環境巖土工程論文標題港珠澳大橋工程環境影響分析及防治學生姓名 李益指導教師 趙紅亮學 院土木工程與力學學院專 業 地質工程年 級 2023級2023年五月1摘要〔主要為巖土環境〕對大橋的影響，從而到達設計目標，是大橋安全穩定運行120年。海底隧道名目\l“_TOC_250019“前言 1\l“_TOC_250018“工程對自然環境的影響分析及防治 2\l“_TOC_250017“橋址區巖土環境及巖土工程特性 5\l“_TOC_250016“橋址區巖土環境 5第四紀巖土進展史 7\l“_TOC_250015“第四紀巖土工程特性 9橋址區巖土環境對大橋及隧道的影響 11\l“_TOC_250014“巖土對大橋的影響 11\l“_TOC_250013“軟土的影響 11\l“_TOC_250012“淺層氣的影響 12\l“_TOC_250011“地下水的影響 12\l“_TOC_250010“巖土環境對人工島的影響 12\l“_TOC_250009“巖土環境對海底隧道的影響 14\l“_TOC_250008“軟土過大沉降的危害 14\l“_TOC_250007“軟土不均勻沉降的危害 14橋址區環境巖土工程問題防治措施 15\l“_TOC_250006“橋梁根底的防治措施 15\l“_TOC_250005“非通航孔橋根底 15\l“_TOC_250004“通航孔橋根底 16\l“_TOC_250003“人工島的防治措施 17\l“_TOC_250002“海底隧道的防治措施 18\l“_TOC_250001“6結論……………...…………….. 19\l“_TOC_250000“參考文獻……………………..….. 2033149.968km，工程包括海中香港大嶼山，穿〔跨〕35.6km，其6.7km，其余路段約22.9km雙向6車道高速大路標準建設，設計壽命為120a，可抗八級地震.大橋將于2023年至2023個工程估量投資720多億元。口岸承受“三地三檢”模式分別由各方建設、各自獨立管轄。由于海上總長達35.578km，包含隧道、橋梁、人工島等多種構造形運輸史上技術最簡單、環保要求最高、建設要求及標準最高的工程之一。圖1港珠澳大橋路線圖港珠澳大橋的建設，是充分發揮香港、澳門和內地各自的優勢，實現優勢澳門長期富強穩定，增加珠三角區域整體競爭力，都具有格外重要的意義。的可持續進展供給相應的意見和參考。圖2港珠澳大橋地理位置圖2工程對自然環境的影響分析及防治工程環境影響及污染源簡析陸域局部水、氣、聲污染源分析地廢水等；使用產生的噪聲及運營期間汽車行駛產生的噪聲和運營期間汽車尾氣。海疆環境影響污染源分析響主要表達在路基開挖，施工車輛等產生的揚塵。故風險的產生環節表達在運輸危急品車輛發生交通事故造成的泄漏。環境影響簡析社會環境影響及評價66民宅2萬m2，主要是灣仔鎮富興社區。考慮到工程開工前，建設單位將幫助各級的不良影響主要表現在拆遷起到搬進居前的短時期內。生態環境影響及評價類影響很小。地表水環境影響及評價施工期水環境一些簡潔處理，就可把污染降到很低的程度。運營期水環境染物為SS、BOD5、石油類。這類污染物經降雨入河后污染物濃度增加量很小，此沿線每個交通工程設施應實行污水處理措施，達標后排放。工程對飲用水原地的影響及匯水區，且離庫區較遠，只要施工時嚴格治理，將不會產生影響。聲環境影響及評價130m和夜間480m范圍內產生肯定的影響。因此，為減輕施工噪聲對敏感點的影響，須設置隔聲屏障。空氣環境影響及評價污染物NO2和CO的濃度均不超標，故無影響。固體廢物環境影響及評價未能得到妥當處理，將對四周的自然環境產生肯定的影響。海洋環境影響分析評價水文動力環境影響及評價摩擦，影響潮量變化，河口水位變化，和水交換力量。