時間：2023-04-08 11:31:13
導(dǎo)語：在鐵路勘察設(shè)計論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
論文摘要： 本文在界定配合施工概念與內(nèi)容，說明標準化管理的內(nèi)涵與意義，以及配合施工常見問題的基礎(chǔ)上，從管理制度、人員配備、現(xiàn)場管理、過程控制四個方面闡述標準化管理在配合施工管理中發(fā)揮的重要作用。
引言
配合施工是勘察設(shè)計工作的重要組成部分和技術(shù)服務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能夠讓設(shè)計人員及時了解現(xiàn)場情況，適時彌補設(shè)計缺陷，優(yōu)化施工圖設(shè)計，對提高勘察設(shè)計及服務(wù)質(zhì)量，促進工程建設(shè)質(zhì)量的全面提升有重大意義。配合施工管理不到位，不能夠及時發(fā)現(xiàn)并解決施工過程中存在的設(shè)計問題，將會延誤施工進度甚至帶來嚴重的施工事故，從而影響企業(yè)的經(jīng)濟利益和品牌聲譽，甚至給企業(yè)帶來巨大損失。由于配合施工涉及相關(guān)方多、工作內(nèi)容復(fù)雜等特點，如何探索運用標準化管理來切實提升配合施工管理水平，提高配合施工效率，確保工程進度與質(zhì)量安全，成為擺在勘察設(shè)計企業(yè)面前的重要課題。
1 配合施工概念與內(nèi)容
配合施工是指勘察設(shè)計單位在施工圖交付后至竣工驗收合格期間，通過現(xiàn)場工作配合施工單位及時研究解決勘察設(shè)計問題等。
配合施工的工作內(nèi)容一般包括日常工作和設(shè)計變更。其中，日常工作主要為督促施工方貫徹落實業(yè)主對工程項目技術(shù)方案、規(guī)范等的鑒定或?qū)彶橐庖姷?；開展施工現(xiàn)場的日常巡查，根據(jù)發(fā)現(xiàn)問題，及時解決施工過程中存在的設(shè)計問題；完成配合施工日志填寫工作，詳細記錄當日主要工作內(nèi)容，包括巡檢情況、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的建議意見以及問題解決情況等；定期向建設(shè)指揮部和上一級單位匯報配合施工工作情況等。設(shè)計變更工作主要為根據(jù)項目實施需要，以會審紀要為依據(jù)，按照變更設(shè)計類型和規(guī)定流程及時完成變更設(shè)計并交付施工方。
2 標準化管理的內(nèi)涵與意義
2.1標準化管理的內(nèi)涵。標準化，即為企業(yè)將各項生產(chǎn)經(jīng)營活動以規(guī)章制度、規(guī)范、規(guī)則等方式加以固化，并依標準付諸實際。標準化管理是以標準為基礎(chǔ)開展各項管理工作，以預(yù)防為主線，注重全過程控制，強調(diào)持續(xù)改進，其核心是建立系統(tǒng)的標準，并確保各項標準得到貫徹執(zhí)行。
2.2標準化管理的意義。有效的標準化管理，能夠避免人為因素帶來的影響，提高配合施工的效率與質(zhì)量。大力推行標準化管理，不僅是貫徹落實建設(shè)項目“質(zhì)量、安全、工期、投資效益、環(huán)境保護和技術(shù)創(chuàng)新”六位一體的要求，是建設(shè)項目落實科學(xué)發(fā)展觀的重要內(nèi)容，也是勘察設(shè)計企業(yè)把項目建設(shè)成安全工程、精品工程的客觀需要。
3 配合施工常見問題
由于配合施工工作內(nèi)容較為復(fù)雜，現(xiàn)實管理中常常暴露出一些問題，一般表現(xiàn)為：
3.1規(guī)章制度不健全。未建立完善的與配合施工相關(guān)的規(guī)章制度，以明確規(guī)定勘察設(shè)計企業(yè)內(nèi)部各專業(yè)以及企業(yè)與施工方、監(jiān)理方、業(yè)主等有關(guān)方在配合施工中的工作關(guān)系、職責范圍、工作界面、工作流程、工作程序與溝通機制等，不利于明確管理職責、規(guī)范工作，難以高效組織相關(guān)專業(yè)人員開展各項配合施工工作，及時了解現(xiàn)場施工進展情況，有效解決施工過程中的各項問題。
3.2人員配備不到位。由于勘察設(shè)計企業(yè)生產(chǎn)任務(wù)繁重、人力資源較為緊張以及對配合施工重視不夠等原因，使得企業(yè)往往難以保證配合施工人員的數(shù)量與質(zhì)量，存在派出人員不齊全，專業(yè)配備不夠，派出人員經(jīng)驗有限，缺乏獨立工作的能力，現(xiàn)場人員不穩(wěn)定，經(jīng)常更換或無法常駐現(xiàn)場等各類問題。人員配備不到位，影響了配合施工各項工作的順利開展，導(dǎo)致現(xiàn)場問題不能得到及時有效的解決。
3.3監(jiān)督管理不完善。配合施工屬現(xiàn)場作業(yè)，具有一定的特殊性，對現(xiàn)場人員的監(jiān)管較難?？辈煸O(shè)計企業(yè)如果未加強對配合施工人員的監(jiān)督管理，并強化對相關(guān)工作人員的職業(yè)道德教育，配合施工人員有可能發(fā)生違紀違規(guī)問題，不但影響正常的工程建設(shè)，而且嚴重損壞企業(yè)聲譽，甚至引發(fā)法律糾紛。 轉(zhuǎn)貼于
4 基于標準化管理的配合施工管理
經(jīng)過多年的實踐，中鐵二院在近年的配合施工項目中，通過大力推廣管理制度、人員配備、現(xiàn)場管理、過程控制的全方位標準化管理工作，有效解決了配合施工中存在的常見問題，基于標準化管理的配合施工管理工作成效顯著。
4.1管理制度標準化。根據(jù)相關(guān)標準化管理文件和規(guī)章制度，通過制定設(shè)計交底、配合施工管理實施辦法、變更設(shè)計實施細則、配合人員責任和工作守則等系列規(guī)章制度，重點針對施工圖設(shè)計、現(xiàn)場配合施工及變更設(shè)計的實際情況，完善配合施工管理制度和勘察設(shè)計工作流程及責任制。逐漸形成了系統(tǒng)全面、責權(quán)分明、程序具體、考核明確的配合施工相關(guān)管理體系，從制度上確保配合施工工作的規(guī)范和有效。
4.2人員配備標準化。成立標準化管理領(lǐng)導(dǎo)小組，項目部經(jīng)理任組長，副經(jīng)理、總工任副組長，項目部各部門負責人、副總工、專業(yè)設(shè)計負責人為組員，積極推動標準化管理。配合施工主要管理及技術(shù)人員盡可能為具有配合施工工作經(jīng)驗、熟悉項目情況或參加過項目勘察設(shè)計的工程技術(shù)人員，項目推進全過程的人員配備盡可能執(zhí)行“誰勘察、誰設(shè)計、誰配合施工”原則。
4.3現(xiàn)場管理標準化。配合施工技術(shù)人員在進駐現(xiàn)場前由項目部組織學(xué)習(xí)標準化管理相關(guān)文件，促使其按標準化管理的要求嚴格要求自己。為達到較好的學(xué)習(xí)效果，采取了系列具體措施：將配合施工管理辦法下發(fā)至全體職工；配合施工標準化管理實施細則按專業(yè)分別成冊，人手一冊；各種標準化管理圖表、崗位職責等管理辦法則制作成標牌掛放于辦公室顯著位置；通過各種方式方便職工隨時隨地學(xué)習(xí)、溫故知新。
在強化學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，加強配合施工的現(xiàn)場標準化管理。按規(guī)定，配合施工人員均要求隨身攜帶一帽（安全帽）、一牌（胸牌）、一本（配合施工日志本）、一手冊（標準化管理實施細則）等四要件。對現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題，一般事項予以現(xiàn)場快速準確處理，復(fù)雜事項要求第一時間向上級主管部門匯報并予以盡快處理，并建立健全各項配合施工臺帳。如需變更設(shè)計，本著“先批準、后變更，先設(shè)計、后施工”的原則，快出圖、出高質(zhì)量圖。同時，對建設(shè)單位審核下發(fā)的本專業(yè)施工圖進行及時梳理及核查，對圖紙內(nèi)的差錯漏洞第一時間予以更正通知。
4.4過程控制標準化。標準化管理領(lǐng)導(dǎo)小組采取定期檢查與日常檢查相結(jié)合、內(nèi)業(yè)檢查與外業(yè)檢查相結(jié)合、全面檢查與專項檢查相結(jié)合的方法，重點抓好檢查標準化管理的落實情況，實行責任到人。在檢查過程中，發(fā)現(xiàn)未認真貫徹執(zhí)行標準化管理要求的員工，立即停止其工作，要求其認真學(xué)習(xí)相關(guān)文件，在充分理解文件精神和要求后再開展工作；對于標準化管理貫徹較差且屢教不改的人員，責令退出配合施工工作；對于執(zhí)行情況好的予以表彰、獎勵；同時，將標準化管理的執(zhí)行情況納入員工年度業(yè)績考核。
5 結(jié)論
近年來，隨著我國工程建設(shè)的快速發(fā)展，設(shè)計配合施工工作在工程項目中的地位越來越突出?？辈煸O(shè)計企業(yè)只有充分認識到配合施工的重要性，在實際生產(chǎn)中以標準化管理實現(xiàn)配合施工的規(guī)范化、程序化和科學(xué)化，才能提高配合施工管理水平，高標準、高質(zhì)量、高效率地完成勘察設(shè)計任務(wù)，同時大大降低了運營成本，打造企業(yè)良好品牌，從而在激烈的競爭中占有一席之地。
參考文獻：
[1] 劉亞非.淺析鐵路建設(shè)項目設(shè)計配合施工[J].長沙鐵道學(xué)院學(xué)報，2010（3）：222-224.
[2] 溫江.鐵路建設(shè)標準化管理問題探討[J].商業(yè)文化，2011（7）：362-363.
[3] 戈守云，李尚斌.淺談高速公路建設(shè)中的標準化管理[J].交通 科技，2011（7）：46-48.
【關(guān)鍵詞】鐵路涵洞；基礎(chǔ)尺寸；鋼筋混凝土；基礎(chǔ)處理措施；剛性角
引言
涵洞基礎(chǔ)一般可分為有基和無基兩種。有基又可分為整體式和非整體式兩種?；A(chǔ)形式應(yīng)按涵洞的類型、涵頂填方高度、孔徑大小、基地地質(zhì)條件及地基處理方法等進行選擇。
一、常用的各類涵洞的基礎(chǔ)使用條件
（一）鋼筋混凝土圓形涵洞、矩形涵洞及其他封閉式涵洞
根據(jù)基底土壤種類、地下水的狀態(tài)及地基土壤的凍脹性等情況，采用有機（整體式）或無基（僅有砂墊層或夯實層）。
1.涵洞受兩旁路堤土柱壓重。使地基承載能力有所提高，當基底土壤的容許承載力等于及大于150kPa時，不論土層能否滿足設(shè)計壓應(yīng)力的要求，一般可采用整體式基礎(chǔ)，惟應(yīng)注意要設(shè)置上拱度，以減免使用中的塌腰病害。若涵洞建在太差的地基上，沉陷量較大時，即土壤容許承載力小于150kPa時并小于設(shè)計基底壓應(yīng)力時，則引另采取措施處理地基。
2.如基底土壤是巖石；礫石土、卵石土；礫砂、粗砂、中砂及細砂，墊層或夯實層的厚度不小于40cm，且土質(zhì)均勻，下沉量不大者，涵洞可采用無基基礎(chǔ)。但涵洞出入口仍設(shè)實體基礎(chǔ)并考慮防滲作用，以減免凍脹病害。
非嚴寒地區(qū)，土質(zhì)均勻，下沉量不大的粘性土（如硬塑狀態(tài)，半硬塑狀態(tài)的粘性土）和位于地下水位以上的中密粉砂土，亦可考慮采用無基涵洞。
采用無基基礎(chǔ)時，尚應(yīng)符合下列條件：
（1）為了防止由于過大的涵節(jié)沉落所產(chǎn)生的漏水病害，涵頂至軌底填方高度一般不宜超過5.0m（巖石地基可不受此限）。
（2）最大流量時涵前積水深度不大于2.5m（無壓及半有壓涵洞）。
（3）非經(jīng)常流水的溝渠（不受滲水影響軟化的地基可不受此限）。
（4）非沼澤地區(qū)。
（5）溝床縱坡≤30‰；個別困難地段≤50‰。
為了適應(yīng)泄床與端翼墻基礎(chǔ)間的不均勻沉陷，泄床與端翼墻基礎(chǔ)須分離（泄床厚度一般≥50cm）。
（二）鋼筋混凝土蓋板箱涵
根據(jù)孔徑大小及基地土壤種類，基礎(chǔ)設(shè)計有整體式和非整體式。整體式基礎(chǔ)分為剛性聯(lián)合基礎(chǔ)和鋼筋混凝土聯(lián)合基礎(chǔ)，非整體基礎(chǔ)又稱分離式基礎(chǔ)。
1.剛性聯(lián)合基礎(chǔ)。
剛性聯(lián)合基礎(chǔ)適用于單孔1.0～6.0m及雙孔1.0～6.0m涵洞基底土壤容許承載力等于及大于150kPa的任何土層上。剛性聯(lián)合基礎(chǔ)厚度系自兩側(cè)邊墻底面內(nèi)緣按剛性角向下擴大至壓力分布線相交于基底而定，以使整個基底均勻受力（拱形涵洞整體式基礎(chǔ)同此）。由于較大孔徑的剛性聯(lián)合基礎(chǔ)太厚，圬工量過大，僅在不宜采用分離式或鋼筋混凝土聯(lián)合基礎(chǔ)時采用。
2.鋼筋混凝土聯(lián)合基礎(chǔ)。
鋼筋混凝土蓋板涵孔徑3.0～6.0m單孔高、底邊墻涵洞設(shè)計有鋼筋混凝土聯(lián)合基礎(chǔ)，適用于地質(zhì)較差、容許承載力較低、土壤壓縮模量（E0）等于或大于4000kPa的地基，板頂填方高度大于3.0m時須進行個別設(shè)計解決。如以后涵身不會接長時，翼墻部分基礎(chǔ)可用于出入口翼墻鋼筋混凝土聯(lián)合基礎(chǔ)的配筋設(shè)計；遇將來涵洞有可能接長時，則宜采用洞身鋼筋混凝土聯(lián)合基礎(chǔ)的配筋設(shè)計。
3.分離式基礎(chǔ)。
蓋板涵孔徑2.0～6.0m單、雙孔高、低邊墻涵洞設(shè)計有分離式基礎(chǔ)，適用于土質(zhì)較好的地基，若土壤容許承載力小于基地應(yīng)力但等于及大于300kPa，且土壤壓縮性較小的地基（粘性土為半干硬以上，砂類土為中砂以上，以及碎石類土和巖石）亦可應(yīng)用。分離式基礎(chǔ)設(shè)計時考慮了流水板的支撐作用，按洞內(nèi)側(cè)基底應(yīng)力不大于洞外側(cè)（填土側(cè)）基地應(yīng)力的原則設(shè)計。如為兼立交的涵洞，每段涵洞（兩沉降縫之間）基礎(chǔ)之間設(shè)截面為1.0×1.0m的漿砌片石支撐兩道。
當基底土壤容許承載力小于基地應(yīng)力但不小于150kPa時，均可采用剛性聯(lián)合基礎(chǔ)或鋼筋混凝土聯(lián)合基礎(chǔ)。如基底容許承載力小于150kPa并小于設(shè)計基底壓應(yīng)力時，則應(yīng)采取措施處理地基。
4.翼墻基礎(chǔ)。
剛性聯(lián)合基礎(chǔ)的蓋板箱形涵洞出入口翼墻的基礎(chǔ)一般亦為整體式基礎(chǔ)。剛性混凝土聯(lián)合基礎(chǔ)的蓋板箱形涵洞，出入口翼墻的前墻基礎(chǔ)采用混凝土灌注并與鋼筋混凝土板連為一體，板底以下用強砌片石加厚至1.25m或凍結(jié)深度以下0.25m處。分離式基礎(chǔ)的蓋板箱形涵洞，出入口翼墻基礎(chǔ)與泄床分離，但前墻范圍內(nèi)的泄床與翼墻基礎(chǔ)等厚。
涵洞出入口翼墻所受外力較小，當基底土壤容許承載力等于及大于130kPa時，孔徑3.0m及以上的蓋板箱形涵洞，出入口翼墻為剛性聯(lián)合基礎(chǔ)或鋼筋混凝土聯(lián)合基礎(chǔ)時，也可改為分離式基礎(chǔ)（不包括提高節(jié)出入口），以節(jié)省圬工。
（三）混凝土高失拱形涵洞
孔徑1.0～2.5m者，采用整體式基礎(chǔ)；孔徑3.0～6.0m者，基礎(chǔ)有整體式基礎(chǔ)和非整體式基礎(chǔ)兩種。
1.整體式基礎(chǔ)。
整體式基礎(chǔ)適用于除工程地質(zhì)特殊土壤如濕陷性黃土、裂隙粘土等以外的各類土壤地基上。當填地（石）高等于及大于10m時，要求地基容許承載力大于200kPa，當填地（石）高小于10m時，要求地基容許承載力不小于150kPa，如地基承載力不能滿足上述要求時應(yīng)采取其他措施。
2.非整體式基礎(chǔ)。
非整體基礎(chǔ)適用于碎石類土、砂類土、粘性土（σ0≥350kPa）地基上，要求地基容許承載力[σ]>300kPa，并需滿足土壤擠出穩(wěn)定性（穩(wěn)定系數(shù)K
3.翼墻基礎(chǔ)。
抬高式入口：孔徑1.0～5.0m的翼墻基礎(chǔ)為整體式；孔徑5.5～6.0m的翼墻基礎(chǔ)與泄床分離。
不抬高式入口：孔徑1.0～3.0m的翼墻基礎(chǔ)為整體式；孔徑3.5～6.0m的翼墻基礎(chǔ)與泄床分離。
出口：不論入口為抬高還是不抬高式，孔徑1.0～2.5m的出入口翼墻基礎(chǔ)均為整體式，孔徑3.0～6.0m的出口翼墻基礎(chǔ)與泄床分離。
二、基礎(chǔ)埋置深度及厚度
涵洞基礎(chǔ)除設(shè)置在不凍脹地基土上者外，出入口和自兩端洞口向內(nèi)各2m范圍內(nèi)的涵身基底埋深：對于凍脹、強凍脹土應(yīng)在凍結(jié)線以下0.25m；對于弱凍脹土，應(yīng)不小于凍結(jié)深度的80%，涵洞中間部分可按各類涵洞標準圖上規(guī)定者辦理，亦可地區(qū)經(jīng)驗確定。嚴寒地區(qū)，當涵洞中間部分的埋深與洞口埋深相差較大時，其連接處應(yīng)設(shè)置過渡段。凍結(jié)較深的地區(qū)，也可采取將基底至凍結(jié)線以下0.25m處的地基土換填以粗顆粒土（包括隨時類土、礫砂、粗砂、中砂，但其中粉粘粒含量應(yīng)≤15%，或粒徑小于0.1mm的顆粒應(yīng)≤25%）的措施。
涵洞基礎(chǔ)厚度除應(yīng)滿足凍結(jié)深度的要求外，還應(yīng)符合剛性角的有關(guān)規(guī)定。
（1）鋼筋混凝土圓形涵洞及矩形涵洞，基礎(chǔ)厚度與剛性角無關(guān)，但為防止洞身沉陷過多或為出入口免受沖刷，基礎(chǔ)應(yīng)保持一定的厚度，因此涵洞基礎(chǔ)一般均不應(yīng)小于標準圖中的最小厚度。
（2）鋼筋混凝土蓋板箱形涵洞、拱形涵洞，不設(shè)鋼筋的圬工基礎(chǔ)厚度應(yīng)按剛性角確定。對混凝土整體式基礎(chǔ)或非整體式基礎(chǔ)的剛性角采用45°；有關(guān)標準圖對是石器圬工整體式基礎(chǔ)的剛性角采用40°，非整體式基礎(chǔ)的剛性角采用38°。
參考文獻：
【 關(guān)鍵詞 】 鐵路；通信信號；信號傳輸；安全問題
1 引言
由于列車在以往的傳統(tǒng)鐵路信號系統(tǒng)中的運行速度較低，所以通信信號系統(tǒng)并不能與信息系統(tǒng)相互連接，二者是相互獨立的。而基于現(xiàn)在飛速發(fā)展的鐵路信號系統(tǒng)中，大部分電子化信號系統(tǒng)的信息，包括列車調(diào)度、監(jiān)督、控制等，這些信息都需要借助鐵路信號系統(tǒng)來實現(xiàn)遠距離的快速傳送，二者如果相互獨立則不能滿足現(xiàn)代鐵路信號系統(tǒng)這一需求，這就促使了CBTC系統(tǒng)的形成。
所謂的CBTC系統(tǒng)，就是將鐵路運輸組織必需的通信和信號兩大系統(tǒng)逐漸的融合在一起，使二者相互滲透結(jié)合，最終形成一個涵蓋了通信、控制、指揮和處理信息等多個方面的智能自動化系統(tǒng)，事實上也就是將鐵路信號利用通信的方式傳送出去。因而也就真正意義上實現(xiàn)了鐵路的通信信號一體化，而這種新型的傳輸信號的方式，將比傳統(tǒng)的利用軌道電路傳送信號的方式具有很多優(yōu)勢，大致包括幾點。
1.1 信號傳輸?shù)目煽啃愿?/p>
