隧道施工要点（九）

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1、第十部分重视环境——控制对周边环境和结构物的影响在前面我们提到重视环境有两层含义，一层含义是指内部环境，即施工作业环境，一层是指对外部环境即对周边环境的影响。重视环境是时代的要求，许多环境技术都是因时代的变迁而得到发展，许多标准都是因环境的要求而制定。本部分说明隧道施工对外部环境的影响。对周边环境的影响主要指：·因各种原因引起的地表下沉；·水理条件的变化；枯水、水位降低、水质污染等；·对周边结构物的影响；·对社会、生活环境的影响。在地下施工中，如对外部环境可能造成影响，就要预测对外部环境影响的场所、规模、时间及现象等，有问题时，就要采取防止外部环境恶化并对已经恶化的外部环境进行修复等

2、，这个问题在城市修建地下工程时尤为突出。在城市或其周边修筑隧道工程时，对保持自然状态平衡的地层环境会造成影响，即使在运营中，因地下结构物的存在，也会有与建设时期不同的影响，这种影响必然会使外部环境发生变化。（1）这里首先要明确隧道施工和运营时可能产生的对外部环境的影响的主要因素，这些因素汇集在表1中。表1产生外部影响的主要因素划分主要因子自然环境地下环境（地层环境）地层变异、地下水变动、地下水水质、土壤污染、地下微生物、地下生态系、地层空气质量等地上环境大气污染、恶臭、噪声、振动、地表水水质、热、地上微生物、地上生态系等社会环境景观、交通问题、开挖土处理等注：自然环境和社会环境相互间

3、是有关联的，如大气污染就是一例。隧道施工对外部环境有着怎样的影响，其影响是否在容许范围之内，必要时应采取何种对策，即环境保护的基本观点是什么。如前所述，因隧道的修建对外部环境的影响从建设一开始到运用结束后都是存在的，因此，环境保护理应在整个时期内考虑。表1所示的外部环境因素不是独立存在的。在地层环境中，如接近软弱地层的地下水位的降低会造成压密下沉，而受压密下沉直接影响的就是地面下沉（地层变异），根据当地条件，又可能造成管线的下沉或损伤，这些都是相互关联的。（2）其次就是要规定出这些影响的容许值。一般说，环境影响因素出现后，容许值基本上是根据法规的规定确定的。27一般说，容许值是随时代

4、的社会背景和当地条件而变化的，但还是能够确定出一个对生活环境不产生影响的范围值，例如，表2和表3就是日本建筑学会规定的建筑结构出现压密下沉场合的容许下沉值。表2容许相对下沉值（压密下沉的场合）单位：cm结构类型混凝土块结构钢筋混凝土结构基础形式连续基础独立基础连续基础筏基标准值最大值1.02.01.53.0204.02.0~（3.0）4.0~（6.0）表3容许最大下沉值（压密下沉的场合）单位：cm结构类型混凝土块结构钢筋混凝土结构基础形式连续基础独立基础连续基础筏基标准值最大值24510102010~（15）20~（30）施工要点一地层变异和地下水变动在外部环境保护中，地层中的地层变

5、异及地下水变动是隧道施工中共同的环境因素。在地层中，视深度和地质条件，土压、水压一般是处于平衡状态的，但建设地下结构物后，这种平衡被破坏，使地层、地下水环境发生变化。1．地下水变动、地层变异的机理图1是关于随涌水发生的地下水变动和地层变异的机理概念图，表1是地下开挖、地下结构物和地下水动态的关系。根据图1，会产生地下水位降低和地层的压密下沉，根据表1，因地下设施的存在或施工，会造成地下水的流况变化和地下水的变动。表5是地下水变动和地层变异现象和原因汇总。27图1涌水引起的水位、水压降低和地层压密、收缩模式27表1地下开挖与地下水的关系地下开挖的情况影响预测·施工中对地下水的影响是短期

6、的，完成后将是长期的·据点施工对地下水的影响可达到几百米到几公里地的范围。·线状结构物的场合，可达线路两侧几百米的范围。·根据地形、地质和开挖的规模，对地下水的影响是不同的。表2地下水变动和地层变异的现象和原因现象主要影响主要原因地下水变动地下水位（水压）降低井枯竭、井的水量减少、盐水化、缺氧空气发生、植被生态系变化施工时的抽水、漏水、使用中的漏水地下水位（水压）上升湿地化、水田湿田化、结构物上浮、植被生态系变化结构物的存在、施工时的复水地下水流动方向变化流况变化同上漏水与地下水位降低相同结构物和遮水不足地层变异地层压密下沉道路、结构物下沉、配管类的功能障碍地下水位（水压）降低地面下

7、沉同上漏水与施工中、施工后的结构物位移开挖时的侧向位移同上同上1．地下水变动和地层变异影响的预测地下水变动和地层变异的预测有以下4种方法，可根据目的、状况不同采用。（1）量测预测根据实测的地下水位或地层下沉值等，定量地进行预测，在施工中可采用反分析和经验数据，对后续作业进行指导。这是施工中和施工后最具有代表性的方法。（2）经验预测采用由过去的经验推定的经验公式或经验值进行预测。（3）理论预测根据各种理论，如井点理论、压密理论或由理论获得的图式解析等进行预测