荷兰代尔夫特的铁路可以追溯到 1874 年，铁路沿着城市西部边界发展，那时，城市也不断地向西扩展。
在 1960 年代修建的高架铁路通过市中心，曾经是城市边界的运河消失了，每天有 350 列列车通过代尔夫特，客运高峰时列车间隔为 3 min，产生的噪声与振动令人难以忍受。城市发展离不开铁路交通，但在市中心铁路必须转入地下，以减小噪声与振动的干扰。
1 开发规划
对各种可行性和环境影响进行研究评估后，决定在市中心修建长 2.3 km 包含 4 条线路的铁路隧道，同时开发 4 万m2的办公用房。隧道完成后，足以容纳4条线路，对城市不再产生干扰。新的地下车站与老车站相邻，还包括可以停放 7 000 辆自行车的停车房，小汽车停车库有 2 层，可停车 450 辆。规划总造价大约 10 亿欧元。
这项工程分若干个合同，最大的合同包括隧道结构、隧道的有关设备、地下车站、地下车库和公共空间改造。合同是设计施工总承包。为了给承包者以优化的可能，除建筑规程和发展规划外，标书上只写明要求满足的结构功能。所有这些工程将在 2017 年内完成。
2 地下车站和市政厅
新的地下车站每天运送 39 000 乘客。车站位于地下 8 m，有 2 个侧式站台，长 340 m。所有工作都是为了给乘客创造一个愉快、安全的环境，站台上不设立柱以产生最佳的透视效果。顶板跨度 2×20 m、高 9 m，地下车站非常宽敞，自然光直射中央楼梯，人工照明的设计可以提高乘客的方向感。从站台经楼梯走向中间层，或者继续走向同一层的自行车存放处，或者向上走到站厅层。站厅中无立柱，跨度 40 m，与新的市政厅结合成一体。这是 1 座 6 层高的建筑，它的基础通过隧道的边墙把力传给地基。
3 安全概念
在紧急情况下，包含 4条线路的铁路隧道使乘客有可能疏散到相邻的“安全”地铁中，由此通向紧急出口，紧急出口每 75 m 设 1 道，布置纵向通风机，在相邻的地铁中产生高压空气，防止烟雾穿过“救生”门，此时铁路交通自动停止，乘客通过安全隧道到达洞口或安全的车站。
由于车站里没有隔离墙，需要基于不同的概念创造安全的无烟区。如车站中发生火灾，位于车站侧壁顶端的驱烟散热系统，只要在 5 min 内就可以产生无烟环境，使乘客有可能疏散到 5 个常备出口中的 1 个或紧急出口。防烟的玻璃屏保护楼梯不让烟雾进入。采用几种三维流体动力学程序进行模型计算，检算驱烟散热系统的功能。
4 压力波和穿堂风
大约有 10% 的列车不在车站停留，但以 140 km/h 的速度通过隧道和车站，产生的压力波会使乘客感到不舒服，所以，对经过站台、楼梯到站厅的穿堂风也应该给以限制。这个问题通过数值模拟计算和缩尺比例试验进行了研究，结论是为了形成可以接受的“风气候”，有必要采取几种措施，包括在隧道内设置气流释放点，站台上安装导风结构，站厅中安装密闭的旋转门。现在列车运行已开始，证明这些限制压力波和风速的措施是行之有效的。
然而车站门还不能承受极端情况下的压力，有待采取加强措施。
5 列车引起的振动和低频噪声
隧道空气中的噪声环境由于采取了措施得到极大改善，然而振动和地层中的低频噪声可能会引起较大的环境影响，因此，进行了广泛的数值和解析分析，以评估新隧道的振动和噪声影响。包括对振源和声源、传递途径和不同建筑物接受体的特性，通过量测和数值研究加以识别。列车振动源是根据附近具有类似结构和地质条件的隧道中量测值反算的；从隧道底部到相邻建筑物的传播途径是通过数值模型计算，并与冲击试验的结果进行比较后确定的。对振动和低频噪声的水平进行了预测，研究了几种类型的减振降噪措施。基于不同的分析结果，在隧道轨道下铺设了可以减振的道砟。
不同的量测和验证试验表明，振动和低频噪声的预测水平包含许多不确定性。预测是对隧道两侧居民区分别进行的，采用对数正态分布表示。在这个方法中对期望值和方差值加以识别。隧道完成后，在居民区进行了振动和低频噪声的量测，结果表明，量测值和预测水平很好相符。
6 地质和水文地质条件