在傳統(tǒng)的軌道電路中，信號的傳輸是單向的，也就是發(fā)送者只負責發(fā)送信號，根本無法確定遠處的接收者是不是真正的收到了信息，而且鐵軌是軌道電路信號系統(tǒng)唯一的傳輸媒介，極其容易受到外界的影響而影響信號的傳輸，造成信號傳輸十分沒有可靠性，也就滿足不了控制高速列車的需求。而在新型的CBTC系統(tǒng)中，雙方的信號是互通的，可以做到雙向通信，還能通過非常多的保證技術(shù)來提高信號傳輸?shù)目煽啃?，這就能夠保證工作人員可以實時并且安全地通過通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)鐵路信號的傳輸。
1.2 鐵路信息信號傳輸效率相對較高
在目前鐵路信號傳輸系統(tǒng)中，主要依靠數(shù)字化的通信方式來完成鐵路信息和數(shù)據(jù)信號的大量傳輸，還能夠在過程中做到移動自動閉塞信號傳輸，隨著列車的運行，這種移動的自動閉塞也會自然移動，還能自動變化其分期的長度，因此我國的鐵路運輸在運行中既能做到安全高效的傳輸列車信息信號，同時也可以保證列車在行駛過程中的安全問題，在提高鐵路信號傳輸效率的同時，還能保證列車運行的效率。
1.3 信息信號傳輸量大
在以往傳統(tǒng)的軌道電路系統(tǒng)中，信號的傳輸是在鐵軌上進行的，這樣就造成了鐵路信號傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量比較小，且速度偏慢。而隨著社會各方面的發(fā)展，列車呈現(xiàn)越來越高的速度和密度，列控信號也就隨之增加，這就要求大量的信號傳輸能在短時間內(nèi)安全快速的完成，而通信網(wǎng)絡(luò)恰好就滿足了列車控制對信號傳輸嚴格的需求，此外通信網(wǎng)絡(luò)還能提供包括媒體信息在內(nèi)的許多其他信息，還能完成列車與地面的雙向通信。
2 強化鐵路信號傳輸系統(tǒng)的安全
對通信信號傳輸系統(tǒng)關(guān)于安全方面的整體情況的充分了解，能夠為我們熟悉掌握強化鐵路信號傳輸系統(tǒng)的安全性的方法打下良好的基礎(chǔ)。
2.1 鐵路信號傳輸系統(tǒng)信號安全構(gòu)建分析
數(shù)字化的鐵路信號傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)了信號安全技術(shù)與通信技術(shù)的深層次的結(jié)合，達到了通信信號一體化的巨大成就，為鐵路的發(fā)展起到十分重要的作用。我們可以通過各種方式在信號傳輸?shù)倪^程中提高其信息傳輸效率、信號傳輸?shù)目煽砍潭群蛡鬏斶^程中所能承受的容量，即使在信號的傳輸過程中，偶爾會發(fā)生故障，但是在最后的輸出端所輸出的數(shù)據(jù)一定是安全并具有準確性的。在發(fā)生故障時，可以運用不同的解決方式，可以通過信號信息傳輸故障――容錯系統(tǒng)構(gòu)建和信號信息傳輸故障――安全分析這兩種方式來解決橫式進行。
2.1.1信號信息傳輸故障――容錯系統(tǒng)構(gòu)建
我國以前的鐵路信號系統(tǒng)的安全保障只要是依靠安全型繼電器來保障的，這是我國傳統(tǒng)的鐵路信號系統(tǒng)最基本的安全要求措施，安全型繼電器的主要工作原理為，當安全型繼電器的線圈沒有磁性時，節(jié)點就主要考慮在斷開狀態(tài)下的概率，這種處理的方式主要運用在一些不是邏輯對稱故障方面。因此，為了能夠在鐵路信號安全信息傳輸系統(tǒng)中建立通信系統(tǒng)，就必須以大量的電腦作為最核心的控制系統(tǒng)來運用。我們可以通過對鐵路信號安全信息傳輸系統(tǒng)中來設(shè)計其容錯系統(tǒng)來保障安全，也就是我們常說的通過利用冗余技術(shù)的方法，來解決鐵路信號信息傳輸過程中的安全要求。這是因為容錯技術(shù)能夠在很大程度上提高計算機的安全、可操作性，能夠在發(fā)現(xiàn)計算機系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)故障的時候，就能在第一時間將其故障解決掉，從而能夠在很大程度上確保系統(tǒng)的正常運行。但是在對容錯的鐵路信號安全信息傳輸系統(tǒng)設(shè)計過程中，不能只是依靠硬件的容錯或者是軟件的容錯，這些都是不能滿足的，這是由于真正的容錯系統(tǒng)不僅僅是硬件的系統(tǒng)和軟件的系統(tǒng)，還要求各個應(yīng)用軟件的各個層次的容錯，并且不同層次的容錯的功能是各不相同的。因此，構(gòu)建信號信息傳輸故障――容錯系統(tǒng)，能在很大程度上保證應(yīng)用進程的持續(xù)安全運行下去，并且還能在很大程度上確保其不受到硬件故障的影響。
2.1.2信號信息傳輸故障――安全分析
在鐵路正常運輸過程中，如果發(fā)生法信號故障――安全情況，這時候不要出現(xiàn)過度的緊張，可以將該情況看做是正常運輸過程中出現(xiàn)的一個非常普遍的故障現(xiàn)象即安全的系統(tǒng)，在解決過程中不要受到傳統(tǒng)思維的影響，將故障沒有構(gòu)成危險的想法一定要摒棄，在鐵路信號傳輸系統(tǒng)的構(gòu)建過程中，要考慮不同的可靠性與安全性的技術(shù)的應(yīng)用，只有這樣才能在最大程度上降低在整個系統(tǒng)中故障發(fā)生的概率。
2.2 新型鐵路信號系統(tǒng)的安全設(shè)計研究
2.2.1傳輸方式的選擇
在我國鐵路信號傳輸系統(tǒng)中主要分為兩種信號傳輸系統(tǒng)：一是采用有線傳輸?shù)姆绞降姆忾]式信號系統(tǒng)；另一種是采用無線傳輸?shù)姆绞降拈_放式信號系統(tǒng)。不同的傳輸方式對改變傳統(tǒng)鐵路信號的傳輸模式起著不同的作用，因此，必須認真選擇這兩種模式，從而使鐵路信號傳輸系統(tǒng)變得更加安全、可靠，并且這兩種傳輸方式都有各自的優(yōu)缺點。無線傳輸線路主要是利用無線中繼來進行傳輸，這種傳輸方式能夠具有非常大的傳輸容量，這對滿足較長距離的傳輸起著非常重要的作用。另外，該傳輸方式的建設(shè)速度是非?？斓?，并且維護起來非常方便、簡單，具有非常高的經(jīng)濟價值，但是該傳輸方式的缺點是非常容易受到外間的干擾，主要是非常容易受到氣候、環(huán)境的干擾，這就致使其在使用過程中具有非常低的穩(wěn)定性和安全保密性。
就目前而言盡管無線傳輸?shù)陌l(fā)展是非?？焖俚?，但是其跟有線的傳輸方式來比較，就顯得非常狹小，尤其是在傳輸領(lǐng)域內(nèi)，有線傳輸占據(jù)著主導(dǎo)地位。這是因為有線傳輸?shù)奶攸c就是在較長的傳輸距離中還具有非常高的穩(wěn)定性、安全性和可靠性，并且還能夠具有非常大的傳輸容量，其缺點也是非常明顯的，就是其在建設(shè)初級階段的投入非常是非常龐大的，并且要求要有很長的建設(shè)時間。對于以通信系統(tǒng)為主的鐵路信號安全信息的傳輸有線通道介質(zhì)的選擇來說，還是比較傾向于傳統(tǒng)的電纜傳輸系統(tǒng)，但是電纜傳輸系統(tǒng)非常容易受到氣候、環(huán)境的干擾的影響而出現(xiàn)傳輸不穩(wěn)定的現(xiàn)象，這也正是鐵路心寒傳輸過程中要求非常高的部分。隨著近幾年我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，光纖傳輸系統(tǒng)得到了快速發(fā)展，它具有帶寬大、中繼距離長、傳輸損耗低、抗電磁干擾能力、傳輸質(zhì)量好等各種優(yōu)點，所以，在建立單方向的鐵路信號傳輸系統(tǒng)通道時，只需要一根光纖就能夠建立起來。
2.2.2開放系統(tǒng)通信的威脅與安全性設(shè)計原則
鑒于傳輸系統(tǒng)是想對開放的，那么遭受外部信息入侵的可能性就會很大，有一些網(wǎng)絡(luò)病毒或者黑客就會趁虛而入。從系統(tǒng)內(nèi)部來說，有時會因為環(huán)境的因素、元器件的失效或者硬件設(shè)計錯誤等某些原因而引起故障。就網(wǎng)絡(luò)本身來說，由于網(wǎng)關(guān)的作用，在未經(jīng)許可的情況下，上層傳輸?shù)牟豢煽啃畔⒌木W(wǎng)絡(luò)是不能與本網(wǎng)進行通信的，這樣就能維持網(wǎng)絡(luò)能夠獨立運行，從而確保了網(wǎng)絡(luò)本身的安全性。對于鐵路信號信息的傳輸，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須能夠滿足其對安全性的極高的要求，我們把在一定的時間、環(huán)境條件和使用條件下，保持傳輸系統(tǒng)不會陷入危險狀態(tài)的性能，稱為傳輸系統(tǒng)安全性，排出人為失誤的因素，造成傳輸系統(tǒng)失敗的唯一原因就系統(tǒng)故障，那么為了提高鐵路信號傳輸?shù)陌踩?，我們有必要想盡一切辦法降低在系統(tǒng)故障時傳輸系統(tǒng)陷入危險的可能性。
3 結(jié)束語
鐵路的安全、穩(wěn)定、快速運輸在很大程度上受到鐵路信號傳輸系統(tǒng)的影響，因此，在我國不斷發(fā)展高速鐵路的時候，必須要求鐵路信號傳輸系統(tǒng)具有很高的穩(wěn)定性和安全性，建立全國鐵路網(wǎng)絡(luò)覆蓋，確保鐵路能夠高速、穩(wěn)定、安全的運行。
參考文獻
[1] 王立國.基于通信系統(tǒng)的鐵路信號信息傳輸?shù)陌踩匝芯縖期刊論文].電腦與電信，2007，（11）.
[2] 邵漢久.基于通信系統(tǒng)的鐵路信號信息傳輸?shù)陌踩匝芯縖期刊論文].自動化與儀器儀表，2010，（02）.
關(guān)鍵詞：烏魯木齊北站 專用線 整合規(guī)劃
中圖分類號：TU984文獻標識碼： A
1.引言
烏魯木齊北站（簡稱烏北站）作為烏魯木齊樞紐內(nèi)重要的貨運站，自治區(qū)所屬的各大倉庫都坐落于烏北站片區(qū)，共有26家企事業(yè)單位的42條專用線與車站銜接。其中，大部分專用線資源閑置、效率低下、各自為政、貨源分散、裝卸方式落后，無法滿足日益增長的鐵路運輸需求。同時，現(xiàn)有鐵路專用線給城市景觀、交通和環(huán)境等造成較大的影響。烏北站專用線的整合勢在必行，這對提高鐵路運輸效率，適應(yīng)城市更新和園區(qū)物流發(fā)展將起到重要作用。
2.概況
2.1樞紐現(xiàn)狀情況
烏魯木齊鐵路樞紐，東起蘭新鐵路的芨芨槽子站，西至蘭新鐵路的三坪站，目前樞紐內(nèi)只有一條鐵路干線（蘭新線）從東向西貫穿其中，另外從烏魯木齊西站東端咽喉引出三條支線：北疆支線（蘆草溝支線）、六道灣支線、小黃山支線，形成了一條干線、三條支線的樞紐框架。樞紐東西長約49公里，南北寬35公里。樞紐內(nèi)現(xiàn)有車站13處，其中客運站1處（烏魯木齊）、編組站1處（烏西）、貨運站2處（烏北、烏東），中間站9處。
2.2樞紐規(guī)劃情況
根據(jù)規(guī)劃，蘭新第二雙線、烏魯木齊至準東（將軍廟）、哈密至將軍廟鐵路引入樞紐。樞紐內(nèi)設(shè)一主一輔兩處客運站，改建既有烏魯木齊站為輔助客運站，在既有蘭新線二宮車站站址規(guī)劃建設(shè)新客站為主要客運站。按照“集中化、規(guī)?；?、專業(yè)化”的原則，整合樞紐貨運系統(tǒng)布局。拆遷既有烏魯木齊站、二宮車站貨場，將貨場作業(yè)遷至烏北車站；在三坪車站規(guī)劃建設(shè)集裝箱中心站；烏北車站為樞紐內(nèi)主要貨運站、設(shè)貨運（物流）中心，烏東車站為樞紐貨運站。
2.3烏北站既有設(shè)備概況
烏北站是新疆境內(nèi)主要的鐵路貨物運輸集散站，是局內(nèi)的二等貨運站。日均裝卸車數(shù)310輛左右，貨源吸引范圍以烏魯木齊地區(qū)為主，遍及南北疆各大廠礦企業(yè)，在促進邊疆物資流通、經(jīng)濟發(fā)展上發(fā)揮著重要的作用。本站位于北疆支線上，站房位于線路左（北）側(cè)，東端銜接有小黃山支線?，F(xiàn)有到發(fā)線5條（含正線1條）、調(diào)車線4條,到發(fā)線有效長650米?，F(xiàn)有貨場1處，共銜接26家單位的42條專用線。
2.4烏北站既有專用線使用情況
烏北站共有專用線42條，建設(shè)歷史悠久，大多是計劃經(jīng)濟年代產(chǎn)物，目前在鐵路貨運中仍占有一定的地位。
目前專用線裝卸線有效長最長600多米，最短的僅有50m，均不能滿足整列裝卸的要求。裝卸線有效長共計12.8km。各專用線企業(yè)擁有大量的倉庫、貨場和裝卸設(shè)備等資源，總占地約5500多畝，專用線密度僅為0.0023km/畝。
2.5烏北站鐵路專用線存在的問題分析
烏北站銜接的42條專用線，在區(qū)域貨運中占有重要的地位，長期承擔著烏北站近80%的裝卸車作業(yè)量，但受專用線現(xiàn)有場地、設(shè)備、人力機械、管理運作等條件限制，目前基本無法滿足日益增長的鐵路運輸需求。2012年，鐵路專用線發(fā)送貨物總量697.07萬噸，到達總量273.65萬噸，發(fā)送總量423.42。除北站鐵路貨場外，運營專用線平均年貨運量26.8萬噸/線，貨運量相對較低。鐵路專用線存在小、散、亂等問題，主要體現(xiàn)為：運輸效率低下，貨物裝載質(zhì)量難以控制，超范圍辦理貨運業(yè)務(wù)，專用線產(chǎn)權(quán)歸屬混亂，作業(yè)相互干擾，對城市路網(wǎng)及道路交通影響較大，鐵路專用線沿線影響安全行車因素較多，布局分散，占地面積大，物流倉儲設(shè)施落后。
2.6專用線整合的意義
2.6.1提高鐵路運輸效率
整合既有專用線，充分發(fā)揮鐵路裝卸設(shè)備能力，提高專用線運輸效率，緩解目前車站能力緊張、點線能力不配套的現(xiàn)狀。專用線整合后，按照集中裝卸、集中配車的運輸組織原則，完善直通列車開行組織方案。
2.6.2有利于發(fā)展現(xiàn)代化物流
將貨物運輸與倉儲物流相結(jié)合，鼓勵大型物流企業(yè)參與。規(guī)劃整合位置選址應(yīng)靠近倉儲物流集中區(qū)，縮短與貨運需求產(chǎn)生地之間的距離，降低貨運成本。
2.6.3有利于快速集散
整合選址應(yīng)該遠離城市中心，靠近快速過境及對外通道，減少貨運車輛對城市的干擾。
2.6.4有利于社會經(jīng)濟發(fā)展和城市規(guī)劃
烏北站片區(qū)鐵路專用線整合規(guī)劃，要有利于區(qū)域社會經(jīng)濟有序開發(fā)建設(shè)；有利于城市規(guī)劃統(tǒng)一考慮、統(tǒng)籌安排，對城市的經(jīng)濟發(fā)展和規(guī)劃建設(shè)起到積極的作用。同時烏魯木齊經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)（頭屯河）建設(shè)用地彌足珍貴，專用線的整合對節(jié)約集約用地意義也非常重大。
3.整合方案研究
根據(jù)開發(fā)區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及相關(guān)規(guī)劃，結(jié)合烏魯木齊鐵路樞紐和北站貨場改造方案，主要研究了以下整合方案。
3.1方案一（依托烏北站貨運中心整合方案）
3.1.1方案概況
烏北車站北側(cè)規(guī)劃新建貨運（物流）中心，該貨運（物流）中心是對烏樞紐內(nèi)貨運系統(tǒng)進行的整合、梳理，包括了既有烏魯木齊站貨場、既有二宮多元化專用貨場以及三坪、烏西等車站既有貨場拆除還建部分。貨運（物流）中心按照5束10條貨物裝卸線總規(guī)模規(guī)劃布置，貨物裝卸線均按照貫通式、滿足整列到發(fā)要求設(shè)計，貨物線有效長滿足880m、有效裝卸貨物長度滿足780m布置，占地共706畝，鋪軌14.9km，鐵路投資估算約5.7億元，遠景年運輸能力可達到2000萬噸規(guī)模。
本方案依托北站貨運中心對專用線進行整合，僅保留有軍事要求、特殊需要以及滿足整列運輸條件的鐵路專用線，考慮共整合20家企業(yè)的，共計28條專用線，基本實現(xiàn)北站公路以南的專用線全部整合。烏貨運中心建成后不僅可以滿足原貨場的運輸需求，還滿足了北站片區(qū)專用線所運輸?shù)乃胸浳锲奉惣斑\量需求，屆時各專用線的運量將大幅縮減。所以本方案考慮北站片區(qū)專用線企業(yè)依托北站貨運中心的建設(shè)，在政府相關(guān)政策的支持下，進行產(chǎn)業(yè)調(diào)整，關(guān)閉現(xiàn)有運輸能力小，效率低的鐵路專用線及倉儲設(shè)施。在擬建烏北貨運中心以北建設(shè)大型、現(xiàn)代化的物流倉儲基地，增強企業(yè)競爭力，共同推動區(qū)域內(nèi)物流倉儲產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
3.1.2優(yōu)缺點分析
優(yōu)點：滿足區(qū)域內(nèi)的城市發(fā)展規(guī)劃；與烏魯木齊鐵路樞紐改造總體規(guī)劃相吻合。新建物流中心裝卸區(qū)與烏北站橫列式布置，可充分利用既有北站的到發(fā)線、調(diào)車線等相關(guān)設(shè)施，提高鐵路運輸組織效率；鐵路裝卸區(qū)、物流、倉儲用地較為集中，土地利用最大化；鐵路裝卸區(qū)與物流、倉儲區(qū)都位于北站公路的北側(cè)，減少了短途倒運和對北站公路正常運輸?shù)挠绊憽?/p>
缺點：本方案專用線整合涉及鐵路、政府、專用線企業(yè)三方面的利益，實施操作過程具有一定的難度。
3.2方案二（關(guān)停年運量較小的鐵路專用線方案）
3.2.1方案概況
本方案根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，除有軍事要求和特殊要求的專用線外，將年運量較?。ㄐ∮?0萬噸）、線路條件較差、裝卸設(shè)置落后、對環(huán)境污染較大的企業(yè)專用線進行關(guān)停，擬關(guān)停企業(yè)專用線7家。
3.2.2優(yōu)缺點分析
優(yōu)點：關(guān)閉個別運量較小的企業(yè)專用線，實施難度相對較小，便與操作；實施時間短，短期見效快。
缺點：本方案專用線整合涉及政府、專用線企業(yè)等方面的利益，實施操作過程具有一定的難度；整合專用線后，沒有根本解決鐵路運輸問題，區(qū)域內(nèi)仍有大部分專用線運行，任然造成土地分割嚴重，沒有起到土地利用最大化、集約化的要求。
3.3方案三（企業(yè)合作共同改建既有專用線半列方案）
3.3.1方案概況
本方案在北站公路南側(cè)（原專用線所在區(qū)域）500m范圍內(nèi)，根據(jù)各企業(yè)專用線到發(fā)貨物的品類、運量，結(jié)合既有專用線線路條件，整合建設(shè)綜合裝卸區(qū)。
本方案改造既有北站西咽喉區(qū)后，與有烏西烏北聯(lián)絡(luò)線并行，平交北站公路后，引入北站公路南側(cè)既有友好利通物流有限公司專用線，整合改造原裝卸線，按照7條貫通式貨物裝卸線規(guī)模規(guī)劃布置。由于受坡度及用地限制，裝卸線按半列到發(fā)要求設(shè)計，貨物線有效長滿足450m、有效裝卸貨物長度滿足400m布置。鐵路占地共460畝。
本方案整合企業(yè)標準和方案一向同，僅保留有軍事要求、特殊需要以及滿足整列運輸條件的鐵路專用線，考慮共整合19家企業(yè)的，共計24條專用線。
3.3.2優(yōu)缺點分析
優(yōu)點：規(guī)劃區(qū)域在既有企業(yè)用地范圍內(nèi)，沒有占用農(nóng)田，新增用地較少，符合區(qū)域規(guī)劃，占用土地均為規(guī)劃倉儲物流用地；整合后優(yōu)化了鐵路專用線的運輸組織模式，提高了運輸生產(chǎn)效率；裝卸區(qū)、物流、倉儲用地較為集中，土地利用最大化；鐵路裝卸區(qū)和企業(yè)倉庫均位于北站公路的南側(cè)，減少了短途倒運和對北站公路運輸?shù)挠绊憽?/p>
