城市密集區(qū)隧道施工防塵減震降噪綠色措施探析

周 磊，龔興勝

(1.重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院，重慶 400074； 2.重慶建工第二市政工程有限責(zé)任公司，重慶 400013)

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城市密集區(qū)隧道施工防塵減震降噪綠色措施探析

周 磊1，龔興勝2

(1.重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院，重慶 400074； 2.重慶建工第二市政工程有限責(zé)任公司，重慶 400013)

本文以重慶市大化路螺旋隧道工程為背景，通過(guò)對(duì)周邊環(huán)境及現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵、爆破振動(dòng)、施工噪聲的監(jiān)測(cè)，結(jié)合綠色施工要求，指導(dǎo)完善并優(yōu)化了綠色施工措施，為今后類(lèi)似工程的綠色施工提供借鑒。

城市密集區(qū)；隧道施工；減震；降噪

在出渣運(yùn)渣上，胡景軍[1]等使用自動(dòng)化渣斗和轉(zhuǎn)渣平臺(tái)，用于解決流塑性渣土在裝載運(yùn)輸中存在的灑漏問(wèn)題。但該技術(shù)主要針對(duì)流塑性渣土，對(duì)于非流塑性渣土則并未研究討論。張紹寬[2]通過(guò)構(gòu)建綠色施工標(biāo)準(zhǔn)配套化體系，以降低城區(qū)隧道建設(shè)對(duì)周邊的影響。但該體系只集中于洞內(nèi)出渣，對(duì)洞外運(yùn)渣的配套化未作討論。在減振上，目前并沒(méi)有一套合理的爆破參數(shù)公式，對(duì)于參數(shù)的選取采用工程經(jīng)驗(yàn)方法，才能最小化使用炸藥，使爆破振動(dòng)在規(guī)范允許范圍內(nèi)[3]。從噪聲源、傳播途徑和接受者三個(gè)方面，總結(jié)了噪聲控制，其中監(jiān)控記錄為噪聲控制的重要手段[4]。

1 工程概況

本工程位于重慶市渝中區(qū)，是連接大坪與化龍橋的一條城市次干道。南側(cè)連接虎支一路，北側(cè)與半山路交叉，最后連接龍隱路。本工程周邊環(huán)境較復(fù)雜:與29中教職工小區(qū)較近，緊臨兩所學(xué)校(29中、紅巖小學(xué))及人防中心警報(bào)臺(tái)，并與襄渝鐵路和在建成渝高鐵隧道交叉。

2 除塵減震降噪措施綜述

2.1 綠色出渣裝渣過(guò)程

2.1.1 出渣標(biāo)準(zhǔn)化配套設(shè)施

張紹寬構(gòu)建的綠色施工生產(chǎn)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化配套設(shè)施，主要由洞內(nèi)開(kāi)挖設(shè)備、洞內(nèi)外出渣運(yùn)輸設(shè)備及暗挖除塵通風(fēng)系統(tǒng)構(gòu)成。在洞內(nèi)開(kāi)挖和出運(yùn)渣土上，使用電動(dòng)扒渣機(jī)和電動(dòng)運(yùn)渣車(chē)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)內(nèi)燃機(jī)，以減少施工中有害氣體的排放。在施工場(chǎng)地出口，安排專(zhuān)人對(duì)出渣車(chē)輛進(jìn)行沖洗。在除塵系統(tǒng)設(shè)置上，將除塵系統(tǒng)和壓入式通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行整合，總體改善隧道工作環(huán)境。

在該配套系統(tǒng)中，其電瓶車(chē)的耗電情況為19 kW·h/次，主要適用于淺埋暗挖隧道。將其使用在螺旋隧道中時(shí)，可能因?yàn)楣β蔬^(guò)低，導(dǎo)致運(yùn)渣效率下降。通風(fēng)系統(tǒng)中使用單純的壓入式通風(fēng)，若用在螺旋隧道中，雖然能改善工作面上的通風(fēng)情況，但無(wú)法改善隧道非工作面的通風(fēng)情況，缺少對(duì)場(chǎng)外運(yùn)渣過(guò)程中的綠色保障措施和場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸揚(yáng)塵控制。

2.1.2 自動(dòng)化渣斗和轉(zhuǎn)渣平臺(tái)

胡景軍等通過(guò)安裝自動(dòng)化渣斗和轉(zhuǎn)渣平臺(tái)，使用全封閉運(yùn)輸車(chē)，實(shí)現(xiàn)裝渣轉(zhuǎn)渣過(guò)程中的全封閉，使得整個(gè)轉(zhuǎn)渣和卸渣裝車(chē)過(guò)程中，均不會(huì)對(duì)外界產(chǎn)生泥漿外濺，從根本上防止了渣土污染環(huán)境問(wèn)題。但該平臺(tái)主要適用于流塑性渣土，而對(duì)于非流塑性渣土，會(huì)存在裝載不均，車(chē)斗不能滿(mǎn)載，因而大大降低裝載效率。非流塑性渣土水分蒸發(fā)后容易變?yōu)楣虘B(tài)塵埃，而棄渣場(chǎng)內(nèi)部沒(méi)有防塵措施，容易因裝載引起新的揚(yáng)塵。