代尔夫特地区所遇到的地层是荷兰西部典型的河流三角洲。顶部是较薄的砂层和近代渣土，顶层下面是厚度为 20 m 的全新统堆积软土，以下是厚度为 15～20 m 的更新统密实砂土，然而，沿着隧道走向的少数地点，是下卧厚度 30～35 m 的超固结黏土层。
在这些土层中有不同的地下水位。在较深的全新统地层中水位约为 -3.7 m NAP（NAP——阿姆斯特丹的国家参考水位），在更新统砂土中水位为 -6～-9 m NAP。这种特殊的水文地质情况，主要是由隧道北段的 1 个工厂从更新统砂中大量抽取地下水造成的。更新统砂土中非常低的水位对施工有利，避免了开挖隧道时产生底部“隆起”的可能，但不能确定这种情况能否一直保持到隧道寿命的 100 年。最终结构按抽取和不抽取地下水 2 种情况进行设计。模拟区域水文地质模型，预测如不抽取地下水，含水层中水位上升到约 -2 m NAP。对非常均质的全新统地层，安设了大量压电式测压计量测水压力。
7 施工方法
大多数隧道区段采用连续墙作为基坑的挡土墙。隧道离周围历史性建筑物仅 3 m，选择这个方法是因为它产生的振动和噪声干扰最小，而且连续墙有较高的抗弯刚度，还可以用作最后结构的墙体，否则它没有经济方面的吸引力。
隧道施工分 2 个阶段。只要东洞室能开通列车，第2 阶段（从拆除老的铁路高架桥开始）就可以施工（图1）。一旦铁路高架桥拆除，西洞室和地下车库即可开建。由于公用空间较少，道路、有轨电车和人行道应继续保留。由于选择了逆筑法，顶层可用作施工材料和施工机械的存放地。
图1 东洞室已可通车，开始第 2 阶段施工
整个施工过程的顺序主要取决于附近历史性建筑物结构的坚固程度。连续墙的最佳板幅宽度为 7.3 m，在这种板幅宽度下采用 2 个钢筋笼（每个宽度 3.1 m，能满足城市运输允许的条件），由此得到钢筋笼对总宽度之比为 0.85，属于较好的比例。
由于做了这些，墙板的接头数量及其将来的漏水风险可减少一半。但是，连续墙的槽坑是用膨润土泥浆支护的，采用宽幅墙板产生较大的地层变形，所以，对于连续墙特别紧靠建筑物的情况，最大的板幅宽度定为 3.8 m。
这是一个关键的部位：第 1 次开挖到未来隧道的顶板底部水平，这时顶板还没有灌筑，也没有安设横向支撑。一旦顶板混凝土灌注并硬化后，在顶板的保护下开挖到中层板的水平，这里用钢管作横向支撑，继续开挖到底板的底部水平，随即浇灌隧道底板。在所有开挖工作期间，基坑中的水位降到开挖面以下 0.5 m 的水平，以减小连续墙和附近建筑物的变形。只要东洞室准备列车运行，即可在西洞室和地下车库的部位实行类似的施工步骤。
西洞室与地下车库之间的连续墙（从底板到顶版）被早先安设的工字钢取代（图2），以后工字钢被浇灌在就地灌注的墙内。设置内含工字钢的就地灌注墙可以减小跨度，使顶板和中间板的厚度不致于太厚。
连续墙的漏水问题往往与混凝土施工不连续有关，与密集的钢筋网有关，特别是在连续墙和水平板之间的连接处。所以，在修建东洞室时，完成了西洞室和停车库的重新设计。在连续墙和水平板之间引入“铰接头”，取代早先的“刚性”连接，这是当修建连续墙时在“膨润土和混凝土互换的过程”这一较好的“流变状态”下进行的。经过检查，相邻建筑物没有产生变形，表明重新设计取得了成功。
在地铁车站区域，在它断面中央将会有一排混凝土立柱。由于办公楼产生的巨大垂直力作用在车站顶部，就地灌注柱的基础是以“点支承”的方式把力传给地基。为了保证开挖期间顶板的稳定，工字钢固定在就地灌注柱的钢筋笼内。一旦开挖工作完成，随即现场灌注混凝土，最终形成混凝土柱（含工字钢）（图3）。
图2 就地灌注的墙（含工字钢）（单位：mm）
图3 车站内的混凝土柱（含工字钢）
8 沉降风险评估和建筑物损害控制
在工程区域的北部，隧道与相邻建筑物之间的距离为 3～10 m，相邻建筑物的容许变形值很小。在实际情况和容许变形的基础上把建筑物分成不同的质量等级。根据极限拉应力法，建筑物的角变形和水平应变应低于相应建筑物等级的限值。
