铁路工程概论(6篇)
铁路工程概论篇1
关键词：高速铁路建设变化安全发展分析
1高铁建设概述
随着我国社会和经济的发展。现阶段中国高铁大规模建设，与快速城市化同步推进，使得这一影响更为深刻和复杂。大规模高速铁路建设离不开对巨额资金的渴求，铁道部近些年来加大了投融资力度的改革。目前，高铁项目建设最重要的融资方式为铁路建设基金以及铁道部发行的铁路债。2009年全国新组建了43家合资铁路公司，投资规模达到了3万亿元。但是，在合资的铁路中，以地方政府整地拆迁入股仍旧是最主要的合资模式，其他社会资本参与投资的积极性仍旧较差。
铁路项目不仅投资大、周期长，并且其运费长期担负着经济和政策的双重责任，因而受到了管制。此外，随着公路航空等新型交通工具的出现以及发展，由于分散了铁路的客流从而影响了铁路的效益。这也是长期以来无论国外还是国内投资者对铁路发展和投资持保留态度的原因，一定程度上制约了铁路在全球的进一步发展。
由于建设高铁需要大量的资金，因此，其建设的重点就是成本预算的控制，其主要方法包括香蕉曲线、项目成本分析表法、成本累计曲线法、挣得值法以及价值工程法等。在建设项目的过程中，利用挣得值法在很大程度上保障了项目实施的顺利进行，虽然利用此方法在控制道路、桥梁、公路以及民用建筑等造价方面的研究已经相当成熟，但是在高铁上研究此法还比较少见。
2高铁造价控制分析
第一，测算直接成本。在铁路建设中，成本主要包括人工费、材料费、机械使用费、其他直接费、间接费以及分包工程费等。
第二，归集资源费用到成本库。成本费用归集的对象是独立工程合同所确定的项目。如果在同一施工现场、同一施工现场或者工程开工、竣工时间差不多的前提下，也可以将两个或者多个工程项目确定为它的成本核算对象。在高铁项目的建设中，同时或开工时间差不多的各个标段也可以运用此方法。
第三，确定成本动因。决定成本发生的重要的活动或事项即为成本动因。而影响选择成本动因的因素有计算成本动因的成本、采用成本动因的数量、选定成本动因与实际作业消耗间的相关性以及成本动因的采用所导致的行为等。
第四，计算成本动因的分配率。每单位作用成本动因引起的制造费用的数量就是成本动因率。
第五，计算整个工程总造价。整个工程的成本=∑（成本动因成本+直接成本），根据此式便可以得出精确的成本统计核算值，最终一次累加得出ACWP曲线。
第六，统计已完成的工作量。对于计算已完工程量应当严格按照施工组织设计进行。
第七，计算。通过对比已经做好的曲线，根据挣得值法的评价指标就可以非常直观的掌握项目的进展情况和资金的使用情况，进而更好的控制工程造价。
在建设项目中，施工阶段的造价管理和成本控制处于整个项目管理体系中十分重要的地位。因此，做好造价控制是增加经济效益的关键。由于在发生费用之前便采用了改进的挣得值法控制了造价，因此，由此控制的造价更加科学有利。但是造价的控制是离不开进度控制的，因此，如何将挣得值法紧密的结合施工组织设计并将关键路线融入挣得值法是目前急需解决的一个问题。
3测量方法对高铁造价控制的作用
编制工程概预算时，要熟练掌握定额，准确采集基础数据，增强编制依据的可信度，熟悉图纸和各种设计规范、标准图集，查对工程量，确定合理的施工方案，做好造价分析。对于传统的散粒体道砟式轨道，在以往的轨道精调工作中通常采用三角规和轨检尺等常规仪器和测量方法进行轨道调整，其工作原理简单、操作方法简便且造价低廉，但同时也存在着很多问题，比如数据计算繁琐，精度质量较差，工作效率不高等。随着高速铁路无砟轨道技术的进步和测绘技术的飞速发展，高铁领域的测绘仪器和设备已日新月异，发展到今天集成全能化、高精度于一身的智能型全站仪，以及高尖端的轨道精调系统（GEDOCE）和相应的施测方法已被广泛应用于高铁线上的测量工程并逐渐推广和普及。
在高程测量中，最常用的一种测量方法就是采用精密三角高程测量法，此法具有灵活性高、观测简单以及受地形因素影响小等优点。此方法随着测绘领域中各种测量仪器精度的不断提高而应用的更加广泛，其中在高速铁路技术的控制测量中应用最多。与传统方法相比，精密三角高程测量方法在高速铁路高程测量中能有效克服常规高程测量方法劳动强度大、视线短以及效率低的缺点，可以有效提高高速铁路高程测量的精度和效率。
参考文献：
[1]另本春，薛模美，吴.武广铁路客运专线CRTSⅠ型板式无砟轨道混凝土试验研究[J].铁道建筑，2010（01）.
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[3]龙上游.复线工程施工组织和概预算应注意的几个问题[J].铁路工程造价管理，1988（04）.
