沉埋隧道工程对环境影响论文

2022-04-29

【摘要】随着我国社会的不断发展以及经济技术的不断提高，我国的隧道工程施工技术水平也随之提高，尤其是隧道勘察技术的进步对于我国的经济发展以及我国的基础建设都有着十分重要的作用。下面是小编整理的《沉埋隧道工程对环境影响论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

沉埋隧道工程对环境影响论文篇1：

海底隧道工程对海洋生态环境的影响

摘要：随着我国交通运输结构的调整和优化，海底隧道工程迎来了良好的发展机遇，如何客观看待海底隧道工程对海洋生态环境的影响，实现隧道工程与海洋生态环境的协调发展，成为业内广泛关注的问题。基于此，本文分析了海底隧道工程对海洋生态环境产生的影响，并从加强海底隧道工程的施工监督管理、落实生态环境保护对策措施和加强风险防范等角度提出了基于海底隧道工程的海洋生态环境防护策略，望有助于相关工作的实践。

关键词：海底隧道工程;海洋生态环境;影响;措施

Key words：Subsea tunnel engineering;Marine ecological environment;Impact;Measures

1 背景陈述

我国海底隧道工程的发展时间较短，2005年我国大陆第一条海底隧道——厦门翔安海底隧道的开工建设打开了海底隧道工程的建设大门，标志着我国海洋工程的发展进入了一个全新的时代。2018年港珠澳大桥的开通具有重大的历史意义，作为连接粵港澳三地的大通道，港珠澳大桥将在大湾区建设中发挥重要作用，它被视为粤港澳大湾区互联互通的“脊梁”。海底隧道作为港珠澳大桥的一部分，全长5.6km，是世界最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道，也是我国第一条外海沉管隧道。与陆域交通工程相比，海底隧道工程不易受到风暴潮、大雾等自然因素的影响，具有较好的自然风险抵抗能力，而且海底隧道的用途广泛，不仅能运输物资，还能有效地连通两岸，为人类提供了便利的交通资源。海底隧道工程给人类带来巨大经济和社会效益的同时，也对海洋生态环境造成了严重的破坏。如何完善现有的海洋工程污染损害防治制度，已经成为我国有效实施海洋可持续发展战略所亟待解决的课题[1]。在当前背景下，详细分析海底隧道工程对海洋生态环境的影响，优化海底隧道实施过程，为其建设发展提供生态保障具有重要的现实意义。

2 海洋环境的主要污染机制

2.1 海底隧道工程地质勘探过程污染

海底隧道工程建设初期，首先要对隧道附近海域进行地质勘察，包括对海底地貌、海底岩层分布情况、海底土质变化和地质构造、地下资源的分布情况等进行综合的考察。这一环节极为重要，不仅决定了海底隧道的整体走向，同时可能影响隧道建设的质量和工程进展。在地质勘探过程中，离不开炸药等爆炸物品的辅助作用，炸药产生的冲击波会对海洋生态环境造成严重危害。近年来，根据地震的传播机制研发的空气枪有效地降低了地质勘察过程中对海洋生态环境的污染，但是，新型环保勘探辅助工具产生的高分贝噪音对海底生物也有很大的刺激作用，对海洋生物的活动影响较大。

2.2 海底隧道工程施工和营运过程污染

海底隧道的施工方式主要有盾构法、钻爆法和沉管法三种，这三种施工方式均会对海洋生态环境造成不利影响。隧道施工改变了工程附近海域的水深，造成海底地形的变化，引起海域流场及冲淤环境要素的变化。沉管法施工中若要进行浮运，浮运航道水深不够就涉及航道疏浚，疏浚过程中淤泥上浮使海域悬浮物含量增多。海水中悬浮物的含量决定了海水的透明度及水色，直接影响海水的声学特征及其光学性质，海水中悬浮物增加对海洋生态环境具有较大影响。施工期间产生的生产、生活污水及垃圾等污染物若随意丢弃、排放入海，直接会对海洋环境造成危害。营运期，隧道养护人员、应急事故处置人员以及管理中心人员会产生生活污水，隧道内还会产生冲洗废水、消防废水以及结构渗入水等，这些污染物若管理不当，随意排放入海，会对海洋生态环境造成危害。

