存在的问题本项目
9、互通式立体交叉及隧道密布，留给可供服务区选择的路段少，在服务区合理间距范围内的合适路段少之又少。所能选择的路段地形条件差，难以选出在路线两侧均能够布设场区的路段。调整主线走向以适应服务区的布设，将增加隧道长度、挖方及拆迁量，全线工程规模将大幅增加。3.2 服务区方案3.2.1 服务区一方案在满足相邻服务区适宜间距的条件下，在服务区一布设合理范围内的主线北侧有一区域，等高线较稀疏，地形较平整，地物少，建设条件好，且场区布设后临近河流，风景秀丽。但该路段主线南侧等高线密集，地势陡峭，无法提供足够的建设空间，若强行设置场区，则工程规模大、造价高，对自然环境破坏大，方案可行性差。本着因地制宜的原则，在
10、路线北侧规划布设了单侧集聚型场区，将各种功能及服务集中在一个场区里，通过匝道将上下行车辆均引至主线北侧的场区，见图1。场区集中设置有利于充分利用场区面积。综合楼等设施集中设置，有利于服务区内部充分体现地域特色及景观设计，更好地发挥高速公路服务区“驿站”的功能。图 1 服务区一方案3.2.2 服务区二方案在服务区二与路网相邻服务区的合理间距范围内，在主线西侧有一区域，等高线较稀疏，地形较平整，地方上山道路与山间河流包裹的区域范围与服务区用地规模相适应，适宜服务区建设。而主线东侧为连续山包，无法布设场区。故根据地形、地物条件，以山间道路河流为边界灵活规划布设了单侧集聚型场区，通过匝道连接场区及主线
11、，将上下行车辆均引至主线西侧的场区，见图2。集中设置的服务区周边山清水秀，服务区后侧山坡果园密布，服务区后侧开口，可方便果农进出服务区经营，亦可结合附近的农产品资源，经营特色采摘，进一步发挥高速公路带动地方经济发展的作用。图 2 服务区二方案4 结语高速公路服务区的选址选型不仅受路网服务区布局、相邻出入口间距、主线技术指标等技术规范的限制，还受地形条件及景观资源等因素影响。（1）山区地形复杂、建设条件差，常规布设存在各种突出问题，影响造价、服务区及周边景观。单侧（下转第149页）-131-陈乐军，张林宏，冉德钦：粉细砂地层浅埋暗挖施工优化及控制措施-130-“双碳”背景下城市交通绿色低碳转型发
12、展对策研究朱新建1，曲同庆1，徐 畅1，魏姗姗1，谷洪亮2（1.山东省交通科学研究院，山东 济南 250031；2.山东省交通运输监测与应急处置中心，山东 济南 25002）摘要：推动城市交通绿色低碳转型发展是促进交通运输行业尽早实现碳达峰的重要内容。在分析城市交通发展现状的基础上，结合城市交通用能结构现状，合理预测未来城市交通碳排放趋势，从用能结构、出行结构、能效标准等方面提出绿色低碳转型发展对策。关键词：城市交通；发展现状；绿色低碳；对策研究中图分类号：U121文献标识码：AResearch on the strategy of green low-carbon transformatio
13、n development of urban transport under the“double carbon”backgroundZHU Xinjian1,QU Tongqing1,XU Chang1,WEI Shanshan1,Gu Hongliang2（1.Shandong Transportation Institute,Shandong Jinan 250031 China;,2.Transportation Surveillence and Emergency Response Center of Shandong Province,Shandong Jinan 250002 C
14、hina）Abstract:Promotingthegreenandlow-carbontransformationdevelopmentofurbantransportisanimportantcontenttopromotethetransportindustrytoachievecarbonpeakassoonaspossible.Basedontheanalysisofthecurrentsituationofurbantransportdevelopmentandthecurrentsituationoftheenergyusestructureofurbantransport,th
15、ispaperreasonablypredictsthefuturecarbonemissiontrendofurbantransport,andproposescountermeasuresforgreenandlow-carbontransformationdevelopmentfromtheaspectsofenergyusestructure,travelstructureandenergyefficiencystandards.Key words:urbantransportation;currentsituationofdevelopment;greenandlowcarbon;s