缺點：線路技術(shù)標準較低，與方案一向比運營距離較長，線路坡度較大；本方案的整合涉及的專用線企業(yè)較多，占用相關(guān)企業(yè)的用地，組織協(xié)調(diào)工作較為困難。
3.4方案四（企業(yè)合作共同改建既有專用線整列方案）
3.4.1方案概況
本方案在北站公路南側(cè)（原專用線所在區(qū)域）900m附近，根據(jù)各企業(yè)專用線到發(fā)貨物的品類、運量，結(jié)合的既有專用線線路條件，整合建設(shè)綜合裝卸區(qū)。
本方案為滿足鐵路運輸組織需求，提高運輸效率，裝卸區(qū)設(shè)置滿足整列條件，并且裝卸區(qū)兩端均與烏北站到發(fā)線連接。整合改造原裝卸線，按照4條貫通式貨物裝卸線規(guī)模規(guī)劃布置。貨物線有效長滿足850m、有效裝卸貨物長度滿足800m布置。鐵路占地共530畝。
3.4.2優(yōu)缺點分析
優(yōu)點：規(guī)劃區(qū)域在既有企業(yè)用地范圍內(nèi)，沒有占用農(nóng)田，新增用地較少，符合區(qū)域規(guī)劃，占用土地均為規(guī)劃倉儲物流用地；整合后優(yōu)化了鐵路專用線的運輸組織模式，滿足于整列裝卸要求，并且兩端與烏北站接軌，運輸組織便利，減少了調(diào)車作業(yè)次數(shù)，提高了運輸生產(chǎn)效率；裝卸區(qū)、物流、倉儲用地較為集中，土地利用最大化；鐵路裝卸區(qū)和企業(yè)倉庫均位于北站公路的南側(cè)，減少了短途倒運和對北站公路運輸?shù)挠绊憽?/p>
缺點：線路技術(shù)標準較低，運營距離最長，線路坡度較大；由于兩端與車站相接，占地面積較大，并且對區(qū)域內(nèi)土地切割較嚴重；本方案的整合涉及的專用線企業(yè)較多，占用相關(guān)企業(yè)的用地，組織協(xié)調(diào)工作較為困難。
4.研究結(jié)論
通過綜合研究分析，方案一（依托烏北站貨運中心整合方案）不僅滿足城市總體規(guī)劃和烏魯木齊鐵路樞紐總體規(guī)劃要求，而且充分利用了既有車站資源，提高鐵路運輸組織效率。鐵路裝卸區(qū)、物流、倉儲用地較為集中，土地利用最大化。物流中心占地僅706畝，區(qū)域內(nèi)鐵路密度提高了10倍，達到0.02km/畝，運輸能力提高了2倍。方案實施后規(guī)劃鐵路裝卸區(qū)與物流、倉儲區(qū)都位于北站公路的北側(cè)，減少了短途倒運和對北站公路正常運輸?shù)挠绊?。并且原鐵路專用線區(qū)域內(nèi)約5500多畝土地可做整合開發(fā)，提高了土地利用價值。所以本次研究推薦依托烏北站貨運中心整合方案。
參考文獻：
[1]匡旭娟、榮朝和.基于精益管理的鐵路專用線整合分析―以烏北站專用線整合為例.2007年鐵路運輸系統(tǒng)分析與物流技術(shù)應(yīng)用學(xué)術(shù)研討會論文集.2007
關(guān)鍵詞:淺埋，軟弱圍巖，監(jiān)控量測，超前地質(zhì)預(yù)報，施工技術(shù)
中圖分類號： TU74 文獻標識碼： A
隨著我國高速鐵路發(fā)展規(guī)模日益擴大，地質(zhì)條件日趨復(fù)雜，標準化的要求不斷提高，鐵路隧道施工技術(shù)要求也就越來越高。且地質(zhì)情況較差，主要不良地質(zhì)表現(xiàn)為順層偏壓、覆蓋層薄、土質(zhì)松散、邊坡失穩(wěn)，圍巖體結(jié)構(gòu)承載力差，若處理不當易發(fā)生塌方、冒頂、邊仰坡塌滑風險事件。因此本論文探討淺埋、大斷面鐵路隧道的施工方法，以期能夠為類似工程提供參考和借鑒。
1.淺埋隧道判定
深埋隧道圍巖松動壓力值是以施工坍方高度(等效荷載高度值)為根據(jù)，為了能形成此高度值，隧道上覆巖體就應(yīng)有一定的厚度，否則坍方會擴展到地面。為此，深、淺埋隧道分界深度至少應(yīng)大于坍方的平均高度且有一定余量。根據(jù)鐵路隧道的做法，這個深度通常為2～2.5倍的坍方平均高度值，即：
Hq＝(2～2.5)hq＝(2～2.5)×0.45×2S-1×ω (1-1)
式中：Hq――深淺埋隧道分界的深度，m；
S――隧道圍巖級別，如Ⅴ級圍巖s＝5；
ω―跨度影響系數(shù)，ω＝1＋i（Bt－5）；Bt―坑道寬度，以m計；i―以Bt＝5.0m的垂直均布壓力為準，Bt增減1m時的荷載增減率。當Bt＜5m時，取i=0.2；Bt＞5m時，取i＝0.1。
根據(jù)式1-1，分別取i＝0.1、Bt＝14.86m、s＝5,計算Ⅴ級圍巖深淺埋隧道分界Hq為35.75m，本隧道進出洞段共102.23m，拱頂覆蓋層最大為26m，為淺埋隧道。
總之，本隧道可以稱為淺埋隧道。
2.隧道施工現(xiàn)場監(jiān)控量測技術(shù)
2.1隧道監(jiān)控量測流程
為了實現(xiàn)信息化施工，以保證施工安全及施工質(zhì)量， 施工期間需對其進行監(jiān)控量測，監(jiān)測控制根據(jù)隧道的規(guī)模、地形地質(zhì)條件、周圍環(huán)境條件、支護類型和參數(shù)、施工方式等制定。通過量測收集必要的變形、受力數(shù)據(jù)，繪制各種時態(tài)關(guān)系圖，進行數(shù)據(jù)處理或回歸分析，對施工支護的質(zhì)量和施工安全做出綜合判斷，并及時反饋于施工中，調(diào)整支護措施，使施工安全進入信息化控制中。信息化施工流程如下圖2.1。
圖2.1 信息化施工流程
2.2 量測數(shù)據(jù)反饋方法
隧道作為地下工程，水文和工程地質(zhì)情況等未知因素比較多，及圍巖性質(zhì)的復(fù)雜性，導(dǎo)致設(shè)計支護參數(shù)不能適應(yīng)掌子面圍巖情況。通過施工現(xiàn)場的監(jiān)控量測，將收集到的圍巖和支護變形信息進行數(shù)據(jù)反饋，判斷圍巖和支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，很好的成為變更設(shè)計的依據(jù)。施工現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)的反饋一般通過量測數(shù)據(jù)與這些準則的比較而反饋于設(shè)計施工。常用的三個判斷標準如下。
(1)根據(jù)位移(或凈空變化)量值或預(yù)計最終位移值來判斷
在隧道開挖過程中，若發(fā)現(xiàn)量測到的位移總量超過某一臨界值或者根據(jù)已測位移預(yù)計最終位移將超過某一臨界值時，則意味著圍巖不穩(wěn)定，支護系統(tǒng)須采取補強措施，并改變施工程序或設(shè)計參數(shù)，必要時應(yīng)立即停止開挖，進行施工處理。我國在參照國外有關(guān)資料并對我國一些工程的實測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上，GB50086-2001《錨桿噴射混凝土技術(shù)規(guī)范》提出了隧洞周邊允許相對收斂值的參考數(shù)據(jù)見表2.1。
表2.1隧洞周邊允許位移相對值
注：1、周邊位移相對值系指兩測點間實測位移累計值與兩測點間距離之比，兩測點間位移值也稱收斂值。
2、脆性圍巖取表中較小值，塑性圍巖取表中較大值。
3、本表適用于高跨比0.8～1.2的下列地下工程：Ⅲ級圍巖跨度不大于20m；Ⅳ級圍巖跨度不大于15m；Ⅴ級圍巖跨度不大于10m。
(2)根據(jù)位移速率來判斷
位移速率也可以作為判斷圍巖穩(wěn)定性的標志，新奧法施工的一條原則是二次襯砌要在圍巖變形基本穩(wěn)定的情況下施作，以保證支護系統(tǒng)具有足夠的安全度和耐久性。圍巖變形基本穩(wěn)定時間主要是根據(jù)位移速率來確定的。隧道二次襯砌的施作應(yīng)在滿足下列要求時進行：①各測試項目的位移速率明顯收斂，圍巖基本穩(wěn)定；②已產(chǎn)生的各項位移預(yù)計總位移量的80%～90%；③周邊位移速率小于0.1～0.2mm/d，或拱頂下沉速率小于0.07～0.15mm/d。
二次襯砌施工時間的選擇對于淺埋大斷面隧道，圍巖喪失穩(wěn)定時的臨界位移速率很小，盡快地施作二次襯砌對隧道的穩(wěn)定是有利的。
(3)時間――位移曲線
對于隧道開挖后在洞內(nèi)測得的位移曲線，如果始終保持,則圍巖穩(wěn)定。
如果位移曲線出現(xiàn)情況，即變形速度不再繼續(xù)下降，說明圍巖進入“二次蠕變”狀態(tài)，必須發(fā)出警告，及時加強支護系統(tǒng)。
如位移出現(xiàn)的形狀，表示圍巖已經(jīng)進入危險狀態(tài)，必須立即停止施工，進行圍巖加固。
圖5.2 某斷面拱頂下沉位移曲線
3.超前地質(zhì)預(yù)報
3.1 超前地質(zhì)預(yù)報的主要內(nèi)容
表3.1 超前地質(zhì)預(yù)報主要項目、內(nèi)容
3.2超前地質(zhì)預(yù)報方法和手段
為了搞好超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報和快速查明隧道巖情況，采用科學(xué)的方法和手段；主要用地質(zhì)分析法、地質(zhì)物探法和超前水平鉆孔法。三種方法有機結(jié)合，綜合應(yīng)用，相互印證，從不同方面發(fā)現(xiàn)異常、揭示異常情況，組成地質(zhì)超前預(yù)報完整的技術(shù)體系，達到判釋準確。
3.2.1地質(zhì)分析方法
地質(zhì)分析法有地質(zhì)調(diào)查和隧道開挖面地質(zhì)素描兩種方法。
地質(zhì)調(diào)查：對地貌、地質(zhì)進行調(diào)查與地質(zhì)推理相結(jié)合的方法有針對性的補充地質(zhì)資料。補充地質(zhì)資料的主要內(nèi)容包括：不同巖性、地層在隧道地表的出露及接觸關(guān)系，巖層產(chǎn)狀及變化情況；構(gòu)造在隧道地表的出露、分布、性質(zhì)、變化規(guī)律及產(chǎn)狀變化；地表巖溶發(fā)育情況和分布規(guī)律。
地質(zhì)調(diào)查方法：地質(zhì)預(yù)報組人員根據(jù)建立的標準地層剖面，結(jié)合沉積規(guī)律，確定各巖層層序、厚度、位置。對地質(zhì)構(gòu)造進行跟蹤調(diào)查后，展開有針對性的地質(zhì)調(diào)會，詳盡地核對細化勘察設(shè)計資料，為地質(zhì)預(yù)報做好基礎(chǔ)工作。
隧道開挖面地質(zhì)素描：地質(zhì)預(yù)報人員對隧道開挖面的地質(zhì)狀況作如實的調(diào)查和編錄，采集必要的數(shù)據(jù)，具體包括：開挖面地層、巖性、節(jié)理發(fā)育程度、受構(gòu)造影響程度、圍巖穩(wěn)定狀態(tài)等進行編錄。地質(zhì)素描方法和預(yù)報成果見表3-2。
表3.2地質(zhì)素描方法和預(yù)報成果
3.2.2 物探法
（1） TSP203超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)
圖3.1 TSP203超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)原理圖
TSP203超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)：TSP203超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)利用地震波反射原理，方便快速地預(yù)報開挖面前方100～200m范圍內(nèi)的巖溶、斷層破碎帶、暗河、軟弱地層等不良地質(zhì)情況。
圖3.2 TSP203工作布置圖
工作方法：TSP203地質(zhì)超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)測線布置在開挖面附近的邊墻上，它由兩個接收器和24個炮孔組成。兩個接收孔對稱分布在兩邊墻，接收器孔與第一個炮孔間距15～20m，孔深2.0m，孔徑42～45mm，孔口距隧道開挖底面約1.0m，與炮孔等高。當用環(huán)氧樹脂固定接收器套管時，為了使孔內(nèi)的水能夠流出，接收器孔向上傾斜5°～10°；當用水泥砂漿固定接收器套管時，為了利于水漿的凝固，接收器孔向下傾斜5°～10°。
24個炮孔等間距分布在兩側(cè)邊墻，炮孔間距1.5m，深1.5～2.0m，孔徑42～45mm，炮孔向下傾斜15°～20°，根據(jù)圍巖軟硬和完整破碎程度以及距接收器位置的遠近，每個炮孔裝藥20～50g，炸藥最好為高爆速炸藥，雷管采用零延期電雷管。
圖6.2 接收器及炮孔平面布置圖
當正式爆破采集數(shù)據(jù)時，洞內(nèi)一切施工必須停止，以確保采集到的數(shù)據(jù)準確。
深度偏移圖 速度分析圖
2D顯示圖
圖3.3某斷面TSP203預(yù)報結(jié)果圖像
（2）地質(zhì)雷達預(yù)報
地質(zhì)雷達預(yù)報是用電磁波反射原理進行探測，通過測定與巖溶含水性有關(guān)的介電常數(shù)的變化來探測充水的地質(zhì)體，含水的斷層、巖性界面和溶洞等。
圖3.4 地質(zhì)雷達探測示意圖
采用地質(zhì)雷達進行短距離（10～40m ）的精細巖性結(jié)構(gòu)變化情況的預(yù)報。作為TSP203超前地質(zhì)預(yù)報的補充，在高水壓地段對TSP203預(yù)報的異常點，比如確定異常體的規(guī)模、性質(zhì)、危害有困難時采用地質(zhì)雷達作為補充。同時地質(zhì)雷達用于隧道底部、邊墻、隧頂外或其它出水部位可能隱伏巖洞穴的探測，效果較好。地質(zhì)雷達預(yù)報方法和預(yù)報成果表見表3.1。
表3.1地質(zhì)雷達預(yù)報方法和預(yù)報成果表
（3）超前水平鉆探
采用超前水平鉆探法，對開挖面前方15～30m范圍的含水構(gòu)造、水量及水壓進行預(yù)測，在長期長距和其它長期短距預(yù)報的基礎(chǔ)上，用超前水平鉆探法進一步對特別差的地質(zhì)段取得可靠的資料。
鉆探孔時，根據(jù)鉆進速度的變化，鉆孔中出水的清濁及顏色，對開挖面前方
含水構(gòu)造進行判斷（在開挖鉆孔作業(yè)時，可將部分眼孔加深8～10m，作為輔助超前探測，輔助超前探孔數(shù)量在施工中可根據(jù)實際地質(zhì)情況酌情增減）。超前地質(zhì)探孔布置見圖3.5。
圖3.5 超前地質(zhì)探孔布置圖
4.小結(jié)
隧道為大跨度隧道，淺埋顯著，圍巖自穩(wěn)能力差，隧道暗挖施工極易引起塌頂。針對上述不利條件，采取以科學(xué)技術(shù)為指導(dǎo)，理論分析結(jié)合試驗測試技術(shù)，科學(xué)合理的確定施工方案，取得了一系列成功的施工經(jīng)驗。隧道洞口采用大管棚超前預(yù)支護，隧道進洞及洞身采用三臺階臨時仰拱法及四步CD法，并嚴格遵循“短進尺、弱爆破、強支護、早封閉、勤量測、及時襯砌”的施工原則，充分利用監(jiān)控量測技術(shù)、超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)全程監(jiān)控指導(dǎo)隧道施工，安全、快速施工。在不良地質(zhì)條件下的淺埋、軟弱圍巖隧道中得到了較好的應(yīng)用。
參考文獻
[1] 關(guān)寶樹. 隧道工程施工要點集[M]. 北京：人民交通出版社，2003
[2] 吳夢軍，黃倫海，劉新榮. 特大斷面隧道施工方法試驗研究[J].重慶建筑大學(xué)學(xué)報，2005，27(5)：57-59
[3] 韓會民. 大斷面淺埋暗挖隧道施工的地表沉降控制[J]. 鐵道建筑，2005，(7)：40-42
[4] 李 輝，李 琪，劉慶豐. 武廣鐵路客運專線隧道施工監(jiān)測技術(shù)[J]. 鐵道建筑，2010，(1)：142-145
關(guān)鍵詞：工程地質(zhì) 專家?guī)煜到y(tǒng) 功能 界面 模塊 開發(fā)
1 前言
自2003年中國地質(zhì)學(xué)會工程地質(zhì)專業(yè)委員會發(fā)起建立“全國工程地質(zhì)專家?guī)臁币詠?，得到全國各界工程地質(zhì)（含巖土工程和地質(zhì)工程相關(guān)專業(yè)）行業(yè)高科技人員的積極響應(yīng)，已經(jīng)收到420余份反饋回來的專家登記表，均已錄入數(shù)據(jù)庫?！叭珖こ痰刭|(zhì)專家?guī)臁币殉蹙咭?guī)模，從針對服務(wù)的行業(yè)來說，包括水利電力、鐵路交通、礦山和工業(yè)民用建筑等；從專業(yè)領(lǐng)域來說，包括工程地質(zhì)勘察、巖土工程施工、地質(zhì)災(zāi)害研究等；從遍及的單位來說，包括高等院校、科研院所、各部委直屬勘測設(shè)計院和公司等一百多家；從職稱分布來說，包括工程院院士、勘察大師、教授級高級工程師、高級工程師、教授、副教授、研究員、副研究員等；從工作職務(wù)來說，包括院長、副院長、總工程師、副總工程師、經(jīng)理、校長、系主任等。
入庫的單位及其人數(shù)情況：北京國電華北電力工程有限公司14人；長安大學(xué)地質(zhì)工程與測繪工程學(xué)院11人；成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院12人；國家電力公司成都勘測設(shè)計研究院43人；國家電力公司貴陽勘測設(shè)計研究院15人；國家電力公司昆明勘測設(shè)計研究院39人；建設(shè)綜合勘察研究設(shè)計院11人；水利部天津水利水電勘測設(shè)計研究院11人；中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所17人；中航勘察設(shè)計研究院39人（這里只列出了10人以上的單位）。
2 軟件功能
2.1 基本功能
① 顯示工程地質(zhì)（地質(zhì)工程、巖土工程及相關(guān)專業(yè)）專家基本信息，包括姓名、性別、出生年月、技術(shù)職稱、工作職務(wù)、工作單位、單位性質(zhì)、聯(lián)系方式。 ② 顯示專家專業(yè)特長，工作領(lǐng)域。 ③ 打印專家表。 ④ 按照入庫序號、姓名和工作單位排序，方便檢索。 ⑤ 可隨時登記入庫。
2.2 查詢
按照姓名、出生年月、工作單位、單位性質(zhì)、技術(shù)職稱、專業(yè)特長、工作領(lǐng)域等單個字段查詢，查詢的結(jié)果可顯示專家基本信息、專業(yè)特長和工作領(lǐng)域，打印專家表。
2.3 高級查詢
多個字段的組合條件查詢，查詢結(jié)果可制作報表。
2.4 數(shù)據(jù)庫維護
數(shù)據(jù)庫管理員能夠輕松完成數(shù)據(jù)庫的日常維護工作，如添加、刪除、查詢等。
專家?guī)炜捎糜谌耸聶n案管理、查找工程咨詢專家、聘請工程項目評審專家、查找稿件評閱人、聘任學(xué)位論文審閱人等。
3 系統(tǒng)界面及功能模塊
3.1 主界面
全國工程地質(zhì)專家?guī)煜到y(tǒng)主界面如圖1所示。界面包括菜單區(qū)、查詢區(qū)、信息管理區(qū)和信息顯示區(qū)。菜單包括記錄、查詢、管理員和幫助等項。查詢區(qū)包括單個字段的簡單查詢和高級查詢按鈕。信息管理區(qū)由基本資料、專業(yè)特長、工作領(lǐng)域、備注、全表瀏覽、打印、退出按鈕組成，點選不同的按鈕，信息顯示區(qū)將顯示不同的信息。
3.2 高級查詢界面