二维有限元计算涵盖了所有施工阶段，对连续墙施工进行了三维有限元分析。计算中采用土壤、结构参数的平均值和下限值。当采用下限值时，为了满足要求必须采取更多措施，如隧道顶板以上采用额外的支撑，并给支撑施加预应力，所以，在施工中准备了这些措施。在施工阶段，基于对监测值的观察和分析，验证了这些措施。把建筑物的角变形和水平应变转换成墙面的运动。墙面运动是每天监测的重要参数，自动全站仪连续不断地进行量测。
每个施工阶段，都要设置限值。其最大位移取决于建筑物的类别和在沉降槽中的精确位置。典型的垂直和水平位移限值为 6～ 18 mm。除了量测建筑物外，还量测水压和土壤运动。对 3 个含水层水压量测，水平土壤运动是采用连续墙后面的测斜计量测的。可以得出结论，对于与连续墙逆筑法施工隧道邻近的建筑物，量测的垂直变形达到预测值的 60%，水平变形往往达到预测值的 100%。
有一种情况，虽是中等的沉降（30 mm），却导致从未遇见的严重损坏，观察法成为计划外的一种最好方法。而在另一种情况，由于建筑物的刚度特性，大的变形（80 mm）被吸收了，没有产生任何损坏。
9 玫瑰风车房（风力磨房）
主要的挑战是要穿越“玫瑰”风车房。这个纪念物可以追溯到 1679 年，它正好位于隧道顶部，所以，它是隧道施工的一大障碍。这个高灵敏度的建筑物，由于经过几个世纪的几次改建，加上土壤条件差，它已产生了 5°的倾斜。
后建的住所，增加了问题的复杂性。由于纪念性建筑定位，要求施工中整个结构完好无损。
在风车房和后建的住所下面，做 1 个钢筋混凝土基础板。当板硬化后，把它与下面的原有基础与上面的结构分离，迅即把原有基础转移到事先设置的临时桩基上，然后，把风车房升高 1 m，留出空间给隧道施工。隧道完成后，风车房整个结构和它的附属物降回到隧道顶板上，确保了荷重的成功托换，基础板连最小的变形都没有产生。
荷兰代尔夫特的铁路可以追溯到 1874 年，铁路沿着城市西部边界发展，那时，城市也不断地向西扩展。
在 1960 年代修建的高架铁路通过市中心，曾经是城市边界的运河消失了，每天有 350 列列车通过代尔夫特，客运高峰时列车间隔为 3 min，产生的噪声与振动令人难以忍受。城市发展离不开铁路交通，但在市中心铁路必须转入地下，以减小噪声与振动的干扰。
1 开发规划
对各种可行性和环境影响进行研究评估后，决定在市中心修建长 2.3 km 包含 4 条线路的铁路隧道，同时开发 4 万m2的办公用房。隧道完成后，足以容纳4条线路，对城市不再产生干扰。新的地下车站与老车站相邻，还包括可以停放 7 000 辆自行车的停车房，小汽车停车库有 2 层，可停车 450 辆。规划总造价大约 10 亿欧元。
这项工程分若干个合同，最大的合同包括隧道结构、隧道的有关设备、地下车站、地下车库和公共空间改造。合同是设计施工总承包。为了给承包者以优化的可能，除建筑规程和发展规划外，标书上只写明要求满足的结构功能。所有这些工程将在 2017 年内完成。
2 地下车站和市政厅
新的地下车站每天运送 39 000 乘客。车站位于地下 8 m，有 2 个侧式站台，长 340 m。所有工作都是为了给乘客创造一个愉快、安全的环境，站台上不设立柱以产生最佳的透视效果。顶板跨度 2×20 m、高 9 m，地下车站非常宽敞，自然光直射中央楼梯，人工照明的设计可以提高乘客的方向感。从站台经楼梯走向中间层，或者继续走向同一层的自行车存放处，或者向上走到站厅层。站厅中无立柱，跨度 40 m，与新的市政厅结合成一体。这是 1 座 6 层高的建筑，它的基础通过隧道的边墙把力传给地基。
3 安全概念
在紧急情况下，包含 4条线路的铁路隧道使乘客有可能疏散到相邻的“安全”地铁中，由此通向紧急出口，紧急出口每 75 m 设 1 道，布置纵向通风机，在相邻的地铁中产生高压空气，防止烟雾穿过“救生”门，此时铁路交通自动停止，乘客通过安全隧道到达洞口或安全的车站。