16、tudyoncountermeasures0 引言交通运输行业是化石能源消耗和碳排放的重点领域，是仅次于工业、建筑之后的第三大碳排放源，其产生的二氧化碳排放量约占我国全社会碳排放总量的10%1。随着经济和社会的快速发展，交通运输碳排放总量从2005年的3.4亿t增长到2020年的10.2亿t，年均增速约为5.8%2，已成为温室气体排放增长最快的领域3-4。目前，我国交通运输行业还处于较快的发展阶段，交通运输需求仍呈现增长态势，且用能结构仍以石油等化石燃料为主，碳达峰时间有较大的可能相对滞后于其他行业5。随着我国城镇化率的不断提高，城市交通（主要指以城市轨道交通、公共汽电车、出租汽车为代表的公共
17、交通和以私人小汽车为代表的私人交通）载运工具保有量和客运量呈现较快的增长速度，产生的碳排放量也随之增加，已成为目前城市治理的重要议题。据测算，城市交通产生的碳排放量约占交通运输碳排放总量的33.67%6。在此背景下，加快城市交通绿色低碳转型发展对于促进交通运输行业早日实现碳达峰、改善城市居住环境具有重要意义。1 城市交通发展现状分析1.1 公共汽电车发展现状20102020年，全国公共汽电车保有量呈现逐年增加态势，由2010年的42.05万辆增长至2020年的70.44万辆，年均增长6.75%。由于地铁、出租汽车和私人小汽车的快速发展，公共汽电车客运量呈现出先升后降的趋势，见图1。基金项目：山
18、东省交通运输厅科技计划项目，山东省交通运输领域碳达峰实现路径研究，项目编号：2022BH03。收稿日期：2022-12-05作者简介：朱新建（1994），男，山东济南人，硕士研究生，工程师，研究方向为交通运输规划与管理。细砂的自稳性极差，如按原图纸方案施工，存在很大的安全风险。经过对现场情况的分析，并经设计方同意，对开挖措施进行了优化。2 土体开挖措施为保证开挖面的稳定，尤其是拱顶及掌子面的土体稳定，需要采取积极措施。除了拱顶打设注浆小导管外，要将整个开挖掌子面按梅花形间距300300打设注浆小导管，长度1.5m，每两榀打设一次，适当增大注浆量，确保注浆的扩散半径。增加上台阶核心土的面积，除保
19、证格栅拱脚正常施工外，将中隔壁一侧的核心土全部保留，并将中隔壁在核心土的高度处二次截断，把核心土与上台阶部分土体和中隔壁进行再次施工，大幅减小掌子面的开挖面积，增加掌子面土体的整体稳定。将原设计的中隔壁格栅变更为中隔壁工字钢，型号I20a，工字钢在截断施工时施工更方便快捷，同时在截断处衔接时更容易控制。经设计测算，受力完全能满足安全要求。工字钢在中隔壁拆除后经清理还可二次利用，减少了材料的浪费。将标准断面变更为CRD法施工，为上台阶的施工增加了坚固的施工平台，减少了对上台阶细砂土层的踩踏，更增加了初支施工的整体稳定性。下台阶施工由于开挖高度大，又需要快速将格栅整体成环，以确保开挖断面整体施工安
20、全，经过统筹考虑在格栅侧墙位置、中隔壁位置打设部分注浆小导管，在下台阶开挖面按梅花形间距500500打设注浆小导管并注浆，长度1.5m，每两榀打设一次，以保证下台阶格栅安全施工。及时对拱顶、掌子面处超前注浆小导管进行超前注浆，将土体进行预加固，适当加大注浆量，避免开挖时土体松散和滑落。格栅架设完毕后，及时喷射混凝土，以免开挖面空悬时间过久，发生土体失稳的情况3。3 土体开挖措施除保证土体开挖安全外，控制地面沉降也是施工的重点。由于前期开挖施工已经对原状土进行了多次扰动，势必会增加地面沉降控制的难度和风险。为保证地面沉降控制在安全范围，需要采取特定措施。在架设格栅的拱脚处，清理出松散的土砂，并在
21、拱脚位置垫上坚实的木板，增加拱脚处格栅与土体的受力面积，并快速对拱顶和掌子面喷射混凝土，完成封闭施工。适当减少上台阶的施工长度，在保证施工空间的前提下，尽快实现格栅封闭成环，保证开挖隧道整体的稳定性，减少大幅沉降发生的风险4。对已经封闭成环的格栅及时进行背后回填注浆，填充初支施工背后的空隙和空洞。一般情况隧道初支背后回填注浆都在隧道初支施工贯通后进行，但为了保证路面的安全，减少地表沉降，尽早进行非常必要。由于暗挖通道上的路面为重要交通道路，车流很大，覆土埋深又浅，为确保施工安全，适当采取了车辆限行措施，禁止载重货车驶入该段道路，并安排安全人员24h不间断巡视，如发现安全情况第一时间通知相关部门
