1、盾構(gòu)法施工的環(huán)境影響及其對(duì)策摘要：針對(duì)盾構(gòu)法施工中的環(huán)境影響，提出了一些具體對(duì)策，與明挖法相比，盾構(gòu)法施工具有噪聲小、振動(dòng)小、對(duì)交通及環(huán)境影響小的優(yōu)點(diǎn)，但由于 盾構(gòu)工程大多數(shù)是在房屋集中或商業(yè)等城市活動(dòng)頻繁的地點(diǎn)建設(shè)，所以環(huán)境保護(hù)還是應(yīng)該特 別加以注意。近年來，隨著社會(huì)狀況的變化，人們?cè)絹碓疥P(guān)心建設(shè)工程對(duì)環(huán)境的影響。因此， 要求在遵守有關(guān)法規(guī)的同時(shí)，還需對(duì)法規(guī)之外的一些問題根據(jù)不同地區(qū)的具體情況采取相應(yīng) 的措施。盾構(gòu)法施工環(huán)境保護(hù)的特點(diǎn)盾構(gòu)工程污染環(huán)境的因素除了有噪聲、振動(dòng)、地基變形等之外，基本與其他建筑工程相 同，但是它還有特殊污染，主要集中在豎井部分。其原因如下：作為公害產(chǎn)生源的盾構(gòu)法施工

2、的輔助設(shè)備大部分設(shè)在豎井。豎井內(nèi)的作業(yè)時(shí)間很長(zhǎng)。特別是施工時(shí)間，從建豎井到盾構(gòu)掘進(jìn)完畢直至澆注二次襯砌，有時(shí)長(zhǎng)達(dá)數(shù)年之久，結(jié) 果使得工程范圍內(nèi)局部區(qū)域（豎井周圍）的人們長(zhǎng)期受到影響。因此，對(duì)盾構(gòu)工程的環(huán)境保 護(hù)措施來說，豎井是極為重要的。另外，特殊情況下還應(yīng)考慮缺氧、井水枯竭和地下水污染 的問題。環(huán)境影響因素及其對(duì)策2.1噪聲與振動(dòng)噪聲與振動(dòng)是所有建設(shè)工程中最難處理的公害，在盾構(gòu)工程中也必須重點(diǎn)考慮。盾構(gòu)工程的噪聲和振動(dòng)來源有兩個(gè)：一是建設(shè)豎井時(shí)拆路面，打擋土樁、開挖等作業(yè)造 成的噪聲；二是盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)由豎井的出渣設(shè)備、注漿設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、空氣機(jī)和泥水處理設(shè) 備等造成的噪聲。盾構(gòu)掘進(jìn)所產(chǎn)生的噪聲

3、與振動(dòng)要比建豎井時(shí)產(chǎn)生的噪聲與振動(dòng)小。一般噪聲產(chǎn)生的問題 要比振動(dòng)產(chǎn)生的問題多。此外，盾構(gòu)在埋深淺的地點(diǎn)掘進(jìn)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。2.1.1噪聲對(duì)策施工產(chǎn)生的噪聲通常是控制在該地區(qū)噪聲限制標(biāo)準(zhǔn)一下。但是，當(dāng)加上工程現(xiàn)場(chǎng)周圍的 暗噪聲（該地點(diǎn)平常的噪聲）有時(shí)就會(huì)超出噪聲限制標(biāo)準(zhǔn)值。因此，降低噪聲水平的期望值 （即將工程噪聲降至多少分貝）是根據(jù)暗噪聲和考慮周圍居民的反映而確定的，為此，需事 先測(cè)定工程現(xiàn)場(chǎng)周圍的暗噪聲，并調(diào)查周圍房屋狀況及其密集程度等。暗噪聲的測(cè)定時(shí)間可根據(jù)該地區(qū)的生活時(shí)間帶來確定?？刂圃肼暟l(fā)生的主要對(duì)策如下： 選擇噪聲低的施工方法以及施工設(shè)備，并對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行隔音處理或加罩或安裝消音設(shè)