由于车站里没有隔离墙，需要基于不同的概念创造安全的无烟区。如车站中发生火灾，位于车站侧壁顶端的驱烟散热系统，只要在 5 min 内就可以产生无烟环境，使乘客有可能疏散到 5 个常备出口中的 1 个或紧急出口。防烟的玻璃屏保护楼梯不让烟雾进入。采用几种三维流体动力学程序进行模型计算，检算驱烟散热系统的功能。
4 压力波和穿堂风
大约有 10% 的列车不在车站停留，但以 140 km/h 的速度通过隧道和车站，产生的压力波会使乘客感到不舒服，所以，对经过站台、楼梯到站厅的穿堂风也应该给以限制。这个问题通过数值模拟计算和缩尺比例试验进行了研究，结论是为了形成可以接受的“风气候”，有必要采取几种措施，包括在隧道内设置气流释放点，站台上安装导风结构，站厅中安装密闭的旋转门。现在列车运行已开始，证明这些限制压力波和风速的措施是行之有效的。
然而车站门还不能承受极端情况下的压力，有待采取加强措施。
5 列车引起的振动和低频噪声
隧道空气中的噪声环境由于采取了措施得到极大改善，然而振动和地层中的低频噪声可能会引起较大的环境影响，因此，进行了广泛的数值和解析分析，以评估新隧道的振动和噪声影响。包括对振源和声源、传递途径和不同建筑物接受体的特性，通过量测和数值研究加以识别。列车振动源是根据附近具有类似结构和地质条件的隧道中量测值反算的；从隧道底部到相邻建筑物的传播途径是通过数值模型计算，并与冲击试验的结果进行比较后确定的。对振动和低频噪声的水平进行了预测，研究了几种类型的减振降噪措施。基于不同的分析结果，在隧道轨道下铺设了可以减振的道砟。
不同的量测和验证试验表明，振动和低频噪声的预测水平包含许多不确定性。预测是对隧道两侧居民区分别进行的，采用对数正态分布表示。在这个方法中对期望值和方差值加以识别。隧道完成后，在居民区进行了振动和低频噪声的量测，结果表明，量测值和预测水平很好相符。
6 地质和水文地质条件
代尔夫特地区所遇到的地层是荷兰西部典型的河流三角洲。顶部是较薄的砂层和近代渣土，顶层下面是厚度为 20 m 的全新统堆积软土，以下是厚度为 15～20 m 的更新统密实砂土，然而，沿着隧道走向的少数地点，是下卧厚度 30～35 m 的超固结黏土层。
在这些土层中有不同的地下水位。在较深的全新统地层中水位约为 -3.7 m NAP（NAP——阿姆斯特丹的国家参考水位），在更新统砂土中水位为 -6～-9 m NAP。这种特殊的水文地质情况，主要是由隧道北段的 1 个工厂从更新统砂中大量抽取地下水造成的。更新统砂土中非常低的水位对施工有利，避免了开挖隧道时产生底部“隆起”的可能，但不能确定这种情况能否一直保持到隧道寿命的 100 年。最终结构按抽取和不抽取地下水 2 种情况进行设计。模拟区域水文地质模型，预测如不抽取地下水，含水层中水位上升到约 -2 m NAP。对非常均质的全新统地层，安设了大量压电式测压计量测水压力。
7 施工方法
大多数隧道区段采用连续墙作为基坑的挡土墙。隧道离周围历史性建筑物仅 3 m，选择这个方法是因为它产生的振动和噪声干扰最小，而且连续墙有较高的抗弯刚度，还可以用作最后结构的墙体，否则它没有经济方面的吸引力。
隧道施工分 2 个阶段。只要东洞室能开通列车，第2 阶段（从拆除老的铁路高架桥开始）就可以施工（图1）。一旦铁路高架桥拆除，西洞室和地下车库即可开建。由于公用空间较少，道路、有轨电车和人行道应继续保留。由于选择了逆筑法，顶层可用作施工材料和施工机械的存放地。
图1 东洞室已可通车，开始第 2 阶段施工
整个施工过程的顺序主要取决于附近历史性建筑物结构的坚固程度。连续墙的最佳板幅宽度为 7.3 m，在这种板幅宽度下采用 2 个钢筋笼（每个宽度 3.1 m，能满足城市运输允许的条件），由此得到钢筋笼对总宽度之比为 0.85，属于较好的比例。
由于做了这些，墙板的接头数量及其将来的漏水风险可减少一半。但是，连续墙的槽坑是用膨润土泥浆支护的，采用宽幅墙板产生较大的地层变形，所以，对于连续墙特别紧靠建筑物的情况，最大的板幅宽度定为 3.8 m。