22、。二衬施工拆除中隔壁时，采取分段拆除的方式，在必要的情况下进行换撑，直至二衬施工完毕再拆除下一段，避免大范围拆除中隔壁造成暗挖初支出现受力失稳的情况。加强暗挖通道的施工监测，主断面主要进行地表沉降、拱顶下沉、水平收敛、底部隆起等监测工作，直至暗挖二衬施工完成。施工监测项目、布置及检测频率见表1。表 1 现场监控量测项目观测名称方法及工具断面距离频率测量控制值警戒值110 d1120 d21 d 二衬施工完成地质及支护观察观察、描述每个施工周期开挖及支护后立即进行洞内收敛收敛仪510 m2次/d1次/2 d2次/1周20 mm14 mm拱顶下沉精密水准仪、钢尺510 m2次/d1次/2 d2次/
23、1周30 mm21 mm地表沉降精密水准仪中线两侧16 m范围2次/d1次/2 d2次/1周30 mm21 mm底部隆起精密水准仪、水准尺510 m2次/d1次/2 d2次/1周20 mm12 mm按照设定控制值，进行监测管理，当发现监测物理量接近或超过警戒值或控制值时，应立即报告并采取应急补救措施。4 结语通过一系列优化措施，开挖过程保证了土体稳定，同时很好地控制了地面沉降，使施工按计划安全完成。在出现土层地质变化的情况下，未进行大的设计变更，通过局部优化、增加有效措施，顺利完成了施工任务。与原设计相比，施工成本并未发（下转第136页）-137-赵子雪，王洪革，冉德影：“双碳”背景下交通运输
24、行业电能相关技术及应用-136-沧州市“十四五”期交通运输发展重点的若干思考王久亮（河北省交通规划设计研究院有限公司规划咨询分院，河北 石家庄 050011）摘要：沧州市提出要大做沿海文章，着力打造沿海率先发展创新示范区和环渤海地区重要的现代化工业城市1，这要求沧州交通运输行业发挥开路先锋作用，坚持问题导向和目标导向，总结成绩的同时找准不足，整理思路的同时明确任务，加快构建安全、便捷、高效、绿色、经济的现代综合交通运输体系，为促进沧州经济社会高质量发展、打造沿海强市提供有力支撑。关键词：十四五；交通运输；沧州市；沿海经济中图分类号：F511.0文献标识码：AConsideration on t
25、he development of transportation in Cangzhou during the 14th Five-Year Plan periodWANG Jiuliang（Hebei Provincial Communications Planning,Design and Research Institute Co.,Ltd.,Hebei Shijiazhuang 050011 China）Abstract:Cangzhouhasproposedtomakegreateffortstobuildaninnovativedemonstrationzoneforcoastal
26、developmentandanimportantmodernindustrialcityintheBohaiSearegion,whichrequirethetransportationindustryinCangzhoutoplaytheroleofpioneer,adheretotheproblem-orientedandgoal-oriented,summarizetheachievementswhileidentifyingtheshortcomings,organizetheideaswhileclarifyingthetasks,andacceleratetheconstruct
27、ionofasafe,convenient,efficient,greenandeconomicmodernintegratedtransportsystem,providestrongsupporttopromotethehigh-qualitydevelopmentofCangzhouseconomyandsocietyandbuildastrongcoastalcity.Key words:the14thFive-YearPlan;transportation;Cangzhou;coastaleconomy0 引言交通运输是国民经济中基础性、先导性、战略性产业和重要服务性行业，是现代化经
28、济体系的重要组成部分，是构建新发展格局的重要支撑，是服务人民美好生活、促进共同富裕的坚实保障。为落实加快建设交通强国总体要求，构建安全、便捷、高效、绿色、经济的现代化综合交通运输体系，支撑保障新时代全面建设经济强市、美丽沧州，有必要对沧州市交通发展现状问题及未来重点做专题研究。1 沧州市发展现状分析评价“十三五”时期，沧州市经济和交通运输发展取得显著成绩。“十三五”末，全市国民生产总值达到3700亿元，在全省地市中位居第三位（仅次于唐山、石家庄），同比增长4.1%。交通运输行业也取得突出成就，为经济社会发展提供了坚实的支撑保障，同时也存在一些突出问题。1.1 港口带动能力不断增强，但功能结构仍