铁路工程概论篇2
关键词:铁路工程、造价管理、机制完善
我国铁路工程造价管理的历史并不长。从上世纪5O年代的计划经济管理模式开始，到80年代后逐渐发展为现在的市场经济管理模式，仅有几十年的历史。因此，在工程项目的合理定价上，在造价控制的作用机制上，在实现工程项目全过程造价管理上，仍存在着一些不完善之处。对于如何使工程项目在具体实施中做到合理定价、有效控制，本文拟从建设项目实施的各个阶段、各个环节以及它们之间的有机链接上，谈几点看法，探讨如何完善铁路工程造价管理。
一、铁路工程造价管理不完善之处
1.1工程项目计价系统的不完善
工程计价是铁路工程造价管理的基础工作，其核心内容是对工程项目进行合理定价。从计价系统来看，它包括两个方面：一是计价的定额体系，这是国家主管部门为铁路建设的工程概预算定额、费率标准、编制办法等，具有强制性；二是计价的编制体系，其在铁路建设领域主要是由建设单位、设计单位、施工单位三方组成。对于前者，由于科学技术的加快发展，市场经济的作用机制越来越强，计价定额的局限性和滞后性日益突出，这为合理定价带来了极大的难度；对于后者，由于经济体制的改革，各编制方经济立场的转变，致使工程项目的计价，出现你低我高的现象，尽管可以通过一些概预算文件的会审来调整，但人为因素太多，调整范围有限，计价仍存在着是否合理的问题。这些情况的出现，导致在工程项目计价上出现一些匪夷所思的“高价”或“低价”现象。
1.2工程项目造价控制机制的不完善
对于铁路建设项目，无论是涉及到新建项目还是更新改造项目，在工程项目建设的程序上都要经过立项、可行性研究、初步设计、施工设计、项目施工、竣工验收等环节。在这些环节中，工程造价是一环扣一环的，无论哪个环节控制不好，都会影响整个工程项目造价的控制。从实践过程看，工程项目造价控制中的突出问题主要表现为控制环节的脱节。工程项目的前期阶段是由政府规划部门组织实施，进行立项、可行性研究，确定投资规模；工程项目的设计阶段是由设计单位编制静态投资的概预算；工程项目的实施阶段则多由铁路运营企业，即铁路局一级成立专门的管理机构(工程建设指挥部)进行工程招标、组织施工、项目投资控制。在这不同环节上，缺少一环对一环的投资监控和调整，往往容易形成规划部门定投资、设计单位出图纸、工程建设指挥部管施工这种各自为政的局面，致使造价管理不能集中，而是分散的多元化的，相互间缺乏有机的联系和监控，最终就容易出现结算超预算、预算超概算的现象。
1.3工程项目造价过程管理的不完善
工程造价管理的过程，实际上是一个工程项目价值的形成过程，它需要有一个系统、完整、全面的管理过程。对于这一点，我们的认识不够。从横向看，我们的建设项目按铁路运营企业的属地进行分解，一条干线经过几个铁路局就会分成几段来管理，这容易出现相互攀比，争抢投资的现象；从纵向看，建设资金属于国家(铁道部)，而建设单位则归属铁路运营企业(铁路局)，二者间既有委托的合同关系，又更多的表现为上下级关系。这导致在工程项目造价管理上，往往表现为行政指令，强调的是投资计划的落实，而对工程项目价值的形成，投资建设的经济合理性，却极少关注。这对工程项目的合理定价、优化设计、节约投资、提高经济效益和社会效益等方面都产生了不利的影响。
二、铁路工程造价管理不完善的原因
2.1铁路工程项目计价系统不完善的原因
铁路工程项目计价系统不完善的原因是其市场经济管理模式尚未完全形成，适应市场经济的能力较弱。就计价定额体系而言，其在市场经济条件下，对市场价格的反应比较迟钝，自身运作跟不上市场经济发展的速度。例如当其他行业大力推行清单法计价时，铁路工程计价还主要停留在工料法计价上，预算价格实行的仍是全国的统一定价，有关定额、费率的调整周期偏长，难以适应市场经济条件下的工程计价。就计价编制体系而言，过去铁路运输企业是大而全，设计、建设、施工是一家，经济利益冲突少，工程项目的计价也比较合理，然而随着经济体制的改革，铁路运输走向市场，设计、施工从铁路运输企业剥离出去后，铁路计价编制就不像过去那样集中统一了。针对这种变化，铁路工程的计价编制应该适应市场经济的需要，不能谁出钱就谁说了算，应引入竞争机制，使计价进入市场，通过市场来调节和配置铁路的建设资源。
2.2铁路工程项目造价控制机制不完善的原因
铁路工程项目造价控制机制不完善的原因是缺乏适应经济体制改革的工程造价管理制度、法规和有效管理的组织机构。过去在计划经济管理模式下，工程造价管理制度比较完备，能适应造价管理的需要，但随着整个铁路管理体制的改革，在铁路建设的造价管理上，制度就显得不清晰了，缺少了必要的规范和约束。从计价编制来看，编制、审核、定价缺乏很明确的规定。例如对于谁有资格审核概预算文件，需具备什么样的条件才能审核，谁来仲裁有异议的审核等问题，都没有明文规定和流程要求。从项目建设的阶段来看，缺乏相应的投资负责制。在设计阶段的计价仅对设计负责，施工阶段的计价仅对施工负责，上一阶段出现的差错，要由下一阶段来消化和承担，这对工程造价的控制非常不利。从造价管理机构来看，虽然有铁道部、铁路局二级定额管理站，但它对工程造价却没有管理的职能，只是定额、释义定额以及提供工程材料市场信息价等，这和地方上的工程造价管理站在职能上有很大的差别，表现为造价管理功能的弱化。从相应的法规来看，适应工程造价管理的法规、条例，在铁路建设领域还没有单独成文，从地方已出台的这类法规、条例来看，工程造价管理已被纳入法制轨道，这在市场经济条件下是非常适宜的。
2.3铁路工程项目造价过程管理不完善的原因
铁路工程项目造价过程管理不完善的原因是工程造价管理还带有浓厚的计划经济色彩。目前铁路建设项目多为长大干线，投资费用巨大，这必须要由国家或各级政府来统一规划和投资，但从工程造价管理上说，应当将工程项目由立项开始到竣工验收，由投资估算到竣工决算，作为一个整体、一个系统来管理，这是商品经济条件下价值规律的客观要求。现在我们比较习惯采用工程建设指挥部的管理模式，这是沿袭了过去计划经济管理模式的做法，它比较适合工程项目的建设(施工)期管理，但对工程项目的可行性研究、设计及投资规模、资金筹措、工程项目的竣工决算、经济后评估却无能为力。这是因为其职能更多是完成工程项目的投资计划，而非上述几方面的管理职能。此外也是因为分条分段的管理方式导致造价管理成了“铁路警察各管一段”。铁路建设是离不开整个社会经济大环境和市场经济规律作用的，它除了要完成投资计划，还要讲求投资效益、合理信贷，在这客观上就要求对铁路建设项目实施全过程的造价管理。
三、完善铁路工程造价管理的建议
3.1改进工程计价系统
改进工程计价系统，促进工程造价管理向市场经济转化，应从两方面人手。一是改进计价定额体系，即改变全国统一的定额消耗量。这是由于我国幅员辽阔，经济发展不平衡，统一的定额消耗量并不能反映各地区的经济发展水平，因此应改变静态的定额编制方法。定额编制应该是动态的，能及时反映一定时期的科学技术水平。若要改变一成不变的预算价格模式，则应积极实施量价分离，定额消耗量在一定时期内是稳定不变的，而工料机价格可以随行就市。二是改进计价编制体系，即大力推行清单法计价，使施工单位投标报价，改变计价由一方说了算的局面，以引入竞争机制，通过市场来配置资源。这有利于保证计价的公正性、合理性以及计价走向市场，并充分发挥设计单位在造价管理中的作用。
3.2加强工程造价管理的法制法规及相关制度的建设
