软土地区地铁隧道工程论文

摘要：目前，随着中国城市化进程的加快，高层建筑越来越多，基坑工程也越来越多，往往靠近地铁隧道。基坑开挖引起的土体应力释放会对邻近的隧道产生一定的影响。隧道变形过大会导致支护结构开裂、隧道渗水等问题。严重时甚至危及行车安全，对人身安全构成极大威胁。因此，在深基坑开挖过程中，相邻隧道的变形分析和安全评价是非常重要的。下面是小编为大家整理的《软土地区地铁隧道工程论文(精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！

软土地区地铁隧道工程论文 篇1：

不良地质超近距侧穿既有线盾构施工工艺研究

【摘 要】城市轨道交通是现代化程度较高的城市地区中存在的路权专有、高密度、高运量的城市轨道交通系统，伴随城市轨道交通的发展，城市地下交通的立体网络愈发密集。为保障地下立体网络的连续性和城市规划的合理性，同时方便乘客换乘，实现多元化交通体系的紧密衔接，地铁隧道施工中常涉及构筑物的上跨、下穿、侧穿情况。对于近距离侧穿既有运营线地铁隧道或其它构筑物是目前城市轨道交通施工中的一个重难点，尤其是在超近距侧穿既有线的工况下，处理好运营线路运行的连续性和在建线路施工的稳定性之间的问题显得尤为重要，即在保障既有线安全不间断运行的情况下，确保与超近距既有并行的线在建线路盾构施工的连续稳定。

为深入研究并解决类似工程问题，以武汉地铁16号线老关村站—国博中心南站区间施工为参考案例，该区间的地质情况为长江Ⅰ级阶地，同时建设施工隧道与既有运营线水平超近距并行。对该案例的研究有助于为后续类似工程施工提供经验参考，并通过实际案例全方位立体化展示出超近距既有线盾构施工研究的重点。

【关键词】超近距 不良地质 既有线 侧穿 注浆 监测 盾构施工

城市轨道交通是缓解交通压力，实现地上、地下立体化交通系统的关键组成，为人们的快速出行提供了便利条件。伴随城市轨道交通的飞速发展，地铁网络交织越发密集，相邻、并行、上跨、下穿类隧道施工近年也越发普遍。为减少对原有构、建筑物的拆改，城市轨道交通的超近距施工也成为现阶段研究的重点之一。对于城市轨道交通系统而言，施工过程消减既有线运营时对超近距盾构施工的扰动影响、减弱地铁动荷载对施工掌子面的扰动、保证地铁连续运行的条件下，控制好盾构施工质量以及确保既有运营线路的中心轴线不发生位移、运营中的隧道横断面的不产生较大变形。

一、研究背景

由于城市轨道交通发展历史相对其他交通体系而言发展历史较短，发展初期地下空间资源充足，很少涉及与既有建筑或者运营线路的超近距侧穿施工。伴随着轨道交通的发展，地下空间的开发逐渐受到限制，为确保地铁线路交叉运营的便捷性，国内较多区域的地铁隧道施工遇到侧穿既有建筑和运营线路的情况也更加频繁。在国内关于不良地质超近距侧穿既有线和构筑物的隧道施工研究体系还不够系统全面，该类研究能够为后续地铁建设或者类似工况实践提供给可以参考的有效经验，专门对城市轨道交通的不良地质侧穿既有线盾构施工展开研究。

本文章以处于长江Ⅰ级阶地武汉地铁16号线老关村站—国博中心南站区间为典型研究案例，并对其施工工艺和方法进行汇总提炼。

二、实践案例

（一）工程概况

老關村站-国博中心南站区间采用盾构法施工，从老关村站始发，国博中心南站接收。左线长1373.146m（含短链2.801m），右线长1375.967m。水平线间距16.2～25.9m，区间隧道覆土厚度为8.67～19.73m，最大下坡坡度24‰，最大上坡坡度16‰。其中，在建线路设计的左线隧道外皮距离已运行隧道结构外皮的水平最小净距约6.8米。

本区间工程位于武汉市蔡甸区境内，本场地属埋藏型长江Ⅱ级阶地，上部为长江I级阶地覆盖，地面标高21.2～29.38m，地势平坦。隧道顶覆土8.67～19.73m，最大下坡坡度24‰，最大上坡坡度16‰。区间隧道穿越地层主要为淤泥质粉质粘土层、粘土层、粉质粘土、粉土与粉砂互层和粉质粘土夹粉土、粉砂层。

