环境岩土港珠澳大桥工程环境影响分析及防治

环境岩土工程论文标题港珠澳大桥工程环境影响分析及防治学生姓名 李益指导教师 赵红亮学 院土木工程与力学学院专 业 地质工程年 级 2023级2023年五月1摘要〔主要为岩土环境〕对大桥的影响，从而到达设计目标，是大桥安全稳定运行120年。海底隧道名目\l“_TOC_250019“前言 1\l“_TOC_250018“工程对自然环境的影响分析及防治 2\l“_TOC_250017“桥址区岩土环境及岩土工程特性 5\l“_TOC_250016“桥址区岩土环境 5第四纪岩土进展史 7\l“_TOC_250015“第四纪岩土工程特性 9桥址区岩土环境对大桥及隧道的影响 11\l“_TOC_250014“岩土对大桥的影响 11\l“_TOC_250013“软土的影响 11\l“_TOC_250012“浅层气的影响 12\l“_TOC_250011“地下水的影响 12\l“_TOC_250010“岩土环境对人工岛的影响 12\l“_TOC_250009“岩土环境对海底隧道的影响 14\l“_TOC_250008“软土过大沉降的危害 14\l“_TOC_250007“软土不均匀沉降的危害 14桥址区环境岩土工程问题防治措施 15\l“_TOC_250006“桥梁根底的防治措施 15\l“_TOC_250005“非通航孔桥根底 15\l“_TOC_250004“通航孔桥根底 16\l“_TOC_250003“人工岛的防治措施 17\l“_TOC_250002“海底隧道的防治措施 18\l“_TOC_250001“6结论……………...…………….. 19\l“_TOC_250000“参考文献……………………..….. 2033149.968km，工程包括海中香港大屿山，穿〔跨〕35.6km，其6.7km，其余路段约22.9km双向6车道高速大路标准建设，设计寿命为120a，可抗八级地震.大桥将于2023年至2023个工程估量投资720多亿元。口岸承受“三地三检”模式分别由各方建设、各自独立管辖。由于海上总长达35.578km，包含隧道、桥梁、人工岛等多种构造形运输史上技术最简单、环保要求最高、建设要求及标准最高的工程之一。图1港珠澳大桥路线图港珠澳大桥的建设，是充分发挥香港、澳门和内地各自的优势，实现优势澳门长期富强稳定，增加珠三角区域整体竞争力，都具有格外重要的意义。的可持续进展供给相应的意见和参考。图2港珠澳大桥地理位置图2工程对自然环境的影响分析及防治工程环境影响及污染源简析陆域局部水、气、声污染源分析地废水等；使用产生的噪声及运营期间汽车行驶产生的噪声和运营期间汽车尾气。海疆环境影响污染源分析响主要表达在路基开挖，施工车辆等产生的扬尘。故风险的产生环节表达在运输危急品车辆发生交通事故造成的泄漏。环境影响简析社会环境影响及评价66民宅2万m2，主要是湾仔镇富兴社区。考虑到工程开工前，建设单位将帮助各级的不良影响主要表现在拆迁起到搬进居前的短时期内。生态环境影响及评价类影响很小。地表水环境影响及评价施工期水环境一些简洁处理，就可把污染降到很低的程度。运营期水环境染物为SS、BOD5、石油类。这类污染物经降雨入河后污染物浓度增加量很小，此沿线每个交通工程设施应实行污水处理措施，达标后排放。工程对饮用水原地的影响及汇水区，且离库区较远，只要施工时严格治理，将不会产生影响。声环境影响及评价130m和夜间480m范围内产生肯定的影响。因此，为减轻施工噪声对敏感点的影响，须设置隔声屏障。空气环境影响及评价污染物NO2和CO的浓度均不超标，故无影响。固体废物环境影响及评价未能得到妥当处理，将对四周的自然环境产生肯定的影响。海洋环境影响分析评价水文动力环境影响及评价摩擦，影响潮量变化，河口水位变化，和水交换力量。海水水质影响及评价也很小，可以无视不计。