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深读|世界最长海底高铁隧道的“零排放”密码

2026-05-20 17:17:28 中环报记者钱慧慧 阅读(68)

「导读」在米深的海底相当于层楼高的深海高压下,如何筑就一条通行高铁的钢铁巨龙?在浙江宁波与舟山间的海域下方,一项世界级工程甬舟铁路金塘海底隧道正在紧张施工。作为甬舟铁路全线控制性工程,该隧道全长千米,其中盾构段长千米,是国内首条跨海高铁盾构隧道,也是目前世界最长、地质最复杂、建设标准最高的海底高铁隧道之一。

在78米深的海底——相当于26层楼高的深海高压下,如何筑就一条通行高铁的钢铁巨龙?在浙江宁波与舟山间的海域下方,一项世界级工程——甬舟铁路金塘海底隧道正在紧张施工。作为甬舟铁路全线控制性工程,该隧道全长16.18千米,其中盾构段长11.21千米,是国内首条跨海高铁盾构隧道,也是目前世界最长、地质最复杂、建设标准最高的海底高铁隧道之一。

然而,这一超级工程所面临的环保挑战同样堪称“世界级”。施工区域地处生态敏感的东海海域,这里不仅是全球极危物种中华凤头燕鸥的核心栖息地与繁殖地,还分布着华东地区最稳定的欧亚水獭种群;隧道同时穿越东海渔场核心区域,是曼氏无针乌贼等重要经济鱼类的产卵场、索饵场与洄游通道。盾构掘进每日产生约6000立方米废浆,任何疏忽都可能对这片珍稀海域造成不可逆的影响。

面对跨海施工的高环保要求,承建该隧道YZSG-3标段的中铁十一局建设团队,始终将“生态优先、绿色施工”理念贯穿于工程建设的每一个环节,以科技创新和严格管理,在深蓝下铺就一条绿色发展之路。

工作人员调试配气设备系统。

源头把控:绿色浆液筑牢海底第一道防线

如果说盾构机是深海筑隧的“巨力之手”,那么盾构浆液就是守护海底生态的“第一道屏障”。作为直接与海洋水体接触的核心介质,浆液的环保性能,直接关系金塘水道的水质安全与周边土壤环境,更关乎海底生物的生存家园。

据介绍,金塘海底隧道盾构施工需消耗大量同步注浆浆液与泥水盾构护壁浆液等,一旦浆液含有害物质,哪怕是微小的渗漏,都可能对脆弱的海洋生态系统造成难以逆转的伤害。为此,建设团队将浆液环保管控视为绿色施工的“生命线”,从原材料选用到成品检测,构建起一套全流程、无死角的严苛管控体系。

在原材料选用上,建设团队坚守“环保优先、品质过硬”的原则,所有浆液原料均选用符合国家环保标准的无污染产品,优先采用环保型复合材料,杜绝重金属、有毒有害化学试剂及难降解有机物的添加,从源头消除污染隐患。

为守住原材料的“纯净关”,建设团队建立了“供应商审核—进场报备—抽样复检—合格入库”的闭环管理机制。浆液拌和前,每一批次原材料均需抽样送检;拌和过程中,严格按照环保配比参数精准控制,确保各组分比例科学合理;拌和完成后,建设团队委托具有资质的第三方专业检测机构,对浆液的pH值、有害物质含量等关键指标进行全面检测。

“只有全部检测合格并出具报告,浆液方可投入现场使用。”中铁十一局甬舟铁路项目书记殷鹏程介绍,这套从原材料到成品浆液的全链条检测机制,确保了每一方注入海底的浆液对周边海洋生态环境“零危害”,真正实现“绿色注浆、安全穿海”。

调试甲板减压舱系统。

为进一步强化管控,建设团队还引入数字孪生平台。“我们把全过程施工数据信息进行数字化,拟合到数字孪生平台内,实现多层级预警、诊断及控制,提升盾构掘进成型隧道施工水平。”殷鹏程介绍。

地下环境复杂多变,以往常存在“远程配合难、现场说不清”问题。“有了数字孪生平台,地下和地面犹如孪生,一脉相连,心灵相通。”殷鹏程轻点鼠标,屏幕上便出现一个1∶1还原的三维盾构机模型,管片环数、刀盘运转情况、注浆各项参数一目了然。“地下看不到盾构机全貌,数字盾构系统能帮我们直观呈现,将盾构机的施工过程实时映射到虚拟空间,完整反映工程全生命周期。”

闭环治理:渣土废水实现“零外排减影响”