2.3 海底隧道工程施工事故污染

海底隧道施工具有隐蔽性、复杂性等特点，施工过程中主要风险因素有超前地质预报风险、施工工序风险、支护施工风险、防排水风险、超欠挖风险、海域段隧道施工风险、施工对环境影响、洞内环境对人员健康及施工影响8种类型[2]。海域段隧道施工风险主要有爆炸、溢油和火灾等。爆炸产生的冲击波会破坏海底地质结构的稳定，造成浮游生物、底栖生物和游泳生物的直接死亡，严重危害渔业生产。施工过程中，施工船舶溢油对海洋生态的污染也非常严重。实验证明石油会破坏浮游植物细胞，损坏叶绿素及干扰气体交换，从而妨碍它们的光合作用;浮游动物对石油类的敏感性较高，一旦发生溢油将对浮游动物产生较大的毒害效应。许多实验结果表明，油类浓度超过50mg/L时，对桡足类动物在2h内将发生有害影响，并且幼体的敏感性高于成体。海面上的溢油对鸟类的危害最大，尤其是潜水摄食的鸟类。这些鸟类以海洋浮游生物及鱼类为食，当接触到油膜后，羽毛能浸吸油类，导致羽毛失去防水、保温飞行和游泳能力，同时它们因用嘴整理自己的羽毛，油类摄入体内还会对肝、肺、肾等器官发造成损害并减少白细胞数目，导致鸟类死亡。国内外诸多研究表明高浓度的石油会使鱼卵、仔幼鱼短时间内中毒死亡。据报道，近50年来，油类污染已经使1 000多种海洋生物灭绝，海洋生物量减少了40%。另外，在海底隧道的施工现场往往存在着诸多引火源，而海底隧道又处于封闭状态，一旦发生火灾事故，火势会迅速蔓延。封闭情况下，不仅火灾不容易被控制，而且火灾会致使海底温度持续升高，产生的燃烧气体、燃烧灰尘等会对海洋生态环境造成污染。

3 降低海底隧道工程对海洋生态环境影响的对策分析

3.1 加强海底隧道工程的施工监督管理

我国的海洋环境保护法条例中，承担法律责任的主体基本上是海洋工程的建设单位，而将海洋工程建设项目中污染防治和海洋生態环境保护责任都由建设单位独自承担，显然会因为缺乏有力的监督及建设单位追求自身利益最大化的本质特征而难以有效落实[3]。因此，相关海洋环境管理部门在海底隧道工程环评文件的审批过程中，应严格执行环境保护和绿色发展等方面的法律法规标准和环境准入条件，重点在生态环境保护规划协调性、环境风险防范、海域生态环境容量等方面严格把关，并做好海底隧道工程建设的环境保护监督工作。

3.2 落实海底隧道工程的生态环境保护对策措施

建设单位应认真落实各项污染防治对策措施和海洋生态保护措施。施工产生的含油废水、生活污水、建筑垃圾和生物垃圾等不得随丢弃入海，应统一收集，集中处理;浮运航道疏浚时，应严格控制疏浚开挖强度，有效控制污染源强，减少悬浮泥沙扩散及影响，开挖底泥应在指定区域抛填，严禁随意倾倒。同时，应按照有关法律法规规定，落实海洋生物资源补偿措施。目前，海洋工程的生态补偿通常有以下三种方式：（1）经济补偿;（2）资源补偿，对重要生物资源（鱼类、底栖动物和鱼卵仔鱼）的损失应进行增殖放流补充;（3）生态补偿，对受到破坏的海洋生境（渔场、繁殖地、育幼场和索饵场）进行恢复与重建。

3.3 加强海底隧道工程的风险防范对策措施

海底隧道工程在施工期和营运期要加强风险防范，制定切实可行的应急预案，落实安全生产措施，有效防止风险事故发生。在台风季节进行海上施工应做好各项防台抗台预案和安全措施，以减轻自然灾害带来的损失。施工船舶发生碰撞可能引起溢油风险，因此所有施工船舶必须按照交通部信号管理规定悬挂信号灯，在施工现场设置必要的警示装置，还应配备必要的溢油应急设施、救生设施、通信器材，确保施工安全。施工作业船舶在发生紧急事故时，应立即采取必要的措施，同时向海上交管中心报告。

4 结束语

本文对我国当前的海底隧道工程进行了系统的概述，在详细分析海底隧道工程对海洋生态环境的影响后，提出了相应的污染防治对策措施。海底隧道工程作为我国近年来大力发展的新兴产业，为经济和社会的发展注入了新鲜血液，在利用海洋资源的同时，更要确保海底隧道工程对海洋生态环境的影响降到最低。通过本文的研究，希望能够起到一定的积极效果。

参考文献

[1]牛景轶，金祖权.海底隧道工程对海洋环境的污染方式、特点及防治[J].青岛农业大学学报（社会科学版），2009，21（04）：50-55.

