隧道洞口防護(hù)門架的應(yīng)用

陳柘儒 陳明 張勇

【摘要】公路隧道規(guī)劃建設(shè)時(shí)，由于經(jīng)濟(jì)、地形等因素限制，不可避免在城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)周邊選址，建設(shè)時(shí)噪音及安全對居民生活影響較大。介紹了一種隧道施工防護(hù)門架裝置，相較于傳統(tǒng)施工采用簡易防排架防護(hù)，提高了防護(hù)與降噪效果，減少了由于爆破危害投訴所帶來的損失，消除了傳統(tǒng)施工需挪移的問題，提高了施工效率。

【關(guān)鍵詞】隧道施工;爆破防護(hù);爆破噪音;聲屏障

公路隧道規(guī)劃建設(shè)時(shí)，由于經(jīng)濟(jì)、地形等因素限制，不可避免在城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)周邊選址。在隧道建設(shè)中傳統(tǒng)處理村鎮(zhèn)及城市周邊的爆破噪音投訴，一般采用簡易的防排架及采用適當(dāng)經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償相結(jié)合的方案，此方案不具備預(yù)防性，且處理方式被動。傳統(tǒng)采用毛竹片或廢舊橡膠等簡易的防排架裝置，僅能對洞口爆破作業(yè)進(jìn)行簡單的飛石防護(hù)，不能降低爆破噪聲對周圍居民生活的影響，且重復(fù)利用率低、爆破后繼續(xù)施工挪移耗費(fèi)時(shí)間長等諸多問題。公路隧道由于地形條件及所處地理位置的等因素，需考慮的因素較多，對洞口設(shè)施要求限制大。

1、工程概況

杭州繞城高速TJ05標(biāo)段路線起點(diǎn)YK90+500/ZK90+512.775～YK103+000/ZK102+999.761，路線全長12.50km，標(biāo)段共設(shè)隧道2座，其中拔山隧道為連拱隧道，長240m;六弓山隧道為特長隧道，長3450m（左洞長3463m，右洞長3437m）。項(xiàng)目中兩座隧道均距村莊較近，且拔山、六弓山洞口均有村道穿過。洞口爆破施工過程中對飛石安全防護(hù)要求高，爆破噪音對周圍村民生活影響大，因此考慮在隧道洞口正面建立安全防護(hù)屏障，以減少施工對居民生活造成的影響。

2、隧道洞口防護(hù)門架研制背景

山嶺隧道使用爆破開挖時(shí)通常會造成較大的危害，一方面是直接爆炸物體作用，如爆破飛石、有害氣體、沖擊波等危害，另一方面為間接作用，如爆破噪聲及振動等危害。通過相關(guān)數(shù)據(jù)表明：“噪聲分貝超過70dB會影響學(xué)習(xí)和工作;超過90dB會影響聽力;如果突然暴露在高達(dá)150dB的噪聲環(huán)境中，顯著損害神經(jīng)系統(tǒng)，造成不可逆的聽覺器官損傷。”在鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民周邊爆破除考慮飛石影響外還需考慮噪聲的影響，隧道防護(hù)門架研制初期的目的在于防護(hù)飛石及噪音造成的影響，不降低隧道施工機(jī)械工作效率[1]。

3、爆破危害控制措施

針對爆破所造成的危害，一般可從爆破聲源方面、傳播途徑方面、以及噪聲接受對象三個(gè)方面來降低影響[2]。聲源方面，可以采用弱爆破開挖方式，調(diào)整爆破參數(shù)，或使用機(jī)械及開挖等來降低影響。傳播途徑方面，利用地形遮擋或者加裝聲屏障從而改變傳播方向等方法來降低噪音，如本裝置通過在洞口加裝聲屏障裝置來降低影響。此外還可通過聲波傳播的過程中相抵作用，通過設(shè)置專屬的主動降噪裝置來減少噪聲影響，如采用主動靶向消音器及吸音棉的山嶺隧道爆破降噪系統(tǒng)[3]。同時(shí)通過調(diào)整爆破時(shí)間，避開隧道建設(shè)周邊居民休息時(shí)間爆破。通過三個(gè)方面的共同作用，把爆破影響降到最低。

