非開挖技術(shù)之所以受到越來越多的應(yīng)用和重視,既有其固有的技術(shù)優(yōu)勢(shì),也有社會(huì)發(fā)展帶來的巨大渴求,主要表現(xiàn)在:地下穿越是社會(huì)發(fā)展的必然要求。無論是各行業(yè)部門規(guī)劃不到位,協(xié)調(diào)不好,還是基建發(fā)展需要,新的地下設(shè)施總在不斷增加,這時(shí)要么開挖,要么非開挖,必然選擇其一。由于非開挖的優(yōu)勢(shì)逐漸被人們認(rèn)同,非開挖技術(shù)日趨成熟,非開挖施工成本逐年降低,所以非開挖的應(yīng)用在逐年增長(zhǎng)。地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,電纜管、上下水管網(wǎng)、熱力(動(dòng)力)管道同地下鐵道一起,被稱為城市的生命線,隨著社會(huì)的發(fā)展,地下管線的長(zhǎng)度持續(xù)增加,另一方面,我國(guó)人均管道的占有量遠(yuǎn)低于西方發(fā)達(dá)國(guó)家,據(jù)1998年的數(shù)據(jù),我國(guó)自來水和下水道的人均占有量?jī)H分別為0.18m/人和0. 非開挖技術(shù)之所以受到越來越多的應(yīng)用和重視,既有其固有的技術(shù)優(yōu)勢(shì),也有社會(huì)發(fā)展帶來的巨大渴求,主要表現(xiàn)在:
(1)地下穿越是社會(huì)發(fā)展的必然要求。無論是各行業(yè)部門規(guī)劃不到位,協(xié)調(diào)不好,還是基建發(fā)展需要,新的地下設(shè)施總在不斷增加,這時(shí)要么開挖,要么非開挖,必然選擇其一。由于非開挖的優(yōu)勢(shì)逐漸被人們認(rèn)同,非開挖技術(shù)日趨成熟,非開挖施工成本逐年降低,所以非開挖的應(yīng)用在逐年增長(zhǎng)。地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,電纜管、上下水管網(wǎng)、熱力(動(dòng)力)管道同地下鐵道一起,被稱為城市的生命線,隨著社會(huì)的發(fā)展,地下管線的長(zhǎng)度持續(xù)增加,另一方面,我國(guó)人均管道的占有量遠(yuǎn)低于西方發(fā)達(dá)國(guó)家,據(jù)1998年的數(shù)據(jù),我國(guó)自來水和下水道的人均占有量?jī)H分別為0.18m/人和0. lm/人,而歐洲地區(qū)人均擁有的上、下水道則為12m/人,分別是我國(guó)人均值的66.6倍和120倍,非開挖市場(chǎng)存在巨大的生長(zhǎng)空間。 "十一五"時(shí)期,北京市需重點(diǎn)建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目共約2400項(xiàng),需投資約4700億元。中心城新建污水管網(wǎng)700余公里,計(jì)劃改造雨污合流管網(wǎng)200公里,改造供水管網(wǎng)500公里。按照北京市城建規(guī)劃研究院的規(guī)劃,未來北京的地下空間開發(fā)將集中在淺層和次淺層地下空間,也就是地面以下負(fù)30米以上的空間。將建設(shè)地鐵、地下廣場(chǎng)、地下街、市政隧道(共同溝)、大型地下儲(chǔ)氣設(shè)施、地下雨水儲(chǔ)存設(shè)施、地下垃圾站房、地下車庫(kù)、地下變電站等形式。這其中的通訊設(shè)施、功能設(shè)施等的施工需要非開挖技術(shù)的支持。 在不具備開挖條件的地區(qū)非開挖具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)城市橋梁、樓房、隧道建成后,開挖鋪設(shè)管線已不可能。有些雖具有地表開挖條件,但由于管道埋設(shè)太深、地下水位較高,非開挖便成為首選方法。水平定向/導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)的最新應(yīng)用領(lǐng)域是環(huán)境治理工程。