海水水質影響及評價也很小，可以無視不計。海洋沉積影響及評價不會引起海疆總體沉積環境變化。地形地貌及沖淤環境影響在銅鼓淺灘北部和伶仃航段轉折處四周，消滅較大范圍超過0.2m/a的淤積區，在該水道的水沙運動和海床沖淤沒有明顯影響。海洋生態環境影響分析橋位區四周施工船舶發生碰撞或施工船舶與過往船只發生碰撞導致燃料油溢漏運營期的主要環境風險是水上交通船舶與橋墩相撞導致燃料油溢漏和橋上車輛特別是運輸危急品的車輛事故墜入海中對海疆生態環境的影響。主要環境保護對策和措施社會環境影響減緩措施實施得到公眾的支持。依靠當地政府做好征地工作，合理支付補償費用。生態環境保護措施生的環境污染，并逐一進展解決，做到可持續進展。保護最根本的措施。建議開展相關環保培訓和認證，以提高環境治理水平，杜絕宣傳教育工作外，大路沿線的固體廢棄物應按路段承包，每天進展清理。準時排在K5+110、K7+600等路段設置禁鳴標志。加強治理和宣傳教育，確保大路綠化能主動繞避。其他保護措施妥當處理。3橋址區巖土環境及巖土工程特性橋址區巖土環境第四紀沉積軟土，包括淤泥、礫砂、粘土、石英砂等，都為海相沉積。1010圖3港珠澳大橋橋址區地貌圖1、低山〔500～1000m〕2、高丘陵〔250～500m〕3、低丘陵〔100～250m〕4、高臺地〔30～90m〕5、低臺地〔5～25m〕6、臺間谷地7、沖海積平原8、濱海平原9、瀉湖平原10、泥灘及邊界11、沙灘及邊界12、地貌類型界限13、橋軸線為中生界的。表3-1為第四紀地層，表3-2為中生界的地層。地層代號統組年月地層代號統組年月今〕〔m〕巖性沉積層分層標志Q34沙組1.10～12.002500淤泥，粉砂質淤泥、砂質淤泥、淤泥質粉砂。海相為主淤泥Q42-2全統萬頃沙組50000.60～5.60含礫－礫質中粗粒石英 含礫－礫質砂、不等粒石英砂、細海相為主中粗粒石英中粒石英砂、礫砂。 砂Q2-14橫欄組100000.50～5.90黑褐色粘土、深灰色淤泥、深灰色淤泥質粉細砂、灰色中細砂。海相為主黑褐色粘土Q3上更三角組2202331.00～4.20礫砂、砂礫、粘土質礫砂、礫石卵石、花斑狀粘土。海河交互相粘土統統Q2-23西南組320232.15～5.70亞粘土。海相為主灰白色粘土40000Q32-1石排組0.50～3.60砂礫或中粗砂層，有向上變細的趨勢。河流相為主砂礫晚更世早期〔Q32-1al〕由一套沖積成因的灰白、棕黃色密實狀、具肯定韻礫石，磨圓度較好，有肯定的分選性。晚更世中期〔Q32-2m-al〕為海陸交相互沉積的粘性土構成，上部為海相的〔33al實狀粉細砂構成，分布不連續。42m35m蠔、蚌殼等殘體。表3-2中生界地層J b>818英粉砂巖，粉砂質頁巖，安山質角礫晶屑凝灰巖，含流紋質角礫玻屑晶屑凝灰巖。復成分礫巖，細粒長石石英砂巖，砂質石英粉砂央J3`b1764地，粉砂質頁巖，安山質角礫巖屑晶屑凝灰巖，流紋質晶屑凝灰巖，安山質凝灰角礫巖。界系界系統地層名稱地層代號厚度(m)地層巖性白堊系下統百足山群上亞群K1bzb>507中粒長石石英砂巖，砂質石英粉砂巖，凝灰質長石石英粉砂巖，粉砂頁巖。下亞群K1bza429砂質長石石英粉砂巖，石英巖狀砂巖。中生界石英礫巖，石英砂礫巖，中細粒石英砂巖，砂質石高基坪群上亞群3gj侏羅系上統下亞群下統金雞組Jij>228中粒長石石英砂央地，中細粒石英砂巖，細粒石英砂巖，泥質石英粉砂巖，粉砂質泥頁巖。的發生與進展。了一個從“海侵—海退—海侵—高水位”沉積的過程,即上部為全世以來的淤1111江的沖積砂質沉積。地或山地的存在，當時形成一個指狀河口灣，海面高程為?24.8～?19.4m。順德14C年齡為27390±500aBP24000～8000a。