浅论地铁建设与地质环境

1、浅论地铁建设与地质环境 浅论地铁建设与地质环境 摘要：地铁建设过程会从多方面、多层次影响城市环境，这引起了国内外研究者的关注。以这些研究成果为根底，发现地铁建设对三类城市环境的影响的重要性依次为:城市行居环境、城市生态环境、城市文化景观环境。这说明地铁建设期间，建设者须考虑工程对城市居民衣、食、住、行等日常生活带来影响，并采取各种相应措施降低工程对城市环境造成的众多负面影响，为地铁建设创造一个和谐有利的环境。本文就将对地铁建设与地质环境问题进行分析探讨。 关键词：地铁；地质；问题；措施 中图分类号：U231文献标识码： A 近年来，随着我国城市化步伐的加快，城市面积不断增大，城市人口急剧增长，

2、城市居民出行更加频繁，许多城市不同程度地出现了交通堵塞状况，特大城市的交通堵塞情况尤为严重。然而，随着经济的不断开展，人们的生活节奏越来越快，对便捷、快速、平安的交通出行方式的需求越来越强烈。开展城市公共交通成为解决这一问题的最正确方法，其中地铁更是受到许多城市的青睐。地铁在节约资源，改善城市交通、方便居民出行，推动城市经济开展等方面发挥了巨大的作用。然而，地铁工程的建设也会给城市生态和社会环境带来不良影响。特别是我国地铁建设开展迅速，所造成的环境问题更加严重，面临的环境保护任务更加迫切。环境是影响城市开展的主要因素之一，对地铁建设过程中所造成的环境问题进行研究可以明确开发建设者的环保责任，减

3、少建设过程中的环境问题，为地铁土程工程的设计者提出环保建议和要求，为环境管理者提供对地铁工程实施有效管理的科学根据。 1、地铁建设对城市环境的影响指标体系 首先是对城市生态环境的影响，地铁工程建设规模大、建设周期长，将不可防止的对城市生态环境产生影响，其影响主要表达在:空气、地下水、建筑垃圾、土体地质影响以及城市绿化的破坏。其次是对城市行居环境影响，地铁建设在影响城市生态环境的同时更会对城市居民的衣、食、住、行产生影响。主要包括:拆迁影响、沿线房价影响、振动和噪声影响、道路占用。再者是地铁对房地产投资的影响，因地铁的建成，会带来到达长距离地点的方便，人们在选择居住地的时候会更加考虑自己的生活品

4、质，而不仅仅是居住地与工作地点的远近，去选择环境更好的地方，市郊购房量将会被更多的青睐、考虑。 2、复杂地质条件下地铁隧道的施工技术方法 2.1、浅埋暗挖施工技术方法 此种施工技术方法是由中国人自行研究创造的，又被称为矿山法，具有优点是能够以较小的地表沉降来完成地铁隧道的修建。浅埋暗挖法适用于城市地铁隧道修建时，松散土介质围岩的施工环境下，隧道直径大于等于隧道深埋的地质条件下，并且能够在施工过程中灵活运用。浅埋暗挖法实质是一种边开挖边浇注的施工技术方法，除了适用于松散土介质围岩的情况外，还适用于砂卵层、淤泥质及粘性土层等复杂的地质条件。 2.2、盾构施工技术方法 盾构施工是一种既能支撑地面土层

5、压力，又能实现在地层中推进的钢筒结构。盾构施工方法适用于既有坚硬岩石又有软弱土质、富含流沙或断裂等复杂地质的地铁隧道修建中。具体操作：首先在进行盾构施工前，修建一竖井，然后再竖井内安装盾构；其次是在盾构在地层中每推进一环距离，就立即在盾尾的支护下拼装管片，同时向前一环外围的空隙中注入水泥砂浆；最后盾构的再次推进由所拼装的管片来承当，并将挖出的土体通过竖井运送出来。如此循环推进，来实现地铁隧道的修建。 2.3、其它技术方法 顶管技术，主要是在松软土层以及富水松软底层中，常常采用中小型管道的施工方法。该施工技术主要用到顶进设备、工具管、中继环、工程管等。能够在富水松软地层等特殊的地质环境中很好的应

