地铁工程对周围环境的影响

地下建筑设计专业年级土木五班学号1204010121姓名万泽文任课教师洪宝宁、刘鑫二○一五年六月中国南京地下工程大作业111、地铁工程对周围环境的影响及减少不利影响的措施1.深基坑开挖对土体原始状态进行破坏和扰动的过程，会引起坑底回弹现象，基坑降水会让土层固结，建筑物下土体沉降变形。土层性质不同，建筑物基础变形不同，建筑物倾斜。2.灰尘、噪音、建筑垃圾对周围环境都是污染。3.对地表的道路有影响，土体平衡状态被破坏，周围环境平衡状态也受到影响。4.降水导致地下水位下降，势必引起地下水位越来越深，对大城市供水是个问题，对生态环境也有损害5.对地下管线的影响，由于深基坑施工时土体受力状态发生变化，降水过程引起土体沉降变形，影响管线运行。减少不利影响的措施1.做好明水疏排和暗水降排措施，严格抗制降水过程2.开挖之前了解管线的位置和走向3.进行地质条件和水文条件调查，了解土体的特性及变形规律，为各个环节的控制措施提供依据4.及时支护并提高支护强度2、地下工程设计的特点1）科学性地下工程设计是以数学、力学为理论基础，借助现代计算机技术进行的一种应用性技术。一个地下结构工程师应该善于抽象建筑结构的理论模型，善于用数学和力学只是分析地下结构的工作机理，只有这样才能具有较强的认识能力和适应能力。2）应用性地下工程往往投资巨大，设计必须讲究经济效益，地下结构设计与结构理论研究不同，它更加具体、更加简洁、有些地方是近似解，有些地方根据实际情况进行修正。3）实践性地下工程设计是一种工程实践活动，要多了解实际施工条件，才能做出合理的设计。地下工程的围岩稳定问题一直是地下工程设计与施工研究的重点问题。对于城市地下工程而言，其地质、环境以及结构方面的特殊性给这一问题的研究增加了特殊的内容。现有较广泛使用的围岩稳定性理论认为：在地下工程施工过程中，地下工程周围岩体发生应力重分布，当这种重分布应力超过围岩的强度极限时，将造成围岩的失稳破坏。在浅埋条件下是否存在承载拱对其稳定性判别非常重要，有必要通过监测与研究解决。因此，围岩稳定性评价是与地下工程施工和运营密切联系的一项极为重要的研究内容。4）创新性地下工程设计作为一种技术服务行业，在设计市场竞争激烈形势下，要想获得开发商的项目，必须提供比别人更加合理经济的结构方案，这就需要工程师的创新能力。需要不断学习和创造新的技术，并使用在新的工程中，做到高效、实用。5）地下周边环境复杂由于各种原因，城市地下工程的修建滞后于城市建设，尤其是城市地铁工程往往多建在建地下工程大作业22筑物已高度集中的地区，在城市道路下面及各种管线附近通过。施工往往引起地层变形和地表沉降。这些变形和沉降对邻近固有建筑物和设施的损伤不可忽视。例如，施工将产生一定范围的地表沉降，当沉降达到临界值时，将会引起建筑物的倾斜、开裂等，严重的可导致建筑物功能丧失；城市中很多高层建筑采用的是桩基础，地下工程施工引起的地层移动会对桩基础施加轴向和侧向力，这种力将可能导致既有结构的损害。因此研究地下工程在施工过程中对周围环境的影响及其控制技术就显得尤为重要。3、地下工程空间环境的特点及有哪些改善措施1.空气环境，氧气浓度低，一氧化碳浓度高，二氧化碳浓度升高。空气中负离子浓度低，空气含尘量高，细菌多。2.光照，没有阳光。3.声音，没有噪音，但有回音4.心理因素，环境压抑，含氧量不足，对灾难的恐惧心理5.色差，地下工程大多色彩单调，容易让人疲惫改善环境的途径1.重视地下工程出入口设计，做好过渡处理2.出入口设置要与周围环境结合良好，口部处理上力求与天空亮度一致，内外用相同的材料3.积极创造虚拟地下外部空间，如天井和下沉式广场设计。可以引入更多的阳光4.使地面上景物在地下再现，使用较多植物装饰地下环境5.加强通风换气，多注入新鲜空气6.安装负离子发生器，制造健康环境7.改善空气湿度，更贴近人居环境8.加强隔音处理和噪声源减震处理，改善听觉环境9.让地下工程色彩丰富，活跃视觉氛围4、地下工程地质勘查的意义（1）查明建筑场地的岩土工程条件，指出对工程有利和不利的岩土工程条件。阐明这些条件的地质特征，形成过程和控制因素。（2）分析研究与建筑有关的岩土工程问题，作出定性和定量的评价，为建筑物的规划、设计、施工提供可靠的地质依据。（3）选出岩土工程条件优越的建筑场，即选择岩土工程条件优良，岩土工程问题少而小的建筑场。（4）配合设计、施工部门提出建筑物的类型、结构、规模、施工方法及地质要求。对地基基础设计、地基处理与加固、不良地质现象的防治工程进行岩土工程计算与评价，满足施工图设计的要求。（5）为拟定、改善和防治对建筑物有影响的不良地质条件的措施、方案提供地质资料，提出改善场地岩土工程条件，解决岩土工程问题的措施及试验数据。