加强工程造价管理的法制法规及相关制度的建设，就是要用立法的形式工程造价管理的法规条例，制定铁路建设项目的投资办法和管理制度，做到工程造价有章可循、有法可依，造价管理的范围、职责、权利和义务明晰可行。在工程项目建设的不同环节上，都要有统一的工程造价制度进行规范和要求，使工程造价管理在建设项目的安全投资、合理投资、有效投资上发挥积极的作用。同时，还要积极地改进工程造价管理机构，使之成为客观、独立、公正的管理实体。这点很重要，因为如果没有这样的造价管理实体，就无法推动工程造价管理的法制、法规和相关制度的建设和实施，这样的造价管理实体可以协调、仲裁工程项目计价中的矛盾，对工程项目的不同计价环节进行监督和调整，以协助建设单位(或业主)有效的控制工程造价，完善其控制机制，从而有利于工程造价管理更具有科学性、合理性和公正性。
3.3完善工程项目造价全过程的管理
完善工程项目造价全过程的管理，就是要遵循商品经济规律的客观要求，运用市场经济的管理模式进行造价管理。一方面可以推行工程设计、施工总承包(ZPC)式的管理模式，这是目前国际上通行的工程项目管理模式，它将工程设计、工程管理和工程施工完美的结合在一起，有助于把工程项目从立项到竣工验收，从投资估算到竣工决算，作为一个系统来管理，从而达到合理定价、有效控制及提高投资效益的目的。这种模式是对工程项目管理实行专业化(专家)管理，它是通过将工程项目交由专门的工程管理企业(公司)来委托，推行交钥匙的工程管理，在客观上有利于打破条条块块的管理模式，克服“工程建设指挥部”在铁路建设管理上的不足。另一方面就是重视工程项目价值形成的过程。在项目的可行性研究阶段是要重视做好投资估算和经济评价，切忌高估冒算；在项目的设计阶段是要重视做好限额设计和概预算的审核工作，实行优化设计奖励制度，杜绝设计浪费，将概预算编制的准确性与合理定价联系起来，提高概预算对工程造价的监控作用；在项目的施工阶段是要重视依法做好招投标和合同的管理，坚持公开，公平、公正、诚实信用的原则，控制好投标报价，强化合同的管理，以达到缩短工期、降低投资的目的；在项目的竣工阶段是要做好项目决算和经济后评估，对决算严格把关，控制投资不被突破，重视后评估，注重总结经验教训，改进和提高工程项目造价全过程管理的水平。
四、结语
铁路工程概论篇3
同其他行业一样，我国铁路在20多年的改革进程中，经历了数次的变革。党的十一届三中全会以后，铁道部将统管的人事、劳资、计划、财务等方面的权利下放到了所属的铁路局，开始试行全行业的经济大包干；1986年，铁道部提出“一包五年投入产出，以路养路、以路建路”的全路经济承包责任制，实现了一次管理体制上的重大突破；1993年，铁路系统开始建立现代企业制度，铁路企业全面实行资产经营责任制，2000年，一个以“政企分开、企业重组、市场经营，建立适应社会主义市场经济的铁路管理体制和经营机制，满足国民经济和社会发展需要”为总体目标的改革方案正式出台，这个方案确定的铁路改革的基本模式是“网运分离”，即把具有自然垄断性的国家铁路路网基础设施管理与具有竞争性的铁路客货运输经营分离开，组建一个统一的国家铁路路网公司及若干个有较强实力的客运公司和货运公司，实行分类管理。
改革开放以来，我国铁路建设取得了显著成绩本文出自新晨，2000年我国铁路完成的旅客周转量、货物发送量、货运密度和换算周转量均为世界第一位。但随着我国经济建设的快速增长，铁路总体上仍然不能适应国民经济和社会发展的需求，迫切需要加快发展。
2004年1月7日，国务院常务会议讨论并原则通过了《中长期铁路网规划》，明确了中国铁路中长期建设目标和责任，规划到2022年，全国铁路营业里程达到10万km，主要繁忙干线实现客货分线，复线率和电化率要达到50%，运输能力满足国民经济和社会发展需要，主要技术装备达到和接近国际先进水平。自此，我国铁路进入了跨越式发展的新时期。
2我国铁路投融资体制的改革
推进我国铁路跨越式发展，实现《中长期铁路网规划》目标，需要2万亿元的资金，我国铁路的发展将为各类投资者提供广阔的市场和发展空间。目前我国铁路大规模建设已拉开序幕，正在迎接各类投资者参与我国铁路建设。2005年7月26日，铁道部出台了《关于鼓励支持和引导非公有制经济参与铁路建设经营的实施意见》。《意见》指出：铁道部将在7个方面加大改革力度，为非公有制资本进入铁路提供有力的政策法规支持和保障。我们看到，随着我国铁路跨越式发展的进程，外来资本、民营资本等社会资金更多地注入铁路，这不仅给我国铁路提供了迅速发展的资金源泉，更重要的是为加快我国铁路改革和发展提供了动力。
2005年9月，铁道部举办“中国铁路投融资改革论坛”，来自国务院有关部委、地方政府领导和国内外铁路、金融、企业界的专家,300余人出席这次高层论坛，共谋我国铁路投融资改革大计。这次论坛的召开，标志着我国铁路投融资体制改革又迈出了坚实的一步。
我国铁路投融资体制改革的重点和方向已经明确，就是坚持“政府主导、多元化投资、市场化运作”的总体思路，充分发挥政府主导作用；鼓励社会资本投资铁路，推进投资主体多元化；拓展融资渠道，为社会资本投资铁路提供更多选择；完善铁路监管体系，规范市场化运作行为；建立健全相关法规，保护各类投资人的合法权益。
3我国城市轨道交通的发展
经过10多年的建设和发展，我国现已有10座城市18条425km的城市轨道交通线路投入运营，而在20世纪80年代前，我国的城市轨道交通仅有北京全长40km和天津全长7.4km的地铁。
随着我国经济建设的快速发展，我国开始进入城市化和机动化的加速发展阶段，城市轨道交通以其大运量、高效率、低污染等优势，迅速成为许多大中城市解决交通问题的首要选择，并在我国形成以地铁、城市快速铁路、高架轻轨、跨座式单轨等为主的多元化发展趋势。
据国内15个城市轨道交通规划，到2010年我国计划新建城市轨道交通项目总长度将近1300km，估计总投资约5000亿元，北京、上海和广州,座城市规划以每年40km的速度建设轨道交通项目，如此建设速度在国际上是非常罕见的。除了里程增加外，我国的轨道交通也由原先的地铁一种形式向多样化发展，如北京的地铁、大连的快速轻轨、重庆的跨座式单轨、上海磁悬浮等。
轨道交通的快速发展起到了缓解交通压力，促进城市发展等积极作用，但也有一些问题值得注意。由于我国城市轨道交通发展历史比较短，经验也不足，尚未建立起完善的、独立自主的制造产业，很多城市轨道交通的车辆、通信信号、控制等系统，另外、盾构设施、设备等多数是从不同国家引进的。
当前，我国城市轨道交通建设事业是高潮迭起、如火如荼，从某种意义上讲，我国的城市轨道交通建设已经成为中国经济发展中最重要的亮点之一，而受到全世界前所未有的关注和重视，国外公司，特别是掌握世界最先进城市轨道交通技术和设备的跨国公司纷至沓来，采取多种手段，运用多种方式将他们的产品和技术输入我国，而相比之下，我国城市轨道交通设备设施的生产企业无论各方面都逊色很多，因此，给人造成一种错觉，似乎我国的城市轨道交通建设事业只是在引进和使用外国的技术和设备，其实并不是这样，我国政府和主管部委一直是把扶持鼓励中国城市轨道交通设备设施生产企业的自主创新放在第一位，出台颁布了许多相应的办法和措施，支持这些企业在引进和吸收国外优秀技术成果的同时，大胆改革、不断自主创新，尽快开发研制出拥有自主知识产权的各类高科技产品，来促进我国城市轨道交通事业的发展。
4控制投资的措施
在我国铁路和城市轨道交通建设快速发展的今天，国家要投入大量的建设资金，为充分发挥投资效益和搞好投资控制，必须认真分析查找影响投资的主要原因和制订控制投资的措施。影响投资的主要原因和投资控制的措施应重点从以下几个方面考虑。
