管段制造
上述對地下水與引道開挖之間的關系的討論大部分都可以同樣的方式應用于制造管段臨時場地的開挖。昂貴的解決辦法給工程帶來不合理的負擔。而且,這個制造管段的場地必須多次被附近的開闊水域淹沒并打開以使預制成的隧道管段運至船塢處以便為另一些管段讓出地方。很少會有足夠大的地方可供一次制造所有的管段。
總之,由于選擇制造管段船塢的位置不像選擇隧道引道的位置那樣要嚴格地用功能要求來決定,故選擇制造管段船塢的位置具有可以靈活的優點。因此,制造船塢也就可以允許使用傳統的排水法,如果由于上面列出的理由認為不允許使用傳統的排水法時,而船塢又不得不與周圍地下水分隔開時,這種地方使用不透水塑料板法由于其費用低就具有明顯的優點。
另一種不影響周圍地下水位的排水方法是"抽水回灌法"此法乃將滲入基坑的水用泵排出,又用泵將這些水通過過濾井管回灌到水的來源區。只要滲透速度不是太大而且可保持大致是個常數,這個排、灌時閉路循環就可以保持。這個新的措施,現在正用在荷蘭的一個擴大的引道施工坑,由于這個基坑又要作為制造管段的船塢故加以擴大。
基槽的建造
沉埋隧道的構槽是用疏浚法開挖的。在本文中,我們只強調用疏浚法開挖基槽的要求能達到極高的精確度,而且這個要求將決定最適合這一工作設備的類型。鑒于嚴格的定位容差,最好采用錨定疏浚船或在定位樁上的疏浚設備。不過,由于它們不能自由移動,就可能成為船只航運的障礙。
假如在浚挖區域有水流或浪潮的影響,浚挖的基槽就會成為水流攜帶或沿河底推移的沉積物的積存處。如果基槽開挖后長期不放置管段,就會很快形成淤積。在上述情況下,基槽開挖和隧道管段安裝兩工序的相隔時間必須越短越好,因而對這兩道工序的安排都需格外準確,可以采用一種專門的設備于安裝管段之前清理基槽。在荷蘭,這種操作目前已發展到用在東斯格爾迪特(EasternScheldt)防風暴海浪堤壩的墩柱安裝中達到很高精度。
疏浚攪起了河底沉積物,造成在一定時間一定區域的河水渾濁。最終這些成為懸浮的細顆粒物質會散開并重新逐漸沉淀下來。盡管這一過程對環境的影響有限,而且無害,但在一定范圍內還是日益受到強烈的抨擊。
如果要浚挖的泥土是已被污染的,事情就更為復雜化,因為在這種條件下,浚挖作業就會使污染擴散。現在浚挖技術已發展到通過使用一種專門的汲泥頭來消除這一影響。采用從浮船上下懸簾幕將浚挖區域與周圍完全隔開的方法也可減少污染擴散。
在這一方面的進一步發展目前大家都注意到,在荷蘭大部分水道底部都含有被污染的沉積物已很明顯,因而浚挖這些泥土必然要承擔一些特別的環境要求。
當前,這些要求尚未統一形成,而是針對每一具體工程提出不同的要求。希望這種拖延關鍵技術發展的混亂局面能迅速得以解決。
根據污染的類型和程度,可將被污染泥土分為1~4類。對于浚挖泥土(包括浚挖過程中的工藝用水)的棄置都按分類受到嚴格的限制;尤其是3和4類泥土都必須與外界隔絕,而且在可能的情況下加以凈化。
在鹿特丹地區,已建成了一座儲放這些固體廢物以及其它有害物質的中心堆集場。此外,第4類浚挖棄土被放在臨時的較小的堆集點,待其被凈化后再轉放至別的隔離存放處。在沒有這類設施的地方,就必須按浚挖工程建立這種堆放點。這一措施很明顯需要做大量的工作。
管段的運輸和安裝
疏浚工作和對航運的阻礙都是管段運輸和安裝帶來的環境問題。要打開管段制船塢和加深船塢與安裝點之間航道的淺水域就需要浚挖作業。前面有關浚挖的一些論述也適用這一情況。
安裝工序中有一特殊的方面有可能涉及隧道基槽的最后清理。為了使清理和安裝兩工序間隔時間縮至最短,在管段安放到其最終位置底部回填砂之前已成功地采用了射水法清理隧道管段基底。用強力射水把要清除的最后一層沉積物沖成懸浮物,隨后被水流帶走。
在管段離開制造船塢,錨泊在臨時碼頭和離開臨時碼頭,浮運至安裝點以及安裝期間都有可能阻礙航運。只有最后一道工序才會造成航運在短期內臨時完全中斷或部分中斷。
在這個方面,一座沉埋隧道穿過一條河流與穿過一條運河存在著差別。在后一種情況下,由于沒有水流影響,就使得在沉放和安裝用可更好地控制管段。這種控制上的有利,就允許沉埋管段隧道采用更長管段單元,但這必須有足夠大的制造船塢。
所以在荷蘭,以往絕大多數沉埋隧道的管段單元長度都在100~150m之間變化,在跨越阿姆斯特丹和海域間北海運河的赫姆隧道(Hemtunnel)工程中還用了長達268m的管段單元。使用較長的管段單元減少了安裝作業的次數,從而也就減緩了對航運的阻礙。
對于沉埋管段隧道工程來說,妨礙航運似乎很適合定為一環境問題,但并不是一個重大問題。
回填
這道工序包括用砂回填管段基底部,回填塞槽,以及必要時于管段頂部建造一沖刷防護層。
回填材料必須是未被污染的。作業船在隧道上面施工時將干擾航運。不過,通過用安裝在隧道管段內的設備進行部分作業,就能減少這類麻煩,譬如經穿過隧道底部的孔口泵送砂、水混合物來回填等。這一系統已在荷蘭成功地應用過。
運營和維修
涉及隧道運營的主要環境問題是通風。
由于清潔隧道邊墻和維修路面要阻礙車輛運行,它們必須在適宜的時間內快速進行。平整光滑的壁面以及良好的表涂層有助于清潔作業,從而也減少了限制車輛通過隧道的時間。
路面的建造必須做到能盡可能減少日后的維修。