[2]张永刚，王永红，王梦恕.渤海湾海底隧道工程施工风险评估与控制分析[J].土木工程学报，2015，48（01）：414-418.

[3]牛景轶，时军，金祖权.从法律法规层面浅析海底隧道工程对海洋环境的污染防治[J].环境科学导刊，2010，29（01）：34-38.

[4]刘圣林.论我国防治海洋工程污染海洋环境法律制度的完善[J].南方论刊，2008（01）：38-39.

收稿日期：2020-04-28

作者简介：魏静梅（1984-），女，硕士研究生，中级工程师，研究方向为海洋生态学。

作者：魏静梅

沉埋隧道工程对环境影响论文篇2：

隧道勘察中围岩工程地质的重要性

【摘要】随着我国社会的不断发展以及经济技术的不断提高，我国的隧道工程施工技术水平也随之提高，尤其是隧道勘察技术的进步对于我国的经济发展以及我国的基础建设都有着十分重要的作用。隧道的建设与围岩的稳定性是密切相关的，围岩的稳定性不仅影响着隧道的选址、结构、施工措施和方法以及隧道的衬砌形式，更影响着我国隧道的建设和发展，因此围岩工程的地质条件与围岩的稳定性紧密相关。隧道的挖掘过程必须从设计规划初期开始就要将围岩工程的地质调查放在首要位置，确保隧道施工过程中的安全性支护结构的稳定性以及竣工后隧道运营的顺畅性。本文主要对隧道勘察中围岩工程地质的地质调查以及地质的重要性进行了详细的分析。

【关键词】隧道；勘察；围岩工程；地质条件

引言

隧道勘察是隧道工程建设重要前提条件，隧道勘察不仅影响着隧道的路线选择，更影响着隧道的长期运营、关系着我国交通建设的发展。隧道勘察的主要目的是为了能够确定隧道的施工位置、方法以及支护结构、衬砌类型等技术设计方案，隧道勘察必须对所处范围内的地形地貌状况、地质条件、地下水的分布及水文水量等环境情况进行勘察，尤其是对隧道的施工位置的工程地质条件要进行仔细分析，对于围岩的稳定性熟悉了解，为隧道的施工路线选择以及全程施工资金预算提供科学依据和重要保障。由于隧道所处的地质条件复杂，且断面大、隧道长，所以隧道的施工过程中的不良地层容易引起塌方、涌水等危险，加之围岩地层又具有不可见性和复杂性的特点，都给施工增加了难度系数和危险系数。因此，隧道勘察中对围岩工程地质的详细调查和分析对后期隧道的设计和施工具有十分重要的作用。

一、隧道施工前勘察设计工作重点

在进行隧道设计施工前，应先获取各种详细资料对施工做到确切的了解，所以需要对设计规划范围进行调查和分析，例如地形地貌特征、地质条件、环境气候、施工条件等方面的调查，分析有关资料和经验总结，广泛深入的获取重要的资料，为隧道的设计规划以及维护管理做好充分的准备。

（一）文献资料的收集和整理

文献资料的收集和整理主要是对隧道施工所处的相关地形地貌、工程地质、水文地质、气象条件、环境灾害等资料进行收集和整理，做好详细的规划和设计。

（二）地形地质调查

地形的调查关系到隧道的施工路线的设计，选取最优路线，是施工的重要前提；地质调查主要是关系到实际地质条件是否符合隧道施工的结构稳定性，例如是否存在活动断裂，大型破碎带和滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用的调查工作。

二、隧道勘察中围岩工程地质的重要性

（一）围岩工程地质对隧道的重要性

工程地质条件不是一成不变的，它是随着环境的改变以及区域的不同而发生变化，这不仅关系到隧道的前期施工，更关系到竣工后隧道的运营和养护。本节主要从以下三个方面讨论围岩工程地质条件对隧道的重要性。

1.岩体结构及种类

岩体的种类复杂多样，不同种类的岩体结构也不同，特别注意花岗岩、凝灰岩、千枚岩、片岩、板岩、泥岩、页岩等。很多岩体受环境影响较大，例如泥岩、页岩受风化影响较大，时间久了便会形成深度风化甚至变为花风化土，沿断层风化且存在于岩体内部的断层难以发现，风化带的宽度也不相同。另外，岩石的种类及发生的物理化学风化对于隧道的选址和后期的施工都会带来不同程度的影响，因此必须把施工地段的基本岩体种类和结构以及特殊地质条件进行详细调查，以防出现额外的经济损失。