海洋沉积影响及评价不会引起海疆总体沉积环境变化。地形地貌及冲淤环境影响在铜鼓浅滩北部和伶仃航段转折处四周，消灭较大范围超过0.2m/a的淤积区，在该水道的水沙运动和海床冲淤没有明显影响。海洋生态环境影响分析桥位区四周施工船舶发生碰撞或施工船舶与过往船只发生碰撞导致燃料油溢漏运营期的主要环境风险是水上交通船舶与桥墩相撞导致燃料油溢漏和桥上车辆特别是运输危急品的车辆事故坠入海中对海疆生态环境的影响。主要环境保护对策和措施社会环境影响减缓措施实施得到公众的支持。依靠当地政府做好征地工作，合理支付补偿费用。生态环境保护措施生的环境污染，并逐一进展解决，做到可持续进展。保护最根本的措施。建议开展相关环保培训和认证，以提高环境治理水平，杜绝宣传教育工作外，大路沿线的固体废弃物应按路段承包，每天进展清理。准时排在K5+110、K7+600等路段设置禁鸣标志。加强治理和宣传教育，确保大路绿化能主动绕避。其他保护措施妥当处理。3桥址区岩土环境及岩土工程特性桥址区岩土环境第四纪沉积软土，包括淤泥、砾砂、粘土、石英砂等，都为海相沉积。1010图3港珠澳大桥桥址区地貌图1、低山〔500～1000m〕2、高丘陵〔250～500m〕3、低丘陵〔100～250m〕4、高台地〔30～90m〕5、低台地〔5～25m〕6、台间谷地7、冲海积平原8、滨海平原9、泻湖平原10、泥滩及边界11、沙滩及边界12、地貌类型界限13、桥轴线为中生界的。表3-1为第四纪地层，表3-2为中生界的地层。地层代号统组年月地层代号统组年月今〕〔m〕岩性沉积层分层标志Q34沙组1.10～12.002500淤泥，粉砂质淤泥、砂质淤泥、淤泥质粉砂。海相为主淤泥Q42-2全统万顷沙组50000.60～5.60含砾－砾质中粗粒石英 含砾－砾质砂、不等粒石英砂、细海相为主中粗粒石英中粒石英砂、砾砂。 砂Q2-14横栏组100000.50～5.90黑褐色粘土、深灰色淤泥、深灰色淤泥质粉细砂、灰色中细砂。海相为主黑褐色粘土Q3上更三角组2202331.00～4.20砾砂、砂砾、粘土质砾砂、砾石卵石、花斑状粘土。海河交互相粘土统统Q2-23西南组320232.15～5.70亚粘土。海相为主灰白色粘土40000Q32-1石排组0.50～3.60砂砾或中粗砂层，有向上变细的趋势。河流相为主砂砾晚更世早期〔Q32-1al〕由一套冲积成因的灰白、棕黄色密实状、具肯定韵砾石，磨圆度较好，有肯定的分选性。晚更世中期〔Q32-2m-al〕为海陆交相互沉积的粘性土构成，上部为海相的〔33al实状粉细砂构成，分布不连续。42m35m蚝、蚌壳等残体。表3-2中生界地层J b>818英粉砂岩，粉砂质页岩，安山质角砾晶屑凝灰岩，含流纹质角砾玻屑晶屑凝灰岩。复成分砾岩，细粒长石石英砂岩，砂质石英粉砂央J3`b1764地，粉砂质页岩，安山质角砾岩屑晶屑凝灰岩，流纹质晶屑凝灰岩，安山质凝灰角砾岩。界系界系统地层名称地层代号厚度(m)地层岩性白垩系下统百足山群上亚群K1bzb>507中粒长石石英砂岩，砂质石英粉砂岩，凝灰质长石石英粉砂岩，粉砂页岩。下亚群K1bza429砂质长石石英粉砂岩，石英岩状砂岩。中生界石英砾岩，石英砂砾岩，中细粒石英砂岩，砂质石高基坪群上亚群3gj侏罗系上统下亚群下统金鸡组Jij>228中粒长石石英砂央地，中细粒石英砂岩，细粒石英砂岩，泥质石英粉砂岩，粉砂质泥页岩。的发生与进展。了一个从“海侵—海退—海侵—高水位”沉积的过程,即上部为全世以来的淤1111江的冲积砂质沉积。地或山地的存在，当时形成一个指状河口湾，海面高程为−24.8～−19.4m。顺德14C年龄为27390±500aBP24000～8000a。