复杂环境下地铁车站施工对环境的影响控制

复杂环境下地铁车站施工对环境的影响控制

刘丽明

中铁十九局集团轨道交通工程有限公司 北京 101300

摘要：现如今，我国的经济在迅猛发展，社会在不断进步，城市人日不断增加，交通压力越来越大，为了缓解地面交通压力，地铁建设得到了飞速发展。自20世纪50年代我国开始修建地铁以来，至今地铁建设已有60年左右的历史。我国地铁建设初期，因受场地、交通压力等限制小，多采用明挖法施工。现今，城市建筑物高大密集对施工安全要求较高，地铁建设面临的情况越来越复杂，同时促进了地铁施工方法的不断发展。

关键词：地铁车站;拱盖法施工;数值模拟

引言

随着我国经济快速发展和城市化进程的日益加快，城市居民人口数量持续攀升，为解决城市居民出行困难，缓解城市交通的巨大压力，各地纷纷加快城市轨道交通建设。地铁工程作为城市轨道交通的主要方式之一，具有建设周期长、总投资额大、技术专业复杂、受外界影响大等显著特征，因而在施工过程中极易受不确定性因素影响而产生许多施工方案变更现象。目前就北京地铁而言，每公里建设成本高达10亿元以上，在近6年内增长翻倍，其中征地拆迁费用占地铁投资总成本近一半，实际建设成本中，因工程变更造成成本费用增加的比例也较大，因此探讨造成诸多施工方案变更的原因极为必要，哪些因素会影响地铁工程施工方案不得已做出变更优化选择呢?

1地铁车站施工环境影响特点

由于地铁建设项目所处的区域、地质、水文、气候、周边环境及自身结构等的不同，因此，其环境影响规范标准不一。地铁车站施工环境影响具体有以下共同特点:①地铁建设项目大多建于繁华都市，城市轨道交通建设区域及周边敏感点集中(主要指振动、噪音敏感点)，如学校、古代建筑、医院及居民区等区域，对环境质量要求较高。②地铁项目建设机械化程度较高，如打桩机、钻孔机、空压机、重型起重机、挖掘机、重型装载机、搅拌机等机械施工或车辆运输，机械施工或运输产生的噪音和振动影响范围大，甚至可能产生大气、水污染等影响，对施工区域或周边产生影响。③由于地铁项目位于市区，建设周边建筑物密集、地面交通繁忙、地下管线复杂且大多为浅埋，地铁车站施工所造成的地表沉降或变形可能引发对周边建筑或地下管线的破坏[[53]。在地铁建设过程中除了要确保地铁自身的质量和安全，还要避免地铁建设造成的地表变化对周边建筑环境的影响。因此，在地铁建设实施前，需对地铁施工区域地质、管线、建筑等环境进行详细的实地调查，比选施工方案，在满足质量安全标准的前提下，选择对地层扰动较小的地铁建设方案，并根据工程实际情况进行方案的调整。④环境系统具有不确定性、突变性、非线性、非平衡性、动态性等典型的复杂系统特点。现阶段国内地铁建设单位和相关研究院对城市轨道建设环境影响风险预测和管理方面技术不太成熟。由于地铁建设所处环境的突变性和复杂性，在施工前对环境风险识别与预测，在施工过程中，跟踪工程施工对环境影响进行控制尤为重要。

2复杂环境下地铁车站施工对环境的影响控制

2.1地铁工程施工变更在施工阶段产生

施工过程中遇到合同文件缺陷、工程量清单问题、设计遗漏等会对施工变更产生重大影响。为确保施工安全、质量、进度等目标的实现，对施工方案进行比选后，选取对周边环境影响最小、施工安全性最高、可行性最大的最优方案来执行，直接解决施工阻碍。当施工企业单方面无法解决时，需向业主、监理、咨询等提出申请，共同协商寻求最优的解决之道。