4.1提高勘测资料质量
勘测资料质量应能经得起工程实施阶段的考验。目前工程实施后，由于标高错误、地质资料不准、土源不落实和料源不可靠等勘测资料质量不高等原因，造成大量的变更设计，给投资控制、项目管理带来极大的困难。为此，作为各专业设计人员应清楚地认识到勘测资料是设计的基础资料，而且是第一手资料，是设计的依据，它相当于工厂生产产品的原材料，将直接影响到产品的质量、功能和价格。同样，勘测资料的质量还直接影响到投资的高低，最终将直接影响整体的设计成果。提高勘测资料质量，特别是要提高地质专业勘探资料的准确性。因为地质勘探资料准确与否，将对线路、站场、桥梁、隧道、建筑等专业在工程实施阶段的投资产生很大的影响。所以，应全面提高各项勘测资料的质量。
4.2优化线路走向和线路敷设方式设计方案
工程投资的控制，重点是在设计阶段，而线路走向和线路敷设方式是影响设计阶段工程投资的重要因素之一。在设计阶段能否做好线路走向和线路敷设方式的优化工作，不仅关系到工程建设的整体质量和建成后的效益高低，而且还关系到工程建设的总投资。线路走向和线路敷设方式设计方案的优劣，直接影响着所有专业的工程投资，所以，线路专业设计人员一定要在线路走向和线路敷设方式设计方案和优化上下功夫，综合各方面因素，力争确定径路最短、工程量最少、技术先进及经济合理的最优的设计方案，达到合理、有效地控制工程投资的目的。
4.3注重土源的调查和土石方的合理调配
在铁路路基和城市地铁车辆段路基工程中，土源点的多少、土质种类的确定和运距的远近以及填挖土石方地段的土石方调配，都对工程投资有着直接的影响。对于同一条线路，如果沿线土质均能满足填土要求，而选择的土源点过少，则势必造成填方运距的增大和相应投资的增加；如果沿线土质不能满足填土要求，特别是在平原地区或缺土地区，则要作就近改良土和远运A、B级土的方案比较，同时还要考虑改良土是集中拌合改良，还是沿线拌合改良，以及各种改良方法的比较等。因此，专业设计人员应结合取土单价、运距远近和土质种类等情况，综合确定土源点，进行土石方的合理调配。
4.4加强各专业设计工程数量的准确性
各专业设计工程数量准确与否，是直接影响工程投资的关键因素。各专业设计人员一定要熟知有关设计规范、设计标准和相应的施工规范，特别是应熟知本专业的工程量计算规则及定额中有关子目所包含或不包含的工作内容，以避免工程量计算错误或发生重列和漏列。工程数量算完后，还应与类似工程进行对照分析，对出现异常的工程含量要查找原因，及时纠正偏差，控制好投资。所以要求各专业设计人员一定要加强责任心，具有较高的业务水平，保证计算的工程数量准确无误。
4.5加大站后专业工程设计深度
站后专业应加强现场调查工作，改变重设计、轻投资的思想。严禁过去在设计阶段，特别是在初步设计阶段编制概算时，估计工程量或估算费用的做法，应对工程投资予以高度重视，针对设计图纸详细计算工程数量、正确套用概预算定额、准确计算各项费用。对此，站后各专业一定要加大设计深度，特别是要加大可研的深度，在可研阶段，力求做到设计原则、设计规模、设计内容及设计标准准确无误，以保证初步设计总概算不得超过可研总估算10%的要求。
4.6合理补充各专业缺项定额
针对目前客运专线、中低速磁悬浮、快速轻轨、跨座式单轨、城市地铁等建设项目的启动，新结构、新技术、新工艺以及一些特殊的施工工法和施工方案不断出现，使得目前定额缺项较多。为合理控制工程投资，工程经济人员应与有关专业设计人员共同研究，根据设计确定科学的施工工法及施工工序等，并参照类似或接近的工程项目确定其工、料、机消耗量，合理补充各专业缺项定额，避免因不了解新结构、新技术、新工艺、新材料和不了解具体的施工工序和施工方法而随意补充缺项定额，并且应将补充定额附入文件，以备审查之用。同时，应按规定送交上级主管部门（如铁路工程定额所、建设部标准定额司）以便进行系统管理和制订统一标准。
4.7用正确合理的施工组织设计（或工程筹划）指导概算编制
施工组织设计（或工程筹划）是概算编制的依据，也是概算的基础。为了合理、有效地控制工程投资，工程经济人员必须从施工组织设计（或工程筹划）抓起，而且必须认识到施工组织设计（或工程筹划）的重要性和必要性。工程经济人员除应十分熟悉本项目情况外，还应具备一定的施工组织设计（或工程筹划）理论知识和施工经验，必须经常不断地到施工现场进行参观和学习，熟悉和掌握施工的全过程，了解和熟悉工程设计的一般概念，并不断进行知识更新，特别是铁路项目对大临和过渡工程的规模和数量应结合本项目的具体情况进行合理设置和确定。另外，材料供应计划也是施工组织设计的重要组成部分，材料费在概算总额中所占的比重较大，约占60%~70%，其运杂费在整个设计概算中所占比重也相应较大。经济合理的选择料源点，特别是经济合理地选择当地料，并合理确定经济分界点是有效控制工程投资的关键。设计中一般应根据项目的具体工程分布情况、直发料和沿线当地料分布及供应情况，通过计算和比较，确定料源点和供应范围。
4.8提高征地、拆迁和管线切改数量及单价的准确性
征地、拆迁和管线切改数量特别是单价的准确与否，对工程投资控制的影响相当大，通过近几年多个项目的实施情况看，征地、拆迁和管线切改增加的费用，与原概算相比，超出1倍甚至几倍，造成投资严重失控。因此，要求专业设计人员在勘测期间一定要进行实地调查和勘察，落实清楚拆迁和切改的项目及数量。对重大拆迁一定要有切实可行的书面协议，在有可能的情况下，最好与建设单位一起或由建设单位与产权单位签订实施性协议。对于征地数量计算的合理性还应考虑一些具体情况和实际情况等多种因素，特别是由于铁路、城市轨道交通建设，致使一些零星边角地耕种和使用困难，确属无法耕种和使用范畴，建议亦应计算在征地数量内。工程经济人员对征地、拆迁和管线切改单价的确定，一定要合理并应尽量接近于实际。
在铁路和城市轨道交通工程建设项目中，设备费总额在总概算中亦占有较大的比重，所以设备类型确定的合理与否对投资控制的影响亦较大。以往专业设计人员往往轻视投资、忽略造价，盲目追求高标准、新技术，任意超标，对设备类型的合理确定没有引起足够的重视。致使设备费中的不合理费用在概算总额中所占的比重越来越大。因此，要求专业设计人员一定要根据项目设计标准、规模和要求形成的生产能力及设计要求的功能，合理确定设备类型，严禁超标，提高国产化率，并依据价值工程原理，力求以最低的投入来达到必要的功能，达到控制工程投资的目的。
5结束语
综上所述，在我国铁路和城市轨道交通新一轮建设高潮中，要真正控制好工程投资，首先是各级领导必须对此予以高度重视，加强人员培训；其次设计人员要不断提高自身业务素质，不断进行知识更新，要有对国家和人民高度负责的责任感、使命感和荣誉感，特别是要清楚地认识到设计阶段是控制工程投资的关键阶段，技术与经济相结合是控制工程投资最有效的手段，一定要将价值工程理论贯穿于设计的全过程中；最后要加强内外部的横向和纵向管理，特别是专业间、各设计分包单位间接口的管理。控制工程投资，绝不能单纯地认为是某一个专业、某一个设计分包单位或总体设计单位的工作，而应清楚地认识到要真正搞好投资控制，除与工程经济人员各方面因素有关、以其为主、要求具备“一专多能”的素质外，还和所有与工程投资有关的专业、设计分包单位设计人员息息相关、密不可分，它们是一个相辅相成、紧密相连、相互影响、相互制约、不可分割的整体。