盾构机在海底掘进,会“吐”出大量渣土、“排”出不少废水。这些施工废弃物,若处置不当,极易造成海洋泥沙淤积、水体污染、土壤破坏等生态问题,成为绿色施工路上的“拦路虎”。为此,建设团队构建了一套全流程闭环环保处理体系,实现污染物“零外排、减影响”目标。

针对盾构渣土含水率高、易流失、污染风险大的特点,项目采用“旋流分离+离心脱水+板框压滤”多级固化处理工艺。盾构掘进产生的渣土首先进入旋流分离设备,通过高速旋转将泥沙与较大颗粒杂质有效分离;随后进入离心脱水环节,进一步降低渣土含水率;最后通过板框压滤机进行深度固化,形成稳定的泥饼状渣土。经过这套组合工艺处理后,渣土体积大幅缩减,运输和堆存过程中的环境风险显著降低。

作业人员进舱作业。

经多级固化处理后的泥饼,由密闭式环保运输车辆统一转运,全程密闭、无泄漏,最终送达指定的合规堆弃场地。堆弃场地实行分区分类集中堆存,周边设置高标准防尘围挡和自动洒水降尘设施,有效控制扬尘污染。值得一提的是,项目对弃渣场实行“复绿”管理——堆渣完成后,选用耐贫瘠、易存活的适生植物进行植被恢复,逐步重建堆弃区域的生态系统,让临时占用的土地重披绿装。

施工废水同样得到了资源化利用。隧道内排出的废水经专用污水处理系统进行分级过滤、沉淀、消毒处理后,各项指标严格满足地方环保排放标准。做到达标只是底线,项目追求的是更高层次的“零排放”——所有处理后的废水全部循环回用至施工场地的地面冲洗、设备保洁清洗、渣土降尘喷洒等环节,实现废水“零外排”和“全循环利用”。

“我们算过一笔账,通过这套系统,废水回用率达100%,全程未发生一滴废水外排,既节约了宝贵的淡水资源,又杜绝了废水对海洋环境的污染。”殷鹏程说。

变废为宝:盾构渣土的资源化之路

在实现渣土、废水闭环处理的基础上,建设团队进一步延伸环保链条,打破“弃渣即废物”的传统思维,主动探索盾构渣土资源化利用的新路径,让施工废弃物“变废为宝”,加工成再生建材循环利用。这不仅减少了渣土废弃量,也节约了天然矿产资源,真正实现了环保、经济与社会效益的协同共赢。

建设团队敏锐地发现,金塘海底隧道穿越多种复杂地层,其中相当一部分为石质类渣土,具备良好的再利用价值。为此,他们在施工现场专门建设了碎石加工场,配备破碎、筛分、清洗、分级一体化设备,构建起“渣土回收—加工处理—再生利用”的完整产业链,对石料类渣土进行专业化、规模化处理。

在碎石加工场,机器轰鸣作响。石料类渣土经密闭车辆运抵后,首先进入预筛分设备,去除其中的杂质与泥土;随后经过多级破碎,大块石料被破碎成不同粒径的颗粒;再通过振动筛分机分级筛选,分离出粗骨料、细骨料等不同规格的再生材料;最后经过清洗设备,去除颗粒表面的粉尘与杂质,加工成符合国家工程建设标准的机制砂、碎石等再生骨料。

作业人员出舱。

这些由盾构渣土“蜕变”而成的再生骨料,被广泛应用于多个施工环节——有的用于结构施工,有的用于路基回填,还有的用于临时施工便道的铺设,真正实现了“就地取材、循环利用”。

“以前这些石渣要运出去找地方堆弃,既占用土地又增加运输成本,现在变成了‘香饽饽’。”现场碎石加工场负责人张珺笑着说。据测算,通过渣土资源化利用,项目累计减少渣土外运和堆弃量约100万方,同时替代了大量天然石料的开采——相当于少开采了300万吨天然砂石,有效保护了周边山体植被和生态环境。

“这种‘减量化、资源化、无害化’的渣土处理模式,既节约了宝贵的天然矿产资源,又大幅降低了工程废弃物的环境负荷,真正实现工程建设与生态保护的协同共赢。”殷鹏程总结道。

下一步,建设团队将继续坚守生态底线,深化绿色施工创新,持续优化环保技术与管理举措,强化浆液管控、渣土废水闭环处理、渣土资源化利用等工作,以更高标准、更实举措推进盾构施工环保工作,让绿色成为这条世纪工程最鲜明、最动人的底色。