地铁工程分析1

1引言

地铁车站一般为地下封闭空间，主要通过出入口与外界联系，人流量大，人员密集，相较于地面建筑发生火灾危险性更强，因此，地铁车站防灾系统的可靠性决定了在发生火灾时，能否最大限度地挽救乘客的生命，减小地铁火灾带来的损失。其中，地铁通风排烟系统是地铁防灾系统的一个重要组成部分，地铁通风排烟系统的作用是在火灾发生后及时动作，有效排除烟气，控制烟气流向或减缓烟气沉降的速率，为人员疏散争取足够的时间。

2地铁工程热烟测试评价标准

地铁工程热烟测试是参照国际上通用的热烟测试标准AS4391-1999SmokeManagementSystems,HotSmokeTest，在地铁车站内利用受控的火源与烟源模拟真实的火灾场景而进行的烟气测试。具体而言，在车站站厅以及站台公共区中部分别选取实验点，采用热烟实验装置产生预设火灾功率的热烟气，通过热烟测试验证火灾自动报警系统（FAS）、建筑设备自动化系统（BAS）、乘客信息系统（PIS）、通风排烟、事故照明、站台门、闸机等系统以及设备能够按照预设的防灾模式进行联动，并且观测站厅、站台内温度场变化以及烟气的扩散情况，以确保乘客能够在正确的指引下，在规定时间内安全撤离车站。根据AQ8007—2013《城市轨道交通试运营前安全评价规范》（以下简称《安全评价规范》）要求，热烟测试的具体指标见表1。以上热烟测试标准中，第5项针对区间防排烟模式的验证，第6~11项为其他系统联动相关要求，不在本次讨论范围内。本文主要针对车站通风排烟系统运行效果相关的测试标准进行讨论。

1）第1、2项指标主要反映车站火灾情况下，人员在1.5m疏散高度之上的温度场对人员疏散产生不利影响的程度。一般而言，只要通风排烟系统正常运行可通过排烟系统将火源产生的热量部分排出，除近火源处局部区域外，车站内各温度 

2）第3项指标反映车站火灾情况下烟气层的高度对人员疏散产生的不利影响的程度。地铁车站通风排烟系统采用半横向排烟模式，其机理就是通过排烟系统排除储烟仓中的烟气，减缓烟气沉降的速率，在规范所规定的6min疏散时间内保证人员在1.5m疏散高度范围内烟气浓度以及可见度满足疏散要求。对于1.5m疏散高度范围的能见范围，《安全评价规范》并没有给出量化指标，但是参照人员掩鼻情况下能够走行的距离，个人建议此能见度范围宜不小于30m。

3）第4项指标特指在站台层公共区火灾工况下，防止烟气蔓延到站厅层公共区，楼梯口部断面所需要达到的疏散迎面风速，GB50157—2013《地铁设计规范》（以下称《地铁设计规范》）对此的要求是不小于1.5m/s。这项指标对于站台层发生火灾时乘客的疏散尤为重要。楼梯口部断面风速要求对应站台发生火灾时所投入的实际排烟量的大小，此处的实际排烟量并不能和车站配备的车站排烟风机额定风量相等。由于排烟管路实际阻力与设计计算阻力存在偏差，以及全封闭站台门并非完全密闭等因素，实际排烟量往往有可能小于所配置的车站排烟风机的额定风量，从而导致楼梯断面风速不达标。一般而言，站台层火灾模式下，车站排烟风机配合排热风机、区间事故风机联合运行，楼梯口部风速一般能达到3~5m/s，完全满足规范要求。但是，需要注意的是，楼梯口部风速过大虽然满足规范要求，但是过大的风速会冲散烟气分层，楼梯侧边局部区域容易形成窝烟区，从而造成站台层公共区局部区域1.5m疏散高度以下能见度受到影响，因此，站台层公共区火灾工况模式并不是投入的排烟量越大越好，楼梯口部风速控制在3~4m/s为宜[1]。