4、備; 定期檢修設(shè)備并注意操作方法；合理布置施工設(shè)備；設(shè)隔音設(shè)備（一般為隔音墻，隔音墻有 兩種結(jié)構(gòu)，一種是用格板將發(fā)生噪聲的機(jī)械從外部圍起來的壁式結(jié)構(gòu)，另一種是用格板覆蓋 至房頂?shù)奈蓓斒浇Y(jié)構(gòu)）；采用適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)時(shí)間帶。2.1.2振動(dòng)對(duì)策振動(dòng)災(zāi)害的特點(diǎn)是除了像噪聲那樣使人感到不快外，還會(huì)對(duì)房屋和一些設(shè)施造成破壞。振動(dòng)源和噪聲源大致相同，故其對(duì)策也基本與噪聲對(duì)策相同，主要對(duì)策如下：選用振動(dòng) 小的施工方法以及低振動(dòng)的機(jī)械；安裝防振裝置；合理布置施工設(shè)備；限制沖擊式作業(yè)，縮 短振動(dòng)時(shí)間。2.2地基沉降盾構(gòu)工程中的地基沉降分為盾構(gòu)掘進(jìn)過程中產(chǎn)生的沉降與豎井開挖過程中產(chǎn)生的沉降。2.2.1盾構(gòu)掘進(jìn)過程中產(chǎn)生沉

5、降的原因及對(duì)策盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，若正上方發(fā)生4cm以上的沉降，就會(huì)造成地表破壞，其主要原因如下： 地應(yīng)力變化導(dǎo)致地基內(nèi)部變形；開挖面圍巖坍塌及發(fā)生擾動(dòng)；掘進(jìn)時(shí)圍巖產(chǎn)生擾動(dòng)；盾尾空 隙的壁后注漿施工不充分；糾偏及彎道施工時(shí)超挖太多。發(fā)生沉降不是上述某一種原因單獨(dú)造成的，而是各種因素綜合作用的結(jié)果。以上現(xiàn)象，可采取以下措施加以避免：選擇與當(dāng)?shù)赝临|(zhì)、障礙物狀況等施工條件相適應(yīng) 的施工方法和盾構(gòu)類型；進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖┕す芾硪源_保開挖面的穩(wěn)定，比如，對(duì)土壓平衡盾構(gòu) 開挖面的土壓和排土量進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖┕す芾?，并選擇適當(dāng)?shù)奶砑硬牧希粚?duì)泥水盾構(gòu)則進(jìn)行泥 水壓力和濃度的管理，防止偏挖，減少附仰和偏轉(zhuǎn)，減輕盾構(gòu)與圍巖之間的摩

6、擦;通過選擇 合適的壁后注漿材料，采用同步注漿方式等，切實(shí)充實(shí)盾尾；對(duì)管片接頭、注漿孔等進(jìn)行切 實(shí)的止水，防止土體中的空隙水壓力下降。2.2.2豎井部分地基沉降的原因和對(duì)策豎井部分地基沉降的原因有以下幾種：地基隆起、隆脹、涌砂；防坍支護(hù)變形；從脫落 掉塊處的背面產(chǎn)生涌砂。解決這些問題的主要對(duì)策有以下幾種：根據(jù)開挖深度、土質(zhì)等選擇合適的防坍支護(hù)施工 法；切實(shí)保證基礎(chǔ)埋設(shè)深度；對(duì)脫落掉塊部分進(jìn)行化學(xué)注漿，防止從該處產(chǎn)生涌砂；注意施 工管理并在發(fā)生過大移位和泥沙流入等情況時(shí)，進(jìn)行合理的處理；通過底層土體加固等來加 強(qiáng)底板。2.3防止水質(zhì)污染盾構(gòu)工程中的水質(zhì)污染有兩種：一是隧道內(nèi)和泥水分離站的污水流入