點擊主界面窗口中查詢區(qū)的高級查詢按鈕會彈出高級查詢窗口，如圖2所示。通過該窗口可生成查詢條件、選擇結(jié)果中要顯示的字段、選擇排序字段、選擇組合查詢條件，并執(zhí)行查詢。查詢結(jié)果由查詢結(jié)果窗口（圖3）顯示出來。
3.3 查詢結(jié)果窗口
點擊高級查詢窗口中的開始查詢按鈕就可彈出查詢結(jié)果窗口。查詢結(jié)果窗口左上部分顯示符合查詢條件的記錄，右上部分是打印全部結(jié)果按鈕和打印選中結(jié)果按鈕。下部是選中專家的詳細信息，當點選左上部的不同專家，其詳細信息會改變。
3.4 查詢結(jié)果報表打印窗口
點擊查詢結(jié)果窗口中的打印全部結(jié)果按鈕將彈出查詢結(jié)果報表打印窗口，如圖4所示。上部是打印按鈕、導(dǎo)出按鈕和縮放比例下拉列表框，中間是報表顯示區(qū)，下部是頁碼顯示和翻頁按鈕。
3.5 選中結(jié)果報表打印窗口
點擊主界面信息管理區(qū)打印按鈕和查詢結(jié)果窗口中的打印選中結(jié)果按鈕將彈出選中專家資料報表打印窗口，如圖5所示。
3.6 數(shù)據(jù)庫管理員界面
點擊主界面管理員菜單下的管理員登陸菜單項后，彈出管理員登陸對話框（圖6），輸入帳號和密碼后，點擊確定按鈕進入數(shù)據(jù)庫管理員界面（圖7）。
數(shù)據(jù)庫管理員界面由菜單、工具按鈕、專家信息編輯區(qū)和全表數(shù)據(jù)瀏覽和編輯區(qū)組成。工具按鈕包括移動記錄、添加、刪除等按鈕組成，專家信息編輯區(qū)用來編輯專家信息，全表數(shù)據(jù)瀏覽、編輯區(qū)瀏覽和編輯數(shù)據(jù)庫記錄。
4 工程地質(zhì)專家?guī)煜到y(tǒng)開發(fā)
4.1 數(shù)據(jù)庫
（1）信息來源
通過學(xué)術(shù)會議、信件和網(wǎng)上下載（見enggeo.org/xwdt-040106.htm）等途徑分發(fā)“全國工程地質(zhì)專家?guī)鞂＜业怯洷怼保占答伝貋淼脑嫉怯洷?，錄入?shù)據(jù)庫中。
（2）創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫
在Microsoft Office Access軟件中建立專家數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中包括的字段有：姓名、性別、出生年月、工作單位、技術(shù)職稱、工作職務(wù)、專家特長、工作領(lǐng)域、通信地址、郵政編碼、聯(lián)系電話、傳真和電子郵箱等，基本涵蓋了專家的基本信息、特長、工作領(lǐng)域和聯(lián)系方式。
（3）數(shù)據(jù)錄入
數(shù)據(jù)錄入方式有兩種方式： ① 在Access中錄入； ② 數(shù)據(jù)維護方式，即在數(shù)據(jù)庫管理員界面中輸入數(shù)據(jù)。
所有專家的信息存儲在一個數(shù)據(jù)表中，每位專家的信息在數(shù)據(jù)表中表現(xiàn)為一條記錄。
4.2 系統(tǒng)功能的代碼實現(xiàn)
采用Microsoft Visual Basic 6.0作為開發(fā)工具，運用其集成開發(fā)環(huán)境和快速應(yīng)用程序開發(fā)技術(shù)，根據(jù)軟件的功能模塊分別創(chuàng)建程序界面和窗口（圖1－圖7）。開發(fā)過程中使用了ADO Data控件、DataGrid控件、DataEnviornment設(shè)計器、Data Report設(shè)計器等。
下面著重敘述高級查詢的實現(xiàn)。在高級查詢窗口中，用戶填寫的查詢條件包括查詢結(jié)果中顯示的字段、where子句查詢條件、字段排序子句，用字符串連接生成SQL查詢語句。然后在專家數(shù)據(jù)表中查找符合查詢條件的專家記錄并在查詢結(jié)果窗口中顯示給用戶。完成高級查詢功能的程序片段如下：
Private Sub cmdQuery_Click()
Dim strKey As String
Dim strSQL As String， strsqlAll As String
Dim strOrderSQL As String
Dim strOrder As String
Dim intLenKey As Integer
Dim i As Integer， j As Integer
'查詢結(jié)果至少要顯示一個字段
If lstKey.SelCount = 0 Then
MsgBox "查詢結(jié)果中至少要顯示一個字段!"， vbMsgBoxSetForeground， "缺少字段"
Exit Sub
End If
If txtCondition.Text = vbNullString Then
MsgBox "請加入查詢條件！"， vbOKOnly + vbInformation， "提示"
Exit Sub
End If
'查詢結(jié)果中顯示的字段
strKey = vbNullString
strkeys = vbNullString
For i = 0 To lstKey.ListCount - 1
If lstKey.Selected(i) = True Then
strKey = strKey & lstKey.List(i) & "，"
End If
strkeys = strkeys & lstKey.List(i) & "，"
Next
strKey = Mid(strKey， 1， Len(strKey) - 1)
strkeys = Mid(strkeys， 1， Len(strkeys) - 1)
'where子句查詢條件
strWhere = vbNullString
If Len(Trim(strQuerySQL)) > 0 Then
strWhere = " where " & Trim(strQuerySQL)
Else
strWhere = vbNullString
End If
'字段排序字句
If lstOrderKey.ListCount > 0 Then
mstrOrderSQLs = ""
intLenKey = 0
For j = 0 To lstOrderKey.ListCount - 1
strOrderSQL = lstOrderKey.List(j)
If optOrder(0).Value = True Then
intLenKey = InStr(1， strOrderSQL， "(升序)"， vbTextCompare)
strOrder = " ASC"
Else
intLenKey = InStr(1， strOrderSQL， "(降序)"， vbTextCompare)
strOrder = " DESC"
End If
If intLenKey > 0 Then
strOrderSQL = Mid(strOrderSQL， 1， intLenKey - 1)
If mstrOrderSQLs "" Then
mstrOrderSQLs = mstrOrderSQLs & "，"
End If
mstrOrderSQLs = mstrOrderSQLs & strOrderSQL & strOrder
End If
Next j
mstrOrderSQLs = " order by " & mstrOrderSQLs
Else
mstrOrderSQLs = ""
End If
'字符串連接生成SQL查詢語句
strSQL = "select " & strKey & " from " & " 專家?guī)?" & strWhere & mstrOrderSQLs
strsqlAll = "select " & strkeys & " from " & " 專家?guī)?" & strWhere & mstrOrderSQLs
adoconnection.Execute strSQL
adoconnection.Execute strsqlAll
If Err Then
MsgBox Err.Number & vbCrLf & Err.Description & Err.Source， vbCritical， "SQL語句錯誤"
Err.Clear
Exit Sub
End If
Set recResult = New ADODB.Recordset
Set recKeyword = New ADODB.Recordset
frmQueryResult.strSQL = strSQL
frmQueryResult.strSQL = strsqlAll
recKeyword.Open strSQL， adoconnection， adOpenStatic， adLockOptimistic
recResult.Open strsqlAll， adoconnection， adOpenDynamic， adLockOptimistic
If recKeyword.RecordCount
MsgBox "沒有您要查找的記錄!"， vbInformation + vbOKOnly， "找不到記錄"
Exit Sub
End If
'查詢結(jié)果顯示
frmQueryResult.Show vbModal
End Sub
數(shù)字對象標識：10.1061/(ASCE)BE.1943-5592.0000623. © 2014美國土木工程師學(xué)會。
關(guān)鍵詞：鐵路橋梁評級；橋梁管理系統(tǒng)（BMS）；關(guān)鍵因素；構(gòu)件臨界狀態(tài)；構(gòu)件易損性；環(huán)境影響。
中圖分類號：K928文獻標識碼： A
1. 引言
設(shè)計工程師希望鐵路橋梁安全并且能夠長期使用，但橋梁會隨著時間不斷劣化。包括列車荷載、環(huán)境影響及偶然荷載在內(nèi)的諸多關(guān)鍵因素加劇了橋梁劣化。為確保鐵路橋梁的安全性和適用性，檢查員和工程師應(yīng)持續(xù)監(jiān)控橋梁的狀態(tài)、預(yù)測橋梁的使用壽命并對橋梁及時進行維修和保養(yǎng)?？紤]到一個網(wǎng)路中可能有數(shù)以千計的橋梁需要進行評估和養(yǎng)護，以及現(xiàn)有資源難以達到此要求，管理者和工程師需要根據(jù)個別橋梁自身狀況的嚴重程度對其進行評級?，F(xiàn)有的評級方法對整個橋梁網(wǎng)路而言效率較低且不實用。為解決這一問題并對稀缺資源進行有效的投入，需要一種能夠不斷改善的新評級方法。
現(xiàn)有的橋梁狀態(tài)評估和評級方法可分為兩類。
1）第1類
第1類包括看似適用于橋梁網(wǎng)路，但最終都過于主觀而難以完成的方法。Austroads（2014）、Laman和Guyer（2010）以及Ryall（2010）展示了此類方法的一些例子。第1類方法的主觀性在于為了實際使用而過分簡化了橋梁網(wǎng)路狀態(tài)的評估過程。這些方法的基礎(chǔ)是橋梁關(guān)鍵構(gòu)件分配權(quán)重因數(shù)。然而，這些方法忽略了以下幾點：
1. 不同的關(guān)鍵因素；
2. 不同橋梁的幾何形狀及結(jié)構(gòu)形式；
3. 每個關(guān)鍵因素對應(yīng)的構(gòu)件易損性。
2）第2類
第2類方法包含了臨界狀態(tài)和易損性分析，比第1類方法更為可靠。然而，其復(fù)雜性制約了此類方法在橋梁網(wǎng)路等級評估中的實用性。Boothby（2001）、Li等人（2002）、ASCE/SEI-AASHTO（2009）及AASHTO（2011）對各種臨界狀態(tài)和因素案例進行了研究。第2類方法以Wong（2006）或Xu等人（2009）的例子為代表。對于橋梁狀況臨界狀態(tài)和易損性評估，層次分析法（AHP）以及結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測（SHM）這兩種方法被廣泛使用?；赟amal 和Ramanjaneyulu（2008）研究成果，Saaty（1990）提出了層次分析法（AHP），即通過建立一個分層系統(tǒng)來解決復(fù)雜的問題。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測SHM是用來監(jiān)測橋梁性能并對其安全性進行評估（Chan和Thambiratnam 2011）。Sohn（2004）、Chan等人（2006）、Catbas等人（2008）以及Shih等人（2009）對結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測（SHM）進行了相關(guān)研究。
AHP是用于評級系統(tǒng)的一種多目標、多準則的判定方法，可用于規(guī)劃橋梁檢查、優(yōu)先保養(yǎng)和維修工作（Harker和Vargas 1987；Melhem和Aturaliya 1996）。20世紀80年代以來出版了大量關(guān)于AHP的出版物，其中就有Harker和Vargas（1987）的研究。近年來，這個方法被很多研究人員用于不同類型橋梁的評級（Zayed等人2007；Sasmal和Ramanjaneyulu 2008；Tarighat和Miyamoto 2009）。
這些作者提出了AHP方法的很多優(yōu)點。例如，利用雙矩陣并計算特征值和相應(yīng)的特征向量，總體評級將更加高效、一致（Melhem和Aturaliya 1996）。AHP方法使用簡單，廣泛應(yīng)用于處理復(fù)雜的決策過程（Sasmal和Ramanjaneyulu 2008）。由于使用相對值而不是絕對值，AHP可用于單層或多層的決策過程（Sasmal和Ramanjaneyulu 2008）。此方法的另一個優(yōu)點是一層中的每個元素不一定是下一層中元素的標準。換言之，層次結(jié)構(gòu)不需要是完整的（Saaty 1990）。AHP中的每一層僅代表問題的某一方面。
本文提出了一種適用于鐵路橋梁網(wǎng)路狀況評估的可靠實用方法。這些網(wǎng)路中的橋梁結(jié)構(gòu)相對簡單，冗余度低（本文研究范圍不包括結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鐵路橋梁結(jié)構(gòu)，例如斜拉橋或懸索橋，因為此類橋梁結(jié)構(gòu)需要使用復(fù)雜、昂貴的結(jié)構(gòu)評估方法。）本文介紹的方法是一種鐵路橋梁的綜合評級方法（SRP）。SRP使用了第1類方法和第2類方法的理念開發(fā)出的一種實用、可靠的評級方法。此SRP研究方法包括（1）開發(fā)鐵路橋梁評級公式，以及（2）綜合評級和標準以確定采取措施的最后期限。附錄通過一個例子說明了此方法的應(yīng)用。
SRP的結(jié)果將作為橋梁管理系統(tǒng)（BMS）中的優(yōu)先級別，用來確定養(yǎng)護的最佳時間。因為SRP對經(jīng)濟、人力和社會因素進行了綜合考慮（Woodward等人2001；Laman和Guyer2010）。在優(yōu)先級別中，確定不同的修復(fù)方案與其相關(guān)成本之間的關(guān)系尤為重要（Mackie等人2011）。
本文結(jié)果可能具有重要意義：工程師和管理人員可以使用此綜合評級方法（SRP）進行鐵路橋梁狀況評估和評級，從而有效的投入稀缺資源來提高橋梁的安全性及適用性。
2. 鐵路橋梁綜合評級公式
本節(jié)提出了綜合評級公式[公式（1）-（3）]的發(fā)展。這些均為初步形式的修改版本，最初的公式是由Aflatooni等人（2013b）提出的。這里會對最初形式的公式進行改進使其適用于不同構(gòu)件數(shù)量的不同類型橋梁，并且便于鑒別量化關(guān)鍵因素的最可靠方法。綜合評級公式包括要素（例如αfl、αw、αe、αcol和βev）臨界狀態(tài)的參數(shù)以及構(gòu)件（例如權(quán)重因數(shù)ali、afli、awi、aei和acoli）臨界狀態(tài)和易損性的參數(shù)。本文中，將介紹量化所有上述參數(shù)的方法。
需要注意到，在（Aflatooni等人2013b）已有的原始公式中，僅使用上述參數(shù)的假設(shè)值來解釋公式；本文開始研究用于量化參數(shù)的方法。
上式中：BCC表示鐵路橋梁目前的狀況和評級；BFC表示鐵路橋梁未來的狀況；BC表示鐵路橋梁目前和未來的狀況及評級；γ1、γ2表示系數(shù)[由公式（22）和（23）計算得出，具體計算稍后在本文中給出]；n表示被檢查的構(gòu)件數(shù)量；αfl、αw、αe、αcol 和 βev分別表示洪水、風、地震、碰撞和環(huán)境影響的臨界狀態(tài)參數(shù)；ali、afli、awi、aei、和acoli表示與構(gòu)件i相關(guān)的加權(quán)因子，分別與動荷載、洪水、風、地震以及碰撞相關(guān)；Cci表示i構(gòu)件的目前狀況；Cfi,表示i構(gòu)件的未來狀況。
公式（1）確定橋梁的當前狀況并指出有關(guān)結(jié)構(gòu)對于承載動荷載是否安全、適用。公式中將確定整個結(jié)構(gòu)的構(gòu)件臨界狀態(tài)。為了對不同構(gòu)件數(shù)量的橋梁進行比較，在公式（1）和（2）中引入了因子（10/n）。被檢查的構(gòu)件數(shù)量可以是任意數(shù)量，對此沒有限制。很多橋梁構(gòu)件單獨檢查的成本非常高，因此這些構(gòu)件情況沒有記錄在檢查報告中。面對這一實際問題，在公式（1）和（2）中使用了因子（10/n）弱化公式對構(gòu)件數(shù)量的敏感度，并且使對橋梁狀況的判斷以實際可取的構(gòu)件狀態(tài)為基礎(chǔ)。（需要注意，如果有足夠的資金預(yù)算，建議對橋梁全部重要構(gòu)件進行檢查。）
因子（10/n）中的數(shù)字10可以是任何數(shù)字，與實際構(gòu)件無關(guān)。然而，網(wǎng)路中可能有成千上萬的橋梁，并且為每個橋梁和橋梁構(gòu)件的關(guān)鍵因數(shù)計算一個獨特的評級數(shù)，因子（10/n）中的數(shù)字10為采取措施的標準提供一個更廣泛的范圍以避免小數(shù)點后數(shù)位太多。
公式（2）表示橋梁的未來狀況。公式的每一部分與一個關(guān)鍵因素相關(guān)，每個關(guān)鍵因素將以不同方式進行量化，因為各項因素導(dǎo)致橋梁劣化的作用方式不同。對于偶然荷載，例如洪水、風、地震和碰撞，其出現(xiàn)概率非常重要。與這些因素相關(guān)的風險可以使用現(xiàn)有的標準以簡單方式進行計算，這將在下節(jié)中給出。這些偶然荷載對應(yīng)的因素彼此之間不相關(guān)，因為偶然荷載可能發(fā)生在不同時間和不同地點。然而在偶然荷載過程中或之后，構(gòu)件狀態(tài)因為上述因素發(fā)生的任何變化將由檢查員進行記錄作為構(gòu)件的新狀況，并通過Cu納入公式（2）中有關(guān)偶然荷載的全部項之中。此外，環(huán)境影響下結(jié)構(gòu)易損性將間接考慮構(gòu)件新狀態(tài)的影響。
公式最后一部分是關(guān)于環(huán)境影響，包括很多不同因素，例如腐蝕、溫度影響、使用磨損、白蟻侵蝕等等。這些環(huán)境因素與疲勞共同作用使橋梁結(jié)構(gòu)性能逐漸退化，其中很多因素是相互關(guān)聯(lián)的。因而，這些因素作為一個單獨術(shù)語引入第二個公式中，因為量化這些因素中的每個因素并且調(diào)查其相關(guān)性非常困難，需要大量的時間及資源消耗。因此，一個可靠性相比稍差的方法，例如馬爾可夫鏈，被用做估計構(gòu)件未來狀況及其相關(guān)系數(shù)（例如Cft）的實用解決方案。馬爾可夫鏈是一個基于狀態(tài)的模型，能夠捕捉到所有環(huán)境因素與疲勞的相關(guān)性。