铁路工程概论篇4
摘要：市场经济的直接影响是物价的时涨时落，近两年来，我们又面临着新的一轮物价上涨，特别是钢材、水泥、燃油料、当地料、火工品等主要材料的价格上涨对基建行业产生巨大的冲击，许多施工企业面临生死存亡的挑战，定量分析物价上涨等因素对工程造价带来的影响，随时掌握市场经济的变化，作为建设单位可以随时掌握和控制物价因素对建设投资和概算的影响，设计单位可以预测物价上涨对未来几年工程造价影响的大小，施工企业可以做到心中有数，立于不败之地，把物价不稳带来的损失减小到最小，对于项目的成败和企业的发展具有重大意义。
关键词：材料涨价；铁路工程；公路工程；造价影响
0引言
市场经济的直接影响是物价的时涨时落，近两年来，我们又面临着新的一轮物价上涨，特别是钢材、水泥、燃油料、当地料、火工品等主要材料的价格上涨对基建行业产生巨大的冲击，许多企业面临生死存亡的挑战，定量分析物价上涨等因素对工程造价带来的影响是我们必须面临的新的课题，对企业的发展也显的尤为突出和现实。
1工程概况
我们以新建铁路某段工程作为例，该工程路线全长16.395km，管段工程类型多，结构复杂，综合性强，包含了隧道工程、桥涵工程、路基工程、轨道工程等铁路项目的站前工程。
下面以某新建铁路线某段工程为例进行分析。该段线路全长16.395km，管段工程类型多，结构复杂，包含了路基工程、桥涵工程、隧道工程、轨道工程等站前工程。
本管段内主要工程量有：路基2381延米；八股道站场1座；桥梁5539.18延米/10座，其中双线特大桥2座、大桥5座（其中包含4线大桥447.65延米/2座），中桥3座；涵洞13座；双线隧道共8264延米/13.5座。
该项目投标时内部分劈总造价为66125.11万元，其中隧道工程占48.99%，桥梁工程占41.26%，路基工程占9.73%，轨道工程占0.02%，由于轨道工程所占比重很小，本次分析不考虑。
太中银铁路项目编制办法采用的是《铁路基本建设工程设计概算编制办法》（铁建管[1998]115号文，以下简称“115号文”）及《关于对铁路工程定额和费用进行调整的通知》（铁建设[2003]42号文，以下简称“42号文”），基期价格是《铁路工程建设材料预算价格》（2000年水平）（铁建设[2001]28号文以下简称“28号文基价”），设计概算（投标文件）材料价差已调到铁建设函[2006]2号文关于铁路工程建设2005年度材料价差系数水平；目前太中银铁路项目材料调价方式主要是采用相对于铁路“115号文”“42号文”编制办法的基期价，每年由铁道部材料价差系数进行价差调整，太中银站前工程施工合同中合同价款调整条款中明确铁道部批准调整的有关费用（如材料价差系数调整等）；允许按铁道部的材料价差系数进行价差调整。
针对太中银铁路项目的特点，由于其材料供应方式为主要材料采用的是甲控料，因此分析时重点考虑了水泥、钢材、当地料、火工品、燃油料五大材料及辅助材料价格上涨对工程造价的影响。
两个测算小组分别对该段工程进行定量分析的方法，以太中银铁路工程项目概算编制原则为基础，同时采用公路新定额进行施工图预算编制，采用同一时期材料价格，把两个小组的数据用归纳统计的方法分析各种涨价因子对该工程造价的影响。
2材料涨价对铁路工程造价的影响
2.1材料价格上涨分年度对造价的影响按照该段工程到目前为止完成的工程量，我们重点分析测算了段工程每半年主要材料价格（含运杂费）上涨对所完成工程量造价的影响，其中：
2007年上半年段工程完成总价值占合同额10.34%（其中路基工程0%，桥涵工程14.28%，隧道工程9.09%）主要材料上涨到2007年上半年价格水平对总造价影响1.33%，其中对路基工程影响0%，桥涵工程影响1.69%，隧道工程影响1.29%。
2007年下半年段工程完成总价值占合同额28.43%（其中路基工程1.26%，桥涵工程27.32%，隧道工程34.78%）主要材料上涨到07年下半年价格水平对总造价影响5.41%，其中对路基工程影响0.22%，桥涵工程影响5.08%，隧道工程影响6.56%。
2008年上半年段工程完成总价值占合同额24.1%（其中路基工程3.05%，桥涵工程12.57%，隧道工程38.01%）主要材料上涨到2008年上半年价格水平对总造价影响7.21%，其中对路基工程影响0.81%，桥涵工程影响3.59%，隧道工程影响11.04%。
2.2五大材料同时上涨对铁路工程造价的影响我们测算了五大主材上涨对太中银铁路项目该项目部所承担工程造价的影响，分析了主要材料（五大材）同时上涨从1%至50%对工程造价的影响，可以发现假如五大主材同时上涨10%，路基工程造价上涨1.88%，桥涵工程造价上涨3.99%，隧道工程造价上涨3.99%，对整体造价影响达3.58%。
2.3单项主要材料对铁路工程造价的影响
2.3.1水泥上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中水泥从上涨1%至50%对各类工程和造价的影响，可以得出结论，水泥上涨10%，工程造价上涨1.19%，其中对路基工程影响0.21%，对桥涵工程影响1.25%，对隧道工程影响1.3%。从分析可以看出的水泥涨价对隧道工程影响最大，桥涵工程次之，路基工程影响较小。
2.3.2钢材上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中钢材从上涨1%至50%对各类工程和造价的影响，可以得出结论，钢材上涨10%，工程造价上涨1.27%，其中对路基工程影响0.09%，对桥涵工程影响1.18%，对隧道工程影响1.07%。可以看出：钢材涨价对影响桥涵工程最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。
2.3.3当地料上涨对工程造价的影响。我们还分析了该段工程中当地料从上涨1%至50%对各类工程和造价的影响，可以得出结论，当地料上涨10%，工程造价上涨1.14%，其中对路基工程影响0.81%，对桥涵工程影响1.15%，对隧道工程影响1.2%。分析看出的当地料涨价对影响桥涵工程最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。
2.3.4火工品上涨对工程造价的影响。
火工品上涨对隧道工程影响较大，我们分析了该段工程中火工品从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，可以得出结论，火工品上涨10%，工程造价上涨0.25%，其中对路基工程影响0.05%，对桥涵工程影响0%，对隧道工程影响0.47%。分析看出的火工品涨价对隧道工程影响最大，路基工程次之，桥涵工程影响较小。
2.3.5燃油料上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中燃油料从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，可以得出结论：燃油料上涨10%，工程造价上涨1.25%，其中对路基工程影响2.56%，对桥涵工程影响1.09%，对隧道工程影响1.15%。分析看出的燃油料涨价对路基工程影响最大，隧道工程次之，桥涵工程影响较小。
