城市人行地道淺埋暗挖施工技術(shù)及其環(huán)境效應(yīng)研究

弓紅霞

【摘要】隨著科學(xué)進(jìn)步和工業(yè)的發(fā)展，城市交通日益擁擠，人行地下通道的修建緩解了市民交通出行的壓力，提高了城市行政運(yùn)行效率，但人行地道施工也必然會(huì)影響到周圍的環(huán)境，因此，保證地下既有管線及周邊構(gòu)建筑物安全的技術(shù)措施，研究如何施工使其減小環(huán)境效應(yīng)具有重要的意義，本文對城市人行地下通道施工技術(shù)及其環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。

【關(guān)鍵詞】淺埋暗挖；施工技術(shù)；環(huán)境效應(yīng)

引 言

在城市地鐵工程中， 淺埋暗挖法是城市地下工程施工的主要方法之一， 淺埋暗挖法的技術(shù)核心是在施工中采用多種輔助措施加固圍巖，充分調(diào)動(dòng)圍巖的自承能力，開挖后及時(shí)支護(hù)、封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系，是一種抑制圍巖過大變形的綜合施工技術(shù)。適用于在人口、建筑密集的繁華城市內(nèi)施工，對地沉陷要求嚴(yán)格的情況下修建埋置較淺的地下結(jié)構(gòu)工程也較適用，開挖的隧道長度不大時(shí)工程造價(jià)低廉，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1、淺埋暗挖法的特點(diǎn)與適用范圍

1.1 淺埋暗挖的特點(diǎn)

淺埋暗挖法的優(yōu)點(diǎn)有：①受自然和天氣影響小；②支護(hù)及時(shí)、噴射混凝土粘貼性好；③對城市交通的干擾??；④改建工作小。

淺埋暗挖法的不足表現(xiàn)在：①質(zhì)量不易控制；②安全性不強(qiáng)；③以及施工進(jìn)度慢。

1.2淺埋暗挖的使用范圍

淺埋暗挖法適用于都市城區(qū)地面建筑物密集、交通運(yùn)輸繁忙、地下管線密布且對地表沉降要求嚴(yán)格的繁華城區(qū)，如修建地下鐵道、地下停車場、地下商場等都適合此法施工。從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)角度來講，淺埋暗挖法必須在無水條件下施工，大范圍的淤泥質(zhì)軟土、含水砂層、降水有困難或經(jīng)濟(jì)上不合算的地層，不宜采用淺埋暗挖法。今后應(yīng)研究切實(shí)可行的輔助施工方法，把地下水、尤其是上層滯水處理好，將淺埋暗挖技術(shù)向超淺埋、大斷面、多種地層中推廣應(yīng)用。

2、施工原則

（1）根據(jù)地層情況、地面建筑物特點(diǎn)及機(jī)械配備情況，選擇對地層擾動(dòng)小、經(jīng)濟(jì)、快速的開挖方法。若斷面大或地層較差；可采用經(jīng)濟(jì)合理的輔助工法和相應(yīng)的分部正臺階開挖法；若斷面小或地層較好，可用全斷面開挖法。

（2）應(yīng)選擇能適應(yīng)不同地層和不同斷面的開挖、通風(fēng)、噴錨、裝運(yùn)、防水、二次模筑襯砌作業(yè)的配套機(jī)具，使施工程序化，為快速施工創(chuàng)造條件。設(shè)備投入量一般不少于工程造價(jià)的10%，否則難以滿足工程質(zhì)量和進(jìn)度的要求。

（3）在現(xiàn)場施工過程中，要注意監(jiān)控量測與反饋，必須采用先進(jìn)的量測設(shè)備、方法和相應(yīng)的處理量測資料的軟件。并做好進(jìn)度管理、安全技術(shù)組織措施管理、機(jī)械配套和維修管理、監(jiān)控量測與反饋管理、材料消耗管理、環(huán)境工程管理等，并對各項(xiàng)資料做好存儲(chǔ)和分析。

（4）工序安排要突出及時(shí)性，嚴(yán)格執(zhí)行“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測”十八字方針。尤其在開挖后要及時(shí)噴射混凝土、及時(shí)量測、及時(shí)反饋、及時(shí)修正

（5）應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)、防塵措施的管理，對于在施工過程中產(chǎn)生的粉塵、噪音和有害氣體等要及時(shí)處理。