根據(jù)本文方法，偶然荷載、環(huán)境因素與疲勞之間的關(guān)系都被在公式中進行了考慮，例如由于洪水沖刷，與基礎(chǔ)構(gòu)件當前狀況相關(guān)的參數(shù)Cci發(fā)生了變化，與此構(gòu)件的未來狀況相關(guān)的參數(shù)Cfl也發(fā)生變化。因為參數(shù)Cfl是以馬爾可夫鏈方法為基礎(chǔ)進行計算，Cfl將由Cci和轉(zhuǎn)移概率矩陣為基礎(chǔ)計算得出。新的Cfl用于公式的最后一項，作為結(jié)果，橋梁結(jié)構(gòu)易損性對環(huán)境與洪水之間的關(guān)系被納入到了公式中。其他偶然荷載、環(huán)境及疲勞因素均可進行同樣的考慮。
公式（3）提供了橋梁網(wǎng)路中單個橋梁的評級，評級是以橋梁目前及未來的狀況為基礎(chǔ)。對網(wǎng)路中橋梁的健康和耐久性判斷是以公式（1）-（3）中的各個部分為基礎(chǔ)，下文會對其進行詳細解釋。
2.1 因素臨界狀態(tài)（αfl、αw、αe、αcol和βev）
本節(jié)提出了一種用于公式（2）的因素臨界狀態(tài)估算方法。通過估算，評估各項因素對橋梁劣化的影響。根據(jù)這種方法，首先確定了每個因素的平均臨界狀態(tài)。然后對于每座橋梁，計算出用于量化系數(shù)（例如Cev、Cfl、Cw、Ceq和Ccol）的方法，這些系數(shù)顯示了與不同關(guān)鍵因素相關(guān)的風險。最后，使用AHP方法綜合所有關(guān)鍵因素的風險并得出總體因素臨界狀態(tài)（例如αfl、αw、αe、αcol以及βev）。
本節(jié)中，僅考慮與不同關(guān)鍵因素的嚴重程度和發(fā)生概率有關(guān)的風險。當評估各構(gòu)件的臨界狀態(tài)和易損性時，則考慮各關(guān)鍵因素對結(jié)構(gòu)的影響。為了確定網(wǎng)路中每個因素的平均臨界狀態(tài)，通過調(diào)查和采訪，收集到了澳大利亞一家大約管理1100個鐵路橋梁的公司中專家意見，調(diào)查結(jié)果見表1。這些專家們考慮了特定時期內(nèi)與各關(guān)鍵因素有關(guān)的投資維修成本的平均比例。表1可以復(fù)制到其他任何橋梁網(wǎng)路。
表1橋梁網(wǎng)路各項因素平均臨界狀態(tài)
表1各數(shù)值對每個橋梁而言并不是恒定的。根據(jù)橋梁所處的地點和環(huán)境狀況，各數(shù)值會發(fā)生變化。因而需要計算每個橋梁的因素臨界狀態(tài)。為此，與各橋梁有關(guān)的系數(shù)引入并量化如下。
2.2 量化Cev、Cfl、Cw、Ceq和Ccol
系數(shù)Cev、Cfl、Cw、Ceq和Ccol分別代表了橋梁場地位置的環(huán)境影響、洪水、風和碰撞等嚴重程度和發(fā)生概率。為量化這些因素，使用了不同的澳大利亞標準進行了可用的風險評估，這些標準有AS 1170-2（澳大利亞標準和新西蘭標準2002）、AS 1170-4（澳大利亞標準2007）以及AS 5100-2（澳大利亞標準2004a）。
需要注意的是本文中使用澳大利亞標準來簡單說明引入的方法，在任何其他有結(jié)構(gòu)設(shè)計標準的國家，應(yīng)具有類似可供使用的風險評估。因此，此方法具有通用性。通過使用目前設(shè)計標準中可用的風險評估，無需太多精力即可運用有價值的知識來增加此種方法的可靠性。
為量化環(huán)境系數(shù)Cev，考慮了環(huán)境對不同種類材料的影響。表2中給出了四種環(huán)境分類以及與其相關(guān)的環(huán)境系數(shù)Cey。將表2中的一個單獨的值（Cev）賦值于一座橋梁，需考慮環(huán)境對橋梁不同材料的平均影響。通過記錄未來劣化的原因，例如腐蝕、磨損、溫度變化、白蟻侵蝕等，在BMS數(shù)據(jù)庫中，對于各個不同環(huán)境因素Cev可以進行更精確的計算。表2中提到的數(shù)據(jù)與澳大利亞目前的BMS中使用的數(shù)據(jù)類似。
表2橋梁所處區(qū)域環(huán)境狀況有關(guān)的系數(shù)Cev
洪水系數(shù)Cfl顯示了橋梁所處地區(qū)特大洪水的嚴重程度和發(fā)生概率。使用平均重現(xiàn)期（ARI）來計算Cfl。根據(jù)AS5100-2（澳大利亞標準2004a），橋梁不應(yīng)被平均重現(xiàn)期為2000年的洪水沖垮。如果臨界狀態(tài)設(shè)計條件處在平均重現(xiàn)期小于2000年的地點，應(yīng)根據(jù)AS5100-2（澳大利亞標準2004a）考慮一個荷載因數(shù)。在這里，此荷載因素作為洪水的臨界狀態(tài)（Cfl），并且與AS5100-2（澳大利亞標準2004a）中給出的最大荷載因數(shù)（γWF）相等。根據(jù)此標準[例如AS5100-2（澳大利亞標準2004a）]，Cfl（γWF）將使用公式（4）進行計算。如果鐵路橋梁處于無洪水地區(qū)，此系數(shù)可視為0。
與風效應(yīng)有關(guān)的系數(shù)Cw可以從表3或公式（5）中獲得?？紤]橋梁所處的區(qū)域并且以AS 1170-2（）為基礎(chǔ)計算系數(shù)Cw?？紤]風速的平均重現(xiàn)期為2000年（V2000）[AS1170-2（澳大利亞標準和新西蘭標準 2002）]。
表3橋梁所處區(qū)域風力荷載相關(guān)的系數(shù)Cw
為計算與地震有關(guān)的危害Ceq，考慮了包括現(xiàn)場危害（Z）以及AS1170-4（澳大利亞標準 2007）中的概率系數(shù)Kp。公式（6）可表示結(jié)構(gòu)的地震因素臨界狀態(tài)，以作用于結(jié)構(gòu)底部的水平等效靜切力為基礎(chǔ)，公式如下：
以道路交通量為基礎(chǔ)的系數(shù)Ccol由表4得出。如果在橋梁檢測過程中記錄了車輛撞擊事故以及事故對橋梁造成的損害嚴重程度，表4中的建議值能夠在未來進行更加可靠的計算。如果橋梁沒有穿過道路，或者對其構(gòu)件進行了防車輛撞擊防護，此系數(shù)將視為0。
表4碰撞概率有關(guān)的系數(shù)Ccol
2.3 計算總體因素臨界狀態(tài)（αfl、αw、αe、αcol和βev）
在層次分析法AHP中，首先創(chuàng)建一個成對矩陣。矩陣的元素是每兩個因素之間的比較。與最大特征值有關(guān)的特征向量代表了因素的總體優(yōu)先權(quán)重。成對矩陣的一致性可使用公式（7）和（8）以及表5（Sasmal和Ramanjaneyulu 2008）來計算。公式（7）及表5中的隨機一致性指標（RCI）首先由Saaty（Saaty 1994；Sasmal和Ramanjaneyulu 2008）提出，是由一個數(shù)量為500的隨機產(chǎn)生矩陣樣本中計算得出的平均隨機一致性指標。CR表示一致性比率且應(yīng)小于0.1。
在本文中，矩陣[A][公式（9）]顯示了關(guān)鍵因素間的成對比較。在此矩陣中，引入環(huán)境影響（Ev）、碰撞（Col）、洪水（Fl）、風（W）和地震（Eq）作為關(guān)鍵因素。用于計算矩陣[A]元素的引入公式使用公式（10）-（21）進行計算。矩陣元素Aij在各公式中的數(shù)值從表1中獲得。用于計算A12[公式（12）]的系數(shù)14.96從表1中通過使用平均環(huán)境臨界狀態(tài)除以平均碰撞臨界狀態(tài)獲得。
表5不同指令m集的RCI值
系數(shù)Cm1-Cm10為兩因素間的比較，對于每個獨立的橋梁可由工程師提出。
這些系數(shù)的默認值是1.0。根據(jù)提出的方法，無需引入這些系數(shù)，除非工程師或管理人員計劃在不可預(yù)計的情況中采用特殊措施。實際上，引入系數(shù)Cm1-Cm10的唯一原因是讓獨立的相關(guān)因素控制決策過程。運用前述系數(shù)的一個例子是對于一個具有更高碰撞可能性的特定橋梁，認為其設(shè)計沒有充分考慮橋下通過的道路。在這種情況下，工程師考慮了系數(shù)Cm1、Cm5、Cm6和Cm7。特殊情況下，如這里提到的情況，工程師可以估計關(guān)于正常狀況的風險增加或減少并計算合適的Cmi系數(shù)。通過采用層次分析法AHP，專家和管理人員的意見以及公司的實踐和文化都能夠納入決策過程。與矩陣[A]的最大特征值有關(guān)的特征向量的絕對值將提供系數(shù)αfl、αw、αe、αcol和βev的值。
2.4 權(quán)重因數(shù)的量化（ali、afli、awi、aei和acoli）
參數(shù)ali、afli、awi、aei和acoli為賦給橋梁各構(gòu)件的權(quán)重因數(shù)，分別與動荷載、洪水、風、地震以及碰撞荷載有關(guān)。如本文前面提到的，用于橋梁狀況評估的方法或者是足夠?qū)嶋H的能夠應(yīng)用于橋梁網(wǎng)路但并不可靠，或者可靠但不實際。目前應(yīng)用的實際方法不能回答目前橋梁能力是否足夠承載不同荷載這一關(guān)鍵問題。這是因為這些方法沒有考慮橋梁不同結(jié)構(gòu)的幾何形狀以及不同類型荷載對不同構(gòu)件的易損性。因此，進行結(jié)構(gòu)分析來確定反應(yīng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件臨界狀態(tài)以及構(gòu)件對關(guān)鍵因素的易損性的權(quán)重因數(shù)將是不可避免的。然而，此種方法應(yīng)該是簡單的，否則對于數(shù)以千計的鐵路橋梁組成的網(wǎng)路將不具有實用意義。
經(jīng)常對數(shù)以千計的橋梁進行結(jié)構(gòu)分析是不實際的；作為結(jié)果，確定結(jié)構(gòu)分析以及權(quán)重系數(shù)評估可每20年進行一次，或者當結(jié)構(gòu)狀況超過一些特定的安全性或適用性臨界狀態(tài)值時進行。橋梁狀況超過某個關(guān)鍵點的情況非常罕見，因為在達到關(guān)鍵點之前，會對損壞的部件進行鑒定和修復(fù)，使橋梁整體狀況得到持續(xù)改善。下文將討論并給出這些關(guān)鍵點。大多數(shù)的網(wǎng)路級鐵路橋梁的結(jié)構(gòu)簡單、冗余度低。因此，進行備用荷載路徑分析來計算權(quán)重因數(shù)并不能顯著地改善橋梁狀況評估的可靠性。因此，為簡單起見可省略此類分析。類似于Wong（2006）或Xu等人（2009）所介紹方法的復(fù)雜分析可能只是在特殊的橋梁上進行，這些橋梁具有很高的自由度或在網(wǎng)路層次上結(jié)構(gòu)復(fù)雜或關(guān)鍵。此類橋梁的數(shù)量有限，如在引言中提到的，此類橋梁不在本文研究范圍之內(nèi)。
考慮到前面提到的用于確定權(quán)重因數(shù)的分析方法的實用性解釋，引入了橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的需求/承載力比率（D/Cs）的計算。在安全層次并且用于線性分析，需求表示構(gòu)件中荷載產(chǎn)生的內(nèi)部壓力。不同構(gòu)件的承載力指用于承載內(nèi)部軸向力和彎矩的組合承載能力，是以結(jié)構(gòu)構(gòu)件如橫梁、立柱、隔板等的性能為基礎(chǔ)進行計算。對于用來估算橋梁對地震易損性的非線性分析，可以考慮構(gòu)件超過其彈性極限的能力。在適用等級，需求是指構(gòu)件受力產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)或振動，承載力是指設(shè)計標準定義的構(gòu)件偏轉(zhuǎn)和振動允許極限。D/C的計算提供了一個對鐵路橋梁實際性能的適當理解。盡管隨著橋梁劣化，單個構(gòu)件承載力可能會下降，但很多構(gòu)件仍然能夠安全承載負荷，因為這些構(gòu)件可能被超安全標準設(shè)計。因此，構(gòu)件的需求/承載比率表示構(gòu)件對動荷載的臨界狀態(tài)及其對關(guān)鍵因素的易損性。需求/承載力比率被用作構(gòu)件的權(quán)重因數(shù)。
應(yīng)該在安全和適用水平上計算權(quán)重因數(shù)。鐵路橋梁的構(gòu)件被分為三類，分別是：
1. 結(jié)構(gòu)性構(gòu)件；
2. 非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件；
3. 結(jié)構(gòu)細節(jié)。
在安全水平上，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的D/Cs在極限狀態(tài)下進行計算，并作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的權(quán)重因數(shù)。對于非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件，應(yīng)該對任何失效引起的結(jié)果在安全極限狀態(tài)下進行調(diào)查以計算與不同關(guān)鍵因素相關(guān)的每個構(gòu)件權(quán)重因數(shù)。例如，如果一個非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件比如路緣石損壞，碎石將不會保持在其設(shè)計位置，整個阻尼系統(tǒng)以及在上部結(jié)構(gòu)均勻分布的列車荷載將發(fā)生改變。因此，盡管路緣石在設(shè)計過程中沒有建模，任何路緣石變化都會顯著改變結(jié)構(gòu)工程師在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中考慮的假設(shè)。對于結(jié)構(gòu)細節(jié)，應(yīng)該以其變化可能對結(jié)構(gòu)承載性能的影響為基礎(chǔ)來確定其臨界狀態(tài)。例如，任何結(jié)構(gòu)細節(jié)例如連接的變化可能改變構(gòu)件的初始邊界狀態(tài)，進而最終影響鐵路橋梁的結(jié)構(gòu)性能。
在使用極限狀態(tài)，考慮結(jié)構(gòu)性、非結(jié)構(gòu)性和結(jié)構(gòu)性細節(jié)的狀態(tài)變化來確定構(gòu)件的關(guān)鍵性和易損性。結(jié)構(gòu)性構(gòu)件關(guān)鍵性和易損性的計算通過分別對其在使用極限狀態(tài)下施加不同的負荷例如動荷載、洪水、風和地震并計算D/Cs來實現(xiàn)。對于非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件和結(jié)構(gòu)性細節(jié)，應(yīng)該評估任何對其損傷或者使用狀態(tài)變化引起的后果。為了可靠地評估非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件的關(guān)鍵性或易損性，應(yīng)該通過記錄橋梁長期使用過程中故障的相關(guān)成本來進行評估。
不同使用年限、材料、結(jié)構(gòu)形式等數(shù)以千計鐵路橋梁的狀況評估和評級以及評估其對不同因素的易損性是非常復(fù)雜的，并且需要大量的資源和時間才能完成。因此，這些方法的主觀性在短時間內(nèi)不可能輕易消除。在文獻中發(fā)現(xiàn)的一個重要缺陷是缺乏一種方法能夠作為平臺來使用這些關(guān)鍵因素對結(jié)構(gòu)影響的可用調(diào)查結(jié)果。與其他目前使用的評級方法相比，SRP的一個優(yōu)點是作為平臺具有作為方法的明顯改進潛力。這種改進可以通過使用任何關(guān)鍵因素對結(jié)構(gòu)影響的調(diào)查結(jié)果來實現(xiàn)，例如眾多環(huán)境因素中的某個因素對結(jié)構(gòu)的影響，并引入新的權(quán)重因數(shù)或提高權(quán)重的準確性或可靠性同時將其納入到綜合評級公式[公式（1）-（3）]中。
在此階段，因為對安全水平和使用水平上非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件和結(jié)構(gòu)性細節(jié)的失效結(jié)果沒有足夠的調(diào)查，橋梁管理系統(tǒng)（BMSs）使用的權(quán)重因數(shù)例如VicRoads（澳大利亞 2004）可用于所有的關(guān)鍵因素。每個國家可使用自己的橋梁管理系統(tǒng)。這些權(quán)重因數(shù)可以除以權(quán)重因數(shù)的最高值將其按比例減至0到1之間的數(shù)值，與其他從D/C分析得出的權(quán)重因數(shù)進行匹配。
如前所述，對于結(jié)構(gòu)性構(gòu)件，當結(jié)構(gòu)受特殊關(guān)鍵因素影響時，與各關(guān)鍵因素相關(guān)的權(quán)重因數(shù)為橋梁構(gòu)件的D/Cs。D/Cs應(yīng)在安全和使用水平條件下進行計算來評估橋梁性能，但這里僅對安全水平進行了解釋，因為兩種水平的計算方法類似。對權(quán)重因數(shù)計算的解釋更為詳細，具體如下。
2.5 動荷載相關(guān)的權(quán)重因數(shù)（ali）量化
為計算權(quán)重因數(shù)ali，首先計算結(jié)構(gòu)承受動荷載時構(gòu)件的D/Cs（需求/承載比率）。為計算需求，考慮將固定荷載和動荷載相結(jié)合。不同于目前標準中提到的動荷載，將目前施加在結(jié)構(gòu)上的最大列車荷載作為動荷載。因為標準荷載太過保守，會將那些仍然能夠承載目前實際荷載的老舊橋梁判定為不安全橋梁。換言之，應(yīng)考慮當前結(jié)構(gòu)在當前實際動荷載下的實際表現(xiàn)。為計算構(gòu)件的承載力，使用澳大利亞標準如AS5100-5（澳大利亞標準2004b）、AS 3600（澳大利亞標準2009）、AS 4100（澳大利亞標準1998）等標準。每個國家可以使用自己的設(shè)計標準，例如在美國可以使用AASHTO LRFD（AASHTO2007）、ACI 318M-05[美國混凝土學(xué)會（ACI）2005]、以及AISC 360-05（AISC 2005）標準。這里提到的澳大利亞標準僅作為舉例。
仍然需要考慮安全因素，安全因素將在設(shè)計過程中應(yīng)用，與材料的不確定性以及施工方式等有關(guān)。在0到1之間的構(gòu)件D/C表示在計算D/C比率時，構(gòu)件仍可以承載負荷。更高的D/C值表示構(gòu)件狀態(tài)更危急。為計算ali，工程師還應(yīng)考慮構(gòu)件對負荷增加的敏感性，通過動態(tài)分析來進行。根據(jù)Aflatooni等人（2013a）進行的調(diào)查，共振對構(gòu)件D/C比率有顯著的影響。
2.6 與洪水相關(guān)的權(quán)重因數(shù)（afli）量化
為了以構(gòu)件的D/C比率為基礎(chǔ)量化其與洪水相關(guān)的權(quán)重因數(shù)（afli），考慮了固定和洪水荷載。根據(jù)AS 5100-2（澳大利亞標準2004a），由洪水施加于鐵路橋梁的力包括：
對橋墩的拖拽力；
對橋墩的浮力；
對上部結(jié)構(gòu)的拖拽力；
