何 青

同濟(jì)大學(xué) 上海 200092

在我國快速城市化與機(jī)動(dòng)化的背景下，城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)用地供需矛盾日益突出。城市地下基礎(chǔ)設(shè)施施工通常面臨作業(yè)量大、未知不確定性因素多、市政管線密集、地面交通繁忙等挑戰(zhàn)，施工難度和工程造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通地面道路。本文對已有國內(nèi)外地下交通基礎(chǔ)設(shè)施綠色施工優(yōu)化研究進(jìn)行歸納和梳理，對實(shí)現(xiàn)地下交通基礎(chǔ)設(shè)施綠色施工的理論和方法進(jìn)行深入的研究和探索，旨在為地下交通基礎(chǔ)設(shè)施綠色施工理論及實(shí)踐提供借鑒。

1 隧道工程綠色施工研究

由于地質(zhì)條件、周圍環(huán)境的復(fù)雜性及難預(yù)見性，隧道盾構(gòu)施工是地鐵建造過程中難度最大、危險(xiǎn)系數(shù)最髙且資源消耗最多的單位工程之一。李岳等[1]選取對綠色施工影響程度大的盾構(gòu)掘進(jìn)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工、地表及建筑物變形沉降比例、預(yù)制構(gòu)件占地面積有效利用率等要素作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用模糊評(píng)價(jià)法進(jìn)行評(píng)價(jià)。柴慶水[2]依據(jù)南昌地鐵1號(hào)線某標(biāo)段的工程數(shù)據(jù)，確定了隧道主體開挖、盾構(gòu)推進(jìn)和同步注漿這3個(gè)功能應(yīng)作為進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化的重點(diǎn)研究對象；同時(shí)對盾構(gòu)刀具修復(fù)及保護(hù)刀再制造技術(shù)、同步射流泥餅防治技術(shù)和施工廢水循環(huán)利用技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用分析。

上海軌道交通11號(hào)線徐家匯站—上海游泳館站區(qū)間盾構(gòu)穿越零陵路時(shí)，也將穿越運(yùn)營中的軌交4號(hào)線上海體育館站—上海體育場站區(qū)間隧道，形成三層四線立體穿越形式。針對該工程，肖瀟等[3]采用三維有限元方法，模擬了多線疊交盾構(gòu)隧道施工的整個(gè)過程。利用單元生死技術(shù)和重復(fù)設(shè)定單元屬性等方法實(shí)現(xiàn)土體卸荷、盾構(gòu)推進(jìn)、管片拼裝以及注漿硬化等動(dòng)態(tài)施工過程，針對多線疊交盾構(gòu)施工穿越既有隧道區(qū)域所引起的地層變形進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)地表沉降最大值的位置與盾構(gòu)機(jī)頂推面位置有一定關(guān)系；當(dāng)兩線隧道穿越完成后，地表沉降的最大值位置與單線隧道穿越引起的最大值位置相比會(huì)發(fā)生一定量的偏移。同樣針對該工程，張曉清等[4]對軟土疊交隧道工程在決策階段、施工階段和運(yùn)營階段分別建立了綠色評(píng)價(jià)指標(biāo)體系并進(jìn)行了灰色評(píng)價(jià)。李岳等[1]基于多個(gè)越江隧道項(xiàng)目資料，針對盾構(gòu)段運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法建立評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)合定性和定量2種方法對上海某越江隧道工程進(jìn)行實(shí)例評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)推進(jìn)精細(xì)化控制、管片配筋優(yōu)化對綠色施工整體影響較大。此外，張紹寬等[5]進(jìn)行了系統(tǒng)的淺埋暗挖地鐵區(qū)間隧道綠色施工生產(chǎn)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化配套研究，涵蓋暗挖出渣系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、拌和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、暗挖除塵通風(fēng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、隧道節(jié)能照明系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、暗挖信息化施工系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化各系統(tǒng)方面的內(nèi)容，涉及提升系統(tǒng)、洞內(nèi)外出渣運(yùn)輸及清洗設(shè)備、混凝土拌和設(shè)備、洞內(nèi)除塵設(shè)施、洞內(nèi)通風(fēng)設(shè)備、LED照明系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、洞內(nèi)通信設(shè)施各生產(chǎn)設(shè)施配置要求，從而降低能源消耗。Brousse等[6]基于1995年和2002年的對比實(shí)驗(yàn)，介紹了位于法國巴黎北部Landy隧道南端的車輛廢氣對環(huán)境的影響。Imaizumi等[7]研究了沿“T”交叉口隧道聲音傳播和語音傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。仝慧嬋[8]對某實(shí)施2010版《建筑工程綠色施工評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的工程進(jìn)行了效果分析，結(jié)果表明建筑施工過程中合理的施工措施能有效地節(jié)約資源能源，并提出提高人們綠色施工意識(shí)和自主行為是推動(dòng)綠色施工最有效的方法。