2.2地下连续墙渗漏处治技术

在工程中，地下连续墙的渗漏问题，主要是针对接缝渗漏与墙体渗漏问题而言的。就接缝渗漏问题来说，基坑具有特殊的地质水文情况，主要可以采用以下方式进行渗漏问题的处理。在接缝外侧，采用双管旋喷桩加固的方式，而在接缝的内侧，则可以采用钢板进行封堵；在接缝外侧使用水泥水玻璃双浆液的方式，在接缝内侧，同样采用钢板加以封堵；接缝外侧用双高压旋喷桩加以处理，而在内侧使用钢板进行封堵，以减少渗漏问题；在接缝外侧使用双高压旋喷桩与双浆液的处理方式，而在内侧使用钢板进行封堵；外侧使用三轴水泥搅拌桩，内侧使用钢板；外侧用双轮铣深搅防渗墙与双高压旋喷桩进行处理；外侧冷冻固结。在地铁工程施工中，要充分分析基坑的地质水文等基本情况，在施工过程中尽量避免对周围环境等造成的不利影响，结合工程的实际特点，在渗漏问题的粗粒上，采用接缝外侧使用双高压旋喷桩与双注浆液、内侧用钢板封堵的方式。在此过程中，外侧应该布置规格为0.4m的80cm双高压旋喷桩，深度应该在基坑底部的隔水层。如果在地下连续墙施工中，存在墙体缺陷，比如夹泥等现象时，就会对工程施工质量产生较大的影响，具体而言，在基坑开挖施工以前，基坑内外的土压较为平衡，基坑墙体不会发生渗漏与变形等情况。但是，随着开挖作业的进行，土方逐步开挖卸载，在水力作用下，基坑内外墙体的压力出现不平衡，从而会造成地下连续墙的变形与渗漏问题。针对此问题，可以在墙体内侧采取加固措施，施作该部位的侧墙结构，作为临时支撑，从而使得在该墙体的外侧可以进行注双浆液，进而采取双高压旋喷桩等加固方式。

2.3施工斜井设计

对于一个全部处在微风化岩层中的大跨暗挖车站，且车站站前有236m区间大断面，施工工期非常紧张，利用车站风井作为施工竖井进入车站及区间施工已经不能满足工期要求。根据周边环境情况，增加斜井施工以保证工期。斜井位于延安三路以东、江西路南侧人行道下方，建设场地地貌类型简单，地层结构清晰，基底稳定，场地稳定性良好，作为建筑场地是适宜的。

2.4防水施工技术

地铁车站施工中，由于常常存在渗漏问题，因此在施工过程中要做好相应的防水施工处理。防水施工技术的应用应该遵循“以防为主、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则，以保证地铁车站混凝土结构的防水性能。在实际的防水处理中，施工缝、后浇带、变形缝、诱导缝等是防水施工的关键部位。防水施工过程中，要通过建立围护结构、接头防水体系，提升车站主体混凝土结构的自防水性能，使得在雨水等的作用下，车站的主体结构不受积水等的影响。防水施工技术的应用应该贯穿于工程施工的全过程，比如可以采用预铺反粘防水技术，解决底板防水层与外放内贴法施工工艺所造成的外墙防水层蹿水现象。在防水施工过程中，有些地铁工程施工单位也常常使用遇水膨胀止水胶，实现防水处理的效果，这种防水材料的适应性极好，可以应对各种不同基面的防水问题，比如密封结构的接缝位置、管线周围的防渗漏处理、施工缝与变形缝等的防水处理等。

结语

构建了地铁车站施工环境影响风险动态优化控制模型。将收集的大量以往地铁车站环境历史数据进行分析整理，构建环境影响原因对策库及预警响应体系。根据风险预测及案例统计分析，找出施工阶段易发生的环境影响风险，并制定环境管理目标。在施工阶段，以周为控制周期，利用统计分析及PDCa循环方法对发生的环境风险进行动态控制。当发生环境影响问题时，根据构建的对策库和预警体系，及时采取应对措施，以确保环境目标的实现。

参考文献

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