2.4辅助材料涨价对铁路工程造价的影响随着主要材料的上涨，辅助材料也同期上涨，我们对辅助材料上涨对工程造价影响做了测算，辅助材料每上涨10%，工程造价上涨0.99%，其中对路基工程影响0.93%，对桥涵工程影响1.16%，对隧道工程影响0.88%，分析看出的辅助材料涨价对桥涵工程影响最大，路基工程次之，隧道工程影响较小。
从上述分析可以看出，由于铁路工程中材料费用占的比重较大，本工程材料费用占44%，各项材料因子价格上涨对工程造价产生了巨大影响，其中，主要材料的涨价对桥涵工程影响最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。
3材料上涨对公路工程造价的影响
3.1五大材料同时上涨对公路工程造价的影响我们根据太中银铁路该段工程施工图数量按照公路新定额进行了预算编制，材料单价采用公路新定额基价（2006年水平），编制出各类章节费用组成，其中隧道工程占55.6%，桥梁工程占32.97%，路基工程占11.43。同样我们主要测算了五大主材上涨对工程造价的影响，分析了主要材料（五大材）同时上涨从1%至50%对工程造价的影响，发现假如五大主材同时上涨10%，路基工程造价上涨3.52%，桥涵工程造价上涨4.33%，隧道工程造价上涨4.08%，对整体造价影响达4.12%。
3.2单项主要材料对公路工程造价的影响
3.2.1水泥上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中水泥从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，得出结论：水泥上涨10%，工程造价上涨1.02%，其中对路基工程影响0.19%，对桥涵工程影响1.15%，对隧道工程影响1.08%。水泥涨价对桥涵工程影响最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。
3.2.2钢材上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中钢材从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，可以看出，钢材上涨10%，工程造价上涨1.85%，其中对路基工程影响0.26%，对桥涵工程影响2.37%，对隧道工程影响1.74%。分析看出的钢材涨价对影响桥涵工程最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。
3.2.3当地料上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中当地料从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，可以看出，当地料上涨10%，工程造价上涨1.36%，其中对路基工程影响1.46%，对桥涵工程影响1.36%，对隧道工程影响1.35%。当地料涨价对影响桥涵工程和隧道工程基本一样，路基工程影响较大。
3.2.4火工品上涨对工程造价的影响。火工品上涨对隧道工程影响较大，我们分析了该段工程中火工品从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，分析看出，火工品上涨10%，工程造价上涨0.20%，其中对路基工程影响0.11%，对桥涵工程影响0%，对隧道工程影响0.38%。火工品涨价对隧道工程影响最大，路基工程次之，桥涵工程影响较小。
3.2.5燃油料上涨对工程造价的影响。我们分析了该段工程中燃油料从1%至50%上涨对各类工程和造价的影响，可以看出，燃油料上涨10%，工程造价上涨0.95%，其中对路基工程影响4.58%，对桥涵工程影响0.26%，对隧道工程影响0.78%。燃油料涨价对路基工程影响最大，隧道工程次之，桥涵工程影响较小。
3.3辅助材料涨价对公路工程造价的影响随着主要材料的上涨，辅助材料也同期上涨，我们对辅助材料上涨对工程造价影响做了测算，辅助材料每上涨10%，工程造价上涨0.87%，其中对路基工程影响0.49%，对桥涵工程影响0.76%，对隧道工程影响1.05%，辅助材料涨价对隧道工程影响最大，桥涵工程次之，路基工程影响较小。
3.4各种材料涨价对公路工程成本的影响从材料涨价对公路工程分析可以看出，由于在公路工程中材料费用占的比重较大，本工程材料费用占46%，各项材料因子价格上涨对工程造价产生了巨大影响，和铁路工程一样，主要材料的涨价对桥涵工程影响最大，隧道工程次之，路基工程影响较小。
4综合对比分析
通过对材料涨价对铁路、公路工程的定量分析可以看出：各种材料价格上涨对工程造价的影响程度是不一样的，且同一种材料价格上涨对铁路、公路影响的影响程度也各不相同，我们把同一类材料价格上涨对铁路、公路影响的影响程度进行量化，对比如下：
①五大材料同时上涨对铁路、公路工程造价的影响分析对比，同时上涨10%时路基工程铁路比公路低1.64%，桥梁工程铁路比公路低0.34%，隧道工程铁路比公路低0.09%，整体造价影响铁路比公路低0.54%。②单项材料中水泥价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，水泥上涨10%时路基工程铁路比公路高0.02%，桥梁工程铁路比公路高0.1%，隧道工程铁路比公路高0.22%，整体造价影响铁路比公路高0.17%。③单项材料中钢材价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，上涨10%时路基工程铁路比公路低0.07%，桥梁工程铁路比公路低1.19%，隧道工程铁路比公路低0.67%，整体造价影响铁路比公路低0.58%。④单项材料中当地料价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，上涨10%时路基工程铁路比公路低0.31%，桥梁工程铁路比公路低0.16%，隧道工程铁路比公路低0.21%，整体造价影响铁路比公路低0.55%。⑤单项材料中火工品价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，上涨10%时路基工程铁路比公路低0.06%，桥梁工程铁路和公路一样，隧道工程铁路比公路高0.09%，整体造价影响铁路比公路高0.05%。⑥单项材料中燃油料价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，上涨10%时路基工程铁路比公路低2.02%，桥梁工程铁路比公路高0.83%，隧道工程铁路比公路高0.37%，整体造价影响铁路比公路高0.3%。⑦单项材料中辅助材料价格上涨对铁路、公路工程造价的影响对比，上涨10%时路基工程铁路比公路高0.44%，桥梁工程铁路比公路高0.4%，隧道工程铁路比公路低0.17%，整体造价影响铁路比公路高0.12%。
综上所述，材料涨价因素对工程造价影响较大，定量分析和研究物价因素上涨对铁路、公路工程的影响，随时掌握市场各种材料的价格变化，作为建设单位可以随时掌握和控制物价因素对建设投资和概算的影响，设计单位可以预测物价上涨对未来几年工程造价影响的大小，施工企业可以做到心中有数，立于不败之地，把物价不稳带来的损失减小到最小，对于项目的成败和企业的发展具有重大的现实意义。
参考文献
[1]铁建管[1998]115号.关于《铁路基本建设工程设计概算编制办法》的通知[S].