對上部結(jié)構(gòu)的浮力；
對上部結(jié)構(gòu)的力矩；
殘骸對底部結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的力；
原木沖擊力。
2.7 與碰撞相關(guān)的權(quán)重因數(shù)（acoli）量化
碰撞在這里是指車輛碰撞（船舶碰撞不適用于此研究中涉及的鐵路橋梁的類型）。為計算與碰撞有關(guān)的構(gòu)件D/C比率（acoli），可以從相關(guān)標準中獲得荷載及作用方向，例如AS 5100-2（澳大利亞標準 2004a）標準。通過進行結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計，如果確認保護梁或障礙能夠抵抗碰撞荷載，則不需要進行易損性評估。
2.8 與地震相關(guān)的權(quán)重因數(shù)（aei）量化
在世界的很多地方，地震是造成橋梁損毀的重要因素之一，考慮地震影響在橋梁管理生命周期及評估長期養(yǎng)護和修理費用時尤為重要?？紤]到構(gòu)件承載超出其彈性極限，建議使用非線性靜態(tài)分析（Pushover）來計算構(gòu)件對地震的權(quán)重因數(shù)。Pushover分析主要用于下部結(jié)構(gòu)。如果進行非線性分析，D/C比率將以構(gòu)件的塑性變形為基礎(chǔ)進行計算并利用基于性能的設(shè)計文件。在澳大利亞的大部分地區(qū)，地震的危險性并不高，因此，可使用一些標準例如AS 1170-4（澳大利亞標準 2007）和AS 5100-2（澳大利亞標準 2004a）標準來估算地震對結(jié)構(gòu)的影響。
2.9 與風有關(guān)的權(quán)重因數(shù)（awi）量化
在計算與風有關(guān)的構(gòu)件D/C比率并獲得其在澳大利亞的權(quán)重因數(shù)，考慮了AS 1170-2（澳大利亞標準和新西蘭標準 2002）以及AS 5100-2（澳大利亞標準 2004a）標準。根據(jù)上述標準，設(shè)計風速的計算是以平均重現(xiàn)期、地理位置、地形分類、屏障以及地面以上高度為基礎(chǔ)進行計算，同時以此為基礎(chǔ)推導(dǎo)橫向、縱向和垂直風力負荷。將固定荷載和風荷載結(jié)合應(yīng)用于結(jié)構(gòu)。
2.10 與環(huán)境有關(guān)的權(quán)重因數(shù)量化
對于環(huán)境影響和疲勞，使用了賦給動荷載的權(quán)重因數(shù)（ali）。環(huán)境因素包括很多不同參數(shù)，例如鋼結(jié)構(gòu)腐蝕、溫度變化、木質(zhì)橋梁中白蟻侵襲等。這些因素以不同的方式使橋梁結(jié)構(gòu)性能退化，并且其中一些因素存在內(nèi)在聯(lián)系。盡管疲勞的影響與環(huán)境因素不同，因為疲勞的發(fā)生是以循環(huán)荷載為基礎(chǔ)，但疲勞也在很長的一段時間內(nèi)逐漸使橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生退化。
在目前的橋梁管理系統(tǒng)（BMSs）中沒有足夠的關(guān)于不同環(huán)境因素和疲勞的數(shù)據(jù)的調(diào)查和靜態(tài)分析。其結(jié)果是用于預(yù)測構(gòu)件未來狀況的方法，例如概率統(tǒng)計方法，將不會非常可靠。因此，需要使用動荷載權(quán)重因數(shù)來評估環(huán)境因素和疲勞的影響。
3. 綜合評級和確定采取措施的最后期限標準
本節(jié)介紹綜合評級方法（SRP），其流程圖參見圖1。SRP輸出橋梁及其橋梁網(wǎng)路內(nèi)的構(gòu)件評級，并確定采取措施的最后期限。措施包括檢查、維修和養(yǎng)護，以及結(jié)構(gòu)分析。橋梁及其各個構(gòu)件的評級以橋梁及其構(gòu)件相對于各關(guān)鍵因素的關(guān)鍵性和易損性為基礎(chǔ)分別確定。從圖1中可以看出，對于橋梁構(gòu)件，確定了多個評級，每個評級表示與橋梁網(wǎng)路路中的一個關(guān)鍵因素相關(guān)。同樣，該圖顯示了對于網(wǎng)路中的每個橋梁進行了多個評級，每個評級表示與一個關(guān)鍵因素相關(guān)。因此，與目前的評級系統(tǒng)相反，SRP從不同的角度對橋梁狀況進行評估。
橋梁對環(huán)境和疲勞的易損性和評級
鐵路橋梁對碰撞的易損性和評級
鐵路橋梁對風的易損性和評級
CF = Cfi, CC = Cci, BCC、BFC和BC如公式1到3中所定義。
DB：橋梁管理系統(tǒng)（BMS）數(shù)據(jù)庫，包括檢查和庫存數(shù)據(jù)
CFAL = Cfiali：構(gòu)件i對環(huán)境和疲勞的易損性和評級
CCCOL = Cciacoli：構(gòu)件i對碰撞的易損性和評級
CCAE = Cciaei：構(gòu)件i對地震的易損性和評級
CCAW = Cciawi：構(gòu)件i對風的易損性和評級
CCAFL = Cciafti：構(gòu)件i對洪水的易損性和評級
CCAL = Cciali：構(gòu)件i對動（列車）荷載的臨界狀態(tài)和評級
鐵路橋梁對地震的易損性和評級
鐵路橋梁對洪水的易損性和評級
NCC為維修后的新構(gòu)件狀況，NWF為構(gòu)件進行結(jié)構(gòu)分析后的新權(quán)重因數(shù)，R&M表示維修和養(yǎng)護。
圖1鐵路橋梁綜合評級系統(tǒng)流程圖
4. 構(gòu)件的目前和未來狀況評估
本節(jié)在安全水平上概述了對鐵路橋梁及其構(gòu)件的目前和未來狀況進行評估的標準。根據(jù)綜合評級方法（SRP），橋梁狀況評估從檢查開始。構(gòu)件目前狀況（CInsp）以檢查報告為基礎(chǔ)進行評估，并為每個構(gòu)件指定1到5的狀況編號。表6中Cci與構(gòu)件i的目前狀況有關(guān)。參數(shù)Cci以每層的最大損失能力百分比為基礎(chǔ)，使用表6中的公式進行計算。
表6以橋梁構(gòu)件目前狀況（CInsp）為基礎(chǔ)計算Cci
表中，LC為相對于最初能力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件損失能力。構(gòu)件的最初能力指構(gòu)件在進行結(jié)構(gòu)評估并計算出其D/C比率時的能力。例如狀態(tài)5指構(gòu)件損失了超過35%的最初能力。為不同狀況指定編號1-5的水平并將這些數(shù)字轉(zhuǎn)化成損失的能力，可用于工程師與管理人員之間的交流。表6中的其他參數(shù)已在前文中進行了解釋。
在實踐中，對于小于10%范圍內(nèi)的構(gòu)件損失能力的評估是非常困難，尤其考慮到目視檢查是狀況評估及估計構(gòu)件損失能力的最常見方法。此外，以書面形式制作關(guān)于構(gòu)件不同狀況匹配小于10%的能力變化的描述性信息將會非常復(fù)雜、耗時并且極其困難和昂貴。如果檢查員使用其他方法來評估構(gòu)件的狀況，例如無損檢測或結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，然后為每個構(gòu)件賦一個值將會更簡單、更精確。
檢查員能夠在第一個層面對構(gòu)件的狀況作出決定，并且僅當CInsp = 5（橋梁結(jié)構(gòu)目前狀況為第5級）。如果構(gòu)件狀況為5，意味著應(yīng)當立即進行構(gòu)件更換。這是在此階段能夠做的唯一決定。情況的危險性不僅與構(gòu)件在安全和使用狀態(tài)的損失能力有關(guān)，還與施加在構(gòu)件上的外力大小以及任何故障對整個結(jié)構(gòu)安全和使用水平狀態(tài)造成的結(jié)果有關(guān)。
構(gòu)件未來狀況可以根據(jù)概率過程進行預(yù)測，例如馬爾可夫方法（Agrawal等人 2010）。各構(gòu)件的未來狀況（CMav）將通過轉(zhuǎn)移概率矩陣乘以構(gòu)件目前狀況進行計算，構(gòu)件的目前狀況為表6中給出的1-5。構(gòu)件的未來狀況為1到5中的數(shù)字，將在以后用于獲得Cfi。構(gòu)件未來狀況不在此研究的范圍之內(nèi)。
4.1 承受動荷載的鐵路橋梁狀況臨界狀態(tài)
如圖1所示，橋梁網(wǎng)路中與動荷載有關(guān)的橋梁各構(gòu)件臨界狀態(tài)（CCAL）通過相關(guān)權(quán)重因數(shù)（ali）乘以表6中的狀況因數(shù)（例如Cci）計算得出。表7給出了個構(gòu)件的臨界狀態(tài)水平，以此表第二列中規(guī)定的限值為基礎(chǔ)。
表7承載列車荷載的構(gòu)件臨界狀態(tài)水平（CC）及采取措施的最后期限
表8承載列車荷載的橋梁目前狀況的臨界狀態(tài)水平（BBC）及采取措施的最后期限
各構(gòu)件的CCAL（與動荷載相關(guān)的各構(gòu)件臨界狀態(tài)）值也表明了網(wǎng)路層橋梁的全部構(gòu)件評級。在此階段，工程師能夠認定構(gòu)件的目前狀況，以構(gòu)件狀況為基礎(chǔ)決定措施的優(yōu)先級?？紤]到權(quán)重因數(shù)及LC（損耗能力）的程度，如果各構(gòu)件CCAL值小于100，意味著該構(gòu)件及其目前狀況（例如構(gòu)件檢查時的狀況）仍然能夠承載動荷載。表7中定義的水平CC1-CC5包含了專家可使用的描述信息，專家在其領(lǐng)域比結(jié)構(gòu)工程師更權(quán)威，但專家有責任決定資源的分配以及維修和養(yǎng)護工作的優(yōu)先順序。表7還以CCAL為基礎(chǔ)給出了采取必要措施的最后期限。（例如，根據(jù)此表，對于評級為CC4水平，該構(gòu)件應(yīng)在3個月內(nèi)進行檢查，維修措施應(yīng)該在6個月內(nèi)進行。）
橋梁網(wǎng)路中有關(guān)動荷載的橋梁評級可通過構(gòu)件臨界狀態(tài)[例如公式（1）中的BCC]累加進行估算。表8給出了橋梁狀況臨界狀態(tài)對動荷載的不同極限和水平以及采取措施的最后期限。在表8相對于表7考慮了更多的水平，以避免不必要的結(jié)構(gòu)分析。表7和表8給出了采取行動的限制，他們對于網(wǎng)路中的所有橋梁都是相同的。
4.2 鐵路橋梁對關(guān)鍵因素的易損性
如圖1中所示，CFAL、CCCOL、CCAE、CCAW和CCAFL分別描述了網(wǎng)路中的橋梁構(gòu)件對環(huán)境、碰撞、地震、風和洪水的易損性和評級。表1中顯示的BCFAL、BCACO、BCCAW、BCCAE和BCCAFL值分別顯示了網(wǎng)路中的橋梁對環(huán)境、碰撞、風、地震和洪水的易損性和評級。對于每個偶然荷載，使用表6計算Ci。分別制作了4個與表7相似的表以及4個和表8相似的表來定義橋梁和構(gòu)件對偶然荷載（例如地震、洪水、碰撞和風）的易損性水平。表7和表8對于動荷載的不同之處，以及將為目前提到的偶然荷載制作的這8個表的不同之處，在于其水平的數(shù)字以及采取措施的最后期限。與動荷載不同，橋梁不會持續(xù)承受偶然荷載，因此，對于偶然荷載采取措施的期限可以比針對動荷載采取措施的期限長。與表7和表8類似，前面提到的全部8個表容易取得，并且對橋梁網(wǎng)路中的所有橋梁是一致的，因為這8個表僅定義了易損性的極限。對于鐵路橋梁，預(yù)期不受洪水或碰撞的影響，其臨界狀態(tài)因數(shù)為0，并且無需采取進一步措施。
表9用于計算與構(gòu)件i未來狀況有關(guān)的Cfi。表9中提到的等級1-5將針對特殊時期進行計算。該時期是以馬爾可夫鏈方法為基礎(chǔ)進行計算（CMav）。將分別制作兩個類似于表7和表8的表格來確定在網(wǎng)路水平下橋梁和橋梁構(gòu)件易損性對環(huán)境的極限狀態(tài)。為避免重復(fù)此類表格使本文篇幅太長，并考慮到這兩個表格僅定義極限，這里不對其進行詳述。
4.3 橋梁未來狀況及其在網(wǎng)路中的評級
在計算橋梁和構(gòu)件對各關(guān)鍵因素的易損性后，結(jié)構(gòu)未來狀況（BFC）將通過公式（2）進行預(yù)測。在公式（2）中，將考慮每個關(guān)鍵因素對橋梁劣化的影響。BFC顯示了橋梁未來狀況的預(yù)測，以及其未來狀況在其他鐵路橋梁中的評級。對橋梁目前狀況BCC以及橋梁未來狀況BFC的考慮將提供指定橋梁狀態(tài)如何快速劣化的指示。
4.4 鐵路橋梁目前及未來狀況及其在網(wǎng)路中的評級
在此階段使用公式（3），計算橋梁狀況BC數(shù)值。這一數(shù)值顯示了橋梁目前和未來狀況及在網(wǎng)路中橋梁目前和未來狀況的等級。在公式（3）中，使用了之前介紹過的參數(shù)γ1和γ2。這些參數(shù)將橋梁的目前與未來狀況聯(lián)系起來，并提供橋梁在特定時期內(nèi)脆弱程度的指示。公式（22）和（23）用于計算γ1和γ2。更大的γ2值意味著更高的橋梁劣化程度。
表9以橋梁構(gòu)件的未來狀況（CMav）為基礎(chǔ)計算Cfi
通過使用（綜合評級方法）SRP（與目前使用的評級方法相反），工程師能夠通過進行結(jié)構(gòu)分析來識別橋梁任何構(gòu)件的損壞對整體結(jié)構(gòu)造成的影響。此外，工程師能夠可靠地確定最重要和最易損壞的構(gòu)件以及網(wǎng)路層中損壞最嚴重的結(jié)構(gòu)，并確定采取措施的最后期限。橋梁及構(gòu)件目前和未來狀況的信息對于確定最佳維修養(yǎng)護時間極其重要。在優(yōu)先級水平，SRP結(jié)果、其他非結(jié)構(gòu)性因素的影響（例如成本，人力和社會因素）將用于確定最佳維修養(yǎng)護時間。
5. 結(jié)論
鐵路橋梁狀況隨時間推移而不斷劣化。為保持鐵路橋梁的安全性和適用性，工程師應(yīng)評定橋梁狀況并推薦適當?shù)木S修和養(yǎng)護措施。以橋梁結(jié)構(gòu)狀況為基礎(chǔ)來確定損壞情況最嚴重的橋梁并對其進行評級的現(xiàn)行方法過于主觀。這種主觀性來源于對一個非常復(fù)雜系統(tǒng)的簡化來使其足以適用于數(shù)以千計的橋梁。因此，為了有效投入資源提高鐵路橋梁運營狀況，需要開發(fā)一種可靠的評級系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目標，本研究引入了SRP（綜合評級方法），SRP提供了橋梁目前和未來狀態(tài)的一種指標。綜合評級公式是SRP的重要組成部分。這些公式包括了兩種參數(shù)，一種參數(shù)考慮與關(guān)鍵因素有關(guān)的風險，一種參數(shù)評價各關(guān)鍵因素對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。關(guān)鍵因素包括動荷載、洪水、碰撞、地震、風和環(huán)境。為量化與關(guān)鍵因素有關(guān)的風險參數(shù)，SRP方法使用了層次分析法（AHP）以及設(shè)計標準規(guī)范中的適用風險評估。
綜合評價公式中的第二類參數(shù)類型是關(guān)于構(gòu)件臨界狀態(tài)和易損性的權(quán)重因數(shù)。為計算權(quán)重因數(shù)，本文引入了一種新的方法。根據(jù)這種方法，鐵路橋梁的全部構(gòu)件分為三類：結(jié)構(gòu)性構(gòu)件、非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件和結(jié)構(gòu)性細節(jié)。對每個分類，就確認構(gòu)件的臨界狀態(tài)和易損性的方法進行了解釋。引入標準來確定采取措施的最后期限，措施包括檢查、維修和養(yǎng)護以及結(jié)構(gòu)分析。根據(jù)這些標準，工程師和管理人員能夠根據(jù)橋梁和構(gòu)件所處的不同階段來作出決定。在定義階段，考慮了資源的適用性使其達到最有效利用。
SRP（綜合評級方法）與目前使用的方法相比是一種更為可靠的方法，原因如下：
SRP使用AHP（層次分析法）改善決策過程；
SRP利用設(shè)計標準中制定的風險評估提高橋梁及構(gòu)件未來使用壽命的預(yù)測；
SRP考慮了各項關(guān)鍵因素的不同水平來應(yīng)用最可靠的方法；
SRP考慮了結(jié)構(gòu)配置；
SRP從每個獨立的因素確定各構(gòu)件的臨界狀態(tài)及易損性。
SRP適用于數(shù)以千計橋梁的網(wǎng)路，因為可以通過回答若干簡單問題等簡化方式來確定各因素的臨界狀態(tài)所占比重。用于確認構(gòu)件臨界狀態(tài)和易損性的結(jié)構(gòu)分析很簡單并且時間間隔能盡可能的隔開。SRP能夠為管理人員和工程師提供描述性信息以及有意義的工程數(shù)據(jù)。綜合評級公式[例如公式（1）-（3）]對構(gòu)件數(shù)量不敏感，因此能夠?qū)Σ煌瑯?gòu)件數(shù)量的橋梁進行比較。此外，工程師可以根據(jù)掌握的構(gòu)件狀況的數(shù)據(jù)對橋梁的狀況進行判斷。盡管掌握全部構(gòu)件的狀況信息能夠使對整個橋梁狀況的判斷更可靠，此方法仍然適用于構(gòu)件狀況信息不完全的橋梁。
SRP的一個關(guān)鍵優(yōu)勢是擁有巨大的改進空間，因為對不同關(guān)鍵因素故障造成的后果評估調(diào)查可以納入SRP公式。此外，通過將更相關(guān)更充足的橋梁狀況隨時間演化數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫，SRP將變得更加可靠?？赏ㄟ^提高綜合評級公式中使用的參數(shù)可靠性或引入新的公式來實現(xiàn)SRP的改進。盡管不能完全消除對網(wǎng)路中復(fù)雜的、數(shù)以千計的橋梁狀況評估主觀性，但SRP明顯降低了這種主觀性。因此，用于養(yǎng)護鐵路橋梁安全性和適用性的有限資源能夠得到更有效的利用。
附錄（例子）
下
面的例子解釋了SRP方法的應(yīng)用。圖2顯示了此例中所用的鐵路橋梁結(jié)構(gòu)。
圖2鐵路橋梁結(jié)構(gòu)的幾何形狀
圖3活動荷載（力以kN為單位，距離單位為m）
構(gòu)件幾何形狀及橫截面細節(jié)詳見Aflatooni等人（2013a）論文。這座橋梁的動態(tài)特性代表了在澳大利亞的一座簡支橋梁（Aflatooni等人2013a）。圖3顯示了施加在橋梁上的列車荷載。兩輛列車從相反方向進入橋梁，速度都為100km/h。結(jié)構(gòu)分析包括在極限狀態(tài)下施加動荷載、風、地震、碰撞和洪水荷載，并計算構(gòu)件的D/C比率。出于篇幅考慮，本文不詳述結(jié)構(gòu)分析細節(jié)，并且因為這些分析為常規(guī)的工程工作，并不會增加本文的知識成分。然而，本文的創(chuàng)新部分包括以下方面：
1. 計算因素的臨界狀態(tài)；
2. 使用D/C比率作為權(quán)重因數(shù)；
3. 計算構(gòu)件臨界狀態(tài)和易損性并評級；
4. 評估橋梁的目前和未來狀況并評級。
表10給出了橋梁信息，用于計算因素的臨界狀態(tài)。表11信息可從公式（4）-（6）及表2-4中獲得。將根據(jù)公式（9）-（21）計算成對比較矩陣[A]。表12是與矩陣[A]的最大特征值相關(guān)的特征向量結(jié)果，給出了不同的關(guān)鍵因素所占比重，例如環(huán)境影響、洪水、風、地震和碰撞。
表10與關(guān)鍵因素有關(guān)的風險