2.地质构造

地质构造方面主要是隧道的建设必须避开活动断裂带以及断层破碎带，尤其是含水量丰富的破碎带地区，如若无法避开，则需令隧道与破带垂直或大角度斜交通过，并及时做好支护以及排水措施，防止出现塌方、破碎带出现水涌等安全事故。所以在隧道勘察中除了采用必要勘察手段外，还要采用工程地质测绘、工程物探相配合的勘察手段。对可能存在断裂或大型破碎带的地段要重点调查，必要时应进行专题研究。

（二）围岩工程地质对隧道施工的影响

随着科学技术的不断发展和经济水平的不断提高，隧道的施工工艺以及施工的设备和器械都在不断的更新和进步，多样化、复杂化的施工工艺不仅提高了隧道工程的质量，也加强了隧道施工的安全性以及环保性。

随着技术的不断进步，传统的钻爆法施工已经逐渐趋于成熟且相对于TBM技术有着自身的优势，例如：隧道施工地段的围岩种类繁多，而钻爆法可以不受隧道断面尺寸、形状的限制以及不良地质条件的限制和约束，适用于多种条件；设计方案在施工过程中会随着地质条件的变化而不断调整，传统钻爆法的施工工艺可随之灵活变化；随着时间的持久，技术人员已经积累丰富的施工经验，有着自身完整的工程工艺，技术娴熟；有一定的经济性。另一方面，钻爆法也有自身的缺陷和不足，例如施工工序繁琐多样，且各工序相互干扰性较强，开挖速度迟缓；安全性较低，工人在环境恶劣的条件下劳动强度较大；对地层的扰动影响较大，超欠挖现象尤为严重，极易引发岩爆等围岩稳定性问题。

（三）围岩工程地质对隧道衬砌类型及材料选择的重要性

隧道在长期深埋在地下时，其周围的围岩会对衬砌产生一定的压力，还会约束衬砌变形，因此，衬砌的断面类型、材料和厚度等都要根据围岩的状况经过衬砌计算来决定。

1.衬砌材料

混凝土、钢筋砼的整体性、密实性、抗渗性较好，能够有效防止围岩松动产生的透水现象；喷射混凝土密实性较高，能够快速的封闭围岩裂隙，密贴于岩石表面能够起到封闭岩石缝隙的作用；锚杆是用机械方法加固围岩的一种材料，在围岩松动时可以利用锚杆支护进行防护。

2.衬砌类型

①直墙式衬砌：这类衬砌类型主要是用于垂直围岩压力为主要计算荷载、水平围岩压力很小的情况。

②曲墙式衬砌；主要是为了抵抗较大的水平压力，另外在地基条件较差时还可设置仰拱来避免衬砌沉陷。

③复合式衬砌：此类衬砌是结合以上两种传统衬砌方法、对初期支护进行现浇混凝土二次衬砌。

④圆形断面隧道：隧道可以利用圆形或近似圆形的断面来抵抗膨胀性围岩压力，且断面可以使用掘进机进行挖掘。

⑤矩形断面隧道：采用沉管法进行施工时，断面形式为矩形。在一般的软土地区，可以采用矩形断面隧道在不能抵御较大水平推力的区域，另外，举行断面隧道的利用率较其他而言相对较高，且城市隧道使用较广泛。

结语

总的来说，隧道勘察中的围岩工程地质条件对隧道的设计和后期的施工具有十分重要的作用。主要在隧道选址、施工、运营以及后期维护等方面都有着决定性的作用，而且围岩的地质条件对隧道周围的环境也有一定的影响。随着社会的不断发展，人们普遍提倡的绿色施工、绿色运营也受到了施工方的重视，而隧道的施工建设正可以充分体现可持续发展战略，另外，围岩工程地質则决定了隧道勘察设计的好坏，因此，隧道勘察中围岩工程地质对隧道的建设具有十分重要的作用，对我国工程建设的发展具有长远的意义。

参考文献

[1]张健儒. 山岭隧道软弱围岩工程地质特性及施工对策[J]. 隧道建设，2014，08：749-753.

[2]肖广智，李齐闵，王三星. 中铁隧道勘测设计院有限公司铁路工程地质世纪成就回顾[J]. 铁道工程学报，2005，S1：47-52.

[3]钱伟平. 乌鞘岭隧道建成的思考和对规范修编的建议[J]. 铁道标准设计，2010，S1：32-35+73.