此时气候严寒，消灭大幅度海退，现今的大陆架平原露出海面，海平面下降120～150m，当时古海岸线向外推移100—200km，南海珠江口外陆架ZQ3孔10～12m育各种河流，形成了宽阔的河道，河流的地质作用比较强，主要表现为侵蚀、搬层年月约为15000aBP，与上述年月近似。河流还常演化为湖泊；河道和湖泊化阶段。全球气候进入到全世冰后期，随着气候转暖，海面开头上升，距今6000～7000a，海平面到达3～4m位置，此时海侵达较大范围。由于海平面的上升，河流侵蚀基准面抬高，河流地质作用强度减弱，输沙量削减，颗粒变细，此间歇性海平面升降，消灭浅海环境，此阶段珠江口为咸淡水交汇的河口湾环境，体相继成陆，河口淤积，三角洲平原不断向海伸展。本区逐步沉积了粘土、砂质这些水下负地形、河谷，其掩盖厚度由北向南渐渐减薄；此时期强潮流、底流作率增大，海滩沙被带至泻湖或平原区，加剧了岸滩的蚀退。图4桥址区等深线(黄线-1～4m,绿线-5～9m，青线-10～14m，蓝线-15m及以上)第四纪岩土工程特性港珠澳大桥工程主线区掩盖层厚24.0～89.3m，按成因时代、岩性特征可划分为5个大层组。其中，第一层组为全统海相沉积的淤泥、淤泥质粘土和淤泥质粘土夹砂等软土，工程性能极差；其次层组主要为晚更统晚期陆相沉积的～～中软4430～1000m，深槽内全、强风化层厚度多大于40m。工程主线区软土分布广、工程性能差，基岩土为软土，因此，本文将重点表达软土的工程特性。软土的岩性及分布灰黑色，局部含少量贝壳，含砂量变化不大，0～50%不等，多在5～40%间，含砂砾径多小于0.25mm，很少含大于2mm的砾粒。部局部质较纯，含砂很少，粘多，松散状。73～91%，淤泥质砂占了9～27%，所占重量较少。呈东边含砂量较多，西边含砂量较少的规律，这与其所属10～20m间，局部地段较厚可达30～50m。图5港珠澳大桥地区软土分布图软土的物理力学特征质等特征，见表3-3。表3-3桥址区软土主要指标特征工程 W/% e W

/% I ɑ

C ФK

/(cs-) W/%L L V S 20 H最大值103.22.83868.54.013.344.8134.930.71.60E-035.46最小值 37.11.00826.00.940.520.871.02.01.31E-081.05平均值 58.81.63445.41.761.412.226.911.64.22E-053.9813131414⑴W=37.1～103.2%，平均值为58.8%，其中以大桥西部地段含水量最大，平均值为W=69.0.⑵压缩性：港珠澳大桥工程的设计区的软土均为高压缩性土，其压缩系数ɑV100—200=0.52～3.34MPa-1，平均值为1.41MPa-1，压缩模量ES100—200=0.87～4.81MPa-1，平均值为2.22MPa-1，其中以桥址区西边压缩系数最大，东边较小。C=1.0～34.9kPa，平均值为6.9kPa，Ф=2.0～30.7o，平均值为Ф=11.6o。k=1.60×10-3～1.31×10-8cm/s，平均值为4.22×10-5cm/s，多属于弱透水-极微透水，局部因含砂多而成中等透水。⑸有机质含量：富含有机质，统计结果有机质含量Wu=1.5～5.46%，平均值为3.98%，其中以桥址区西边的软土有机质含量最大，平均值为Wu=4.57%。⑹不均匀性：由于软土含砂量变化较大，0～50%不等，局部地段为淤泥质这种不均匀性在工程上易造成不均匀沉降发生。2～3m，地下水高，土层长期处于饱水状态；软土的颗分解受到限制，且分解时间段，导致含有机质较多。4桥址区岩土对大桥及海底隧道的影响岩土对大桥的影响软土的影响表层亚砂土层强度较高，其下卧脆弱的淤泥质亚黏土、淤泥质黏土、施工时应预先实行措施，以防止机损和保证桩的正位率。高墩区引桥假设承受打入桩根底形式，中选用粉砂层作桩端持力层时，会发生沉桩困难。因此，应选择适宜的打桩设备。