29、需优化完善“十三五”期间，黄骅港累计完成基础设施投资70.48亿元，新增码头泊位5个，新增通过能力1930万t，2020年货物吞吐量首次突破3亿t大关，达到3.01亿t，年均增速5.3%，连续三年排名国内沿海规模以上港口前十位，黄骅港历年港口吞吐量增长情况见图1。对外开放向纵深推进，开通至东南亚及南亚直航国际航线，并与德国杜伊斯堡港、荷兰鹿特丹港建立战略合作关系，将港口业务逐步向“一带一路”沿线国家延伸拓展。正式开通黄新欧集装箱国际班列，成为环渤海港口群中第一个开通西向经新疆到欧洲集装箱国际班列的港口，腹地不断向“一带一路”沿线延伸。临港产业加速聚集，以收稿日期：2022-03-15作者简介：
30、王久亮（1985），男，河北唐山人，硕士研究生，高级工程师，研究方向为综合交通规划及政策研究。染严重。随着我国高速公路的快速发展，能否安全可靠地提供电力对高速公路施工有着极大的影响。某高速通过布设集中电网解决施工用电问题，项目施工期总用电量约为9960.48万kWh，根据交通运输节能减排项目节能减排量或投资额核算技术细则（2016年度）计算，公路施工临时用电通常采用200kW或250kW柴油机，每千瓦时消耗柴油0.22kg，则本项目替代柴油量为21913.06t，折合标油量为22351.32t，折合CO2量64772.22t。施工期用电应与运营期用电统一考虑，本着“永临结合”的原则实施。施工期
31、集中供电替代柴油发电机发电，减少柴油燃烧产生的大气污染，节能减排效益显著；供电稳定，有利于与供电部门协调，减少停电和供配电故障的次数，集零为整，降低管理运营成本，提高经济效益。实现交通基础设施与电能设施统筹布局规划建设，提高设施利用效率，减少碳排放，降低能源与资源消耗。4 隧道节能照明按照国家建设节约型社会的要求，有必要采取节能照明措施6。许多高速公路都设有隧道区，隧道施工中，为保证工程进度，实现夜间施工需求，某高速的隧道部分照明灯具采用2511盏节能灯或LED灯替代常规的钠灯，既减少了整个施工期的照明能耗，又保证了施工安全与工程质量，施工期全线2511盏节能灯共节电108.4万kW h，折合
32、357.72t标煤。运营期的隧道照明也是能源消耗的重要环节，某山区高速共 162 条隧道，照明主要以“高压钠灯+人工控制”为主，使用年限久、能耗高且照明亮度不均匀。通过改造，将隧道内的传统高压钠灯全部更换成LED灯具，并使用PLC设备和智能调光系统，实现回路、单灯等多种控制模式，在确保亮度达标的前提下大幅降低能耗。据第三方检测机构统计分析，照明灯具节能改造完成后，同等照度下节能率超过70%，节能量折算标煤每年约10000t，年减少碳排放约40000t，每年预计可节约电费5000余万元。5 结语船舶岸电技术能减污降碳，节约成本，在国家政策的支持下，全国各地众多工程实践取得良好效果；太阳能光伏发电
33、技术在高速公路服务区与收费站等沿线设施屋顶与车棚、路基边坡得到广泛应用，使用风光互补供电的机电系统设施设备，为交通基础设施提供可靠的绿色清洁能源；公路施工集中供电模式供电稳定，节约管理运营成本；隧道节能照明直接节约了大量电能，实现了节能减排的目的。大力提升交通运输行业的电能能源低碳化、高效化、集约化发展水平，有利于推动实现我国碳达峰、碳中和战略目标。参考文献：1 冉德钦,赵子雪,刘文君,等.交通运输行业碳达峰碳中和政策分析J.青海交通科技,2022,34（2）:1-4,19.2 祝亮亮.船舶岸电电源系统的建模与仿真研究D.大连:大连海事大学,2016.3 刘纯,唐苇苇,姚建新.国内外码头岸电系
34、统技术应用及发展综述J.水运工程,2020（5）:173-176,234.4 俞晓.到港船舶使用岸电的环境效益和经济效益研 究D.上海:复旦大学,2013.5 李瑞丽,刘瑛,李波.氧化法脱除重油催化裂化柴油中的硫化物J.化工进展,2013（8）:1813-1817.6 逄亮,孙伟光,王铁军.浅谈高速公路节能照明J.黑龙江交通科技,2009,32（3）:122-123.（上接第130页）生大的改变。在施工中由于严格执行了“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测、控沉降”的二十一字施工原则，在施工工序上坚持“开挖一段，支护一段，封闭一段”的基本工艺，使得粉细砂地层浅埋暗挖施工安全顺利完成。参考文献：1 徐明.关于浅埋暗挖法技术及其在地铁建设中的应用J.建材与装饰,2018（46）:255-256.2 王景彪.浅埋暗挖隧道施工地面沉降控制研究J.工程技术研究,2020,5（23）:152-153.3 郑玉明.单线无砟隧道格栅钢架支护全断面开挖一倍洞径初支成环快速掘进技术J.建筑工程技术与设计,2018（14）:779-780,1553.4 王薇,潘文硕,卞家胜,等.城市地下公路隧道浅埋暗挖施工方法优化及应用研究J.现代隧道技术,2017,54（5）:209-216.