铁路工程概论篇5
1．1工程前期造价管理和控制不重视一直以来，大多数高速铁路建设单位往往比较重视高速铁路的施工阶段的技术控制，却忽视了其工程的前期造价管理和控制，也就是施工图预算以及工程结算价款阶段。因此，很多高速铁路建设单位很容易出现“概算超过估算、预算超过概算、结算超过预算”的“三超”现象。
1．2工程施工成本管理和控制不可控在高速铁路施工过程中，许多施工单位常常只是重视生产与技术，而忽略了成本的节约，没有把减小建设成本、提高施工工艺、优化技术方案纳入到生产管理的过程中。施工单位管理人员与技术人员缺乏必要的沟通和协作，从而引起了成本的人为不可控。
1．3工程造价管理和控制系统不完整高速铁路施工涉及施工单位的多个部门，其中，设计概算、投资估算、合同价、施工图预算、工程结算价分别由设计单位、建设单位、施工单位、主管部门各自管理，而且各个部门之间又缺乏必要的沟通和协作，造成了各个环节的脱节，导致高速铁路工程造价管理和控制系统不完整。
1．4工程造价管理评价体系不够完善目前，关于高速铁路工程造价管理方面的评价体系尚不完善，使得高速铁路施工单位没有办法构建适合于自身企业的报价和造价管理体系，导致高速铁路施工单位资源的严重浪费，因而施工单位失去了维持可持续发展的经济基础，在这个方面的管理始终处于低水平。
2高速铁路工程造价管理的基本内容
高速铁路工程造价管理工作自始至终贯穿于企业整个生产过程中，是一项涉及面广，综合性强的工作。只有加强对每个环节的造价控制和审查，通过控制来发现项目投资管理上存在的问题和薄弱环节，促使管理的不断完善，提高信息化建设和资金使用效率。才能使高速铁路工程造价得到合理的有效控制。
2．1做好实施性施工组织设计施工组织设计是对施工活动实行科学管理的重要手段。无论是施工单位，还是项目业主都必须重视施工组织设计，保证有效地控制工程造价。施工单位要认真做好实施性施工组织设计，达到工期合理，工艺先进、程序科学、措施周密及责任明确。要在明确施工管段之后，抓紧进点组织施工调查，了解设计意图，提出实施性组织方案，特别是在施工运输、供水供电、材料供应基地、当地材料供应、重点工程施工方案、土石方调配、取弃土场地、环境保护，以及施工设计方面容易发生错漏的环节，及时调整出完整的资料，报建设方和设计方。以求进一步完善施工设计和设计概算，力求避免错漏，有效地控制工程造价。
2．2加强合同管理和工程索赔加强工程施工合同管理是高速铁路工程造价管理的重要内容，也是降低高速铁路工程成本和提高施工单位经济效益的重要途径。施工单位应严格全面履行合同，重约守信，在合同规定的范围内，最大限度地争取自身的权益。工程索赔是在工程承包合同履行中，当事人一方由于另一方履行合同所规定的义务或者出现了应当由双方承担的风险而遭受损失时，向另一方提出赔偿要求的行为。工程索赔有工程变更索赔和工程加速索赔等。如，受征地拆迁、控制性工程进度、外界环境影响桥梁铺轨的实施与设计对比发生较大变化，将架梁方案有火车架梁变为汽车吊架梁，这类索赔属于工程变更索赔。为赶工期使得施工单位额外增加成本费用，这类索赔属于工程加速索赔。索赔是一项政策性、技术性和经济性较强的工作。要在熟悉工程承包合同条款及有关法律和法规，深入研究和掌握索赔内容、程序、方法和技巧，并从合同签订后，即开始基础资料的搜集、取证和整理，及时把握索赔机会，要以事实为依据、法规为准绳，以良好的职业道德，按合同条款的约定进行索赔工作。
2．3加强工程施工内部成本控制高速铁路工程项目成本核算，是项目内部各个成本责任层次对自己完成一定任务应付的成本支出所实行承包控制的一种核算方法，它是按照“干什么管什么”的原则，以各种消耗定额、费用来源和施工设计图为依据，考虑必要的节约措施后，计算、分解和落实到各责任层次或责任人的有权支出的成本费用即责任成本指标，用以考核责任者的实际支出。推行企业内部责任成本核算，重在合理、合法及正确测算各种费用、兼顾好国家．企业、职工三者利益，充分调动广大职工的积极性，提高施工单位的整体经济效益。
铁路工程概论篇6
极限状态设计方法以概率论为基础、以可靠度指标衡量可靠性、以分项系数的设计表达式进行设计,因而使地基设计更加合理。岩土工程的极限状态是指岩土工程能够满足设计规定的某一功能要求的临界状态,超过这一状态,岩土工程便不再满足设计要求。它是区分岩土工程的工作状态为可靠或不可靠的标志,一般可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。在进行地基处理设计时,将变异性较大的设计参数视为随机变量,变异性不大的参数可视为定值,由这些设计参数组成描述地基的函数Zg(X)称为地基的功能函数。功能函数有3种情况:当Z0时,表明地基处于可靠状态;当Z0表明地基处于极限状态,此方程称为极限状态方程;当Z0时表明地基处于失效或者破坏状态[4-7]。岩土工程可靠度是指岩土工程在规定的时间、条件下,完成预定功能的能力,可靠度由可靠指标衡量。对地基处理来说,完成各项预定功能的标志则是满足铁路稳定性(包括承载力)、工后沉降及差异沉降3方面的要求[3]。比如地基沉降的可靠度就是地基沉降小于某一允许值的概率,按照可靠度理论,其功能函数可以表示为(式略)式中,S为允许沉降,w为沉降计算值,12(,,)cnXXXX为随机变量。当g(X)0时,表示沉降没有超过允许沉降,对应的概率用rP表示,即为路基沉降可靠度;当g(X)0表示路基沉降超过了允许沉降,用超越概率fP表示。显然可靠度与超越概率间存在互补关系1rfPP。设Z为正态分布变量~(,)zzZNm,引入符号/zzm,为一无因次系数,称为可靠度指标[8]。如果直接采用目标可靠性指标进行设计,计算过于繁琐,从设计人员的工作习惯及国际标准接轨考虑,设计时采用隐含目标可靠度的分项系数以及标准值和结构重要系数组成的设计表达式计算。虽然设计表达式与定值设计法相似,但两者的内涵是不同的,分项系数能够全面考虑目标可靠度指标,同时反映各变量的敏感度与变异性质。地基处理在设计原理和方法上与结构工程有相似之处,可以充分借鉴结构工程部分研究成果。但地基3处理设计与结构设计有本质上的区别,不能完全照搬结构工程可靠性分析的原理,主要体现在以下方面:(1)岩土参数复杂。