4）第12项指标主要反映车站各防火（烟）分区之间防火封堵的完善程度。如果施工阶段防火封堵措施不到位，那么在实际排烟工况下，烟气就有可能通过防火封堵缺陷部位蔓延至相邻的防火（烟）分区。此问题在实际热烟测试经常出现，为解决此问题，需要投入大量的人力物力查找泄漏点，完善防火封堵，因此，施工阶段需要对施工单位进行明确的交底工作，强调防火封堵的重要性以及防火封堵不完善的后果。

3对于车站站台火灾模式的思考

国内以往车站在站台公共区火灾工况下，一般的排烟模式是开启车站排烟风机，利用站台层排风管对站台公共区进行排烟运行，同时开启站台两侧站台门，启动车站排热风机，利用轨顶风道对区间进行辅助排烟，为了保证楼梯口部断面风速，也可以同时启动车站两端的事故风机利用事故风阀对区间进行辅助排烟。在这种火灾模式下，由于排热风机以及事故风机额定风量远大于车站排烟风机额定风量，因此，排热风机以及事故风机是这种模式下的排烟主力，楼梯口部风速的形成主要靠排热风机以及事故风机运行实现。GB51298—2018《地铁设计防火标准》中明确指出“对站台公共区进行排烟时，应能防止烟气进入站厅、地下区间、换乘通道等邻近区域”。此条规范的要求与以往的站台火灾运行模式是相抵触的，直接否定了以往火灾模式中排热风机利用轨顶风道，事故风机利用事故风阀对区间进行辅助排烟的方式。为了应对规范要求，保证站台火灾时的实际排烟量以及楼梯口部断面风速，只能在站台两端各设置一条集中排烟管，通过风阀转换，利用排热风机通过集中排烟管在站台两端进行集中排烟，同时为防止烟气进入区间，站台两侧站台门不能开启。（1）由于地铁车站空间有限，管线复杂，集中排烟管体量很大，进一步加剧了车站管线综合的难度。（2）站台火灾工况下，虽然在车站排烟风机的基础上投入了车站排热风机，但是对于个别较为复杂的3层车站而言，楼梯口部风速存在不达标的可能。此条规范在条文解释中指出，不开启站台门主要是考虑到站台发生火灾时，可能存在列车过站可能，此时列车的活塞效应会冲击热烟层流，使热烟扩散至整个车站，恶化乘客疏散环境。但是对于采用闭式或者开闭式系统的车站（注：此两种类型系统站台安装非封闭站台门），要求列车减速过站，降低活塞效应对烟气场的冲击。（1）这种说法本身对于不同系统 制式就存在标准执行层面的不一致。（2）列车在进站时，活塞效应的确会冲散烟气场，造成烟气在整个车站的扩散，但是当列车离站时，站台区域的烟气会被大量吸入轨行区，在很短时间内降低站台层的烟气浓度。由于列车是高速过站，这个变化过程会在很短的时间内完成，而列车离站后的效应延迟，对乘客的疏散反而是有利的。通过多次热烟正式测试前的调试过程中发现，列车过站的活塞效应确实会造成楼梯口部气流逆行，烟气部分进入站厅公共区，但是在很短时间内，由于列车离站的活塞效应影响，进入站厅的烟气很快又被吸回站台，并且列车离开后所带走的大量气流很快降低了整个站台区域的烟气浓度，从效果上而言，甚至要比排烟系统的效果更好。因此，不能简单地看待活塞效应对于烟气场的冲击，正如活塞效应对于地铁空调系统运行的作用，活塞效应对于站台排烟而言是把双刃剑，所以，因为列车进站的活塞风效应冲击烟气场而禁止开启全封闭站台门的方式存在不妥。排烟风机的配置是保证乘客疏散的主动措施，事故风机是否运行往往是决定站台排烟效果好坏以及楼梯口部风速是否达标的关键。目前，国内很多城市仍然采用打开全封闭站台门进行站台排烟的方式，但是，为了降低活塞效应对烟气场的冲击，仅打开端门或首尾滑动门，经过热烟测试验证，此种方式能较好地发挥事故风机的作用，完全抑制了烟气向站厅的蔓延。