此時氣候嚴寒，消滅大幅度海退，現今的大陸架平原露出海面，海平面下降120～150m，當時古海岸線向外推移100—200km，南海珠江口外陸架ZQ3孔10～12m育各種河流，形成了寬闊的河道，河流的地質作用比較強，主要表現為侵蝕、搬層年月約為15000aBP，與上述年月近似。河流還常演化為湖泊；河道和湖泊化階段。全球氣候進入到全世冰后期，隨著氣候轉暖，海面開頭上升，距今6000～7000a，海平面到達3～4m位置，此時海侵達較大范圍。由于海平面的上升，河流侵蝕基準面抬高，河流地質作用強度減弱，輸沙量削減，顆粒變細，此間歇性海平面升降，消滅淺海環境，此階段珠江口為咸淡水交匯的河口灣環境，體相繼成陸，河口淤積，三角洲平原不斷向海伸展。本區逐步沉積了粘土、砂質這些水下負地形、河谷，其掩蓋厚度由北向南漸漸減薄；此時期強潮流、底流作率增大，海灘沙被帶至瀉湖或平原區，加劇了岸灘的蝕退。圖4橋址區等深線(黃線-1～4m,綠線-5～9m，青線-10～14m，藍線-15m及以上)第四紀巖土工程特性港珠澳大橋工程主線區掩蓋層厚24.0～89.3m，按成因時代、巖性特征可劃分為5個大層組。其中，第一層組為全統海相沉積的淤泥、淤泥質粘土和淤泥質粘土夾砂等軟土，工程性能極差；其次層組主要為晚更統晚期陸相沉積的～～中軟4430～1000m，深槽內全、強風化層厚度多大于40m。工程主線區軟土分布廣、工程性能差，基巖土為軟土，因此，本文將重點表達軟土的工程特性。軟土的巖性及分布灰黑色，局部含少量貝殼，含砂量變化不大，0～50%不等，多在5～40%間，含砂礫徑多小于0.25mm，很少含大于2mm的礫粒。部局部質較純，含砂很少，粘多，松散狀。73～91%，淤泥質砂占了9～27%，所占重量較少。呈東邊含砂量較多，西邊含砂量較少的規律，這與其所屬10～20m間，局部地段較厚可達30～50m。圖5港珠澳大橋地區軟土分布圖軟土的物理力學特征質等特征，見表3-3。表3-3橋址區軟土主要指標特征工程 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%，平均值為58.8%，其中以大橋西部地段含水量最大，平均值為W=69.0.⑵壓縮性：港珠澳大橋工程的設計區的軟土均為高壓縮性土，其壓縮系數ɑV100—200=0.52～3.34MPa-1，平均值為1.41MPa-1，壓縮模量ES100—200=0.87～4.81MPa-1，平均值為2.22MPa-1，其中以橋址區西邊壓縮系數最大，東邊較小。C=1.0～34.9kPa，平均值為6.9kPa，Ф=2.0～30.7o，平均值為Ф=11.6o。k=1.60×10-3～1.31×10-8cm/s，平均值為4.22×10-5cm/s，多屬于弱透水-極微透水，局部因含砂多而成中等透水。⑸有機質含量：富含有機質，統計結果有機質含量Wu=1.5～5.46%，平均值為3.98%，其中以橋址區西邊的軟土有機質含量最大，平均值為Wu=4.57%。⑹不均勻性：由于軟土含砂量變化較大，0～50%不等，局部地段為淤泥質這種不均勻性在工程上易造成不均勻沉降發生。2～3m，地下水高，土層長期處于飽水狀態；軟土的顆分解受到限制，且分解時間段，導致含有機質較多。4橋址區巖土對大橋及海底隧道的影響巖土對大橋的影響軟土的影響表層亞砂土層強度較高，其下臥脆弱的淤泥質亞黏土、淤泥質黏土、施工時應預先實行措施，以防止機損和保證樁的正位率。高墩區引橋假設承受打入樁根底形式，中選用粉砂層作樁端持力層時，會發生沉樁困難。因此，應選擇適宜的打樁設備。地層起伏和脆弱夾層〔透鏡體〕的影響。視樁體完整性檢測。目前已有的試樁資料都是樁徑小于1.5m1.5m2.0m、2.5m，直徑較大。