2.2 隧道爆破減震和降噪

爆破過(guò)程會(huì)釋放大量的能量，對(duì)巖體產(chǎn)生破壞，達(dá)到開(kāi)挖的目的。其中2%～6%轉(zhuǎn)化為地震波，能量釋放會(huì)引起地表房屋的振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)速度超過(guò)1 cm/s會(huì)引起人的不適，超過(guò)4 cm/s會(huì)引起人的反感。同時(shí)還要防止爆破振動(dòng)引起房屋的共振，對(duì)周?chē)ㄖ锏钠茐?。并且，隧道右線(xiàn)進(jìn)口距離29中教學(xué)樓平面距離僅8.5 m，無(wú)法滿(mǎn)足爆破安全距離要求。因此，該進(jìn)洞段隧道開(kāi)挖采用非爆破開(kāi)挖方式，以減少擾動(dòng)并降低風(fēng)險(xiǎn)。總結(jié)同類(lèi)型工程的爆破經(jīng)驗(yàn)對(duì)文化路隧道爆破振動(dòng)的減小具有指導(dǎo)性意義。宗琦[5]通過(guò)研究爆破地震波的傳播規(guī)律和衰變規(guī)律分析表面，小藥量下爆破主振頻率集中在30 Hz～100 Hz，遠(yuǎn)高于建筑物自振頻率，一般不會(huì)引起共振現(xiàn)象。李利平[6]淺埋大跨隧道施工爆破監(jiān)測(cè)與減震技術(shù)，以滬蓉線(xiàn)廟埡分岔隧道為背景，研究了淺埋大跨掘進(jìn)爆破應(yīng)采取中導(dǎo)坑減跨降振，淺層地表預(yù)加固技術(shù)。

2.3 施工降噪

大化路隧道施工現(xiàn)場(chǎng)主要通過(guò)加強(qiáng)監(jiān)控和場(chǎng)地施工聲源控制的方式來(lái)達(dá)到降低噪聲目的，符合《建筑施工場(chǎng)界噪聲限值》規(guī)定，白天低于70 db，晚上低于55 db。隧道右線(xiàn)進(jìn)口距離29中教學(xué)樓平面距離僅8.5 m，施工距離過(guò)近，加強(qiáng)監(jiān)控記錄和采取有效的降噪措施，能從源頭有效降低施工現(xiàn)場(chǎng)噪聲，最大限度降低對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。

3 綠色施工措施優(yōu)化

第一，優(yōu)化后渣土裝載措施: a.洞內(nèi)裝載。由于是螺旋隧道，使用30 kW·h /次大功率輪式電瓶車(chē)。同時(shí)為解決電力不足問(wèn)題，在施工場(chǎng)地專(zhuān)門(mén)設(shè)置充電站，保障各輪式電瓶車(chē)的電力供應(yīng)。b.運(yùn)渣道路考慮使用泥石道路，并在其表面噴灑耐車(chē)輛碾壓的抗壓抑塵劑[7]。在車(chē)輛碾壓下，路面渣土和泥土?xí)そY(jié)，并且長(zhǎng)期保持潮濕狀態(tài)，將每天灑水次數(shù)3～4次降低到每半月一次。c.車(chē)輛封裝。使用鋁合金卷簾式封閉頂蓋，主要構(gòu)成為:滑動(dòng)槽、鋁合金卷簾蓋，拉環(huán)，密閉膠圈。d.車(chē)輛清洗。使用全自動(dòng)噴霧洗車(chē)槽，不僅節(jié)約水資源，提高清洗效率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)裝載箱的全方位清洗。

第二，隧道減震優(yōu)化措施: a.不滿(mǎn)足爆破要求時(shí)，采用機(jī)械施工減少對(duì)周?chē)ㄖ臄_動(dòng)。b.選用低爆速炸藥，低爆速炸藥的振動(dòng)效應(yīng)比一般炸藥振動(dòng)效應(yīng)小，能有效降低振動(dòng)。c.合理選擇微差爆破時(shí)間間隔，采用非電毫秒雷管，微差爆破時(shí)間間隔不小于50 ms，避免地震波主震疊加產(chǎn)生較大的振動(dòng)。d.開(kāi)挖減振溝，利用減振溝對(duì)地震波的阻隔和干擾效應(yīng)降低振動(dòng)。e.對(duì)淺層地表預(yù)加固，對(duì)邊坡采用預(yù)應(yīng)力錨桿加固，施加預(yù)應(yīng)力后注漿，使邊坡整體性能改善。f.根據(jù)不同的圍巖特性適當(dāng)減小循環(huán)進(jìn)尺，降低單次炸藥使用量。g.現(xiàn)場(chǎng)爆破監(jiān)控，根據(jù)上一段爆破的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)作為下一次爆破的預(yù)演，及時(shí)優(yōu)化爆破參數(shù)。