4对于车站站厅火灾模式的思考

《地铁设计规范》规定站厅防烟分区面积不应超过2000m2。对于大部分地铁车站，站厅面积均不超过2000m2，整个站厅设置为一个防烟分区，站厅火灾工况下，车站两端的排烟风机通过大系统排风管路对站厅进行排烟运行。但是部分车站站厅面积超过2000m2，需要设置两个防烟分区，以往的做法是站厅中任一处发生火灾，车站两端排烟风机同时开启，对两个防烟分区同时进行排烟运行。但是2018年颁布的GB51251—2017《建筑防烟排烟系统技术标准》（以下简称《技术标准》）中第5.2.4条款规定“当火灾确认后，担负两个及以上防烟分区的排烟系统，应仅打开着火防烟分区的排烟阀或排烟口，其他防烟分区的排烟阀或排烟口应呈关闭状态。”按照此规范条文要求，对于设置两个防烟分区的站厅而言，哪个防烟分区先触发报警，仅开启此防烟分区的排烟系统，另一个防烟分区不启动排烟系统。因此，目前设计单位在编制车站火灾模式时，对于站厅设置两个防烟分区的车站，站厅火灾模式采用分区排烟方式。《安全评价规范》中热烟测试指标第12条要求烟气不能蔓延至其他防烟分区。但是对于站厅设有两个防烟分区的车站而言，在热烟测试时会先后触发两个防烟分区的排烟模式，如果仅启动先行报警的防烟分区内的排烟系统，烟气不可避免地会蔓延至另一个防烟分区。如果按照热烟测试指标要求，则热烟测试判定失败。《技术标准》主要针对民用建筑工程编写，而民用建筑工程不同于地铁工程，一方面民用建筑工程一般不需要进行热烟测试流程，并没有烟气蔓延至相邻防烟分区的禁忌；另一方面《地铁设计规范》规定地铁工程只考虑“一条线路、一座换乘车站及其相邻区间的防火设计应按同一时间发生一次火灾计”原则。因此，对于站厅设置两个以上防烟分区的车站而言，规范之间的盲区造成了现实问题的产生，解决此问题还有待《安全评价规范》对于热烟测试判定标准的进一步细化。

5结论

地铁车站排烟系统的设置最终目的是为乘客的安全疏散提供条件，为乘客安全疏散争取必要的时间。因此，应从最有利排除烟气，保证疏散条件的角度出发。以往的车站排烟系统设计基本上都是从理论出发，缺乏必要的验证手段，《安全评价规范》的出台，提出了排烟效果验证以及量化手段，不仅能检验设计方案的合理性，同时也检验了施工质量水平。1）对于站台火灾工况而言，开启站台门端门或首尾滑动门，利用车站事故风机以及排热风机对站台区域进行辅助排烟效果要明显好于采用集中排烟管的系统形式。快速将烟气吸入轨行区，保持站台区域人员疏散高度范围内烟气浓度、能见度处于受控状态，更加有利于人员的疏散。2）对于车站站厅存在两个以上防烟分区的车站，由于与《技术标准》以及《地铁设计规范》相关要求存在一定的冲突，《安全评价规范》相关判定准则还有待进一步细化，以满足地铁车站排烟模式的实际情况。

作者:许巍 张洁 吕珍余 单位:北京城建设计发展集团股份有限公司

地铁工程分析2

0引言

地铁作为城市中重要的交通工具，每天为市民提供极大的交通便利。目前，国内掀起了一波地铁建设高潮。建设地铁项目不仅需要完成大量的施工任务，而且在建设初期，应当对当地的地质、水文等自然条件进行勘察。地质勘察工作直接影响工程建设的质量、工程进度等［1-4］。本文以某地铁工程项目为例，深入研究了地铁地质勘察过程，并分析了地铁勘察特点，最终成功地完成了该地铁项目的地质勘察任务。