2 地下路面綠色施工研究

地下施工空間相對狹窄而且封閉，通風(fēng)與照明條件較差，而傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料HMA施工時(shí)一般要保持相對較高的攤鋪溫度，溫拌瀝青混合料WMA（Warm Mix Asphalt）生產(chǎn)施工工藝為此提供了一個(gè)良好的解決方案。程一鳴[9]為研究分析溫拌瀝青在隧道中應(yīng)用的節(jié)能減排效果，檢測調(diào)研了浙江臺(tái)金高速公路蒼嶺隧道建設(shè)工程溫拌瀝青混合料試驗(yàn)段鋪筑情況，其研究結(jié)果表明：隧道溫拌瀝青混合料可明顯降低CO、CO2、SO2等有害氣體的排放，改善隧道鋪裝環(huán)境；Evotherm溫拌瀝青混合料可節(jié)省燃料 30%，減少煙塵排放量50%以上。

陶秋霖[10]研究了Evotherm溫拌瀝青混合料的設(shè)計(jì)及路用性能，研究結(jié)果表明，摻入5%SBS改性瀝青質(zhì)量的溫拌劑，在試驗(yàn)所用溫度130～150 ℃之間，約為140 ℃拌和的溫拌瀝青混合料，除水穩(wěn)定性和低溫性能略有下降之外，其余各項(xiàng)使用性能相比普通熱拌瀝青混合料變化均不大。隧道溫拌技術(shù)節(jié)能減排效益顯著，建設(shè)期節(jié)約燃油114.256 toe，節(jié)能163.222 tce，施工現(xiàn)場的瀝青煙減少了90.2%，CO2排放減少61.5%，抑止人體代謝能力的CO減少69.9%，具有臟器傷害作用的NOx和SO2減幅分別達(dá)到73.5%及74.4%。

3 地鐵車站綠色施工研究

馬蒙蒙[11]基于深圳地鐵9號(hào)線明挖車站歸納了地鐵明挖車站綠色施工環(huán)境保護(hù)的現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)技術(shù)，如雨水收集利用技術(shù)、地鐵車站基坑降水收集利用技術(shù)、地鐵車站可回收錨索施工技術(shù)、地鐵車站主體結(jié)構(gòu)單側(cè)支模板施工技術(shù)、泥漿凈化分離處理技術(shù)、鋼筋直螺紋連接技術(shù)、可組裝定型立柱架技術(shù)與風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈照明技術(shù)，并對上述技術(shù)進(jìn)行了適用性與經(jīng)濟(jì)效益分析。李偉[12]針對我國地鐵工程的建設(shè)發(fā)展情況，提出綠色管理要點(diǎn)及BIM技術(shù)、盾構(gòu)管片預(yù)埋滑槽技術(shù)、模架技術(shù)、雨水及基坑降水收集利用技術(shù)、太陽能、空氣能熱水技術(shù)、風(fēng)光互補(bǔ)路燈照明技術(shù)、臨時(shí)設(shè)施定型化、標(biāo)準(zhǔn)化、工具化技術(shù)、蓋挖逆作施工技術(shù)、克泥效加固技術(shù)、預(yù)備注漿系統(tǒng)技術(shù)、廠棚化和雨篷防護(hù)技術(shù)、測量機(jī)器人遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)等地鐵綠色施工關(guān)鍵技術(shù)。肖光發(fā)[13]依據(jù)綠色施工理論以及地鐵工程的特點(diǎn)，采用目標(biāo)分解法初步構(gòu)建了地鐵綠色施工評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和基于模糊物元的地鐵綠色施工評(píng)價(jià)模型，運(yùn)用模糊層次分析法計(jì)算各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，對西安地鐵工程4號(hào)線項(xiàng)目進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

4 結(jié)語

本文針對隧道、地下路面、地鐵車站等地下交通基礎(chǔ)設(shè)施施工的專業(yè)性和特殊性，對已有的國內(nèi)外地下交通基礎(chǔ)設(shè)施綠色施工優(yōu)化研究進(jìn)行歸納和梳理，結(jié)論如下：

一方面，目前有關(guān)地下交通基礎(chǔ)設(shè)施綠色施工的理論研究以定性分析和評(píng)價(jià)為主，而定量研究比較薄弱；另一方面，國內(nèi)外關(guān)于地下交通基礎(chǔ)設(shè)施綠色施工優(yōu)化多是針對施工過程本身的技術(shù)改造和施工管理。而由于地下交通基礎(chǔ)設(shè)施施工地點(diǎn)多在城市中心區(qū)，施工期間通常會(huì)影響機(jī)動(dòng)車出行，引發(fā)的繞行和延誤也會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)境影響。未來可能的研究方向是結(jié)合交通組織規(guī)劃理論與方法實(shí)現(xiàn)施工期間建筑、交通系統(tǒng)整體的綠色施工要求。