第三，施工降噪措施: a.堅(jiān)持對(duì)結(jié)構(gòu)施工期間噪聲檢測(cè)和記錄，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)時(shí)，對(duì)有關(guān)因素進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到施工噪聲不擾民目的。及時(shí)填寫(xiě)施工現(xiàn)場(chǎng)噪聲測(cè)量記錄，凡超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)及時(shí)采取整改措施。b.調(diào)整施工噪聲分布時(shí)間。根據(jù)環(huán)保噪聲標(biāo)準(zhǔn)日夜要求的不同，合理協(xié)調(diào)安排施工分項(xiàng)時(shí)間。嚴(yán)格控制作業(yè)時(shí)間，晚上作業(yè)不超過(guò)22時(shí)，早晨作業(yè)不早于6時(shí)。c.設(shè)備定期進(jìn)行檢修潤(rùn)滑，做到油路、氣路、水路暢通，油標(biāo)醒目，油量充足，使機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低噪聲。d.振搗砼應(yīng)嚴(yán)格控制作業(yè)時(shí)間，盡量減少噪聲擾民。要符合當(dāng)?shù)卣P(guān)于夜間施工的管理規(guī)定，夜間禁止打樁和拆遷工作，保證居民有良好的居住、工作環(huán)境。

4 結(jié)語(yǔ)

本工程由于處于城市密集區(qū)，對(duì)施工擾動(dòng)較為敏感，對(duì)防塵降噪有更高要求。結(jié)合本工程特點(diǎn)，通過(guò)優(yōu)化這些技術(shù)，實(shí)現(xiàn)該隧道施工的防塵減震降噪: a.優(yōu)化出渣標(biāo)準(zhǔn)化配套設(shè)施和自動(dòng)化轉(zhuǎn)渣平臺(tái)。使用大功率輪式電瓶車(chē)、加裝壓入式和抽出式混合通風(fēng)等設(shè)備，構(gòu)成更完整的出渣配套。在棄渣場(chǎng)內(nèi)安裝自動(dòng)噴霧裝置以及鋁合金卷簾式車(chē)蓋，使其滿(mǎn)足非流塑性渣土的裝載。b.不滿(mǎn)足爆破要求時(shí)，采用機(jī)械施工減少對(duì)周?chē)ㄖ_動(dòng)。爆破前對(duì)淺層地表和邊坡加固，對(duì)邊坡采用預(yù)應(yīng)力錨桿加固，施加預(yù)應(yīng)力后注漿，提高淺層地表邊坡的整體性能，降低爆破對(duì)邊坡的擾動(dòng)。c.加強(qiáng)監(jiān)控記錄和采取降噪措施，可以有效從源頭降低施工現(xiàn)場(chǎng)噪聲，最大限度降低對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。

[1] 胡景軍，陳章林，李志軍.流塑性渣土環(huán)保裝運(yùn)新技術(shù)[J].隧道建設(shè)，2012,(32):234-235.

[2] 張紹寬，劉智華，宋龍.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[J].隧道建設(shè)，2012，(32):14-17.

[3] 齊景岳.隧道控制爆破技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2006，(07):72-80.

[4] 潘俊.工程項(xiàng)目綠色施工管理研究[D].重慶:重慶大學(xué)，2014.

[5] 宗琦.爆破地震效應(yīng)監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2008，(05):939-945.

[6] 李利平.淺埋大跨隧道施工爆破監(jiān)測(cè)與減震技術(shù)[J].巖土力學(xué)，2008，(08):2292-2296.

[7] 張巖.新型化學(xué)防塵控制技術(shù)試驗(yàn)及應(yīng)用[J].綠色科技，2016，(10):68-69.

Discussion on green measures for dust suppression and noise reduction in tunnel construction of urban concentrated area

ZHOU Lei1, GONG Xing-sheng2

(1. College of Civil Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China;2. Chongqing Construction Engineering Second Municipal Engineering Co., Ltd., Chongqing 400013, China)

Based on the tunneling of Dahua Road, through the monitoring of surrounding environment and dust, blasting vibration, construction noise, combined with green construction requirements, guidance and improvement of green construction measures were proposed for future similar green projects.

Urban dense area; Tunnel construction; Shock absorption; Noise reduction

2017-02-18

周磊(1984-)，男，碩士。

U455

B

1674-8646(2017)10-0160-02