1工程概况

某城市轨道交通2号线一期工程属该市重点建设项目，建筑物重要性等级为一级，场地等级为一~二级，地基等级属于一~二级地基，岩土工程勘察等级为甲级。该市轨道交通2号线一期工程，线路西端起于汽车西站，向东穿越岳麓山丘陵，在荣湾镇附近穿越湘江，然后沿五一大道到万家丽广场站转向南，经黎托转向东，跨浏阳河至光达站，线路长21.92km。轨道交通2号线一期工程Ⅱ标（CSGDⅡ-1-KC-2）西起五一广场站（不含）至该市大道站，相当于里程AK6+960~AK15+820，途经芙蓉广场站、迎宾路站、袁家岭站、该市火车站、东二环站、万家丽广场站、古曲路站、该市大道站车站及区间，共8站8区间，线路长约8.84km。全线拟为地下线，地下线工法拟采用盾构法。地理位置处于该市市中心地段。

2该城市地铁沿线地质特点

2.1地质构造特点据该市地区区域地质资料，该市在大地构造位置位于华南断块区，长江中下游断块凹陷西南部的幕阜山隆起区。构造体系上，该市位于平（江）——衡（阳）新华夏凹陷带的长—潭凹陷区，平江穹褶断裂和潭——宁凹褶断裂两个次级构造单元的接触处，湘江由接合部位流过。以湘江为界，西岸属褶皱丘陵，东侧为内陆湖相沉积的白垩地层。场地内构造形迹不甚发育，岩层层面稳定、产状平缓，岩体整体性总体较好，未发现明显的新构造运动痕迹［5］。该市第四纪以前地质构造主要为褶皱和断裂。自古以来，本区经历了武陵运动、雪峰运动、加里东运动、印支运动、燕山及喜山运动等多次构造运动，形成了北西向、东西向、北东向、北北东向、南北向五个方向的断褶构造，构成了本区基本构造骨架。

2.2地形地貌特点工程场地位于该市主城区境内，沿线分别穿越五一大道、该市火车站、荷花路、古曲路，跨越圭塘河。地貌单元五一广场站至火车站属湘江二级侵蚀冲积阶地，地形开阔，地形有起伏，地面标高33~50m，阶地多向北微倾斜，阶地地质状况为地质时代第四期中粉质粘土、砂砾石料构成，具有明显的二元层次结构，凸显该地区地质情况。局部冲沟发育。火车站到该市大道站属浏阳河二级侵蚀冲积阶地，地形平坦开阔，河湖发育，局部见水塘，偶可见残丘、岗地，地面标高32~38m，局部岗地可达40m，阶地均向浏阳河谷微倾斜，由第四系上更新统黄色粘土、粉质粘土、砂砾石层组成，二元结构明显。其中，圭塘河属浏阳河支流。

2.3地层分布特点根据该城市地铁沿线路土层分层原因、类型、工程特征等情况，并结合该市轨道交通2号线一期工程Ⅱ标初勘勘察区的工程地质纵断面，可将土层分为9个标准的岩土层，将每个岩土层代号、名称、成层年代、岩性描述如下（列举两个代表性的地层分布）。

2.3.1人工填土层该层主要由人工在建造的过程中产生的建筑土、各种垃圾土等构成，还包括杂填土、素填土。其中杂填土大都由建筑垃圾生成的砖块、混凝土块构成，其中混有杂质较多，可能包括一些钢筋铁块等非矿物类垃圾。该杂填土多位于拆迁区地表，素填土呈褐黄、灰褐等色，多呈松散状，部分稍压实，但密实度不均匀。实测标贯击数2~15击，平均7.1击，全线多有分布，其分布厚度与地貌特征、沿线建筑物分布有关，层厚0.20~8.40m，平均2.10m。压实填土呈褐黄色，主要由粘性土组成，呈稍密~中密状态，实测标贯击数6~10击，平均7.9击。主要分布于火车站广场、圭塘河段，分布里程YAK10+300~450，层厚0.80~8.30m，平均3.22m。

2.3.2基岩根据钻探揭露，地质勘察地段岩层大都由白垩期间神皇山组泥质粉砂岩、粉砂砾岩、砂土砾岩和泥盘系佘田桥组（D3S）灰岩、炭质灰岩及泥灰岩构成。

3地铁沿线地下水分布特点

3.1地表水该市轨道交通2号线一期工程CSGDⅡ-1-KC-2标段勘察区内仅有圭塘河通过，无其他地表水系。圭塘河属湘江水系浏阳河支流，受浏阳河影响明显，浏阳河十年一遇洪水位为36.69m，五十年一遇的洪水位为39.11m，百年一遇洪水位为39.95m（洪水位均为黄海高程）。勘察期间，适逢旱季，河水深约0.50~1.00m，相当于标高28.50~29.00m。