（二）水文地质

该区间内涉及在建线路的场地内地下水主要为上层滞水和孔隙承压水。勘察期间测得上层滞水水位埋深0.5～4.0m。孔隙承压水主要赋存于微透水的淤泥质粉质粘土和粘土，埋深6.7～23.5m，相应标高5.9～15.4m;含水层底板埋深23.2～36.1m，相应的标高为-1.5～-6.7m;含水层厚度4.0～24.7m。实测地下水位埋深0.7～4.4m，水位标高18.5～21.2m，承压水头5.9～19.9m。

（三）施工重难点

武汉地铁16号线老关村站—国博中心南站区间始发站处于长江Ⅰ阶地，掘进断面位于淤泥质土层中，对于庞大的盾构机和管片荷载不具备良好的承载力，隧道局部极易发生不稳的下沉或上浮现象。其次，在其始发端毗邻较近的是已投入运行的武汉地铁6号线，两区间线路处于并行状态，且水平最小净距离为6.8m，在建隧道的施工对于已建成运营的线路存在潜在危害。从施工地质和周边环境来讲，整体施工处于极其不利的施工环境。

因此，解决不良地质对盾构施工质量的影响问题，并且保证超近距既有运营线路的运行稳定和安全成为此类工程研究的重难点。

三、关键技术工艺

长江I级阶地超近距离侧穿既有运营地铁线路盾构施工关键技术包括两个方面，一是洞内加固措施，二是自动化监测。

为确保区间掘进时保护既有线不受盾构机施工的影响，在加强监测的同时，盾构机通过期间加强洞内注浆加固。减小对既有线6号线的扰动，保证平稳、匀速通过。在进行洞内注浆时，应进行注浆工艺试验，为后续注浆施工提供经验，总结注浆工艺流程，控制注浆参数。

超近距离注浆能够确保盾尾附近扰动后的松散地层空隙能够得到及时充填和加固，达到抑制沉降甚至零沉降效果。

（一）盾构机操作的控制

在盾构掘进过程中，盾构机姿态应符合设计要求和施工规范，但由于不同部位掘进千斤顶参数设定的偏差引起掘进方向的偏差。同时由于盾构表面与隧道间的摩擦阻力不均匀，开挖掌子面上的土压力以及切口环切削欠挖地层引起的阻力不均匀，也会引起一定的偏差。为防止盾构机姿态不好而造成地层损失，可运用导向系统和分区操控推进油缸对盾构姿态进行实时监控。

在确保盾构正面沉降控制及既有运营线隧道稳定良好的情况下，使盾构均衡、匀速、连续施工，盾构姿态变化不可过大、过频。推进时不急纠、不猛纠，多注意测量盾尾间隙，相对区域油压的变化量随出渣量和千斤顶行程逐渐变化，以减少盾构施工对地面及既有线运营的影响。

（二）同步注浆控制

在侧穿既有运营铁路线路盾构施工过程中，其浆液性能要求高于正常掘进段，通过在实际施工过程中优化浆液配合比，确定配合比如下：

在侧穿既有运营铁路线路盾构施工过程中，注浆压力不宜过大，应低压勤注，注浆压力一般控制在2.5-3bar。以此配比进行注浆可以确保浆液填充饱满，避免隧道断面发生变形和下沉上浮现象，从而保证了隧道的整体稳定性。

此外，注浆前检查注浆泵压力工作系统是否正常，從管片对称位置依次注入，保证管片不发生偏移和错台等;二次注浆正常情况下用单液浆进行，二次注浆一般每5-10环注浆一次，注浆压力控制在0.3～0.5MPa。及时关注压力显示的变化过程，保证注浆系统顺畅，避免因耽搁时间过长造成浆液凝固而难以清理的现象。

（三）洞内深孔注浆控制

洞内加固段管片应增加注浆孔，每环管片增加20个注浆孔，每环共计26个注浆孔，注浆管采用?32mm钢花管，钢花管壁厚3.5mm。注浆压力0.3～0.5Mpa，实际注浆压力应根据现场注浆情况而定，避免盲目注浆，时刻注意压力表，扩散半径不小于0.7m。