这是一个关键的部位：第 1 次开挖到未来隧道的顶板底部水平，这时顶板还没有灌筑，也没有安设横向支撑。一旦顶板混凝土灌注并硬化后，在顶板的保护下开挖到中层板的水平，这里用钢管作横向支撑，继续开挖到底板的底部水平，随即浇灌隧道底板。在所有开挖工作期间，基坑中的水位降到开挖面以下 0.5 m 的水平，以减小连续墙和附近建筑物的变形。只要东洞室准备列车运行，即可在西洞室和地下车库的部位实行类似的施工步骤。
西洞室与地下车库之间的连续墙（从底板到顶版）被早先安设的工字钢取代（图2），以后工字钢被浇灌在就地灌注的墙内。设置内含工字钢的就地灌注墙可以减小跨度，使顶板和中间板的厚度不致于太厚。
连续墙的漏水问题往往与混凝土施工不连续有关，与密集的钢筋网有关，特别是在连续墙和水平板之间的连接处。所以，在修建东洞室时，完成了西洞室和停车库的重新设计。在连续墙和水平板之间引入“铰接头”，取代早先的“刚性”连接，这是当修建连续墙时在“膨润土和混凝土互换的过程”这一较好的“流变状态”下进行的。经过检查，相邻建筑物没有产生变形，表明重新设计取得了成功。
在地铁车站区域，在它断面中央将会有一排混凝土立柱。由于办公楼产生的巨大垂直力作用在车站顶部，就地灌注柱的基础是以“点支承”的方式把力传给地基。为了保证开挖期间顶板的稳定，工字钢固定在就地灌注柱的钢筋笼内。一旦开挖工作完成，随即现场灌注混凝土，最终形成混凝土柱（含工字钢）（图3）。
图2 就地灌注的墙（含工字钢）（单位：mm）
图3 车站内的混凝土柱（含工字钢）
8 沉降风险评估和建筑物损害控制
在工程区域的北部，隧道与相邻建筑物之间的距离为 3～10 m，相邻建筑物的容许变形值很小。在实际情况和容许变形的基础上把建筑物分成不同的质量等级。根据极限拉应力法，建筑物的角变形和水平应变应低于相应建筑物等级的限值。
二维有限元计算涵盖了所有施工阶段，对连续墙施工进行了三维有限元分析。计算中采用土壤、结构参数的平均值和下限值。当采用下限值时，为了满足要求必须采取更多措施，如隧道顶板以上采用额外的支撑，并给支撑施加预应力，所以，在施工中准备了这些措施。在施工阶段，基于对监测值的观察和分析，验证了这些措施。把建筑物的角变形和水平应变转换成墙面的运动。墙面运动是每天监测的重要参数，自动全站仪连续不断地进行量测。
每个施工阶段，都要设置限值。其最大位移取决于建筑物的类别和在沉降槽中的精确位置。典型的垂直和水平位移限值为 6～ 18 mm。除了量测建筑物外，还量测水压和土壤运动。对 3 个含水层水压量测，水平土壤运动是采用连续墙后面的测斜计量测的。可以得出结论，对于与连续墙逆筑法施工隧道邻近的建筑物，量测的垂直变形达到预测值的 60%，水平变形往往达到预测值的 100%。
有一种情况，虽是中等的沉降（30 mm），却导致从未遇见的严重损坏，观察法成为计划外的一种最好方法。而在另一种情况，由于建筑物的刚度特性，大的变形（80 mm）被吸收了，没有产生任何损坏。
9 玫瑰风车房（风力磨房）
主要的挑战是要穿越“玫瑰”风车房。这个纪念物可以追溯到 1679 年，它正好位于隧道顶部，所以，它是隧道施工的一大障碍。这个高灵敏度的建筑物，由于经过几个世纪的几次改建，加上土壤条件差，它已产生了 5°的倾斜。
后建的住所，增加了问题的复杂性。由于纪念性建筑定位，要求施工中整个结构完好无损。
在风车房和后建的住所下面，做 1 个钢筋混凝土基础板。当板硬化后，把它与下面的原有基础与上面的结构分离，迅即把原有基础转移到事先设置的临时桩基上，然后，把风车房升高 1 m，留出空间给隧道施工。隧道完成后，风车房整个结构和它的附属物降回到隧道顶板上，确保了荷重的成功托换，基础板连最小的变形都没有产生。
文章来源：边界与海洋研究 网址: http://bjyhyyj.400nongye.com/lunwen/itemid-29028.shtml
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