6、用顶管法对地铁隧道进行施工。注浆技术，注浆这种辅助施工方法，主要对于施工区域软土层的地质条件下具有加固地层及防水的重要作用，从而防止隧道挖掘中出现坍陷、沉等状况，高压旋喷技术主要辅助于浅埋暗挖施工及盾构施工，用于对地层的加固，特别是针对于隧道施工中的软弱地层。 3、地铁在不同地质下的施工分析 3.1、盾构通过软硬不均地层 地铁施工中常会遇到软硬不均的地层。通过软硬不均地层的主要技术措施有：探明软硬不均地层情况结合地质资料，运用超前钻探明软硬不均地层的方位与区域大小；调整盾构千斤顶的压力差选择对应较硬地层内的盾构千斤顶数量，使其推力大于较软区域内盾构千斤顶的推力，进行试推、调整推进千斤顶的压力差

7、，直到获得满意效果；其它辅助措施，更换开挖刀具，以适应较硬地层，减少开挖阻力。合理利用超挖刀对较硬区域进行超挖，减少推进阻力。对较软区域注泡沫或泥浆对碴土进行改进，增大推进阻力。合理利用铰接千斤顶调整盾构姿态。利用刀盘正反转、使用稳定翼等措施对盾构旋转进行控制。 3.2、盾构穿越砂层、粘土层 通过砂层、淤泥层的主要技术措施有：在即将进入砂层推进时，严密注意开挖面和土仓的压力变化，注意螺旋输送机出口碴土的形状、流态与组分；采用土压平衡模式掘进严格控制出土量，确保土仓压力，以稳定工作面、控制地表沉降；盾构掘进过程中向土仓内及刀盘面注入泡沫或泥浆等添加材料改善碴土性能，提高碴土的流动性和止水性，防止

8、涌水流砂和发生喷涌现象，并利于螺旋输送机排土；选择合理的掘进参数快速通过，将施工引起的对地层的影响减到最小；运用导向系统和分区操控推进油缸控制盾构姿态，防止盾构抬升；适当缩短浆液胶凝时间保证同步注浆质量、减少地层损失以控制地表沉降。 3.3、盾构通过硬岩、断裂带地层 通过断裂带地层的主要技术措施有：根据围岩的变化及时更换刀具，随时监测刀具和刀盘受力状态，确保其不超载；螺旋输送机出口设置防喷涌设施，发生涌水时及时关闭螺旋输送机出口，将水堵在盾构外；提高掘进控制水平，及时调整土仓压力，确保土压平衡。同时采取措施防止拼装管片时盾构后退，保证工作面的土体稳定；适时调整掘进参数防止出现过大的方向偏差，同

9、时使岩石得到充分的切削，防止大的岩块堵塞螺旋输送机；掘进过程中向土仓内注入泥水或泡沫，防止螺旋输送机堵塞和水涌入隧道；对地表和建筑物连续监测，及时注浆充填管片与地层之间的环形间隙，控制地表沉陷。控制同步注浆压力，防止浆液漏入盾尾。 4、浅论地铁建设与地质环境 制定地铁建设地质环境评价方法及评价标准是一项繁杂的系统工程，我国南方、北方的自然地理、地质环境差异很大，因此需要我国南方、北方的地铁科技人员的共同努力才能完成。建议有关部门统一组织、领导这项工作，根据各省区地质环境的特点分配不同专项研究课题。每项课题要进行系统地跟踪监测，研究其开展趋势及对周边环境造成的影响，收集准确的数据，提出包括防治对

10、策内容的专项研究报告，作为制定国家地铁建设地质环境评价方法及评价标准的可靠资料。有关部门聚集这些专项研究成果，并以这些研究成果资料作为依据，组织专家制定统一的评价标准(或标准、规程)，用于指导各省区地铁建设的环境地质工作。 综上所述，在寸土寸金的大都市里，地铁己经成为占用土地和空间最少、运输能量最大、运行速度最快、环境污染最小、乘客最平安舒适的理想交通方式，因此越来越被国际大都市所选用。根据现实的建设应用情况，我们要在以后的地铁建设中，在选线、确定相关的地铁建设的设计方案以及相关的施工方法、维护等方面都与所处的地质环境有密切的关系。因此在以后的工作中，我们要比拟系统地研究地铁建设与地质环境的关系对合理选线，选择设计方案和施工方法，以此更好的在具体的工作中做到