此外，注浆前检查注浆泵压力工作系统是否正常，从管片对称位置依次注入，保证管片不发生偏移和错台等;二次注浆正常情况下用单液浆进行，二次注浆一般每5-10环注浆一次，注浆压力控制在0.3～0.5MPa。及时关注压力显示的变化过程，保证注浆系统顺畅，避免因耽搁时间过长造成浆液凝固而难以清理的现象。

四、动态实时监测

在武汉地铁16号线老关村站—国博中心南站区间施工过程中，除了为采取较为稳妥的施工工艺和技术，还为防止运营线路出现变形采取了实时动态的自动化监测的举措，针对性的对在运营线进行多断面沉降量、中轴线水平位移量、隧道拱顶沉降量、隧道净空收敛变形量以及道路路面高程变形量进行多维度的监测分析，为施工的进行加上了一道安全保险。

变形监测采用自动监测系统，实时提供盾构隧道结构在三维方向的局部范围和隧道整体的变形监测数据信息，并提供轨道是否偏移和隧道轴线是否变位的监测数据。通过对地铁隧道结构的监测，掌握16号线老国区间施工过程中既有线地铁隧道的变形情况。对地铁运营线路的自动化监测一般情况下1次/12小时，当施工影响较大或出现变形超过控制值的60%时，进行连续监测不低于1次/8小时。

隧道掘进前开始埋设监测点，采集初始数据，隧道掘进通过后持续监测2至3个月，并且数据稳定后停止监测。随着16号线区间掘进进度，对既有线区间监测范围不断向前推进。

在检测过程中设立预警机制，确定监测项目警戒值，明确科学合理的监测设备及点位平面布置情况。

在被监测的隧道全长约1400米范围内根据实际情况具体分为左线线区和右线线区安装测量机器人和测点。

基准点：左线和右线基准点分别为8个，2个在远离变形区域的大里程方向，2个在远离变形区域的小里程方向，即布设在两侧的车站里。

工作基点：每隔300左右，布设2个工作基点，将两侧的全站仪进行串联起来。

变形监测点按有关设计要求的断面布设（断面布点示意图如下所示），每个断面在轨道附近的道床上布设两个沉降监测点，中腰位置两侧各布设两个监测点，拱顶布设1个监测点，即每个监测断面布设5个监测点。

五、实施效果评价

（一）既有线运营效果

通过采取增加超近距深孔注浆的方法和自动化监测的双重措施，有效削减了超近距施工线路对并行既有运行线的位移和变形，保证了运营线路隧道的横断面不发生较大变形。通过施工措施阻断施工给运行地铁带来的不利干扰，保障了线路运营的连续性和安全性。同时，确保了对周边道路的安全，为在建线路的施工提供了有力支撑，为16号线的整体线路的通车节省了工期，取得里极大的经济效益和较高的社会效益。

（二）施工工程质量效果

该施工工艺确保了施工过程不发生中断，减少了盾构机停机后二次启动对地质扰动带来的危害，同时削弱了施工对于土地的扰动，提升了施工效率。通过建立起三维立体化的监测系统，采取施工与监测多措并举的方法，为工艺的实施提供了多重保障，极大限度规避了地面沉降和隧道变形的发生，对于工程的施工质量取得良好效果，并受到建设单位和业主的一致好评。

（三）工艺工法总体评价

本工法针对长江I级阶地软土地层、富水粉质粘土夹粉土粉砂层取得较好的技术效益。其次，极大降低了盾构施工对既有运营线路的影响，减少了周边建筑物的沉降，确保了周边道路安全，取得了极大的社会及经济效益。同时，采用自动化监测，相比传统监测方法极大简化了测量手续、减轻测量人员的工作量，实时准确获取监测数据，取得较好的技术效益。

六、总结

武汉地铁16号线侧穿超近距既有线地铁施工案例充分说明通过洞内注浆加固措施可以对隧道所处不良地层进行高效加固，减少掘进、运营期间隧道沉降变形以及对既有运营线路的影响。同时，采用既有运营地铁线路自动化监测技术可以在不影响既有运营线路运营条件下，实时提供盾构隧道结构在三维方向的局部范围和隧道整体的变形监测数据信息，并提供轨道是否偏移和隧道轴线是否变位的监测数据。