[4]贾社康. 浅谈镇安隧道围岩工程地质条件评价[J]. 华北国土资源，2010，03：55-57.

[5]曹柏树. 复杂岩溶地区长大隧道工程地质勘测及评价[J]. 铁道勘察，2004，01：37-40.

[6]朱浮声，李立新，万明富. 大跨度浅埋隧道岩体的工程地质研究[J]. 沈阳建筑大学学报（自然科学版），2006，02：237-241.

作者：何懂君

沉埋隧道工程对环境影响论文篇3：

下穿地铁轨道顶管工程风险控制以及对周边环境沉降影响分析

摘要文章依托上海市梅陇基地雨、污水排水管网改造顶管工程，针对DN800钢顶管穿越地铁轨道及高架的复杂施工情况，对该项目进行“施工前分析—施工中控制—施工后总结”的项目管理方针。从监测数据可以看出：在上海软土地层中，对于小口径钢顶管工程，当覆土深度达到5D以上时，顶管施工对上方地铁轨道交通的影响可以忽略;施工前应采用一定的措施，在施工过程中时刻关注既有管线的运营情况，定时排摸、检查，以免发生事故。

关键词顶管工程;下穿轻轨;沉降监测;针对性措施

0 引言

顶管施工作为一种成熟的非开挖手段，已被广泛应用于地下管网及城市交通通道的建设中[1]。近几年来，上海申通地铁集团有限公司参与的多个地下工程中均涉及顶管工艺，如上海地铁14号线静安寺站、18号线一期工程周浦站3号出入口通道等。这些顶管工程往往在城区中心，周边存在多个既有构、建筑物，施工难度大、风险高，一旦发生事故，将会造成极大的经济损失和负面的社会影响。因此，针对顶管施工对周边既有构、建筑物的影响已经成为业界讨论的焦点。而作为建设管理单位，更应该需要对城市区域的顶管工程进行科学严谨的管理和控制，一方面能够保证质量地完成工程建设目标，另一方面能够尽可能地减小施工对周围环境的负面影响。

向安田等[2]较早地对现场长距离大口径顶管两节顶进过程中顶力进行了现场实测，分析了顶力和顶程之间的相互关系。李耀良[3]对长距离曲线大直径混凝土顶管顶力控制中的后靠背制作技术、中继环施工和注浆减阻等进行了研究和探讨。张鹏等[4]考虑管土接触特性，采用协调表面Persson接触模型分析了管土接触角度和接触压力分布规律，推导出了相应定力计算公式。史培新等[5]以近期开通的港珠澳大桥拱北隧道管幕工程为例，研究了长距离大直径曲线管幕的施工顶力，总结了曲线顶管顶力的主要组成及影响因素。邵光辉等[6]在考虑轴线偏差的情况下，推导出了钢顶管允许顶力的计算方法。纪新博等[7]基于Staheli的圆形顶管拱顶竖向土压力計算方法，推导出了含翼缘异形钢顶管的拱顶竖向土压力计算方法。

注浆减阻作为减小顶力、降低施工难度的一项措施，已被成功应用于顶管施工中，相关学者对其展开了研究。魏纲等[8]研究了注浆材料性能，对注浆过程中浆液-管道-土体相互作用机理进行了分析，探讨了浆液渗流规律及土层移动响应。王双等[9]进一步将泥浆套不同形态的影响引入到了顶管管壁摩阻力计算中，推导出了3种摩阻力计算公式，并与工程实测数据进行了对比验证。叶艺超等[10]研究了减阻泥浆的触变特性对于顶管顶力计算的影响，推导了顶力理论计算公式。针对越来越复杂的工况，王乐等[11]介绍了在复合地层条件下，大落差、大坡度、高水压条件下的顶管注浆减阻工艺的成功应用。

顶管施工会产生挤土效应[12]，其对环境影响是目前学界和工程界的关注重点。施成华和黄林冲[13]基于随机介质理论，将顶管施工引起的地层变形视为一随机过程，推导了土层变形计算公式。刘波等[14]对顶管穿越下覆既有地铁隧道进行了数值模拟和现场试验，重点模拟和检测了隧道位移和地表隆沉情况。王谭和安关峰[15]采用有限元方法模拟顶管近距离侧穿高架桥桩引起的桩体侧移和地表沉降。

该顶管工程总长度仅为110 m，但同时穿越轨交1号线轨道、沪闵路高架两座重要市政设施，一旦因顶管施工不当而引发事故，将会带来巨大的经济损失。因此必须严谨科学地对该顶管工程进行风险管理，消除施工安全隐患，降低事故发生风险，最大限度地减小顶管开挖对周围环境的影响。