諸如一些大的垃圾處理場(chǎng)、工業(yè)廢料場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)和空軍基地的飛機(jī)燃料庫(kù)、地下燃料儲(chǔ)存庫(kù)、煉油廠、加油站等的污染物在雨水的作用下向地下滲透,污染了地下水和土壤。采用水平定向/導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)在被污染的區(qū)域內(nèi)鉆進(jìn)水平井,并在其內(nèi)鋪設(shè)過濾等,以抽出被污染的地下水,阻止污染物的進(jìn)一步擴(kuò)散。此外,還可采用以下幾種治理方式:噴氣和土層氣化物抽出;回收游離產(chǎn)品(輕質(zhì)或重質(zhì)非溶相液體);生物治理(注入培養(yǎng)基,以加速污染物的分解速度);抽出浸洗和化學(xué)穩(wěn)定;土層監(jiān)測(cè)和取樣。地面路網(wǎng)縱橫,地下設(shè)施交錯(cuò),城市區(qū)塊功能劃分成為常規(guī)工程施工不可逾越的障礙,對(duì)非開挖技術(shù)有強(qiáng)烈需求。市政施工中可能穿越的障礙有:現(xiàn)有的地下市政管網(wǎng)、地鐵網(wǎng)、公路網(wǎng)、地下空間及地下設(shè)施、建筑物、河流、文物保護(hù)地等。用傳統(tǒng)的施工方法幾乎已無法完成,非開挖方法責(zé)無旁貸。北京的軌道網(wǎng)現(xiàn)有軌道里程114公里,公路網(wǎng)現(xiàn)有市域高速公路里程548公里,到2010年達(dá)900公里?,F(xiàn)有城市快速路網(wǎng)骨架里程4073公里,到2010年,北京市公路總里程達(dá)到16000公里。北京市市政管網(wǎng)地下已有總長(zhǎng)達(dá)13 000km以上的各種城市市政管線。2004年全市地下空間總建筑面積為2744億m2,平均每年增加約300億m2。這些都有可能成為新建工程的障礙。
(2)在不具備開挖條件的地區(qū)非開挖具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)城市橋梁、樓房、隧道建成后,開挖鋪設(shè)管線已不可能。有些雖具有地表開挖條件,但由于管道埋設(shè)太深、地下水位較高,非開挖便成為首選方法。水平定向/導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)的最新應(yīng)用領(lǐng)域是環(huán)境治理工程。諸如一些大的垃圾處理場(chǎng)、工業(yè)廢料場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)和空軍基地的飛機(jī)燃料庫(kù)、地下燃料儲(chǔ)存庫(kù)、煉油廠、加油站等的污染物在雨水的作用下向地下滲透,污染了地下水和土壤。采用水平定向/導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)在被污染的區(qū)域內(nèi)鉆進(jìn)水平井,并在其內(nèi)鋪設(shè)過濾等,以抽出被污染的地下水,阻止污染物的進(jìn)一步擴(kuò)散。此外,還可采用以下幾種治理方式:噴氣和土層氣化物抽出;回收游離產(chǎn)品(輕質(zhì)或重質(zhì)非溶相液體);生物治理(注入培養(yǎng)基,以加速污染物的分解速度);抽出浸洗和化學(xué)穩(wěn)定;土層監(jiān)測(cè)和取樣。地面路網(wǎng)縱橫,地下設(shè)施交錯(cuò),城市區(qū)塊功能劃分成為常規(guī)工程施工不可逾越的障礙,對(duì)非開挖技術(shù)有強(qiáng)烈需求。市政施工中可能穿越的障礙有:現(xiàn)有的地下市政管網(wǎng)、地鐵網(wǎng)、公路網(wǎng)、地下空間及地下設(shè)施、建筑物、河流、文物保護(hù)地等。用傳統(tǒng)的施工方法幾乎已無法完成,非開挖方法責(zé)無旁貸。北京的軌道網(wǎng)現(xiàn)有軌道里程114公里,公路網(wǎng)現(xiàn)有市域高速公路里程548公里,到2010年達(dá)900公里。現(xiàn)有城市快速路網(wǎng)骨架里程4073公里,到2010年,北京市公路總里程達(dá)到16000公里。北京市市政管網(wǎng)地下已有總長(zhǎng)達(dá)13 000km以上的各種城市市政管線。