5第5讲 地下工程与环境

土木工程环境EnvironmentofCivilEngineering第五讲地下工程与环境盛平[e-mail]2020年3月16日中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-2-地下工程与环境1绿色交通-城市轨道工程发展概况2地铁工程对城市社会环境影响5专题：利用地下空间建设“花园城市”3上海城市轨道交通建设与环境保护4地下工程修筑引起的环境问题与对策中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-3-1绿色交通-城市轨道工程发展概况我国成全球最大的城市轨道交通市场-人民铁道报新闻标题1995年至2008年12年间，我国建有轨道交通的城市，从2个增加到10个，投资以每年100多亿元的速度在推进。迄今为止，已有10个城市开通了31条城市轨道交通线，运营里程达到835.5公里。至2016年我国将新建轨道交通线路89条，总建设里程为2500公里，投资规模达9937.3亿元中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-4-2009年06月，福州轨道交通建设规划获批，昆明轨道交通建设规划获批，郑州地铁1号线正式开工，宁波地铁1号线正式开工；2009年04月，北京地铁15号线一期、房山线、昌平线一期开工；2009年03月，武汉地铁4号线一期工可获批；2009年02月，郑州轨道交通建设规划获批；2009年01月，长沙轨道交通建设规划获批；2008年12月，无锡轨道交通建设规划获批，宁波地铁1号线一期工可获批，上海地铁13号线一期、12号线正式开工；2008年09月，深圳地铁5号线工可获批，杭州地铁2号线一期全线开工；2008年08月，宁波轨道交通建设规划获批；2008年07月，北京地铁10号线、8号线一期正式通车，北京机场轨道交通线正式运营；2008年06月，杭州地铁2号线一期工可获批；2008年04月，武汉轻轨1号线二期全线开工，北京地铁6号线开工建设；2007年12月，上海地铁６号线正式通车，上海地铁8号线一期、9号线一期通车试运营，北京地铁大兴线动工，苏州地铁1号线一期全线开工，成都地铁2号线一期全线开工；2007年11月，成都地铁2号线一期工可获批；2007年10月，北京地铁五号线对外试运营，苏州地铁1号线一期工可获批；2007年09月，武汉地铁2号线一期工可获批，沈阳地铁2号线南延线工可获批并开工；2007年08月，上海地铁10号线全线开工；2007年07月，深圳地铁2号线工可获批；2007年04月，武汉轻轨1号线二期工可获批，北京地铁9号线开工；2007年03月，杭州地铁1号线全线开工，南京地铁1号线南延线工可获批，上海地铁11号线正式开工；2007年02月，苏州轨道交通建设规划获批；2007年01月，天津地铁3号线工可获批；2006年12月，上海地铁3号线北延伸段通车，南京地铁2号线一期全线开工；津滨轻轨西段（9号线二期）工可获批；2006年11月，沈阳地铁2号线工可获批并正式开工；2006年07月，天津地铁2号线工可获批，南京地铁2号线一期工可获批；2006年06月，天津地铁1号线重新正式开通运营；2006年05月，沈阳地铁1号线延伸线工可获批并开工；2006年04月，杭州地铁1号线工可获批，深圳地铁3号线工可获批；2006年02月，深圳地铁1号线二期工可获批；2006年01月，北京机场轨道交通线地下段隧道开工；2005年12月，上海地铁4号线投入运营，成都地铁1号线一期全线开工；2005年11月，成都地铁1号线一期工可获批，沈阳地铁1号线一期工可获批并全线开工，上海地铁7号线正式开工；2005年09月，南京地铁1号线一期正式开通运营；2005年08月，成都、沈阳两市轨道交通建设规划获批；2005年06月，杭州轨道交通建设规划获批；2004年12月，深圳地铁1号线一期、4号线一期正式开通，上海地铁1号线北延伸段试运营；2004年09月，武汉轻轨1号线一期正式开通运营；2004年03月，津滨轻轨（9号线一期）正式开通运营；2003年12月，北京地铁八通线全线开通；2003年11月，上海地铁5号线试运营；2003年01月，北京地铁13号线全线开通；2002年12月，北京地铁五号线正式开工，上海地铁3号线一期正式通车；2002年11月，天津地铁1号线改造工程开工建设；2001年01月，津滨轻轨（9号线一期）正式开工建设；2000年12月，南京地铁1号线一期正式开工建设，武汉轻轨1号线一期正式开工建设；2000年06月，北京地铁1号线全线开通，上海地铁2号线正式通车；1999年12月，深圳地铁1号线一期开工；1999年10月，武汉轻轨1号线批准立项；1999年04月，南京地铁1号线批准立项；1997年07月，上海地铁1号线南延伸段贯通运营；1994年12月，上海地铁1号线一期建成通车；1990年01月，上海地铁1号线正式开工建设；1984年12月，天津地铁1号线建成通车；1982年00月，北京地铁1号线一期正式投入运营；1981年09月，北京地铁2号线正式对外运营；1970年04月，天津地铁1号线开工建设；1969年00月，北京地铁2号线开工建设；1969年10月，北京地铁1号线一期建成通车；1965年07月，北京地铁1号线一期开工建设。中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-5-总体特点：容量大、安全、快捷、环保。（1）对城市交通的影响：满足城市客运交通要求，加强区域联系；（2）对城市生态及人们生活质量的影响：改善城市结构，节省出行时间，改善出行条件，减少交通事故，地铁物业开发。（3）对沿线环境质量的影响：生态环境，噪声震动，大气环境。（4）对城市景观的影响：地铁出入口与风亭。5地铁对城市社会环境影响中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-6-地铁、轻轨的区别地面下的轨道交通叫地铁，反之就是轻轨？钢轨轻的就是轻轨，重的就是地铁？划分两者的依据应是单向最大高峰小时客流量的大小。地铁能适应的单向最大高峰小时客流量为3-6万人次，轻轨能适应的单向最大高峰小时客流量为1-3万人次。编组数——地铁列车编组可达4－10节，轻轨列车编组为2－4节轴重——普遍大于13吨，而轻轨要小于13吨，平面曲线——地铁的平面曲线半径不小于300米，而轻轨一般在100米到200米之间中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-7-1上海城市轨道交通的规划总体目标（1）建设与国际化大都市框架相适应的网络化轨道交通系统；（2）引导城市空间布局的优化；（3）显著改善城市交通，确立公共交通主体地位；（4）增强上海辐射、服务功能；（5）17条线路：总长约810km，市域快速线4条、市区地铁线8条、市区轻轨线5条。