1 工程概况

梅陇基地雨、污水排水管网改造工程位于上海市徐汇区，如图 1所示。新建DN200至DN400污水管将梅陇基地内污水接入虹漕南路现状污水管道，其中过1号线及沪闵路高架采用DN800钢顶管穿越，为该项目监测施工段。该项目所用DN800钢顶管总长度110m，埋深6.80～7.17m，中心标高0.20m。其中，①2灰黑色浜填土仅在拟建场地局部地段分布，层厚不均，仅在张家塘港底部分布，含半腐植物根茎、螺壳、石子等杂物，以灰黑色淤泥为主，有臭味，土质极松软。③灰色淤泥质粉质粘土为顶管穿越土层，饱和，流塑，含云母及少量有机质，夹薄层粉砂。局部粉砂含量较多，无摇振反应，稍有光滑，干强度中，韧性中，土质不匀，属高等压缩性土。

场地属于第四季正常沉积地区，根据土的结构特征以及土的物理力学性质指标等综合分析，共划分4个工程地质层。各土层特性与特征自上而下描述如表1场地土层分布所示。

2 施工前分析——识别风险源

该工程位于上海市徐汇区城市密集区域，存在较多施工难题。项目开工前，针对该项目的工程环境条件，项目部召开项目专题讨论会，针对该项目进行事前分析，总结出以下几个施工难点，并提出针对性的预防措施：

（1）顶管穿越轨交1号线轨道、沪闵路高架及各类市政管线。对管线保护要求及沉降控制要求高。

该工程拟建顶管井位及管位，位于沪闵路-虹漕南路路口，管道由轨交梅陇基地内始发自南向北横穿沪闵路到达位于路口西北侧接收井，沿线穿越轨交1号线轨道、沪闵路高架，多处各类管线，对于沿线道路、建（构）筑物及各类管线保护、沉降控制要求高。

针对性措施：

1）在顶管施工方面，对其自身的周围土体将产生扰动，使土体本身的强度发生变化和土体产生位移，从而导致地面沉降，同时波及顶管管道上方的地下管线及地上建筑物。顶管引起地层移动的因素主要有：顶管掘进机开挖面引起的土体变化;掘进机纠偏引起的土体变化;掘进机后面管道外周因注浆填充引起的土体变化;管道在顶进中与地层摩擦而引起的地层变化;管道接缝及中继间接缝中泥水流失而引起的地层变化。上述的各种因素所引起的地层变化导致土体向开挖面及管道外周移动，从而引起地面沉降。

因此在该次工程中，顶管施工中需选择合理的顶管掘进机，因其开挖面的稳定进度高，杜绝采用敞开式和气压法顶管;同时要严格控制顶管注浆工艺，使管外壁形成良好的膨润土泥浆套，减少管外壁于土体之间的扰动。

2）在开槽埋管施工方面，在施工前，首先对施工区域内进行物探，确定既有管线的确切位置，并设明显标志;施工时，在有管线处采用先人工开探坑，确保管线安全后再采用机械开挖人工配合开基槽;并对既然有管线采用工字钢托底、撑、吊结合的方法进行管线加固，确保管线安全。

（2）顶管机进出洞难度大。该工程顶管管径为DN800，管道覆土5.17～4.80 m，进出洞是顶管施工的关键工序，针对该标段顶管进出洞必须充分认识到施工风险，在顶管施工中，随着管道的不断向前延伸，顶管出洞口土体会不断的沉降。

针对性措施：在该标段的地质条件下，顶管出洞口均采用止水橡胶板装置，加固区采用双排Φ 600旋喷桩;洞门预埋注浆孔便于机头出洞瞬间注入膨润土浆液，确保机头出洞的安全。

（3）交通组织工作复杂、难度大。该标段在虹漕南路（沪闵路-江安路）拟建的顶管井、检查井及附属收集管道均位于路口，部分路口的管道铺设复杂覆盖半个路口，且该区域路段道路附近居民密集，企事业单位多，社会交通量大。部分开槽埋管施工阶段将对路口采取半封闭施工，对交通带来影响，因此虹漕南路（沪闵路～江安路）上的检查井及附属收集管道开槽埋管施工计划采取分段施工，每段管段铺设完毕后，在确保安全和质量的前提下尽快恢复路面，施工遇到交通高峰时段，在沟槽上方铺设路基箱板，减轻因施工对道路及路口产生的交通压力。