通过对不良地质条件下超近距侧穿既有线的施工工艺的研究，在社会、经济、环保方面带来了可观的经济效益，在类似的工程中具有极大的推广价值。

参考文献

[1]《长江一级阶地隧道盾构施工溶岩塌陷防治措施》，吕延豪、孙雪兵、王金龙编著，人民长江，2020

[2]《不同地质条件下盾构法施工沉降影响》，袁孝蓓、李俊才、张鹏、戴屹立编著，南京工业大学学报（自然科学版），2019

[3]《长江Ⅰ级阶地条件下盾构穿越既有运营国铁群关键施工技术》，胡涛编著，中外建筑，2015

[4]《软土盾构超近距侧穿桥墩桩基的变形传递分析》，奚晓广、何君佐、廖少明、孙九春、周文锋编著，地下空间与工程学报，2021

[6]《盾构近距离下穿暗挖隧道施工控制技术》，汤海艳编著，建筑技术开发，2021

[7]《自动化监测技术在地铁盾构下穿铁塔中的应用》，周文斌，工程技术研究，2021

[8]《盾构工程穿越既有地铁结构变形影响分析》，聂佳珊、彭华、马文辉，工程建设与设计，2021

作者：杨晨光

软土地区地铁隧道工程论文 篇2：

临近地铁隧道的软土深基坑施工影响分析

摘要：目前，随着中国城市化进程的加快，高层建筑越来越多，基坑工程也越来越多，往往靠近地铁隧道。基坑开挖引起的土体应力释放会对邻近的隧道产生一定的影响。隧道变形过大会导致支护结构开裂、隧道渗水等问题。严重时甚至危及行车安全，对人身安全构成极大威胁。因此，在深基坑开挖过程中，相邻隧道的变形分析和安全评价是非常重要的。

关键词：深基坑开挖;地铁隧道;数值模拟

引言

在深基坑开挖过程中，很难避免地铁隧道原有的平衡和地应力的再分配。因此，深基坑开挖会对地铁隧道的内力产生较大影响，甚至会导致地铁隧道的变形。地铁隧道变形的标准控制仍然比较严格。最大位移不超过20mm，隧道回弹不超过10mm。因此，寻找有效的方法来减少深基坑开挖对地铁隧道的影响是非常重要的，在深基坑开挖中，应充分考虑对地铁隧道的影响，并进行合理的设计和规划。

1临近地铁隧道的软土深基坑施工内容

地铁作为现代城市的主要交通干线，其安全性非常重要。然而，随着城市建设和发展的需要，地铁隧道在使用阶段不可避免地会受到各种工程活动的影响。邻近地区的工程活动是影响隧道的常见因素，包括建筑物基坑开挖。地铁在中国发展较晚，只有少数城市有地铁，大规模的城市建设在近10年才兴起。因此，解决城市建设与发展与地铁保护之间的矛盾，对于理论研究和工程实践都具有重要意义。近年来，一些学者对地铁基坑工程的实际情况进行了一系列的研究：以地铁基坑工程的实际情况为基础，基于基坑工程施工对周边建筑和地铁隧道的影响，阐述了基坑工程中应考虑的环境影响，分析总结了一些有效的处理措施和解决方案，提出在勘察和初步设计中应充分考虑各种影响因素;以基坑工程下的既有隧道防护为工程背景，结合软土基坑隆起变形和软土卸载模量的残余应力法，本文探讨了基坑支护措施及基坑工程时空效应的施工方法，以控制民用建筑基坑下仰拱隧道的抗拔变形。

2软土基坑变形机理研究

在基坑开挖过程中，基坑开挖面受荷载的影响，基坑底部容易发生向上土体位移。同时，也会导致挡土墙在两侧压差的作用下发生水平位移，导致墙外位移。在这种情况下，开挖基坑时，由于基坑底部的隆起和挡土墙的位移，容易引起周围地层移动。此外，在基坑支护结构施工中，基坑开挖引起的漏失、漏失等安全事故通常是基坑變形。结合复杂的地质情况对影响基坑开挖变形的因素进行简单分析。通过对工程项目区域的地质、水文以及施工项目复杂性的分析，可将影响基坑开挖变形的主要因素氛围以下几个方面：（1）围护结构。围护结构包含围护墙体的厚度、支撑体系的刚度以及实际的插入深度等。支撑平面的刚度通常较强，而基坑变形的程度一般取决于EI/h4（EI为刚度;h为支撑竖向间距），也就是说支撑的道数对变形效果的控制比较明显。而在围护结构中，墙体插入的深度越大其抗隆起的稳定系数就越高，特别是在软土地区，合理地提升插入深度能够有效地减小墙体以及墙体周边地层的位移。（2）加固地基。在基坑开挖过程中，合理地在基坑中增加坚实的地基，可以有效地提高土体的强度和刚度，从而有效地控制基坑周围地层的位移。此外，还有其他因素。例如，在基坑开挖过程中，一旦出现渗水和流沙，周围的地层就会受到干扰，基坑变形。因此，当面对受保护对象时，可采用跟踪灌浆或预加固等措施防止其发生。