7、公共水域、下水道 等：二是作為輔助施工法采用的注漿化學(xué)液體流入地下水。其防止措施有以下幾項(xiàng)：（1）將現(xiàn)場(chǎng)的污水排入公共水域或下水道之前，必須通過沉淀池、沉砂池（有時(shí)使用 凝聚劑）除去懸浮物質(zhì)，若呈堿性或酸性則進(jìn)行綜合處理。對(duì)污水中的油污可通過使其上浮， 然后吸附分離除去。（2）化學(xué)注漿時(shí)，應(yīng)注意藥液的選擇，同時(shí)應(yīng)設(shè)觀測(cè)井，以監(jiān)測(cè)水質(zhì)狀況。如果擔(dān)心 會(huì)有污染時(shí)則可重新考慮施工計(jì)劃，采用其他的施工方法或改變化學(xué)用品。2.4地下水位下降采用降水法來穩(wěn)定開挖面或洞內(nèi)出現(xiàn)大量涌水，可能會(huì)導(dǎo)致地下水位下降從而引發(fā)地基 下沉和井水枯竭等現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)采取的對(duì)策主要有：（1）通過壓氣、化學(xué)注漿等輔助工法擋水。（

8、2）即使在圍巖能自穩(wěn)的情況下也采用密閉式盾構(gòu)，以防地下水從作業(yè)面流入洞內(nèi)。2.5廢棄物（棄土）建設(shè)工程自然要考慮工程現(xiàn)場(chǎng)周圍的壞境，但更重要的是應(yīng)考慮使現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的廢棄物不 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)以外的環(huán)境造成影響。盾構(gòu)工程的廢棄物，主要是棄土。改良棄土的方法有物理改良法和化學(xué)改良法兩種。物 理改良法主要有脫水、曬干、強(qiáng)制脫水等方法；化學(xué)改良法主要有水泥類、石灰類、高分子 類改良等方法。近年來經(jīng)常使用的密閉型盾構(gòu)施工法，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生含水率高的塑性流動(dòng)棄渣，必要時(shí)需 進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。?）曬干建立棄土的臨時(shí)堆場(chǎng)，將棄土?xí)簳r(shí)存放在那里，使其干燥降低含水量。這種方法雖然不 需要外加劑，但卻占地面積較大。城市難以確保場(chǎng)地

9、，故一般多設(shè)在遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)的地方。（2）強(qiáng)制脫水開挖土中的水分用泥沙篩篩走，用液體旋風(fēng)分離器篩出粒徑較大的泥沙，然后對(duì)粉砂與 黏土加凝聚劑后加壓脫水。這種方法用于泥水盾構(gòu)的棄渣處理。（3）添加水泥類改良材料將水泥類改良材料加入開挖土中使之混合并與開挖土中的水分發(fā)生反應(yīng)從而形成穩(wěn)定 的水化物。它即可降低土中的含水率，還可提高土的強(qiáng)度。這種方法的改良效果雖好，但形 成的是堿性改良土，而且設(shè)備及其布置需要占用一定的場(chǎng)地。（4）添加石灰類改良材料在開挖土中加入石灰，混合使之與土中的水分子發(fā)生反應(yīng)，降低含水量，同時(shí)通過使水 分子與黏土礦物發(fā)生火山灰反應(yīng)來加以改良。這種方法的改良效果雖好，但形成的是堿性改 良

10、土，且設(shè)備的布置需要占用一定的場(chǎng)地。（5）添加高分子類改良劑在開挖土中加入高分子類改良劑，使之與土混合，改良劑吸收土中的水分，同時(shí)其自身 黏度增加，從而使棄渣土得以改良。這種方法的改良劑加量少見效快，改良土呈中性，但改良強(qiáng)度比添加水泥類改良劑和石 灰類改良劑的低。2.6缺氧缺氧對(duì)周圍環(huán)境的影響是采用氣壓盾構(gòu)施工法必須注意的事項(xiàng)。即壓縮空氣經(jīng)過土體進(jìn) 入地下洞室、水井等時(shí)，若該處地層具備以下條件，則氧氣將在土體中被消耗，進(jìn)來的空氣 則呈缺氧狀態(tài)。上層有不透水的砂礫層，其中含水，或者砂礫層中沒有涌水或很少有涌水的地層。含有亞鐵鹽類、亞錳鹽類的地層。含有甲烷、乙烷、丁烷的地層。腐泥層。此外，地下原先存在的缺氧空氣有時(shí)會(huì)被壓縮空氣擠出來流入地下空間?？諝庵醒鯕獾?濃度在18%以下為缺氧。為防止缺氧危害健康，主要要考慮土質(zhì)條件和地下洞室周圍的情況，采取更合理的施工 方法。如果采用壓氣施工法則要注意一下幾點(diǎn)：切實(shí)