（4）涉及管线搬迁、临排、掘路等协调工作多。该工程顶管工作井、开槽埋管等工作范围内涉及燃气、通信、电力、污水、雨水、上水众多管线的搬迁、翻排以及道路的掘路施工，施工需得到各类管线运营单位和政府职能部门的大力支持和配合，协调工作量大，任务重，因此，该标段的各类管线、道路交通协调工作是工程能否顺利推进的关键。

针对性措施：我方将科学合理地设计各类管线搬迁、临排方案，做到最大限度地降低对管线运营和居民生活的影响，同时，积极主動与各类管线、政府部门尤其是徐汇区政府进行沟通协调，取得相关单位的大力支持和配合，确保工程顺利推进。

（5）该工程涉及的工艺多，施工面狭窄，平面布置难度高。该工程涉及顶管、牵拉管、钻孔灌注桩、高压旋喷桩、开槽埋管等众多工艺，且施工面位于现状道路、路口，施工面路面狭窄，可利用的场地受限，给施工现场的平面布置提出很高要求。

针对性措施：我方将根据现场道路和附近居民出行的实际情况，针对不同工艺和施工阶段，充分利用整个施工过程中时间和空间的关系，对现场的平面布置进行动态、科学的调整，达到既能满足施工工艺对场地的要求也能确保居民和社会车辆的正常出行。

经过项目部讨论，该项目重点风险主要为下方顶管开挖地层损失引起周边地层扰动，从而容易对周边各个既有构、建筑物产生影响。因此，在开工前，建设管理单位计划对该项目进行全方位的环境监测，实施关注顶管开挖的影响，一旦监测数据超过规定的警戒值，立即停止施工，并进行针对处理。

3 施工中控制——全方位环境监测

3.1 监测内容

为了控制顶管开挖对周边环境的影响，该次监测主要针对以下几个方面进行：

3.1.1 周边管线竖向位移监测

周边管线监测点共计68个，监测时间从顶管工作井开挖施工开始，至顶管管道全线贯通结束。累计沉降警戒值为±10 mm。

3.1.2 周边防汛墙竖向位移监测

周边防汛墙监测点共计18个，监测时间从顶管工作井开挖施工开始，至顶管管道全线贯通结束。累计沉降警戒值为±20 mm。

3.1.3 周边建筑物测点竖向位移监测

周边防汛墙监测点共计25个，监测时间从顶管工作井开挖施工开始，至顶管管道全线贯通结束。累计沉降警戒值为±20 mm。

3.1.4 顶管穿越上方地铁1号线轨道竖向位移沉降监测

对于上方地铁运营轨道的沉降监测，委托上海申通地铁维保公司负责，每日监测顶管施工上方的地铁轨道沉降变化，一旦不均匀沉降超过警戒值（5 mm），则监测单位将立即发出警报。

3.1.5 顶管穿越上方沪闵高架路路面竖向位移沉降监测

对于上方沪闵高架路路面的竖向沉降监测，由交通主管部门负责实施监控，一旦变形超过警戒值，则主管部门会立刻通知施工现场并告知建设单位。在该次施工全过程中，未见路面沉降报警。该次仅对前四项监测数据进行梳理。

3.2 监测结果分析

根据施工过程中监测数据统计分析，自施工日期从2018年8月9日至9月6日的沉降数据如图2所示。负值为竖向沉降，正值为竖向抬升。通过图2分析可以发现，该次施工全过程中对周围管线和构、建筑物的影响均未超过报警值，在安全可控的范围之内。

3.2.1 周边管线竖向沉降

该文选取靠近顶管上方范围内的6个监测点进行数据分析，讨论在顶管顶进过程中管线竖向沉降的变化情况。通过图2可以发现，顶管开挖对于上方管线的竖向沉降具有一定的影响，且沉降具有一定的规律性。在顶管开挖初期，管线呈现急速下降趋势，平均沉降趋势为﹣0.12 mm/d，即管线以每天平均0.12 mm的趋势不断下沉，在8月29日之后，沉降趋势逐渐趋于平稳，并稳定在一个范围内呈现波动状态。

通过沉降曲线可以发现，顶管施工初期由于土层损失，导致开挖面上方既有市政管线产生一定扰动，因此管线在初期沉呈现较大的沉降变化趋势;而随着顶管开挖面不断移动，监测点不断远离开挖面后，土体逐渐达到新的平衡后，管道沉降逐步趋于稳定。在实际施工过程中，并未发现既有市政管线因顶管施工导致的竖向沉降而产生破坏，这可能是由于多数市政管线为柔性结构材料，能够承受一定的位移变化。