3工程概况

在项目建设中，它位于城市繁华地区，将涉及主要交通道路。它非常靠近项目东部的地铁3号线。本工程总开挖面积为4339.34㎡.基坑的整体形状为矩形。整个基坑的总长度约为90米，基坑的整体宽度约为55米。如果在基坑施工过程中对地铁隧道的影响没有充分考虑，就会产生很大的负面影响。本工程总开挖深度为22.8m。基坑东侧与地铁隧道平行，最近距离约为9m。因此，应更加重视整个项目东部的建设，并成为重点保护部分。

4电缆隧道结构特点和破坏形式

在缆索顶进隧道施工过程中，通过在基坑后座支撑的液压千斤顶将管接头推到土层中，同时将管接头中的土体挖出运输。当第一段管道被顶入土层时，继续第二段管道的顶进施工，直到电缆隧道完工。与传统的轨道交通顶管隧道不同，电缆顶管隧道一般采用插座式，整体刚度小，抗干扰能力差，隧道内高压电缆及电缆支架敷设密集。在实际工程中，电缆顶管隧道的建设与城市其它基础设施建设呈现密集交叉的相互关系，易受到其它施工活动的影响，尤其是基坑施工导致既有隧道的变形和其结构内力的重分布将可能会引起电缆隧道的损坏。在实际工程中，电缆顶进隧道的施工与其他城市基础设施建设呈现出密集的交叉关系，容易受到其他施工活动的影响。特别是，既有隧道的变形和基坑施工引起的结构内力的重新分布，可能会引起电缆隧道的损坏。一般来说，基坑施工对既有电缆顶管隧道的干扰作用主要体现在接头前后接头的压缩和碰撞损伤以及管接头的过度变形引起的裂缝。因此，研究基坑开挖引起的既有电缆顶管隧道衬砌结构的内力变化和截面变形问题显得尤为重要。因此，在不同工况下，以上海典型软土为代表，利用PLAIXS2D有限元软件对基坑开挖对软土地区既有电缆顶进隧道衬砌结构内力变化和横截面变形的影响规律进行了分析。

5基坑施工方案及变形控制措施

5.1优化基坑设计

为有效控制淤泥质软土基坑开挖中的变形情况，尤其是针对淤泥质黏土的基坑开挖，必须要注重对基坑设计的优化。首先，要确保围护结构具有足够的插入深度与刚度。其次，面对地质条件极差且基底位于淤泥质地层中的长条形基坑，采用抽条加固，需要将加固深度控制在6～10m，并将非抽条区宽度缩短，在工程地质条件极其恶劣的情况下，可采用满堂加固。第三，科学优化支护体系，结合基坑开挖的长宽比，在保证基坑安全的前提下，合理优化“钢系杆梁”的设计，减少对开挖时间的影响;对于长期暴露的支撑件，可优化为双钢支撑（或混凝土支护），从而控制基坑长期累积变形。最后，还需要考虑较低的翻转梁对土方开挖和基坑变形的影响，并减少设计中较低的翻转梁（或改变上翻梁）的数量。

5.2分段分区开挖

根据基坑开挖的“时空效應”理论，基坑开挖施工期对周围建筑物（结构）的变形影响最大。基坑开挖中，为了尽量减小对周围建筑物（结构）变形的影响，请采用分区开挖法。分部开挖应遵循“自上而下、垂直分层、纵向分段、槽口检查、开挖前支护、无腰梁、腰梁岛开挖”的施工原则。为了控制基坑变形，应开挖钢支架，建立钢支架，然后开挖两侧支撑土的框架支护方式，保证开挖质量。（威廉·莎士比亚，哈姆雷特，钢支架，钢支架，钢支架，钢支架）为了在不影响分层开挖高度的情况下进行开挖机械的反向运输，每层开挖宽度必须设置为6m，开挖坡度必须设置为1：3.5。同时，为减少地下变形，两侧预留路堤背压。