由于地基土是由漫长的地质年代形成,受不同的环境因素、化学物理过程的影响,所以土体参数的空间变异性很大;土性参数又有自相关性,应该用随机场进行描述,且不同土性参数之间存在互相关性。(2)岩土应力应变关系复杂。岩土体是一种高度非线性体,不同的应力水平,变形差异很大。路基地基稳定性、沉降计算分析方法、计算模型往往需要进行一些简化处理,导致计算结果与实际情况往往有一定的差异。(3)岩土边界条件复杂。岩土工程实际研究的范围较大,工程计算分析中考虑的边界是近似和模糊的,计算时需要对边界条件进行简化处理。(4)外界环境对地基处理措施的可靠性影响大。地基在不同天气、地下水等外界环境影响下表现出不同的物理力学特性。(5)施工质量不确定性大。由于岩土工程是隐蔽性工程,施工工法、施工水平及施工质量对地基处理的影响巨大。因此,软土地基处理设计中存在大量不确定因素必须加以研究。由于岩土工程性质复杂,导致岩土工程可靠度研究发展缓慢,远远落后于结构工程可靠度研究。基于概率论的地基处理极限状态设计方法涉及到地层条件、边界条件、荷载条件、计算模型、设计条件以及施工条件等各方面因素,应贯穿于勘察、试验、设计、施工等全过程,要完整的解决上述各因素的概率统计方法,使之定量化,最终提出适用的地基处理极限状态设计表达式以及分项系数和有关参数。由于铁路地基处理是采用稳定性(包括承载力)和沉降双重控制设计的。所以要进行可靠度的完全分析,必然是以稳定性(包括承载力)极限状态、沉降控制极限状态和差异沉降极限状态三种极限状态综合控制的结果。欲实现完全的可靠度分析,就需要引入系统可靠度分析方法,才能反映软土地基处理可靠度的全貌。
极限状态法设计的意义及转轨思路
软土地基处理极限状态法设计的意义极限状态法与传统的设计方法相比是一个很大的进步,标志着解决可靠度问题从以经验为基础的定性分析阶段进入以概率论和数理统计为基础的定量分析阶段。极限状态法作为路基设计的发展方向,美国、欧盟、日本、俄罗斯等国家和地区的相关设计规范均采用极限状态设计方法,继续采用安全系数法设计给国际技术交流带来了困难,不利于我国铁路技术在国际上的推广应用。我国于1992年颁布了《工程结构可靠度设计统一标准》(GB50153),2008年又进行了全面修正,目前建筑、港口、水利及公路部门的结构设计已采用极限状态设计法;2010年交通运输部颁布的《港口工程地基规范》(JTS147-1-2010)将极限状态设计方法引入地基规范[9-10]。我国20世纪80年代开始铁道部门一直在进行相关的基础研究工作,近年来对高速铁路开展了系统的基础研究,积累了大量勘察、设计、施工、运营经验,已基本形成高速铁路工程建设技术标准体系,为地基处理极限状态设计创造了条件。开展铁路工程地基处理极限状态设计方法研究不仅意义重大,而且是必要的、可行的。虽然已经有一些成果,但距离实用阶段还有一段距离,有必要结合铁路路基工程的特点系统开展地基处理极限状态设计研究。软土地基处理极限状态法设计转轨的思路由于影响软土地基处理可靠性的因素复杂,且软土地基处理方法、种类多,各种方法有不同的特点,软土地基处理设计从传统的定值设计法转轨为极限状态法是一项十分复杂的系统工程,推进极限状态法在地基处理设计中的应用,必须以平稳过渡为准则。首先应遵循可靠度校准法,通过极限状态设计法设计重现定值设计法设计的可靠度等级。完成形式转轨,在此基础上开展工程试设计,研究优化设计模型、确定设计各分项系数,建立极限状态法设计标准体系,确保转轨的平稳过渡。总体采用三结合、两步走的极限状态方法导入路径,科研与设计相结合,专业研究与工程实践相结合,国内研究与国外调研相结合,分“形式转轨”和“建立体系”两大步骤推进转轨工作。(1)形式转轨阶段。确定转轨实施方案的主要原则,拟定转轨工作实施方案。对国内外相关领域进行详细的调研,掌握国内其他行业及国外地基处理有关极限状态设计体系和技术发展状况,根据需要开展相关支撑科研工作。对地基处理极限状态法和定值设计法的理论体系进行系统分析,制订目标可靠指标,建立分项系数与可靠性指标之间的关系,研究制定分项系数,编制转轨暂行规定,在设计中同时采用暂行规定和现行标准同时进行设计检算,及时将遇到的问题汇总。(2)建立体系阶段。选取既有铁路工程地基处理的代表性工点,结合工程现状进行反演分析,对比现有规范设计结果,调整目标可靠指标、分项系数,建立极限状态设计表达式。在新建铁路工程中,同时开展地基处理的安全系数法和极限状态法设计,对比分析安全系数法和极限状态法的设计结果,校核和完善极限状态法设计方法,结合现场实测参数,优化分项系数。建立工程数据收集、处理、统计分析平台,为及时掌握工程动态,完善设计标准及可靠度指标提供支撑。实现软土路基地基处理的极限状态设计体系,完成编制并颁布极限状态法设计规范。
极限状态设计的关键问题
极限状态设计方法是软基地基处理设计方法的变革。要实现这种转变,须重点研究以下问题:(1)岩土参数统计分析方法、分布型式及数字特征。岩土参数本身的变异性比人工材料的大得多,这就需要大量实验样本数量做支撑,而实际工程中的某些参数的样本数量有限,如何根据有限的样本数量对参数进行概率统计,是工程师面对的一大问题。从另一个方面说,采用何种勘察方法才能与极限状态设计配套,也是值得深入探讨的问题。(2)极限状态方程的建立。软土地基处理各种方法有不同的特点,其质量保证水平差异很大,且其不确定性远远大于结构工程或建筑基础工程,这是地基处理采用极限状态设计的难点,必须针对排水固结、水泥土桩、CFG桩等不同的地基处理方法,分析各参数变异性对地基处理措施可靠性的影响程度,确定随机变量,建立极限状态设计方程。(3)目标可靠度指标的确定。由于岩土工程的复杂性,目前确定目标可靠度还需要依赖传统的安全系数。在这种情况下,应该结合多年来设计所积累的工程经验进行广泛的统计分析,对现行的铁路地基处理规范进行校准计算,以初步确定目标可靠度指标。(4)分项系数及设计表达式的建立。在理论研究、实验分析、计算统计以及校准计算的基础上,广泛调研国内既有铁路复合地基资料,并进行反演计算,最后提出铁路软土地基概率极限状态设计方法的分项系数及设计表达式。