3.2地下水

3.2.1地下水类型该地铁沿线地下水主要为第四系松散层与全风化带中孔隙潜水构成，构造断裂段具有很强的缝隙水，及岩溶水。局部地区可能包含生活废水。

3.2.2地下水位沿线勘察阶段，勘察布孔内深度不同但均见地下水，有些钻孔深度较深时，有2层以上地下水位。因本次沿线勘察工程时间较短，未完成各钻孔地下水位分层工作。钻孔勘察中各钻孔初见水位埋深0~14.10m，相当标高为27.40~41.00m；潜水稳定水位埋深0~13.06m，相当标高为25.18~42.07m；基岩裂隙水稳定水位埋深为3.73~17.11m，相当标高25.51~33.11m；岩溶水稳定水位埋深为18.72~22.15m，相当标高为22.58~25.56m。勘察区内，地下水位变化主要受气候及湘江水域的控制，每年4月至9月为雨季，大气降水丰沛，是地下水的补给期，其水位会明显上升，而每年10月至次年3月为地下水的消耗期，地下水位随之下降，年变化幅度3.00~6.00m，同时在圭塘河附近地下水亦会随圭塘河水位涨落而起伏变化。

3.2.3地下水的补给与排泄该地铁沿线地区属亚热带季风气候，降雨量充沛，蒸发量较少。这导致该地区地下水主要来源为降雨，每年4月至9月雨季，此时地下水会大量补给。10月至次年的3月雨量剧减，地下水消耗量大。又临近湘江的原因，地下水位受限制。每当湘江水位发生变化时，地下水位受到波动影响，所以湘江水位是该地区地下水位的排泄基准面［6-9］。

4工程措施与建议

4.1地基与基础当基础砌置在不同地层上时，应考虑各地层有关力学参数指标的差异性，设计宜对地基强度及变形等进行验算。由于残积土层、全风化带、强风化带层遇水易软化、崩解，基础施工时，应采取有效的隔、排水措施，并及时封底，以防止结构底板持力层的强度降低。按车站及附属设施设计结构深度，宜采用桩基础，建议采用灌注桩，桩端持力层应选取稳定的中风化岩<8>及其以下地层，同时保证桩端下一定深度内无岩溶发育及软弱夹层分布。对于场地内软硬相间地段，由于岩性差异而造成桩端岩层强度变化大和不均匀，要考虑采用桩基础时地基不均匀性的影响。岩溶发育地区桩基础设计应进行单桩勘察。