地层起伏和脆弱夹层〔透镜体〕的影响。视桩体完整性检测。目前已有的试桩资料都是桩径小于1.5m1.5m2.0m、2.5m，直径较大。按《建筑桩基技术标准》〔JGJ94—94〕的规定，桩确定单桩承载力。在桩根底施工过程中，要加强施工工序治理、质量掌握和桩基监测。沉降、成桩可能性、冲刷面、群桩效应和尺寸效应综合考虑。浅层气的影响勘察中所遇井喷现象是一种预先未实行工程措施、不受掌握的释放模中的释放是需要争论的重要课题，预先有掌握地排气是最有效的防治措施。浅层气对打入桩的影响较小，对钻孔桩的施工影响较大。必需制定合施工工艺、泥浆配比和扩孔方法。免造成浅气层释放或对土层进展扰动，从而影响桥梁的安全。地下水的影响能混凝土，对钢管桩外表进展防腐处理。岩土环境对人工岛的影响是影响工期、造价的重要因素，因此软土及泥沼地基处理是格外重要的。(1)对人工岛基影响珠澳大桥的人工岛为高岛堤，将产生严峻的危害。使海底隧道与岛的连接处高程差。对人工岛路面影响短了修理周期。

图6隧道西人工岛效果图岛的沉降。对构造物影响位或断裂。通水力量。对行车的影响①桥路连接处频繁加减速影响交通的快速流淌，降低单位时间内的交通量；小型构造物及桥头至桥梁引道间工后沉降差过大造成跳车，危及行车安全。破坏，并可导致工程的使用寿命降低。③凹凸不平的路面增加车辆的损耗和废气排放,影响运营效率和空气质量。而且车辆无法快速行驶，而达不到“快速、安全、舒适”的目的。此外，过大的工后沉降意味着过大的修理养护费用，严峻的可导致人工岛无法使用。岩土环境对海底隧道的影响危害。图7海底隧道纵断面布置及其根底岩土类别图软土过大沉降的危害断裂，影响汽车行驶，严峻的由于承受巨大的水压力，隧道可能突水，从而使隧道失去使用功能。隧道修建完毕后，隧道内地面和隧道上局部别承受汽车荷载应力和上用功能。日常维护本钱。软土不均匀沉降的危害软土的不均匀沉降危害，可导致海底隧道发生倾斜。倾斜后的效果有了交通事故的风险。软土根底的不均匀沉降，使隧道构造产生附加应力，当附加应力到达及道路安全，并可使隧道失去使用功能。5桥址区环境岩土问题防治措施底隧道的稳定性。下面分别从这三方面提出相应的措施。桥梁根底的防治措施非通航孔桥根底施工风险、保证构造寿命及耐久性角度，考虑本钱/寿命比价值最大，推举承受制承台及预制空心墩身。参见图8。深水区非通航孔桥根底承受钢管复合桩。钢管复合桩承受变截面桩，钢管壁厚22mm，钢管全长范围内浇筑填芯混凝土。低墩区承受6根基桩，有钢管段直径200cm，无钢管耐久性。浅水区非通航孔桥22mm，钢管全长范围内浇注填芯混凝土。低墩区承受4根基桩，有钢管段直径200cm，无钢管段直径180cm；高墩区承受4根基桩，有钢管段直径220cm，无钢管段直径200cm。图8非通航孔桥桥基设计通航孔桥根底本工程各通航孔桥跨径中等，最大458米，桥梁技术难度不大，国内外均有三座通航孔桥风格全都性，青州航道桥承受中心索面斜拉桥。青州航道桥索塔根底均承受群桩根底，承台承受八边形，承台下设36根直径2.5～2.2m的钢管复合桩，最大桩长为118.8m，依据支承桩设计。承受八边形。承台下设20根直径2.5～2.2m的钢管复合桩，最大桩长为100.8m，依据摩擦桩设计。9青州航道桥根底处理方案江海直达船航道桥索塔根底均承受群桩钢管复合桩根底。九洲航道桥22根直径2.5/2.2m的钢管复合桩，最大桩长86m，按嵌岩桩设计，考虑钢管参与受力。关心墩、过渡墩均承受整体根底关心墩承台下设16根直径2.5/2.2m的钢管复79m，均按嵌岩桩设计，考虑钢管参与受力。图10九州航道桥根底处理方案人工岛的防治措施工程造价相对较低。桩构造。砂层厚度为14m～16m，挖除的土层考虑换填中粗砂，并振冲密实处理。依据计比较便利的进展岛上段隧道基坑的防渗止水。Ф1600@2400挤密砂桩处理，其置换率为3