3.1隧道洞口防護(hù)門架的應(yīng)用

通過使用隧道施工過程中所用到的材料，工字鋼、防水板、鋼絲網(wǎng)等常見物品，通過前期預(yù)埋件與工字鋼連接板、螺栓增強(qiáng)抗傾覆效果，采用聲屏障板、鋼絲網(wǎng)復(fù)合防護(hù)提高防護(hù)效果，使整個(gè)防護(hù)裝置形成類似高速聲屏障半封閉式的防護(hù)裝置，從而達(dá)到防護(hù)飛石以及降低噪音的效果，同時(shí)配合噴霧降塵裝置，可以有效的減少有害氣體對周圍環(huán)境造成的影響，大大減少爆破對居民生活的影響。

多功能防護(hù)門架，如圖1利用鋼絲網(wǎng)攔截飛石，加厚PVC板降低噪音，從而形成了復(fù)合防護(hù)系統(tǒng);利用遙控式電動門簾控制門洞升降：①準(zhǔn)備爆破時(shí)時(shí)通過遙控將電動門簾放下;②出渣通車時(shí)通過遙控將電動門簾升起。方便施工機(jī)械進(jìn)出，從而改善了傳統(tǒng)施工需挪移的問題。既滿足防護(hù)要求，又滿足施工效率要求。

3.2應(yīng)用效果

為核實(shí)新型隧道洞口多功能防護(hù)裝置的應(yīng)用效果，對6次爆破過程使用防護(hù)裝置及未使用防護(hù)裝置進(jìn)行跟蹤記錄，其抗傾覆性及通車性能符合預(yù)期要求，并且通過使用手持式噪音分貝儀B&K2239A對防護(hù)門架前5m中軸線位置監(jiān)測和最近居民位置監(jiān)測，對比結(jié)果如圖2，其多重降噪效果功能得到有效應(yīng)用。出渣效率與爆破效果、機(jī)械設(shè)備狀況等因素有關(guān)，通過對相似地質(zhì)條件下6次爆破后出渣時(shí)間統(tǒng)計(jì)對比未安裝防護(hù)門架前的時(shí)間在相同機(jī)械條件下，出渣班組平均出渣時(shí)間與未安裝前出渣時(shí)間相同，滿足通行要求，出渣效率未受影響。

結(jié)語：

隧道多功能防護(hù)門架在降噪效果方面、安全防護(hù)穩(wěn)定性、施工效率方面、透光性等方面均具有良好表現(xiàn)，具備較強(qiáng)的適用性和良好的推廣意義。通過預(yù)留通車門洞消除了由于簡易防排架防護(hù)所帶來的挪移問題，使用半封閉式的聲屏障及鋼絲網(wǎng)防護(hù)裝置，有效的對隧道爆破飛石進(jìn)行防護(hù)，減少爆破噪聲對周邊居民生活的影響，降低了居民的投訴率。

參考文獻(xiàn)：

[1]李小珍，楊得旺，高慰，等.高速鐵路半、全封閉聲屏障振動與降噪效果研究[J].噪聲與振動控制，2018，38（S1）：8-13.

[2]唐宇峰.公路隧道爆破鉆爆系統(tǒng)安全質(zhì)量控制方法的研究與應(yīng)用[D].西南交通大學(xué)，2012.

[3]程紹磊.藤田公司開發(fā)出山嶺隧道爆破降噪系統(tǒng)[J].隧道建設(shè)（中英文），2018，38（09）：1462.

作者簡介：

陳柘儒（1992-），男，碩士，助理工程師，研究方向：公路橋隧管理;

陳明（1991-），男，碩士，助理工程師，研究方向：公路橋隧管理;

張勇（1994-），男，助理工程師，從事公路橋隧管理。