表11系數(shù)計算
表12關(guān)鍵因素對橋梁劣化的影響
表13給出了由觀察[例如CInsp]得出的構(gòu)件目前狀況、構(gòu)件未來狀況、權(quán)重因數(shù)以及構(gòu)件的臨界狀態(tài)和易損性。表13的CMay列是構(gòu)件的未來狀況（例如5年后），根據(jù)馬爾可夫鏈方法進行計算。表13中顯示的權(quán)重因數(shù)（αli、αfli、 αwi、αei、αcoli）是構(gòu)件與各關(guān)鍵因素相關(guān)的權(quán)重因數(shù)（D/C比率）。橋梁構(gòu)件的臨界狀態(tài)和易損性（CCAL、CCAFL、CCAW、CCAE、CCACOL和CFAL）在表13中給出，表14給出了橋梁的臨界狀態(tài)和易損性，通過使用公式（1）-（3）進行計算。
表13橋梁構(gòu)件的狀況、權(quán)重因數(shù)、臨界狀態(tài)和易損性
表14橋梁的臨界狀態(tài)和易損性
在表13中，最昂貴的部分是權(quán)重因數(shù)計算。
然而如方法中所述，此部分一旦獲取就能作為恒定值被SRP使用很長一段時間。每次檢查橋梁時，更新CInsp值后其他列中的數(shù)值會直接使用SRP計算出來。表12中給出的因素臨界狀態(tài)計算同樣也是一項簡單的工作，可以通過表10中輸入的數(shù)值來完成，方法已在文中介紹。
表13中的CCAL值表明結(jié)構(gòu)能夠承載的動荷載。然而，一些構(gòu)件（例如P2、P11和P21）處于臨界狀態(tài)。與構(gòu)件P11相關(guān)的CCAL值及其目前狀態(tài)建議通過增大將近10%的荷載，該構(gòu)件可能無法承受動荷載。根據(jù)表7，此構(gòu)件應(yīng)立即維修或更換。表13表明構(gòu)件P2和P21的CCAL值等于80.24。根據(jù)表7，這些構(gòu)件的臨界狀態(tài)水平為CC3。因此，應(yīng)在6個月內(nèi)對其進行檢查，在1年內(nèi)對其進行維修。
表13中與C11、C12、C2和C21有關(guān)的CCAFL值表示如果結(jié)構(gòu)承受極限狀態(tài)洪水荷載，這些構(gòu)件將會失效，因此該結(jié)構(gòu)易受嚴重洪水的損害。與立柱相關(guān)的CCACOL值表示這些構(gòu)件易受碰撞的損害。原因是該結(jié)構(gòu)的細長柱直接暴露在車輛碰撞中，沒有任何防護。因此，需要建造對構(gòu)件的防護來顯著降低橋梁對碰撞的易損性。CCAW和CCAE值表明該橋梁構(gòu)件不易受風和地震荷載的損害。與構(gòu)件P11相關(guān)的CFAL值表示如果不對該構(gòu)件采取措施，在5年內(nèi)該構(gòu)件將無法承載動荷載。
表13中CCAL表示構(gòu)件在橋梁和網(wǎng)路層的臨界狀態(tài)和評級。CCAFL、CCAW、CCAE和CFAL表示構(gòu)件對不同因素的易損性，因而可以確定在橋梁網(wǎng)路內(nèi)與各關(guān)鍵因素有關(guān)的最易受損害的構(gòu)件。表14給出了橋梁對不同關(guān)鍵因素的目前和未來狀況。表14中BFC值表明，如果不采取行動，在5年內(nèi)這一結(jié)構(gòu)會因為關(guān)鍵因素累積影響而變得脆弱。在此例中，橋梁對一些關(guān)鍵因素（例如碰撞因素）的易損性表明，盡管某一特定的橋梁可能不易受一些因素（例如地震和風）的損害，但其可能非常容易遭受其他因素的損害。因此，調(diào)查結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件對不同關(guān)鍵因素的易損性并采取適當措施是非常重要的。
根據(jù)表14中確定的數(shù)值，能夠確定一個橋梁臨界狀態(tài)和易損性，及在其他橋梁中的評級，從而工程師能夠確定損壞最嚴重的橋梁或最易受損害的橋梁。根據(jù)表14，將確定進行結(jié)構(gòu)分析的最終期限。對構(gòu)件采取的措施為檢查、維修或更換，對橋梁采取的措施為檢查和通過結(jié)構(gòu)性分析進行安全性和適用性的重新評估。
感謝
作者感謝CRC鐵路創(chuàng)新（由澳大利亞政府的合作研究中心計劃建立并支持的）對No.R-3鐵路橋梁生命周期管理項目研究的資金支持。
參考文獻
[1] AASHTO.（2007），《美國橋梁設(shè)計規(guī)范》，第四版，華盛頓特區(qū)。
[2] AASHTO.（2011），《橋梁評估手冊》，華盛頓特區(qū)，Aflatooni, M.、Chan, T. H. T.和Thambiratnam, D. P.（2013a），《鐵路橋梁關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件的敏感性對火車速度變化的影響》。會議記錄，《2013年第15屆亞太振動會議》，韓國機械工程師協(xié)會，韓國濟州島。
[3] Aflatooni, M.、Chan, T. H. T.、Thambiratnam, D. P.和Thilakarathna, I.（2013b），《鐵路橋梁管理的綜合評級系統(tǒng)》，[J]《土木結(jié)構(gòu)與故障監(jiān)測》，3(2), 8191。
[4] Agrawal, A. K.、Kawaguchi, A.和Chen, Z.《紐約典型橋梁元素的變質(zhì)率》。《橋梁工程學(xué)》10.1061/ (ASCE) BE. 1943-5592.0000123419-429。
[5]美國鋼結(jié)構(gòu)學(xué)會，（2005）《鋼結(jié)構(gòu)建筑規(guī)范》，美國鋼結(jié)構(gòu)學(xué)會360-05，芝加哥。
[6]美國混凝土協(xié)會，（2005）《結(jié)構(gòu)混凝土建筑規(guī)范要求和注釋》，美國混凝土協(xié)會318M-05，美國密歇根州法明頓希爾斯。
[7]美國規(guī)范特別小組對橋梁的檢測、評級、修復(fù)和重建，《橋梁檢測和評級白皮書》。2009，《橋梁工程學(xué)》10.1061/(ASCE)1084-0702(2009)14:1(1), 15。
[8]澳大利亞和新西蘭交通局聯(lián)合會，《橋梁管理與橋梁結(jié)構(gòu)信息指南》澳大利亞悉尼，澳大利亞和新西蘭交通局聯(lián)合發(fā)行2004，AP-R252104號。
[9] Boothby, T. E.《圬工拱橋的額定荷載》，《橋梁工程學(xué)》10.1 061 / ASCE 1084-0702(2001)6:2(79), 79-86。
[10] Catbas, N. F.、Susoy, M.和Frangopol, D. M.（2008）《結(jié)構(gòu)健康檢測與可靠性評估――大跨度桁架橋?qū)Νh(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的應(yīng)用》?！豆こ探Y(jié)構(gòu)學(xué)》30(9), 2347-2359。
[11] Chan, T. H. T.等人（2006），《光纖光柵傳感器對青馬大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的應(yīng)用：背景與實驗觀察》，《工程結(jié)構(gòu)學(xué)》28(5), 648-659。
[12] Chan, T. H. T.和 Thambiratnam, D. P.（2011）《對澳大利亞布里斯班的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測》，諾娃科學(xué)出版社，紐約哈帕。
[13] Harker, P. T.和Vargas, L. G.（1987）《比率量表評估理論：Saaty氏層次分析法》，《管理科學(xué)》33(11), 1383-1403。
[14] Laman, J. A.和 Guyer, R. C.（2010）《對賓夕法尼亞短途鐵路橋的狀態(tài)評估》，Thomas D. Larson賓夕法尼亞州大學(xué)交通運輸學(xué)院。
[15] Li, Z. X.、Chan, T. H. T.和Ko, J. M.（2002）《臺風對青馬大橋疲勞損傷的評估》，《工程結(jié)構(gòu)學(xué)》24(8), 1035-1047。
[16] Mackie, K. R.、Wong, J.-M.和Stojadinovic, B.（2011）《采用方案設(shè)計校準橋梁損傷及損失和修復(fù)的成本評估》，《地震雜志》27(4), 1127-1145。
[17] Melhem, H. G.和Aturaliya, S.（1996）《采用優(yōu)先級設(shè)置特征向量對橋梁條件評級》，《計算機輔助土木和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)工程》11(6), 421-432。
[18] Ryall, M. J.（2010）《橋梁管理、監(jiān)測和條件評級》，Elsevier/Butterworth- Heinemann，英國牛津。
[19] Saaty, T. L.（1990）《如何做出決定：層次分析過程》，Eur. J. Oper. Res., 48(1), 926。
[20] Saaty, T. L.（1994）《決策基本原理及層次分析法的優(yōu)先理論》，RWS出版，匹茲堡。
[21] Sasmal, S..和Ramanjaneyulu, K.（2008）《基于模糊層次分析的方法對現(xiàn)有混凝土橋梁的條件評估》，《專家系統(tǒng)應(yīng)用》35(3), 1430-1443。
[22] Shih, H. W.、Thambiratnam, D. P.和Chan, T. H. T.（2009）《采用多尺度法基于振動對彎曲振動的結(jié)構(gòu)損傷檢測》，《聲振動》323(3-5), 645-661。
[23] Sohn, H.（2004）《結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測文獻綜述1996-2001》洛斯阿拉莫斯國家實驗室，新墨西哥洛斯阿拉莫斯。
[24]澳大利亞標準（1998）《鋼結(jié)構(gòu)》AS 4100，澳大利亞悉尼。
[25]澳大利亞標準（2004a）《橋梁設(shè)計第2部分設(shè)計荷載》AS 5100-2，澳大利亞悉尼。
[26]澳大利亞標準（2004b）《橋梁設(shè)計第5部分混凝土》AS 5100，澳大利亞悉尼。
[27]澳大利亞標準（2007）《結(jié)構(gòu)設(shè)計作用第4部分澳大利亞的地震作用》AS 1170-4澳大利亞悉尼。
[28]澳大利亞標準（2009）《混凝土結(jié)構(gòu)》AS 3600，澳大利亞悉尼。
[29]澳大利亞和新西蘭標準（2002）《結(jié)構(gòu)設(shè)計作用第2部分：風作用》AS 1170-2，澳大利亞悉尼、新西蘭惠靈頓。
[30] Tarighat, A.和Miyamoto, A.（2009）《混凝土橋面狀況模糊評級法對實際橋梁管理系統(tǒng)的應(yīng)用》，《專家系統(tǒng)應(yīng)用》 36(10), 12077-12085。
[31] Wong, K.（2006）《青馬大橋的臨界和易損性分析》會議記錄，橋梁工程國際會議，中國香港特別行政區(qū)政府。
[32] Woodward, R. J.等（2001）《歐洲橋梁管理―總結(jié)報告》BRIME PL97-2220，歐洲委員會，比利時布魯塞爾。
[33] Xu, Y. L.、Li, Q.、Zheng, Y.和Wong, K. Y.（2009）《青馬大橋橋梁評級系統(tǒng)的建立―臨界分析和易損性分析：強度》08號報告，香港理工大學(xué)，香港。
[34] Zayed, T.、Minchin, R. E., Jr.、Boyd, A. J.、Smith, G. R.和McVay, M. C.（2007）《未知地基橋梁自然風險評估模型》，J. Perform. Constr. Facil., 10.1061 / (ASCE) 0887-3828(2007)21:1(44), 44-52。
原文作者信息：Mehran Aflatooni1; Tommy H. T. Chan2; and David P. Thambiratnam, F. ASCE3
1博士候選人，土木工程和建筑環(huán)境系，自然科學(xué)與工程學(xué)學(xué)院，昆士蘭科技大學(xué)，澳大利亞昆士蘭州4001布里斯班（通訊作者）。
2教授，土木工程和建筑環(huán)境系，自然科學(xué)與工程學(xué)學(xué)院，昆士蘭科技大學(xué)，澳大利亞昆士蘭州4001布里斯班
3教授，土木工程和建筑環(huán)境系，自然科學(xué)與工程學(xué)學(xué)院，昆士蘭科技大學(xué)，澳大利亞昆士蘭州4001布里斯班
在千枚巖隧道施工中，由于圍巖軟弱、破碎，在開挖過程中受擾動易出現(xiàn)失穩(wěn)坍塌等地質(zhì)災(zāi)害事故，嚴重威脅生命財產(chǎn)安全和工程質(zhì)量，準確預(yù)報隧道地質(zhì)情況，并做好防治預(yù)案，是控制和減少事故損失的前提。結(jié)合汶馬高速鷓鴣山隧道K181＋273～K181＋376段的TSP超前地質(zhì)預(yù)報成果與實際開挖結(jié)果跟蹤對比，分析了TSP超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)在變質(zhì)巖區(qū)域隧道千枚巖段的應(yīng)用狀況，并且初步探討了千枚巖隧道中的小型破碎帶和千枚巖片理構(gòu)造面對TSP超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)的響應(yīng)特征。
關(guān)鍵詞：
隧道；TSP；千枚巖；地質(zhì)預(yù)報
1前言
在西部山區(qū)公路鐵路建設(shè)中，橋隧占有比例很大，有些高速公路橋隧比已經(jīng)達到了80％以上，而在西部山區(qū)自然條件相對較差，地質(zhì)情況相對復(fù)雜。在深埋長大隧道工程中，地質(zhì)勘察受很多客觀因素限制，準確的地質(zhì)預(yù)報和圍巖狀態(tài)分析不僅可以彌補勘察設(shè)計中的不足，而且可以為進一步的施工處理提供必要的信息，及時調(diào)整襯砌參數(shù)，避免安全事故和成本損失［1］。所以在隧道施工階段開展超前地質(zhì)預(yù)報工作對確保施工安全和進度有十分重要的作用［2］。TSP超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)自90年代引入我國，到目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。如孫廣忠主持的軍都山隧道超前地質(zhì)預(yù)報［3］，李天斌主持預(yù)報的鷓鴣山公路隧道［4］等，均取得了較好的預(yù)報效果。但TSP技術(shù)在千枚巖隧道中的研究相對較少。千枚巖隧道因其特有的片理面構(gòu)造，對TSP地震波傳播有一定影響。并且以絹云母千枚巖為主的圍巖自身工程力學(xué)性能差，巖體強度低，完整性差，層間結(jié)合度弱，滑脫現(xiàn)象明顯［5］，常有破碎狀結(jié)構(gòu)巖體和軟弱夾層出現(xiàn)。通過對汶馬高速鷓鴣山隧道K181＋273～K181＋376千枚巖段TSP超前地質(zhì)預(yù)報與實際開挖的對比，分析了千枚巖長大構(gòu)造片理面和小型破碎帶對TSP的響應(yīng)特征，以此初步探討了TSP超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)在隧道千枚巖段的應(yīng)用。
2TSP地質(zhì)預(yù)報原理
TSP法，即隧道前方地震預(yù)報或超前地質(zhì)預(yù)報。基本原理見圖1所示，在隧道掌子面附近邊墻一定范圍內(nèi)布置激發(fā)孔，一般布置24個炮孔，每個炮孔間隔1．5m左右。通過在孔中人工激發(fā)地震波，地震波在隧道圍巖中傳播，當圍巖波阻抗發(fā)生變化時（例如遇巖溶、斷層或巖層的分界面），一部分地震波將會繼續(xù)向前傳播，另一部分地震波將會被反射回來。傳感器可以根據(jù)接收到的直達波的時間來計算地震波的速度；在已知地震波傳播速度的情況下，通過測得的反射波傳播時間推導(dǎo)出反射界面與接收傳感器之間的距離及其在隧道前方的位置。反射的地震波由高精度的接收器所接收并傳遞到主機形成地震波記錄。對TSP200PLUS儀器采集的數(shù)據(jù)利用TSP－win軟件進行處理分析，可獲得掌子面前方圍巖強度情況、地震界面與隧道軸線的交角及與掌子面的距離，初步判斷巖石的一些物理力學(xué)參數(shù)（彈性模量、密度、泊松比等）［6］。以及隧道掌子面前方的P波、SH波和SV波的時間剖面、深度偏移剖面、巖石的反射層位、各反射層能量大小等中間成果資料，最終對隧道掌子面前方可能存在的不良地質(zhì)體（斷裂破碎帶、軟弱結(jié)構(gòu)面、巖性變化帶、富水帶、溶洞等）進行預(yù)測，并計算推測出上述不良地質(zhì)體的位置、走向、規(guī)模、形狀等［7］。
3K181＋273～K181＋376段TSP預(yù)報
本次預(yù)報段穿越地層以千枚巖為主，隧道走向大致為W275°～285°N，千枚巖片理產(chǎn)狀為N0°～10°E∠70°～90°SE，說明隧道軸線與片理面走向是大角度相交，其夾角在75°～90°范圍。本預(yù)報段最大埋深為610m，預(yù)報長度范圍為103m，見圖2。圖3是拾取處理后地震波波形圖，其水平軸代表偏移距，縱軸代表時間。它根據(jù)直達波縱波波速給定橫縱波波速比值，估算出橫波波速。圖4、5、6中水平軸代表隧道洞軸線方向上的距離，縱軸代表在偏離隧道軸線的距離，零刻度處的虛線代表隧道的軸線位置。圖4表示P波經(jīng)深度偏移處理后的圖像。圖5與圖6的速度分析是選用一系列不同速度的共反射點時距曲線進行動校正，從中選出最佳的疊加速度，這個速度能使共反射點的時距曲線校正成水平直線。即是對共反射點反射波的時距曲線進行動校正的過程［8］。通過對TSP數(shù)據(jù)的處理，可以得到二維剖面的成果圖，包括橫、縱波的二維反射界面圖及圍巖物理力學(xué)參數(shù)成果圖（如圖7），成果圖分析及地質(zhì)預(yù)報結(jié)果見表1。
4地質(zhì)預(yù)報與實際開挖對比分析