3.2.2 防汛墙竖向位移

图3为顶管开挖过程中周边防汛墙沉降曲线，选取该防汛墙等距的5个监测点进行分析，具体沉降曲线如图所示。从图3中可以发现，防汛墙的沉降变化速率更为明显，平均达到﹣0.26 mm/d，即管线以每天平均0.26 mm的趋势不断下沉。但能够较早的达到稳定，最终各个监测沉降数值基本稳定在﹣4.0～﹣4.5 mm之间。

3.2.3 周边建筑物沉降

在该次监测过程中，监测了顶管顶进路径过程中周边的既有居民楼和部分围墙结构。监测结果如图4，从整体上看，在开挖初始阶段，周围建筑物均出现小幅隆起，随后逐渐发生沉降。但最终沉降值均在0.3 mm以内，因此基本可以忽略顶管开挖的影响。由于该次周围建筑物距离顶管开挖线路较远，因此顶管施工产生的影响也相对较小。

3.2.4 地铁1号线轨道竖向沉降

通过图5监测结果发现，顶管开挖过程中，轨道沉降曲线整体上呈现波动状态，波动区间在±0.3 mm以内。该次顶管开挖线路与既有轨道呈垂直关系，顶管开挖截面最高点埋深为轨道下方6.80～7.17 m，顶管截面直径为0.8 m，因此该工程顶管上方覆土深度较充足，因此下方顶管开挖对上方轨道的竖向位移影响很小。监测数据产生的波动可能是由于地铁车辆运行而产生的振动影响。

4 施工后总结——结论与分析

该文基于上海市梅陇基地雨、污水排水管网改造工程，针对DN800钢顶管穿越地铁轨道及高架的复杂施工情况，对该项目进行“施工前、中、后”三个方面的把控，严谨科学地对该项目的风险进行事前分析，并在施工过程中清除施工安全隐患，降低事故发生风险，最大限度地减小顶管开挖对周围环境的影响。通过采取的各项针对性措施以及施工过程中的监测数据结果，作者针对该项目进行回顾总结，在施工管理方面梳理以下几点结论：

（1）该次DN800的钢顶管管道位于上海轨道交通1号线下方6.80～7.17 m，根据地铁监测数据可以看出，钢顶管顶进过程中对上方轨道沉降变化影响较小。可见对于DN800的小口径钢顶管，在上海软土地层中，当覆土深度达到5D以上时，对上方地铁轨道交通的影响可以忽略。

（2）该工程顶管施工穿越轨交1号线、沪闵路高架及公共管线。因此对顶管施工过程中对上方地表的沉降控制要求高。在开工之前，需要针对工程的风险源进行分析，找出合理的解决方案和针对性措施，预防事故发生，并在施工过程中注意对周围管线和既有构筑物的实时监测。

（3）从该工程监测结果可以发现，顶管开挖对既有的市政管线影响最大，因此应注重在施工过程中对既有市政管线的保护。在施工前应采用一定的保护、加固措施，在施工过程中时刻关注既有管线的运营情况，定时排摸、检查，一旦发现异常应及时处理解决，以免发生事故。

参考文献

[1]崔艳涛.软土地区地铁出入口矩形顶管法施工技术探讨[J].现代城市轨道交通，2020（6）：50-53.

[2]向安田，朱合华，丁文其.顶管施工中顶力和平均摩阻力与顶程关系分析[J].岩土力学，2008（4）：1005-1009.

[3]李耀良.长距离曲线大直径混凝土顶管顶力控制的关键技术研究[J].建筑施工，2014（2）：183-185.

[4]张鹏，马保松，曾聪，等.基于管土接触特性的顶进力计算模型分析[J].岩土工程学报，2017（2）：244-249.

[5]史培新，俞蔡城，潘建立，等.拱北隧道大直径曲线管幕顶管顶力研究[J].岩石力学与工程学报，2017（9）：2251-2259.

[6]邵光辉，薛双，赵志峰，等.考虑轴线偏差的钢顶管允许顶力计算方法[J].地下空间与工程学报，2018（3）：729-734.

[7]紀新博，赵文，程诚，等.沈阳砂土地层含翼缘钢顶管摩阻力计算方法[J].东北大学学报（自然科学版），2018（4）：584-588.

[8]魏纲，徐日庆，邵剑明，等.顶管施工中注浆减摩作用机理的研究[J].岩土力学，2004（6）：930-934.