中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-8-中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-9-上海市行政区域划分中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-10-2上海市轨道交通网络-三级交通网络1级-市域级快速轨道线R1-宝山新城-金山新城，140公里，40座车站R2-青浦新城-海港新城，82公里，40座车站R3-嘉定新城-上海化学工业区，100公里，30座车站R4-杨高路-风泾，155公里，30座车站中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-11-2上海市轨道交通网络-三级交通网络2级-市区级快速轨道线M1-环西大道-外高桥，34公里，28座车站M2-龙漕路-浦东巨峰路，21公里，18座车站M3-富锦-铁路上海南站，41.7公里，31座车站M4-杨高路-风泾，155公里，30座车站M5-环西二大道-华夏路，31公里，22座车站M6-环西二大道-金桥出口加工区，30公里，26座车站M7-环西二大道-铁路浦东客站，31公里，27座车站M8-开鲁路-三林，31公里，30座车站中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-12-2上海市轨道交通网络-三级交通网络3级-市区级轻轨线L1线-上海西-环南二大道，16.9公里，15座车站L2线-祁连山路-虹口足球场，15.5公里，15座车站L3线-上海西-中原地区，30.3公里，24座车站L4线-外高桥-环南一大道，28.8公里，28座车站L5线-长江西路-华夏路，25.7公里，19座车站中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-13-中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-14-投入运营线总长82km左右、“申”字形线路初步形成，日均客运120万乘次。约占公交客运总量11%。运营4条线：地铁1，2，3，5号线3上海市轨道交通现状截止2010年4月20日，上海轨道交通线网已开通运营11条线、266座车站，运营里程达410公里（不含磁浮示范线），另有全线位于世博园区内，仅供世博园游客和工作人员搭乘的世博专线，近期及远期规划则达到510公里和970公里。目前，上海轨道交通的总长超过400公里，位居世界第一。2010年10月22日地铁全路网运送客流分别为：1号线134万人次，2号线135万人次，3号线57万人次，4号线89万人次，5号线14人次，6号线30万人次，7号线71万人次，8号线87万人次，9号线58万人次，10号线34万人次，11号线21万人次，13号线世博专线24万人次。除13号线世博专线外，其中，4、6、7、8、9，五条涉博线路分别创下了单线新高。中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-15-中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-16-香港轨道交通图自1979年开通以来，香港地铁已经发展成有7条路线，全长91.0公里的铁路系统网络。系统共有53个车站，其中14个为转车站。中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-17-上海城市轨道交通建设1958年开始筹建；20世纪90年代进入建设高潮：地铁1、2、3号线建成；21世纪初加速发展：（1）轨道交通系统重大改革-轨道交通建设管理系统4分开，（2）网络建设规模宏大-2010年前建成十一条城市轨道交通线路，总长度达到四百公里。中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-18-上海轨道交通地下工程施工技术盾构施工：开挖、支护、出土、衬砌一条龙。地下连续墙施工SMW施工深层搅拌注浆井点降水冻结法施工中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-19-盾构法施工隧道中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-20-盾构隧道的管片衬砌中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-21-地铁盾构周边环境保护对象（1）邻近的建（构）筑物；（2）地下管线，特别是煤气管、污水干管、动力照明电缆与光缆等；（3）上部及其附近的道路路面、路基；（4）邻近的城市立交桥、高架道路；（5）相邻的同步施工的工程等。中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-22-地铁盾构周边环境保护对象A基础托换法广州地铁1号线在中山七路时，盾构穿越楼房，切断桩基础，下承时托换；上海延安东路越江隧道，穿越江西路时，架设钢吊梁，悬挂地下管线。B地基加固注浆、树根桩、旋喷桩、深层搅拌桩C隔断法设置隔断墙（钢板桩、地下连续墙）中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-23-上海轨道交通地下工程施工技术地下连续墙施工：地下连续墙：构筑在地下的一道钢筋混凝土墙。施工工艺：–导墙–成槽–泥浆护壁–钢筋笼吊装–水下注浆中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-24-地下连续墙施工-导墙中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-25-地下连续墙施工-导墙回填土、成槽中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-26-地下连续墙施工-下放钢筋笼和水下注浆中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-27-地下连续墙施工对环境的影响1成槽超施工引起地表沉降：槽壁稳定与否，有地层损失说，地应力释放说。2废泥浆废气污染：高分子环保泥浆；3总评：环境影响小，防水抗渗好。中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-28-上海轨道交通地下工程施工技术SMW施工技术：SoilMixingWall,土+水泥浆+型钢，日本成辛工业株式会社专利。优点：止水性高，无泥浆污染，环境影响小；应用：上海地铁2号线出入口加固。中国矿业大学建筑工程学院《土木工程环境》-29-SMW（