5.3施工动态监测

在基坑开挖的过程中，根据设计要求实施动态设计和信息化施工。基坑开挖至设计深度时，地表沉降最大值为67mm，围护结构水平位移最大值为87mm，均超过设计预警值。通过分析监测数据发现，在基坑开挖过程中，当基坑开挖深度在10m范围内时，地表沉降、围护结构水平位移均未超过监测预警值，且变形增速较缓慢;当基坑开挖深度超过10m时，地表沉降、围护结构水平位移接近预警值，且增速明显加快。根据场地地质条件，基坑开挖深度范围主要为软弱土，且基坑位于道路下，周边车流量大，在车辆动荷载长期作用下，软土极易扰动，自身稳定性降低，导致地表沉降量和支护结构变形增大较快，超过设计预警值。通过进一步分析监测数据发现，虽然地表沉降量和围护结构水平位移超过预警值，但其他监测参数均未预警，且地面道路、围护结构及建（构）筑物未见开裂现象，表明基坑稳定性仍可满足设计和施工要求。

结束语

在基坑开挖过程中，必须保证周围的地理条件得到充分的掌握。对地铁隧道的深度、长度和距离进行科学设计和分析。在施工过程中，及时发现隧道的变形和渗水情况，并结合实际情况制定有效的防护措施。

参考文献

[1]陈丹，高林.软土基坑开挖与邻近隧道的相互影响分析[J].施工技术， 2018，47（24）：120-124+142.

[2]宋文新，郑斌，罗伟锦，杨兰强.软土地区基坑开挖对临近电力顶管隧道影响研究[J].科技通报，2018，34（11）：197-203+208.

[3]杨岚.软土地区邻近轨道交通设施的基坑支护技术应用与分析[J].建筑施工，2018，40（11）：1858-1861+1938.

作者：周奇 章敏

软土地区地铁隧道工程论文 篇3：

基于模糊理论的地铁结构安全评估研究

摘 要：在我国地铁隧道运营发展的过程中，地铁结构所表现出的一些安全问题，实际上在不断的增多。依据相关的地铁结构安全因素来看，能够对于软土地区所表现出的结构受力特性、评估标准、安全评估模型等进行建立。本篇文章主要基于模糊理论下的地铁结构安全评估研究措施进行了全面详细的探讨。

关键词：地铁结构；安全评估；指标体系；层次分析法；模糊理论

0 引言

在我国如今大力建造地铁隧道的状况下，城市轨道交通已经成为了交通系统中的一个主要部分是。但是隧道交通在为城市的发展做出贡献的同时，如果说存在着任何的安全隐患，那么必然会造成大量的安全事故。而要避免安全事故，就需要针对安全事故采取完善的定性、辨识措施，进而采取更有针对性、适用的安全评价措施，让地铁隧道的安全性得以提升。下文主要基于模糊理论来对于地铁结构安全评估进行了深入的研究。

l 地铁结构安全评估指标体系

1.1 体系中评价指标选取原则

为了能够针对地铁运营过程中地铁结构的安全状态能够全方位的反映出来，那么就需要最大限度的保证，评价指标本身是直接基于对地铁隧道结构安全系统来执行的完善、客观分析，充分的反映出了各个不同方面的影响因素。从相关的分析评价结果来看，这必须要与地铁隧道所呈现出的部分专业学科相结合，那么评价指标就必须要严格的遵守以下几个方面的原则：指标完备性、科学合理性、独立性、可操作性等等。

1.2地铁结构安全评估指标体系的建立

地铁隧道本身是直接深埋在土层位置之中的，并且在执行运营工作的过程中，对设计结果、使用年限等安全因素有着直接的影响。不仅仅是被地下水所侵蚀，而引发渗漏现象，更为严重的是对于结构裂缝因素所造成的影响。当出现了严重的裂缝现象之后，必然会出现隧道断面变形、钢筋结构锈蚀、混凝土腐蚀等多方面的病害因素出现。

地铁结构所涉及到的安全评估体系，实际上就是一个较为典型的多指标、多属性问题，这方面的问题必须要通过工程学的层次分析措施。当完成了地铁结构安全因素分析工作之后，就必须要与相关的评价指标原则相结合，着重对于地铁实际运营过程中所涉及到的评价指标可测试性，来构建起一个完善的结构安全评估体系。