（6）预测工程兴建后对地质环境的影响，制订保护地质环境的措施。（7）进一步完善和发展地下工程勘察的理论和方法。地下工程大作业335、地下工程施工的特点总体说来，地下建筑施工的特点主要由地下建筑产品的特点所决定。和其他建筑物相比较，地下建筑产品具有体积庞大、复杂多样、整体难分、不易移动等特点，从而使地下建筑施工除了一般工业生产的基本特性外，还具有下述主要特点：1．生产的流动性一是，施工机构随着地下建筑物或构筑物坐落位置变化而整个地转移生产地点；二是，在一个工程的施工过程中施工人员和各种机械、电气设备随着施工部位的不同而沿着施工对象上下左右流动，不断转移操作场所。2．产品的形式多样地下建筑物因其所处的自然条件和用途的不同，工程的结构、造型和材料亦不同，施工方法必将随之变化，很难实现标准化。3．施工技术复杂地下建筑施工常需要根据建筑结构情况进行多工种配合作业，多单位（土石方、土建、吊装、安装、运输等）交叉配合施工，所用的物资和设备种类繁多，因而施工组织和施工技术管理的要求较高。4．露天作业多地下建筑产品的体形庞大、生产周期长，施工多在露天进行，常常受到自然气候条件的影响。不同的地下工程施工方法还各有千秋一．矿山法特点A.对于各种地质和几何形状的适应性B.多掌子面可同时操作，设备和工艺简单，便于人工掌握C.较低的造价D.开挖的隧道洞壁不平整，超挖，欠挖量大；超挖会增加混凝土投入，因而增加投资E.施工作业区有较大的危险，工作环境恶劣F.施工对围岩的破坏扰动范围及程度极大，一方面增加了工作面的危险性，另一方面相应要加强支护G.施工作业速度较慢H.对周围环境影响大二．新奥法特点A.充分利用了围岩自身的承载能力，降低了后期支护的强度要求B.强调初期支护的时机，应根据围岩类别进行适时支护。支护太晚，围岩变形继续增加已经引起了应力增加，可能导致初期支护失效C.增加了人工洞室的安全性，特别是施工期的安全性三．明挖法特点A.工艺简单，施工面宽敞，作业条件好B.可安排较多劳动力同时施工。便于大型，高效率的施工机械使用，以缩短工期C.造价低，施工质量易于保证D.影响交通，带来尘土和噪声污染地下工程大作业44四．浅埋暗挖法特点A.结构形式灵活多变B.对地面建筑、道路和地下管线影响不大C.拆迁占地少，扰民少D.污染城市环境少E.施工速度慢F.喷射混凝土粉尘多G.劳动强度大，机械化程度不高H.高水位地层结构防水比较困难五．沉管法特点A.容易保证隧道施工质量。因管段为预制，混凝土施工质量高，易于做好防水措施；管段较长,接缝很少,漏水机会大为减少，而且采用水力压接法可以实现接缝不漏水。B.工程造价较低。因水下挖土单价比河底下挖土低；管段的整体制作,浮运费用比制造、运送大量的管片低得多;又因接缝少而使隧道每米单价降低；再因隧道顶部覆盖层厚度可以很小，隧道长度可缩短很多，工程总价大为降低。C.在隧道现场的施工期短。因预制管段等大量工作均不在现场进行D.操作条件好、施工安全。因除极少量水下作业外，基本上无地下作业E.适用水深范围较大。因大多作业在水上操作，水下作业极少，故几乎不受水深限制F.断面形状、大小可自由选择，断面空间可充分利用。大型的矩形断面的管段可容纳4～8车道，而盾构法施工的圆形断面利用率不高，且只能设双车道六．沉井法特点A.占地面积小，沉井下沉过程中无需设置坑壁支撑或板桩围壁B.挖土量小，简化了施工C.可就地制作，所需机械设备简单；作为地下建筑使用，其单体造价较低D.主体部分的混凝土在地面上灌筑，质量较易保证，整体刚度亦较大E.防水可靠F.对邻近建筑物的影响小七．顶管法特点A.适用于软土或富水软土层B.无需明挖土方，对地面影响小C.设备少、工序简单、工期短、造价低、速度快D.适用于中型管道（1.5～2m）管道施工E.大直径、超长顶进、纠偏困难F.可穿越公路、铁路、河流、地面建筑物进行地下管道施工G.可以在很深的地下铺设管道八．盾构法特点A.安全开挖和衬砌，掘进速度快B.盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化作业，施工劳动强度低C.不影响地面交通与设施，同时不影响地下管线等设施D.穿越河道时不影响航运，施工中不受季节、风雨等气候条件影响，施工中没有噪音和扰地下工程大作业55动E.在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性F.断面尺寸多变的区段适应能力差G.新型盾构购置费昂贵，对施工区段短的工程不太经济总之，地下工程施工的特点种类繁多，千变万化。施工时，要注重运用这些特点，趋利避害，因地制宜，因时制宜，因事制宜，做到优化施工，优化地下工程。