4.2基坑支护沿线各车站采用明挖基坑时，现场探明地质情况与水文情况，并根据不同基坑用途确定开挖深度、开挖要求等。在止水帷幕后可采用地下连续墙＋内支撑、排桩＋锚杆的围护结构形式，以稳定的中风化岩或以下地层作为排桩桩基持力层。由于本标段处于闹市，周边建筑物密布，基坑开挖不宜采用坑外井点降水，尤其是工程地质Ⅰ1区，岩溶水涌水量大，赋存条件复杂且不稳定，降排水工程难度大，同时易造成周边建筑物产生不均匀沉降。如果采用排桩围护结构，建议采用钻孔桩加有效止水措施（如在桩使用止水帷幕）进行围护。当受场地周边环境制约，需采取井点降水时，基坑施工降水只能在坑内进行，严禁坑外降水，同时要求在基坑周边按照规范要求设置一定规模、数量的回灌井，为防止周边地面及建筑物由于地基受水影响导致的沉降变形。本标段处于闹市，周边建（构）筑物密布，根据本次勘察结果，工程地质Ⅰ1区区段隧道穿越岩土层主要为溶沟充填卵石<11>，围岩类别主要为Ⅰ类；岩土工程Ⅰ2或Ⅱ区区段，隧道穿越岩土层主要为中风化泥质粉砂岩或强风化泥质粉砂岩，围岩类别主要为Ⅲ~Ⅳ类。从技术经济角度而言，设计拟采用盾构法施工是合适的。区间隧道间主要地层为红层风化带层，以上地层均具遇水软化的不良工程特性，且盾构掘进时掘进面岩层往往存在软硬不均的情况，故盾构机行进中，接触面碰到不同岩层会导致受力不均，盾构机会出现抬头、下沉的趋势。本文建议在挖掘行进中及时根据不同地质地层特点制定方案，保证盾构机机头方向沿着轴线前进，确保隧道轴线正确。勘察区间里程YAK6+960~7+270段隧道穿越岩土层主要为溶沟充填卵石围岩，地下水丰富，建议建立相应的预警机制，制定适宜的预警方案，采取切实可行及有效的隔、防水措施，重点保护隧道墙壁发生渗水、渗沙，预防局部坍塌的现象发生。勘察区间里程YAK6+960~7+270段，隧道多上覆隔水层，针对暗挖方式中存在于岩层中的地下水，其水量少，但对于工程地质影响来说较大。不利于施工中岩层掘进，局部地区岩层缝隙较大，可能会出现突涌的情况，必须采取有力措施及时治理。所以在施工时建议根据掘进面的不同地质条件，制定相应的应急方案和措施，保证盾构施工的安全顺利进行。地铁工程使用年限长，为防止出现地铁车站与隧道相接处发生渗漏情况，根据相关规范要求采取措施。混凝土施工中，通过提高防水性来达到目的，并及时在日常维护中修补与养护。

4.3基础抗浮现场情况复杂多变，涉及到地下排水及区间地铁埋深情况。需要及时探明原因并找到解决办法。本标段需抗浮的位置为：五一站~芙蓉广场区间、古曲路站（含车站）~该市大道站区间。车站抗浮水位初步按现状地面标高以下1.0~1.5m计算，并根据体积乘以密度的公式计算浮力，同时要考虑安全系数的问题。根据场地岩土层工程性质、分布特征，建议采用钻孔桩作为抗浮桩或抗浮锚杆，桩端持力层建议采用中风化岩层。

5结语

本文提及的地铁工程是该市经济发展、民生改善的重要项目。沿线地质情况复杂，水文条件苛刻，在勘察过程中，要充分考虑这些因素。加强各单位之间的协调合作、勘察取样分析、数据计算统计等工作，本次地铁沿线勘察顺利推进，最终完成了该项地铁工程地质勘察工作，为其他类似项目勘察工作提供借鉴。

作者:李洪波 张宁 宋增巡 单位:秦皇岛华勘地质工程有限公司

地铁工程分析3

一、导言

价值工程理论是在1947年由美国工程师L.D.Miles创立的，最早应用于材料选用阶段，近几十年来在全球各地得到了积极的实践和推广，并在经济效益和社会效益两方面取得了明显的成果。但价值工程在我国城市地铁工程领域的应用还处于起步阶段，在地铁工程设计阶段中的应用就更加有限。众所周知，城市地铁工程投资巨大，所以说，即使在成本节约占比较小的情况下，依然是一笔较大的资金，所以推广价值工程在城市地铁行业中应用就显得尤为重要。根据以往统计，前期规划设计阶段的成果对投资规模的影响程度达60%～80%，由此看来，要控制好地铁工程项目的投资，就要重视前期规划设计阶段的各项工作。本文从价值工程的研究角度出发，尝试探究将价值工程的理论应用于城市地铁工程行业的土建工程初步设计阶段，在保证地铁工程必要功能的前提下，优化功能结构，力求降低成本，结合帕累托定律，找出影响地铁工程初步设计阶段工程造价的主要因素，从而采取相关措施对工程造价进行控制，用最低的成本实现工程最必要的价值。