1.3体系评价集的建立

要针对地铁本身所呈现出的结构安全状态进行判定，那么就必须要对于拟定出的一些特性状况加以评价。在不同层次评价指标以及最后的评价目标之上，进行安全等级划分，其本身是属于一个极强的实践性问题。在整个过程中实际上涉及到了相关的已有规范、实践经验等等。如果说在实际执行划分的过程中，所呈现出的安全等级量较少，或者说过于简略，那么就极有可能使得最终评估结果将一些至关重要的信息完全淹没掉；但是，如果说安全等级的划分层级过多，也同样会导致等级界限不明显的问题，直接給相关操作人员带来了较大的难题。因此，在实际执行评价级划分的过程中，可以直接参照我国的公路隧道安全状态等级或者是铁路隧道的等级划分，同时与地铁结构实际表现出的多方面状况相结合，制定出四级划分措施。

2 地铁结构安全评估模型

2.1评价指标权重确定方法

在具体建模时采用层次分析法和模糊数学相结合的方法，避免了单纯采用层次分析法计算各层次指标权重的局限性。为此，首先根据地铁结构安全评估指标体系中评价指标两两比较时的具体特点，在分析层次分析法的基础上，采用一种改进的层次分析法一乘积标度法，来确定指标层指标和准则层指标的权重。

2.2地铁结构安全状态模糊综合评价模型

地铁结构安全评估指标体系是一个三层指标体系，因此采用两级模糊综合评价模型。多级模糊综合评价是从最低层开始逐层向上做出综合评价，直至最高的目标层以得到原问题的综合评价结果。这里从指标层出发，先对准则层各因素进行一级模糊综合评价，再对目标层进行二级模糊综合评价，进而最大限度的确保各个不同环节的完善性，保证计算模式的全面，避免出现疏忽的可能性。

2.2.1一级模糊综合评价

1）建立评价指标集

根据地铁结构安全评估指标体系，有C={c1，c2，…，c6}，Ci表示指标层各指标。

2）建立评价集合

如前所述，设地铁结构安全状态评价集的安全等级向量为V=[V1，vz，v3，v4]，v1、v2、v3、v4依次代表安全、较安全、较不安全、不安全。

3）确定单因素评价矩阵

关于隶属函数的选取，本文采用比较常用的正态型隶属函数形式：

U（x）=e-[（x-x0）/c]2

利用隶属函数建立评价指标对评价集合y的隶属向量为：

Rci=（rci1 rci2 rci3 rci4），i=1，2…，n

由隶属向量Rci即可建立准则层各因素的单因素评价矩阵R’bi。

4）一级模糊综合评价

模糊综合评价是通过模糊算子建立模糊综合评价模型的过程。根据理论分析，这里选用加权平均型模糊综合评价模型，此模型不但考虑了所有因素的影响。而且还保留了单因素评价的全部信息，适用于需要全面考虑各个因素影响和全面考虑单因素评价结果的情况，该模型的建立过程相当于矩阵相乘，由各单因素评价R’bi，与其相应的权重向量Bi，可得到各因素B对评价集合V的隶属向量为Wbi×R’bi。

2.2.2二级模糊综合评价

将一级模糊综合评价结果风：视为单因素评判集，由Ru，可组成二级模糊综合评价的单因素评价矩阵，由相应的权重向量和单因素评价矩阵通过矩阵相乘可得到二级模糊综合评价结果——目标因素对评价集合的隶属向量为

Z=Wa×（Rbl，Rb2，…，Rbt3）T

4 结语

综上所述，本篇文章利用实例分析的措施，来针对地铁结构安全指标体系以及体系评估改进层次的模糊判断措施进行了介绍。从相关的结果来看，其中所表现出的相关特点具体如下几个方面：上文指标体系是对于影响地铁结构安全因素进行全面分析之后，所构建起来的，其本身所表现出的系统性、科学性较强；其次，该评价体系能够直接通过定性分析以及定量的方式呈现出来，评估的过程以及方式更加的科学。■

参考文献

[1]王山等.地铁安全评价研究[J].华北科技学院学报，2006，3（1）：1-3.

[2]房营光，方引晴.城市地下工程安全性问题分析及病害防治方法[J].广东工业大学学报，2001，18（3）：1-5.

[3]叶耀东，朱合华，王如路.软土地铁运营隧道病害现状及成因分析EJ].地下空间与工程学报，2007，3（1）：157-166.

作者：刘金波