3、城市人行地道淺埋暗挖技術(shù)分析

采用淺埋暗挖法修建城市地鐵主要受到地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)斷面、地形條件等因素的影響。而不同城市地下設(shè)施的建設(shè)程度也不同，這就使城市地下人行通道的建設(shè)增加了難度。水的影響往往是淺埋暗挖法施工成敗的關(guān)鍵，由于地下人行道處于地平面以下的地區(qū)，降雨時(shí)容易造成內(nèi)澇，因此，必須采取排除地下水或止水（灌漿）或壓氣等輔助工法，把地下水、尤其是上層滯水處理好是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，這直接影響到淺埋暗挖法的成敗。在設(shè)計(jì)地下人行道的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)把各種問題考慮全面，合理確定開挖進(jìn)尺的大小至關(guān)重要，開挖進(jìn)尺過小，會(huì)使工期延長，臨時(shí)支護(hù)增加，施工成本加大；開挖進(jìn)尺過大，則使拱頂覆土不穩(wěn)定，甚至塌方，這對于隧道掌子面的穩(wěn)定性以及地面建筑物及地下管線的安全極為不利。同時(shí)要加強(qiáng)監(jiān)控測量，對于建筑施工過程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)檢測，如果數(shù)據(jù)有誤差，要有相應(yīng)的對照標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)對方式，同時(shí)在施工之前要做好各種預(yù)案，要能準(zhǔn)確無誤地加判斷出地下管線的具體位置，以免大型施工設(shè)備破壞到管線通訊設(shè)施，并且要和各個(gè)單位積極配合，避免因特殊車輛的通行而對施工進(jìn)度產(chǎn)生影響。在大管棚的施工中需要我們充分考慮到角度的問題，加強(qiáng)支撐，并且以盡快的速度進(jìn)行封底。

4、淺埋暗挖施工對地面建筑物的影響分析

城市人行地道埋深較淺，一般以3-5米居多，城市工程淺理暗挖隧道工程施工不可避免地將擾動(dòng)地下巖土體。隧道施工造成的沉降對鄰近建筑物的影響除傾斜外還有基礎(chǔ)的撓曲變形，當(dāng)沉降過大時(shí)有可能導(dǎo)致建筑物的斷裂及上部結(jié)構(gòu)壓性裂縫的產(chǎn)生。因此在施工中應(yīng)盡量把建筑物的影響降至最低。

合理利用施工工法，建議在區(qū)間隧道和建筑物之間設(shè)置磚孔灌注樁，左線隧道進(jìn)行側(cè)壁注漿加固，同時(shí)加強(qiáng)監(jiān)控量測，進(jìn)行信息化施工，根據(jù)反饋信息及時(shí)調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)。修建隧道過程中將產(chǎn)生地層運(yùn)動(dòng)，很多方法可以用來保護(hù)受這種地層運(yùn)動(dòng)影響的地上及地下建筑物。最直接的方法是確保建構(gòu)筑物在顯著地層運(yùn)動(dòng)影響區(qū)范圍外，因此隧道線路設(shè)計(jì)可認(rèn)為是一種保護(hù)措施。

該類控制措施具體的方法包括：一是控制地上開挖產(chǎn)生的地層沉降；二是隔斷沉降以減小開挖對建筑物的影響；三是結(jié)構(gòu)自身加強(qiáng)措施。

5 城市人行地道淺埋暗挖技術(shù)對環(huán)境的影響

5.1由于地下人行道主要分布在地平面以下，自然光線照射不足，空氣不流通且通風(fēng)設(shè)施差，濕度大，這就形成一個(gè)環(huán)境相對復(fù)雜、各種對于環(huán)境人體有害物質(zhì)的滋生地。在施工過程中，又會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣廢水而影響到水質(zhì)，進(jìn)而對人體的健康產(chǎn)生威脅。因此，在施工期間需要查明地下水的分布以及地下水的補(bǔ)給來源，及時(shí)做好預(yù)案，并時(shí)時(shí)觀察地下水的水位以及水質(zhì)的變化。在處理管道中的大量污水時(shí)首先要了解污水主要是排向公共水域或者地下水道，對于污水的處理通常采取沉淀與去除懸浮物和沉淀物的手法，然后在污水處理廠中對污水中的酸堿性進(jìn)行檢測處理，待達(dá)標(biāo)后再流入河流之中。

5.2揚(yáng)塵與噪音污染對地上污染也產(chǎn)生影響。施工期的現(xiàn)場準(zhǔn)備、施工場地土石方施工、打樁、混凝土現(xiàn)場澆注、裝卸及運(yùn)輸?shù)仁┕C(jī)械及運(yùn)輸車輛作業(yè)等產(chǎn)生的噪聲對周邊的居民產(chǎn)生影響，甚至嚴(yán)重干擾了居民的正常生活。另外，建設(shè)地下人行通道的過程中大量的土石需要運(yùn)出以至于在地面交通環(huán)境中引起揚(yáng)沙，以及工地上的建筑材料的裝卸都會(huì)在干燥的氣候下引起揚(yáng)塵。對于大氣環(huán)境中的粉塵揚(yáng)沙以及在隧道挖掘中的廢渣問題主要采取噴灑手段與人工填埋回收等一系列相關(guān)措施。

因此，在建設(shè)過程中應(yīng)當(dāng)減少環(huán)境的破壞程度，例如對于地下巖體的開發(fā)通常選取鉆爆法，并在此之前需要勘察隧道的地質(zhì)構(gòu)造，采取恰當(dāng)?shù)谋品绞?，及時(shí)檢測跟蹤，提高科技含量，進(jìn)而減少生態(tài)環(huán)境的破壞。

結(jié) 語

綜上所述，淺埋暗挖技術(shù)作為一種建筑手段有著自身的許多特點(diǎn)與優(yōu)勢，我們有必要對人行地道的施工技術(shù)進(jìn)行研究，從而選擇最優(yōu)的方案，將開挖造成的環(huán)境效應(yīng)盡可能降到最低。

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