按《建筑樁基技術標準》〔JGJ94—94〕的規定，樁確定單樁承載力。在樁根底施工過程中，要加強施工工序治理、質量掌握和樁基監測。沉降、成樁可能性、沖刷面、群樁效應和尺寸效應綜合考慮。淺層氣的影響勘察中所遇井噴現象是一種預先未實行工程措施、不受掌握的釋放模中的釋放是需要爭論的重要課題，預先有掌握地排氣是最有效的防治措施。淺層氣對打入樁的影響較小，對鉆孔樁的施工影響較大。必需制定合施工工藝、泥漿配比和擴孔方法。免造成淺氣層釋放或對土層進展擾動，從而影響橋梁的安全。地下水的影響能混凝土，對鋼管樁外表進展防腐處理。巖土環境對人工島的影響是影響工期、造價的重要因素，因此軟土及泥沼地基處理是格外重要的。(1)對人工島基影響珠澳大橋的人工島為高島堤，將產生嚴峻的危害。使海底隧道與島的連接處高程差。對人工島路面影響短了修理周期。

圖6隧道西人工島效果圖島的沉降。對構造物影響位或斷裂。通水力量。對行車的影響①橋路連接處頻繁加減速影響交通的快速流淌，降低單位時間內的交通量；小型構造物及橋頭至橋梁引道間工后沉降差過大造成跳車，危及行車安全。破壞，并可導致工程的使用壽命降低。③凹凸不平的路面增加車輛的損耗和廢氣排放,影響運營效率和空氣質量。而且車輛無法快速行駛，而達不到“快速、安全、舒適”的目的。此外，過大的工后沉降意味著過大的修理養護費用，嚴峻的可導致人工島無法使用。巖土環境對海底隧道的影響危害。圖7海底隧道縱斷面布置及其根底巖土類別圖軟土過大沉降的危害斷裂，影響汽車行駛，嚴峻的由于承受巨大的水壓力，隧道可能突水，從而使隧道失去使用功能。隧道修建完畢后，隧道內地面和隧道上局部別承受汽車荷載應力和上用功能。日常維護本錢。軟土不均勻沉降的危害軟土的不均勻沉降危害，可導致海底隧道發生傾斜。傾斜后的效果有了交通事故的風險。軟土根底的不均勻沉降，使隧道構造產生附加應力，當附加應力到達及道路安全，并可使隧道失去使用功能。5橋址區環境巖土問題防治措施底隧道的穩定性。下面分別從這三方面提出相應的措施。橋梁根底的防治措施非通航孔橋根底施工風險、保證構造壽命及耐久性角度，考慮本錢/壽命比價值最大，推舉承受制承臺及預制空心墩身。參見圖8。深水區非通航孔橋根底承受鋼管復合樁。鋼管復合樁承受變截面樁，鋼管壁厚22mm，鋼管全長范圍內澆筑填芯混凝土。低墩區承受6根基樁，有鋼管段直徑200cm，無鋼管耐久性。淺水區非通航孔橋22mm，鋼管全長范圍內澆注填芯混凝土。低墩區承受4根基樁，有鋼管段直徑200cm，無鋼管段直徑180cm；高墩區承受4根基樁，有鋼管段直徑220cm，無鋼管段直徑200cm。圖8非通航孔橋橋基設計通航孔橋根底本工程各通航孔橋跨徑中等，最大458米，橋梁技術難度不大，國內外均有三座通航孔橋風格全都性，青州航道橋承受中心索面斜拉橋。青州航道橋索塔根底均承受群樁根底，承臺承受八邊形，承臺下設36根直徑2.5～2.2m的鋼管復合樁，最大樁長為118.8m，依據支承樁設計。承受八邊形。承臺下設20根直徑2.5～2.2m的鋼管復合樁，最大樁長為100.8m，依據摩擦樁設計。9青州航道橋根底處理方案江海直達船航道橋索塔根底均承受群樁鋼管復合樁根底。九洲航道橋22根直徑2.5/2.2m的鋼管復合樁，最大樁長86m，按嵌巖樁設計，考慮鋼管參與受力。關心墩、過渡墩均承受整體根底關心墩承臺下設16根直徑2.5/2.2m的鋼管復79m，均按嵌巖樁設計，考慮鋼管參與受力。圖10九州航道橋根底處理方案人工島的防治措施工程造價相對較低。樁構造。砂層厚度為14m～16m，挖除的土層考慮換填中粗砂，并振沖密實處理。依據計比較便利的進展島上段隧道基坑的防滲止水。Ф1600@2400擠密砂樁處理，其置換率為3