（1）實際開挖與預(yù)報結(jié)果對比開挖后對該千枚巖段K181＋273掌子面進行地質(zhì)編錄：圍巖以薄層狀千枚巖為主，千枚巖層間結(jié)合較差，層厚約1～5cm，呈灰黑色，有鱗片變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造，千枚理極發(fā)育，測得其產(chǎn)狀為N5°E∠85°SE，局部夾雜片狀破碎千枚巖，圍巖強度較低，巖體抗壓強度不足10MPa，錘擊易沿片理面破裂。地下水一般發(fā)育，主要表現(xiàn)為滴水狀出水，并繪制掌子面素描圖（如圖8）。（2）千枚巖片理結(jié)構(gòu)對預(yù)報結(jié)果影響分析K181＋273～K181＋280段，巖性以千枚巖為主，基本沒有改變，圍巖質(zhì)量變化不大，也并未發(fā)現(xiàn)有軟硬夾層和破碎帶，TSP成果圖中曲線發(fā)生小幅震蕩，反射層較多，資料解譯與實際情況有明顯出入。通常在作物理探測資料的地質(zhì)解釋時，要對解釋的結(jié)果與現(xiàn)有的地質(zhì)資料驗證對比，要與地質(zhì)概念相核對，不能出現(xiàn)與地質(zhì)概念相悖的結(jié)論，也不能與本地區(qū)的地質(zhì)格局有原則的矛盾［9］。其原因分析認為是受該段千枚巖自身構(gòu)造的影響，片理較發(fā)育，存在長大結(jié)構(gòu)面（如圖9）?；蛘咔稁r經(jīng)爆破開挖機械施工等擾動后，千枚巖層間結(jié)合變差，當層間結(jié)合程度不緊密，有裂隙張開（如圖10），并且張開度達到一定值時，就會影響地震波的正常傳播，使地震波產(chǎn)生一定的響應(yīng)反饋到地震波信息接收器，最終使該段的TSP預(yù)測參數(shù)曲線發(fā)生了波動。（3）TSP對破碎帶預(yù)報結(jié)果影響分析對K181＋306～K181＋322里程段地質(zhì)情況進行重點觀測，掌子面前方呈松散層狀構(gòu)造，并受爆破和開挖擾動的影響，掌子面周圍巖體極其破碎，在K181＋318里程處，掌子面右側(cè)出現(xiàn)碎塊狀和碎屑狀結(jié)構(gòu)巖體，圍巖發(fā)生碎屑流狀破壞，自穩(wěn)能力極差，出現(xiàn)了小范圍掌子面溜塌，坍塌量約1～3m3?？傊?，通過對比分析得出：該整體預(yù)報段結(jié)果和實際地質(zhì)情況基本吻合。在K181＋306～K181＋322里程段的預(yù)報和實際開挖中，掌子面巖體出現(xiàn)松散層狀構(gòu)造，呈現(xiàn)破碎狀結(jié)構(gòu)，結(jié)果完全吻合。在K181＋273～K181＋280段TSP較為真實的反映了地質(zhì)情況與狀態(tài)，不過在解譯中忽略了TSP的多解性，出現(xiàn)了資料解譯與實際開挖不相符的狀況。總體上本次TSP預(yù)報取得了較好的預(yù)報效果。
5結(jié)語
以汶馬高速鷓鴣山隧道為例，介紹了TSP技術(shù)在千枚巖段的運用情況，取得了較好的效果。通過對隧道K181＋273～K181＋376千枚巖段的TSP地質(zhì)預(yù)報和實際開挖對比分析，可以得出：1）超前地質(zhì)預(yù)報與實際開挖基本吻合，較為準確的預(yù)報了前方軟弱夾層和小破碎帶，具有較高的分辨率和可信性。2）TSP解譯具有多解性，精確預(yù)報須結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)實錄工作綜合解譯。3）結(jié)合千枚巖自身結(jié)構(gòu)對TSP預(yù)報解譯工作的影響分析，為提高預(yù)報精度，應(yīng)綜合千枚巖的地質(zhì)賦存狀態(tài)進行解譯。
參考文獻
［1］張劍．軟巖隧道采用超前地質(zhì)預(yù)報及巖性分析綜合判析圍巖狀況［J］．公路，2014，9（9）：193－196．
［2］李天斌，孟陸波，等．隧道超前地質(zhì)預(yù)報綜合分析方法［J］．巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2009，28（12）：2429－2436．
［3］孫廣忠．軍都山隧道快速施工超前地質(zhì)預(yù)報指南［M］．北京：中國鐵道出版社，1990．
［4］李天斌．復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道施工地質(zhì)預(yù)報研究［R］．成都：成都理工大學(xué)，2005．
［5］汪波，李天斌，何川，等．震區(qū)軟巖隧道大變形破壞特征及其成因機制分析［J］．巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2012，20（3）：928－936．
［6］負永峰，張存亮．TSP超前地質(zhì)預(yù)報在東塘溝隧道中的應(yīng)用［J］．鐵路建筑，2011（6）：71－74．
［7］葉英．隧道施工空間地震超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)［J］．現(xiàn)代隧道技術(shù)，2009，46（5）：55－61．
［8］李占．地震反射波法在隧道超前地質(zhì)預(yù)報中的應(yīng)用［D］．吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008．
【關(guān)鍵詞】鐵路施工企業(yè)，成本控制，新角度。
面對建筑市場激烈的競爭，誰能更好更快的發(fā)展，誰能保持企業(yè)良好運行、獲得更多的利潤和效益，誰就能走在眾多企業(yè)的前面，占盡優(yōu)勢。利潤的產(chǎn)生和增長，說到底就是增收和節(jié)支、增強管理論文" target="_blank">成本管理的有效性，因此，成本控制問題顯得尤為重要。通過對施工企業(yè)成本問題的研究，可以發(fā)現(xiàn)企業(yè)管理過程存在的諸多漏洞，并找出問題的根源，從而系統(tǒng)的提出解決方案，從而達到增收節(jié)支、提高利潤的目的，增強企業(yè)競爭力。
一、施工企業(yè)項目成本控制的現(xiàn)狀與問題剖析。
1。成本管理理念的局限性。對于施工企業(yè)成本控制過程中存在的問題，首先應(yīng)提及的是存在于理念即意識層面問題。只有認識到了，才能有可能做到。當今，在很多企業(yè)中領(lǐng)導(dǎo)的成本管理意識不強、管理觀念落后，員工的成本意識淡薄、只懂分工不懂協(xié)作、沒有團隊精神，領(lǐng)導(dǎo)與員工在成本管理的諸多問題上都難以達到共識。
1。1成本管理觀念僵化。目前施工企業(yè)成本管理大多局限于項目施工成本中資源消耗的控制，沒有對企業(yè)的供應(yīng)鏈進行全面的研究，不注重資源供應(yīng)過程中成本支出的優(yōu)化，更沒有從企業(yè)管理的全過程著眼對企業(yè)戰(zhàn)略成本作出規(guī)劃，其主要原因就是管理者的成本管理觀念僵化，對成本管理的認識不夠系統(tǒng)和全面。施工企業(yè)價值鏈如表1。
表1施工項目價值鏈。
目前大多數(shù)施工企業(yè)的成本控制理念局限于施工生產(chǎn)過程，對于上游和下游的成本控制關(guān)注較少。
1。2對成本管理的認識存在誤區(qū)。企業(yè)中大多數(shù)員工仍然認為，成本管理只是成本管理部門或成本管理人員的職責，與自己毫無瓜葛。
而管理者的經(jīng)營思想仍然停留在“重攬輕干”的粗放型管理模式上，員工與管理者的對于成本管理的認識就此錯位。有些項目簡單地將項目成本控制的責任歸于項目成本管理主管或財務(wù)人員，在工作過程中出現(xiàn)的局面是每個部門和人員只關(guān)注自己的工作責任，忽視了自己應(yīng)承擔的成本責任。如工程技術(shù)人員認為自己的責任是認真貫徹工程技術(shù)規(guī)范，不出現(xiàn)重大質(zhì)量事故，保證施工生產(chǎn)的進度就算完成工作了，但是忽視了自己的成本責任，比如沒有考慮到和勞資部門的進行協(xié)調(diào)，隨意增加勞務(wù)隊伍，可能導(dǎo)致最后工程人工成本的大幅度超支。材料員認為自己的責任就是保證按照質(zhì)量要求采購原材料，不出現(xiàn)斷料影響生產(chǎn)就算完成了，但是采購過程中沒有精打細算，采購材料只考慮采購質(zhì)量問題，忽視了采購成本的降低，導(dǎo)致材料采購成本超支。這樣表面上看起來大家按照自己的職責分工各司其職，完成工作責任很到位，沒有意識到自己承擔的成本責任，必然會使成本增大。另外一個情況是雖然意識到了自己應(yīng)承擔的成本責任，由于技術(shù)、材料、設(shè)備、勞資人員沒有接觸過會計，對成本的概念一無所知，也會造成成本的超支。由此可見，財務(wù)人員只是成本控制的組織者，而不是成本控制的主體，這種意識不清除，就不可能搞好工程成本控制。
1。3成本管理體制不健全。長期以來，施工企業(yè)實行集團公司－子公司－項目部的管理體制，項目部是成本控制的主體，項目部由項目經(jīng)理全權(quán)負責，項目經(jīng)理的權(quán)利過大，許多企業(yè)沒有形成一套完善的責、權(quán)、利相結(jié)合的成本管理體制，缺乏權(quán)、責、利相結(jié)合的科學(xué)的成本考核制度。有的企業(yè)建立了責任成本管理制度，要求項目經(jīng)理零利潤承包，結(jié)余歸項目經(jīng)理支配。這也導(dǎo)致一些項目部只重視成本的控制問題，缺乏對人力資源的感情投資，一些人才的訴求得不到滿足，導(dǎo)致人才流失。剛招聘來的大學(xué)生剛畢業(yè)沒幾年就要跳槽辭職，打亂企業(yè)的施工計劃和節(jié)奏，也增加了人力資源的招聘成本。因此對項目經(jīng)理缺乏科學(xué)的考核制度，是制約當前國有施工企業(yè)機制發(fā)展的主要問題。對于企業(yè)來說，應(yīng)該改變“盈利的項目經(jīng)理就是英雄：虧損的項目經(jīng)理就是狗熊”的片面看法，引入全方位考核指標體系，將質(zhì)量、安全、進度、人力資源管理水平納入項目經(jīng)理的考核體系，真正建立起合理的項目經(jīng)理考核標準與考核制度，為降低成本創(chuàng)造一個好的競爭環(huán)境。
2。忽視了外部社會環(huán)境成本的控制問題。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們收入差距的擴大，使得社會中存在的安全隱患越來越多，許多施工地點周邊治安環(huán)境狀況差，存在不同程度的黑惡勢力，這給企業(yè)正常施工帶來許多不利影響。例如，在項目部所在地，地痞無賴已經(jīng)有自己的產(chǎn)業(yè)，囊括了建筑、運輸、批發(fā)零售等諸多領(lǐng)域。為從項目上獲取利益，就會提出項目部臨建、庫房等工程必須由他負責，否則沒人敢來承攬該工程；且提出必須安排幾個當?shù)責o業(yè)青年工作，否則項目領(lǐng)導(dǎo)出門就會有危險了；項目部所需物資必須首先考慮由他指定的商鋪供應(yīng)等等。由于其壟斷當?shù)馗餍袠I(yè)，抬高價格，使得企業(yè)成本大大增加；由于其承建工程的粗制濫造，大都達不到規(guī)定要求，經(jīng)常性返工返修，導(dǎo)致成本流失。
除此之外，安撫當?shù)鼐用褚矘O其重要。如果與當?shù)鼐用耜P(guān)系融洽，則工程大體便會順風順水，否則，項目部就要準備好每天接待為數(shù)眾多的當?shù)馗鏀_民、索賠的群眾。
3。成本控制的全員性亟待改善。成本控制不只是會計人員的事情，成本的節(jié)約與控制需要自上而下，全體員工的參與。施工企業(yè)的項目成本是一項綜合性很強的指標，包括材料費、人工費、機械使用費等，它涉及到項目組織中的材料部門、設(shè)備部門、勞資部門。項目部的所有人員分別隸屬于這幾個部門，因此項目成本的控制就牽涉到這些部門、單位和班組的工作業(yè)績。也直接影響到每個職工的切身利益。成本控制的關(guān)鍵在于執(zhí)行，執(zhí)行的過程就需要每個部門、每個人員參與到成本控制的工作中去。目前全員參與的成本控制在施工企業(yè)項目施工工作中基本沒有做到。許多項目部的目標成本由財務(wù)部制定，而財務(wù)部門的制定依據(jù)較多的是依賴歷史經(jīng)驗，沒有詳細的測定過程，這樣制定的控制目標缺乏可操作性，具體的控制方法和過程需要各個職能部門的人員來完成，但各部門的職能人員對這種缺乏可執(zhí)行性的控制方案肯定存在抵觸情緒，這必然降低了成本控制的實施效果。另外，由財務(wù)部門制定的目標成本更多的是從價值角度考慮，這樣在最后的成本報表中顯示一個總成本沒有任何意義，因為無從了解成本到底是在哪個環(huán)節(jié)發(fā)生的。因此真正做好成本控制就需要所有施工人員、工程建筑人員、管理人員和財務(wù)人員的通力配合，項目成本的高低需要大家關(guān)心，僅靠項目經(jīng)理和專業(yè)成本管理人員及少數(shù)人的努力是無法收到預(yù)期效果的。僅僅依靠財務(wù)部門通過歷史數(shù)據(jù)進行控制目標的編制和過程控制是無法做好企業(yè)成本工作的。
二、從新角度研究施工企業(yè)成本控制問題。
1。管理層轉(zhuǎn)變成本管理意識。管理者應(yīng)該改變局限于項目施工成本中資源消耗控制的理念，詳細分析影響工程價值的施工價值鏈各環(huán)節(jié)的影響程度，對施工價值鏈的上下游環(huán)節(jié)企業(yè)的供應(yīng)鏈進行全面的研究，在工程設(shè)計階段，注意和勘察設(shè)計單位的溝通，根據(jù)自己的施工能力和技術(shù)力量，以及本企業(yè)的成本狀況，對設(shè)計理念加入自己的思想。重視和供應(yīng)單位的聯(lián)系與溝通，努力和供應(yīng)單位成為戰(zhàn)略合作伙伴，以實現(xiàn)資源供應(yīng)過程中成本支出的優(yōu)化。同時對下游環(huán)節(jié)的驗收、索賠、維修過程的戰(zhàn)略成本作出規(guī)劃，從整體價值鏈上進行廣義的施工成本控制。這是通過價值鏈控制成本的真諦所在。
2。合理控制外部環(huán)境成本。
2。1社會環(huán)境成本控制。依靠當?shù)卣凸矙C關(guān)維護施工秩序。在施工準備階段，首先與當?shù)卣凸矙C關(guān)做良好溝通，了解當?shù)氐闹伟矤顩r，請求他們的通力協(xié)助，對施工周邊的社會治安環(huán)境給予保障。另外，在選擇項目部位置時，可以適當考慮當?shù)毓矙C關(guān)派出機構(gòu)距離較近的地方，以保證在出現(xiàn)地痞無賴等黑惡勢力到項目部上滋擾是非時，公安民警可以第一時間趕到，予以制止。在打斗或者其他負面事件已經(jīng)出現(xiàn)的情況下，可以盡快處理，盡量不影響施工進度。
2。2處理好與當?shù)鼐用竦年P(guān)系。無論是公路、鐵路、橋梁、隧道，都是在為民服務(wù)，在施工過程中充分考慮當?shù)厝罕姷臓顩r和感受是項目應(yīng)該做的。施工能否得到當?shù)厝罕姷睦斫?、支持和擁護，對于工程的正常進展至關(guān)重要。首先，必須了解當?shù)氐拿耧L民俗，尤其是少數(shù)民族地區(qū)，予以尊重，免生不必要的是非；其次，對于占地、占林、占道的情況，要按國家相關(guān)規(guī)定給予足額補償和租賃費用，不欺瞞、拖延；再次，如果情況允許，可以做些惠民工程，如修路、打井等，既方便施工又可以順應(yīng)民意；最后，做好社會責任信息的披露工作，當出現(xiàn)糾紛時，應(yīng)禮待群眾，告知通過政府調(diào)解等正常途徑解決，減少不必要爭端影響施工進程，增加成本。
2。3樹立正確思想，搞好內(nèi)部團結(jié)，不向黑惡勢力低頭。如果當?shù)睾趷簞萘Σ?，嚴重影響施工進程、項目部和施工隊人員的人身安全受到嚴重威脅。那么，在請求當?shù)卣凸矙C關(guān)予以保護的情況下，項目部還可以向正規(guī)保安服務(wù)公司雇傭一定數(shù)量的保安，加強項目部和施工人員的安全系數(shù)。同時，要謹防他們拉關(guān)系、套近乎，對項目工程進行承攬，由無到有、由少及多的慢慢滲透，以致工程質(zhì)量沒有保證，返工返修增加成本。在遇到尋釁滋事的黑惡勢力時，公司內(nèi)部，經(jīng)理、員工和施工隊要緊密團結(jié)，同心協(xié)力，在保護國家和個人權(quán)利、人身財產(chǎn)安全不受非法侵犯的同時，給對方以震懾，不向黑惡勢力妥協(xié)，保證正常施工秩序和避免不必要的成本流失。
3。正確認識質(zhì)量、安全、工期、形象的有形成本支出與切實收益的雙面性。質(zhì)量、安全、工期與成本支出是存在矛盾性的。有些工程業(yè)主催的很緊，要求盡快完工，企業(yè)應(yīng)該在保證質(zhì)量與安全的情況下，加快進度。但是不要違背施工生產(chǎn)的規(guī)律。要在競爭中生存，施工企業(yè)應(yīng)該有效的對“三大目標”進行控制，即合理地處理好成本目標、工期目標、質(zhì)量目標。質(zhì)量不一定要求最高，要在滿足用戶需求，不出現(xiàn)安全事故的前提下進行成本控制。但是應(yīng)該注意，安全控制是一切工作的重中之重，是企業(yè)的生命。什么時候都不能以犧牲安全性來進行成本控制。其實從另一個角度說，即使某一個項目因為快速、高質(zhì)量，又沒有出現(xiàn)安全事故的情況下出現(xiàn)了虧損，從長期來說，這也是企業(yè)的品牌，能夠為后續(xù)的工程承攬打下良好的基礎(chǔ)。因此質(zhì)量與安全從可持續(xù)發(fā)展的角度來說，也是提高經(jīng)濟效益的源泉。
4。注重對施工企業(yè)相關(guān)人才的培養(yǎng)，關(guān)注員工心理成本。根據(jù)施工企業(yè)所承接的工程項目的具體要求，要對本企業(yè)內(nèi)部的所有人員以及物料統(tǒng)一實施動態(tài)管理。企業(yè)內(nèi)部各部門之間的職工要依照各項工程進度的需要進行科學(xué)、有效的調(diào)整，加大企業(yè)內(nèi)部人員在各個部門之間的流動，這種做法不僅能夠滿足工程項目不同階段對相關(guān)人員的需要，而且能夠使企業(yè)內(nèi)部的職員，尤其是管理人員得到一定的鍛煉與培養(yǎng)。這種人才培養(yǎng)模式如果能夠長期堅持下去，就能夠逐漸打破不同部門之間的隔閡，從而使整個施工企業(yè)形成最大的合力，不僅能夠為工程項目的早日完成打下良好的基礎(chǔ)，而且還能夠減少企業(yè)人員的配備數(shù)量，降低企業(yè)的人力成本。
情緒影響人的行為，施工企業(yè)產(chǎn)品的不動性決定了人員必須流動。
露天作業(yè)也使得工作任務(wù)非常艱苦，在這種環(huán)境下工作生活的員工，心理、生理壓力要比其他行業(yè)高，不可避免的出現(xiàn)職業(yè)倦怠。此時工作效率會大幅度降低，間接提高了工程成本。進行項目成本控制，一定要考慮員工的心理成本，管理層要盡量改善企業(yè)服務(wù)員工的水平，提高服務(wù)成本，注重對員工心里訴求的引導(dǎo)，減輕員工的心理成本，調(diào)動員工的工作積極性，提高工作效率，為高效率的進行成本控制提供良好的基礎(chǔ)。
三、結(jié)語。
施工企業(yè)成本控制要從企業(yè)整體效益出發(fā)全面分析，內(nèi)外齊抓、共管。在完善責任成本管理體制，以人為本、強化素質(zhì)、落實責任，建立健全成本管理責任制度的同時，還要注意成本控制必須要貫穿于企業(yè)經(jīng)營的全過程，要對企業(yè)的全體員工實施動態(tài)管理，重視成本控制的全員性，注重對施工企業(yè)相關(guān)人才的培養(yǎng)。除此之外，引入現(xiàn)代成本管理思想，借助計算機軟件系統(tǒng)，應(yīng)用先進的成本控制模式也都是十分必要的，外部環(huán)境成本控制要給予更多關(guān)注。雖然本文對于許多成本控制方法和新的成本理念未作全面敘述，對于很多問題的見解還不夠深入，但是，如果企業(yè)能到踏實認真的做好這些，積極進取、勇于開拓，那么在日趨激烈的市場競爭中就一定能夠占據(jù)優(yōu)勢，取得更好的經(jīng)濟效益！
參考文獻：
［1］王斌.談建筑企業(yè)全面成本管理［j］.合作經(jīng)濟與科技，2009，（11）.
［2］毛金妹.論企業(yè)內(nèi)部控制現(xiàn)狀與現(xiàn)代審計［j］.江蘇商論，2005，（07）.
［3］張曉宏.施工企業(yè)成本管理的現(xiàn)狀及對策［j］.中國科教博覽，2008，（08）.