2004年全市地下空間總建筑面積為2744億m2,平均每年增加約300億m2。這些都有可能成為新建工程的障礙。 非開挖具有環(huán)保宜居等競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。一個(gè)城市的開挖量超過一定比例,必然影響交通和市民正常生活。而非開挖施工不阻礙交通、不污染環(huán)境、不破壞植被、不影響周邊建筑物、不影響居民的一切正常生活和工作秩序。故上海市實(shí)行年開挖總量控制,比如2003年上??刂崎_挖總工程數(shù)不超過1000項(xiàng)。 隨著城市的都市化發(fā)展,北京市政府將北京規(guī)劃為適合居住的城市與和諧的社會(huì)。特別是北京舉辦奧運(yùn)會(huì)之后,人們對(duì)于工程施工對(duì)日常生活的干擾會(huì)日益關(guān)注,傳統(tǒng)的開挖施工將越來越難以被公眾接受,一些用傳統(tǒng)方式施工的市政工程將會(huì)越來越多的尋求技術(shù)含量更高、對(duì)人們的出行、日常生活影響較小的施工方式,這會(huì)為非開挖技術(shù)的成長(zhǎng)提供較好的發(fā)展機(jī)遇。隨著人們環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng),高污染、強(qiáng)噪音的施工將成為公眾難以接收的工法。施工單位若考慮到開挖后植被恢復(fù)的費(fèi)用,影響商業(yè)店鋪營(yíng)業(yè)、公交改線的補(bǔ)償費(fèi),開挖方法的經(jīng)濟(jì)性日益衰退。此時(shí)若政府適時(shí)的推行一些強(qiáng)制措施,規(guī)定在北京的重要路段、核心地區(qū)必須使用非開挖方法,淘汰開挖法的落后工藝,非開挖技術(shù)的推廣將是順理成章的事。(4)在有些工程中非開挖具有比較優(yōu)勢(shì)非開挖施工隨深度增加時(shí)成本增加不是太多,而且還可以按最短的合理路徑穿越河流、湖泊、鐵路、公路、城市建筑物等,施工效率高,節(jié)約材料消耗,降低施工費(fèi)用,所以在某些工程中非開挖具有比較優(yōu)勢(shì)。
(3)非開挖具有環(huán)保宜居等競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。一個(gè)城市的開挖量超過一定比例,必然影響交通和市民正常生活。而非開挖施工不阻礙交通、不污染環(huán)境、不破壞植被、不影響周邊建筑物、不影響居民的一切正常生活和工作秩序。故上海市實(shí)行年開挖總量控制,比如2003年上??刂崎_挖總工程數(shù)不超過1000項(xiàng)。 隨著城市的都市化發(fā)展,北京市政府將北京規(guī)劃為適合居住的城市與和諧的社會(huì)。特別是北京舉辦奧運(yùn)會(huì)之后,人們對(duì)于工程施工對(duì)日常生活的干擾會(huì)日益關(guān)注,傳統(tǒng)的開挖施工將越來越難以被公眾接受,一些用傳統(tǒng)方式施工的市政工程將會(huì)越來越多的尋求技術(shù)含量更高、對(duì)人們的出行、日常生活影響較小的施工方式,這會(huì)為非開挖技術(shù)的成長(zhǎng)提供較好的發(fā)展機(jī)遇。隨著人們環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng),高污染、強(qiáng)噪音的施工將成為公眾難以接收的工法。施工單位若考慮到開挖后植被恢復(fù)的費(fèi)用,影響商業(yè)店鋪營(yíng)業(yè)、公交改線的補(bǔ)償費(fèi),開挖方法的經(jīng)濟(jì)性日益衰退。此時(shí)若政府適時(shí)的推行一些強(qiáng)制措施,規(guī)定在北京的重要路段、核心地區(qū)必須使用非開挖方法,淘汰開挖法的落后工藝,非開挖技術(shù)的推廣將是順理成章的事。
(4)在有些工程中非開挖具有比較優(yōu)勢(shì)非開挖施工隨深度增加時(shí)成本增加不是太多,而且還可以按最短的合理路徑穿越河流、湖泊、鐵路、公路、城市建筑物等,施工效率高,節(jié)約材料消耗,降低施工費(fèi)用,所以在某些工程中非開挖具有比較優(yōu)勢(shì)。