自1965年北京建成我國第一條地鐵以來，我國城市軌道交通經(jīng)歷了從無到有、從單一線路到網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營的跨越式發(fā)展。截至2025年，我國內(nèi)地已有50余座城市開通地鐵，運(yùn)營總里程突破1萬公里，穩(wěn)居全球首位。地鐵作為高效、低碳的公共交通方式，已成為緩解城市交通壓力、優(yōu)化空間布局的核心載體。
如此大規(guī)模的建設(shè)，帶來的不僅僅是軌道交通建設(shè)的機(jī)遇，也意味著地鐵工程安全面臨著巨大的挑戰(zhàn)。這種挑戰(zhàn)一方面體現(xiàn)在地鐵工程本身的復(fù)雜程度和難度上，另一方面表現(xiàn)在地鐵車站施工和隧道施工對(duì)周圍建筑物以及土層中埋設(shè)的構(gòu)筑物的影響上。由地鐵施工引起的房屋塌陷、管線破壞等事故時(shí)有發(fā)生，給城市的正常運(yùn)行造成極大的危害。
地鐵工程的建設(shè)主要包括地鐵車站的建設(shè)和隧道的施工，而地鐵工程的危害防治主要由兩方面組成:一方面是地鐵車站基坑和隧道在施工過程中對(duì)周邊環(huán)境的影響；另一方面則是周邊環(huán)境變化對(duì)既有運(yùn)行中的地鐵車站和隧道的影響。本書的主要研究內(nèi)容包括:地鐵盾構(gòu)隧道下穿高鐵梁橋?qū)�橋墩的影響分析；�?fù)雜群基坑開挖對(duì)地鐵及周邊環(huán)境影響研究。
在地鐵施工階段，地鐵隧道施工多采用盾構(gòu)法施工，而盾構(gòu)法施工經(jīng)過200多年的發(fā)展由當(dāng)初的手掘式盾構(gòu)發(fā)展到如今的機(jī)械盾構(gòu)，盾構(gòu)法施工越來越機(jī)械化，越來越成熟，同時(shí)對(duì)周圍土體的擾動(dòng)也越來越小。但是針對(duì)要求較高的建筑，如高層建筑、橋梁等結(jié)構(gòu)，小的擾動(dòng)也可能帶來大的安全隱患。受地鐵與地下工程建設(shè)的特點(diǎn)和水文、地質(zhì)等多方面不確定性因素的影響，地鐵與地下工程的建設(shè)不可避免地存在許多工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)。本書研究的是地鐵盾構(gòu)隧道下穿梁橋施工對(duì)橋墩的影響，為保證橋墩的變形在安全值之內(nèi)，保證橋梁正常使用時(shí)的安全，研究盾構(gòu)法施工引起的地表變形規(guī)律以及下穿施工對(duì)橋墩的影響十分重要，所獲得的成果對(duì)后來的類似工程有著重要的參考和指導(dǎo)意義。
在地鐵運(yùn)行階段，地鐵沿線的建設(shè)過程中，復(fù)雜的群基坑開挖難以避免，這一工程引發(fā)了與環(huán)境保護(hù)相關(guān)的重要問題。群基坑開挖與周邊環(huán)境之間的關(guān)系復(fù)雜且深遠(yuǎn)。群基坑開挖過程中，其對(duì)周邊環(huán)境的影響既具有負(fù)面效應(yīng)，又帶來一系列積極影響。一方面，這一開挖過程可能導(dǎo)致地下水位下降，引發(fā)地面沉降，并對(duì)地下管線造成潛在破壞，構(gòu)成對(duì)周圍自然環(huán)境、土壤和水資源的潛在威脅。同時(shí)，開挖過程中產(chǎn)生的噪聲、振動(dòng)、粉塵等環(huán)境污染問題引發(fā)了社會(huì)廣泛擔(dān)憂，可能對(duì)市民的生活質(zhì)量和健康狀況產(chǎn)生長期的負(fù)面影響。然而，在另一方面，群基坑工程為城市的擴(kuò)建提供了必要的地下空間，既有助于減緩地上空間的用地壓力，也有助于緩解城市交通擁堵壓力，從而減少了尾氣排放和改善了空氣質(zhì)量。針對(duì)這種城市發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間需要精細(xì)平衡的挑戰(zhàn)，需要深入的研究和科學(xué)的管理來解決。
常州作為長三角地區(qū)重要的工業(yè)與現(xiàn)代化城市，其地鐵建設(shè)起步較晚，但發(fā)展迅速。2012年《常州市城市軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃》獲批，2019年9月常州地鐵1號(hào)線正式開通運(yùn)營，標(biāo)志著常州邁入地鐵時(shí)代。目前，常州已建成2條地鐵線路，總里程約54公里，日均客流量超30萬人次，初步形成十字形骨架網(wǎng)絡(luò)。
本書依托常州地鐵1、2號(hào)線實(shí)際工程項(xiàng)目，開展一系列系統(tǒng)研究，采用資料調(diào)研、現(xiàn)場監(jiān)測、室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算等方法，分析盾構(gòu)隧道施工在試驗(yàn)段對(duì)地表變形的影響、在下穿段對(duì)京滬高速鐵路橋墩的影響以及地鐵周邊群基坑開挖順序?qū)Φ罔F及周邊環(huán)境的影響。
本書的研究意義不僅在于深化對(duì)地鐵工程與周邊環(huán)境之間關(guān)系的理解，更在于凸顯優(yōu)化施工工藝對(duì)周邊環(huán)境的積極影響。通過合理設(shè)計(jì)開挖順序，優(yōu)化保護(hù)措施及方案，有望在降低工程對(duì)周邊自然環(huán)境的負(fù)面影響的同時(shí)，最大限度地發(fā)揮其積極作用，為城市規(guī)劃者、環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)和工程師提供實(shí)用建議，朝著更為環(huán)保和可持續(xù)的城市發(fā)展方向邁進(jìn)。通過科學(xué)的管理策略和優(yōu)化方案，可以實(shí)現(xiàn)在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中取得平衡，在滿足城市交通需求的同時(shí)最大限度地降低環(huán)境影響。不僅拓展了人們對(duì)地鐵工程的認(rèn)知，還為解決城市發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的平衡問題提供了新的視角。期望研究的成果能夠?yàn)榻鉀Q類似城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的環(huán)境問題提供實(shí)質(zhì)性的支持，為創(chuàng)造更健康、更可持續(xù)的城市生活環(huán)境做出積極貢獻(xiàn)。
本書由江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學(xué)院居尚威、山東省臨沂市臨沭縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局朱崇熙、常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院李雄威、江蘇常州地質(zhì)工程勘測院有限公司劉濤、銅陵有色銅冠房地產(chǎn)集團(tuán)有限公司王月中著。
由于時(shí)間緊，工作量大，書中難免會(huì)出現(xiàn)不足之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

著者
2025年5月