二、价值工程的基本原理

（一）价值工程的基本概念价值工程是一门以提高产品或作业价值为目的的技术与经济相结合的现代化管理科学，通过有组织、有计划的相关领域的科学协作，寻求用最低的寿命周期成本实现产品所必须具备功能的一种创造性管理技术。需要特别注意的是，此处所述的“价值”与我们往常理解的价值不同，它是指一种相对的比值关系，是某种产品（或工程）所具有的功能与实现该功能所花费的全部成本的比值。它是指研究对象的比较价值，不相同于研究对象的使用价值，也与研究对象的经济价值和交换价值不等同，价值工程中的价值可用作评价事物有效程度的一种尺度。这种对比关系用数学公式表达出来更直观：V=F/C式中：V：研究对象的价值；F：研究对象的功能；C：研究对象的成本。价值工程不同于一般的投资决策理论，它以分析产品的成本与功能为核心：在成本支出不变时，如何将使用价值最大化，或使用价值不变时，如何使成本最低化。

（二）价值工程的特点

1.价值工程考虑的是综合效益的最佳，研究用最低的寿命周期成本获取必要的使用功能。2.价值工程以对产品进行功能分析为核心。值得一提的是，价值工程中的功能是一种效用：研究对象能够满足某种要求的一种属性。通过价值工程方法分析产品，首先要做的是分析其功能而不是我们通常所认为的结构，结构、材质等问题是要在分析功能的基础上再去研究。3.在价值工程中，不是孤立、片面地考虑价值、功能和成本，而是将三者同时作为一个整体来考虑。价值工程，是一种系统性思维，它不是一味地单纯追求功能的最大化，而是兼顾生产者和用户的利益，统筹考虑产品所必须具备的功能、生产成本和使用成本，做到不顾此失彼，从而创造出最高总体价值的产品。4.价值工程强调突破旧有的工作思路，重点关注新构思、新途径、新方案，通过不断地改革和创新，采取新的工作思路和工作方式，降低产品成本、提高产品的经济效益。5.价值工程强调集体的力量，集体智慧优于个人所长，工作中需要发挥各专业、各环节人员的知识、经验和积极性，从而达到提高工程价值的目的。

三、价值工程与城市地铁工程设计的关系

近年来，我国城市化进程的加快带来城市交通问题的日益加剧，城市地铁的建设成为全国各地解决交通难题的一个优先选择方式。城市地铁工程与其他行业相比拥有工程建设规模大、工程地质复杂、工程技术复杂、建设周期长、投资额巨大等比较显著的特点，复杂的地质条件、较长的建设周期势必带来更高的不确定性、项目执行的难度也同样会随之增加；与此同时，项目的执行过程中，隐藏着节省费用的巨大潜力。由此看来，城市地铁工程行业是更应该进行价值工程实践和研究的热门行业。一个城市地铁工程项目的实施，经历策划决策、立项审批、方案比选、初步设计、招投标、施工图设计、正式施工、施工完成投入运营等多个过程。这些过程中，均需要进行价值工程的研究和应用。但应值得我们关注的是，不同的阶段进行价值工程活动，获得的经济效果提高幅度有着很大的差别，付出同样的努力，不同的阶段带来的性价比是完全不一样的。从事地铁行业的人都清楚，在地铁项目的全寿命周期过程中，项目的初步设计阶段是承上启下的重要阶段，该阶段确定了项目功能与所需投资的对立统一。

该阶段投资受可研方案批复投资的制约，同时该阶段是选择工程技术，确定工程投资的关键环节，是控制工程造价最难的阶段，也是控制工程造价最有效的阶段。通过项目设计过程的实施，基本上能够确定工程建设的规模、工程建设的标准及功能，同时形成了设计概算，界定了投资的最高限，这个阶段的实施对工程造价的影响程度可高达80%，而且在这一阶段又有很多的因素影响着工程造价。以往的地铁工程造价控制人员大多没有重视初步设计阶段的造价控制，而往往习惯于将施工阶段的施工图审核作为控制项目投资的主要手段，实际上这种事后控制的方法对投资控制的作用是有限的。只有事前控制才能做到防患于未然，而初步设计阶段的造价控制正是进行事前控制的典型阶段，通过事前控制，事半功倍。现在越来越多人意识到事前控制的重要性，开始在初步设计阶段进行造价控制，但是目前还没有一套实用的、可操作性强的方法供设计、业主项目管理人员在进行造价控制时使用和参考。因此，如何将价值工程运用于设计实践，为项目产品增值已成为亟待研究的新课题。价值工程应用过程中，帕累托定律是进行价值工程对象选择的重要方法。本文尝试探究将价值工程的理论与帕累托定律相结合，将其应用于城市地铁工程行业的土建工程初步设计阶段，优化功能结构，力求降低费用，找出此阶段影响工程造价的主要因素，采取针对措施进行造价控制，具有非常重要的研究意义。

四、帕累托定律与价值工程的结合在城市地铁土建工程中的应用分析

帕累托定律是意大利经济学家帕累托提出的，“关键的少数和次要的多数”为其基本原理，其强调关键的少数在事情发展过程中的重要作用，只要抓住了关键的少数就可以解决问题的大部分，只要抓住关键的少数，也就是重要控制因子，就能控制全局。其提倡解决问题要抓住主要矛盾，将注意力和精力集中在占少数的重要因子上，采取倾斜性措施，争取重点突破，从而带动全局。城市地铁工程设计阶段概算主要包括车站、区间、轨道、车辆基地等土建工程的建筑工程费，通信、信号、供电等机电系统的安装工程费和设备购置费，征地拆迁等工程建设其他费，预备费，专项费用（车辆购置费，建设期贷款利息和铺底流动资金）等。从以往研究数据来看，第一部分工程费（建筑工程费、设备费、安装工程费）约占总概算的60%，第二部分工程建设其他费用约占20%，第三部分预备费约占4%，第四部分专项费用（车辆购置费，建设期贷款利息和铺底流动资金等）约占16%。工程费用占比最大，其中，车站和区间的土建工程费用约占总工程费的61%，是控制造价的重点。下面就从车站土建工程的建筑工程费角度出发，分析影响设计阶段造价的主要因素。城市地铁工程中车站是供旅客乘降，换乘和候车的场所，直接为旅客服务，同时，车站也是管控列车运行的场所，应容纳主要的技术设备和运营管理系统，从而保证城市地铁工程的安全运行。

车站按照线路的敷设形式可以分为地下车站、地面车站和高架车站3种形式，其中尤为地下车站较为常见。结合工作实际，我们对地下车站设计主要的造价影响因素进行分析。以广州某车站为例，该车站为地下二层大跨度无柱车站，车站围护结构形式为地下连续墙，车站建筑面积为17147.84㎡。该车站结构工程土建费用为20792.45万元，其中车站主体结构费用为14122.56万元，占车站总结构费用的67.92%，可见车站主体是控制车站土建费用的重中之重。车站主体费用中，围护结构费用为4197.86万元，土石方开挖费用为2301.14万元，主体混凝土结构费用为5577.15万元，通过以上费用组成及比例分析，得出围护结构、土石方开挖和主体混凝土结构三者费用之和约占地下车站费用的85.51%，由帕累托定律，我们可以得出，车站主体的围护结构、土石方开挖和主体混凝土结构便是我们初步设计阶段的重点研究对象。围护结构费用主要受地质条件、围护结构形式、插入比、入土和入岩比例、车站埋深、含钢量等的影响；土石方开挖费用主要受地质条件、车站埋深、覆土厚度等的影响；主体内部混凝土结构费用主要受混凝土构件厚度、含钢量等的影响。其中围护结构形式、车站埋深、入土和入岩比例主要受地质情况、周边环境、线路埋深等影响；而含钢量主要受结构荷载的影响。通过以上结论，我们可以看出，初步设计阶段，我们就要根据地质情况、周边环境等选择合适的车站站位以及结构围护形式，设计合理的结构荷载，从根本上抓住影响造价的关键少数因素，达到事半功倍的效果。

五、结束语

我国城市地铁工程行业中，设计单位急需了解业主对项目的功能需求和如何针对性的提高项目功能，而价值工程正是解决这一问题的有效途径。价值工程的推广应用可以使项目参与各方对业主的利益有充分的认识和理解，从而切实保证业主所要求的价值在工程项目中得以实现。可见，价值工程的潜在发展能力还未完全开发，还有待继续深入研究。

参考文献

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作者:吴常娟 单位:中铁第五勘察设计院集团有限公司