特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)的綠色施工與環(huán)境保護(hù)

靳西洋

摘 要： 以“特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)的綠色施工與環(huán)境保護(hù)”為題，探討了特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)在施工過程中對(duì)環(huán)境的影響及其綠色施工與環(huán)境保護(hù)的措施。介紹了特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)的背景和發(fā)展現(xiàn)狀，并分析了特長(zhǎng)隧道爆破對(duì)地質(zhì)環(huán)境、空氣環(huán)境和水環(huán)境的影響，重點(diǎn)討論了振動(dòng)與噪聲、粉塵排放和水體污染的問題。提出了綠色施工措施，包括優(yōu)化爆破參數(shù)與控制、粉塵與氣體排放治理、水環(huán)境污染防治等方面的技術(shù)手段和方法。通過本文的分析，旨在探索一種符合可持續(xù)發(fā)展理念的施工模式，以減少對(duì)環(huán)境的不良影響。

關(guān)鍵詞： 特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù) 綠色施工 環(huán)境保護(hù) 檢測(cè)方法

中圖分類號(hào)： U455文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 1679-3567（2024）02-0077-03

Green Construction and Environmental Protection of Blasting Technology in Extra-long Tunnels

JIN Xiyang

（ Xiamen Engineering Co.， Ltd. of CCCC First Highway Engineering Co.， Ltd.， Xiamen， Fujian Province， 361000 China ）

Abstract： With the title of “Green construction and environmental protection of blasting technology in extra-long tunnels”， this paper discusses the influence of extra-long tunnel blasting technology on the environment in the construction process and the measures of green construction and environmental protection. This paper introduces the background and development status of extra-long tunnel blasting technology， and analyzes the influence of extralong tunnel blasting on geological environment， air environment and water environment， focusing on the problems of vibration and noise， dust emission and water pollution. Green construction measures are put forward， including the optimization of blasting parameters and control， dust and gas emission control， the prevention and control of water environment pollution， and other technical means and methods. Through the analysis of this paper， we aim to explore a construction mode consistent with the concept of sustainable development to reduce the adverse impact on the environment.

Key Words： Extra-long tunnel blasting technology； Green construction； Environmental protection； Test method

特長(zhǎng)隧道爆破作為一項(xiàng)重要的隧道施工技術(shù)，在提高工程進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響。大量的振動(dòng)、噪聲、粉塵以及水體污染成為了特長(zhǎng)隧道爆破施工中需要解決的問題。因此，本文將以特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)的綠色施工措施與環(huán)境保護(hù)方法為主要內(nèi)容展開深入研究。

1 特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)概述

1.1 特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)

特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)是一種應(yīng)用于特殊隧道工程的爆破技術(shù)，旨在提高施工效率和降低成本。隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展和交通運(yùn)輸?shù)男枨笤黾?，特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了多年的實(shí)踐探索和技術(shù)創(chuàng)新。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工程需求的不斷增加，特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)在設(shè)計(jì)理論、施工方法和爆破裝置等方面得到了快速發(fā)展[1]。

1.2 特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)的分類

特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)根據(jù)不同的爆破目標(biāo)和施工環(huán)境可以分為幾個(gè)常見的類型。

1.2.1 控制爆破

控制爆破技術(shù)主要應(yīng)用于鄰近建筑物或敏感設(shè)施附近的隧道工程。該技術(shù)通過精確的爆破參數(shù)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，控制爆破振動(dòng)和噪聲的產(chǎn)生，以減少對(duì)周圍環(huán)境的影響。

1.2.2 預(yù)裂爆破

預(yù)裂爆破技術(shù)主要用于建筑物基礎(chǔ)、圍巖條件較差的隧道工程。通過在預(yù)定位置進(jìn)行預(yù)裂孔爆破，可以控制裂隙的形成和擴(kuò)展，從而減少震動(dòng)和坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2.3 錨桿爆破

錨桿爆破技術(shù)主要用于隧道工程中的支護(hù)施工，通過在錨桿孔內(nèi)引爆炸藥，實(shí)現(xiàn)錨桿與圍巖的緊密結(jié)合。這種技術(shù)能夠提高錨桿的抗拉強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性，有效保護(hù)隧道結(jié)構(gòu)的安全[2]。

1.3 特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)的主要特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)包括施工效率高、成本低、靈活性強(qiáng)和施工周期短等。使用爆破技術(shù)可以大大提高隧道工程的開挖速度和施工效率，從而減少人力和物力資源的消耗。此外，特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)還具有靈活性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以根據(jù)具體工程需求進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，以滿足不同工程的實(shí)際要求。通過合理的爆破方案設(shè)計(jì)和施工管理，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成隧道工程，進(jìn)一步縮短施工周期。

2 特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)的環(huán)境影響

2.1 震動(dòng)與噪聲

特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)在施工過程中會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)和噪聲，并對(duì)周圍環(huán)境造成一定的影響。

2.1.1 震動(dòng)

在特長(zhǎng)隧道爆破中，當(dāng)爆炸發(fā)生時(shí)，能量以沖擊波的形式釋放，并通過巖體的傳導(dǎo)途徑傳播，導(dǎo)致周圍地面和建筑物等結(jié)構(gòu)發(fā)生震動(dòng)。震動(dòng)的傳播特性主要取決于巖體的物理特性和地質(zhì)結(jié)構(gòu)。固體巖體是一個(gè)具有一定剛性特性的介質(zhì)，能夠傳播沖擊波。在傳播過程中，震動(dòng)的振幅和頻率會(huì)逐漸減小，同時(shí)傳播路徑上的反射、透射和折射等現(xiàn)象也會(huì)影響到震動(dòng)的強(qiáng)度和傳播方向。

2.1.2 噪聲

噪聲是由爆炸引起的氣體振動(dòng)產(chǎn)生的聲波，其產(chǎn)生機(jī)理與炸藥的爆炸過程密切相關(guān)。當(dāng)炸藥爆炸時(shí)，瞬間釋放的巨大能量會(huì)導(dǎo)致周圍氣體快速膨脹并產(chǎn)生沖擊波，這種沖擊波會(huì)通過空氣傳播成為聲波。噪聲的傳播規(guī)律與普通聲波傳播相似，取決于環(huán)境中的聲學(xué)特性和地形地貌等因素。聲波在傳播過程中受到衰減、反射、透射和散射等影響，傳播距離越遠(yuǎn)，噪聲的強(qiáng)度越小[3]。

2.2 粉塵與氣體排放

2.2.1 粉塵

特長(zhǎng)隧道爆破過程中，炸藥爆炸會(huì)產(chǎn)生大量的顆粒狀物質(zhì)，形成粉塵。這些粉塵主要由巖屑、礦物顆粒和炸藥殘留物等組成，具有較大的表面積和活性。粉塵會(huì)通過空氣懸浮態(tài)傳播，對(duì)環(huán)境和人體健康都可能造成危害。粉塵污染會(huì)給周圍環(huán)境帶來直接的影響，如降低空氣質(zhì)量、覆蓋表面、損害植被等。在居民區(qū)附近進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，粉塵會(huì)進(jìn)入室內(nèi)，對(duì)居民的日常生活造成不便。此外，粉塵中的有害物質(zhì)如重金屬、揮發(fā)性有機(jī)化合物等，還可能對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生長(zhǎng)期影響。

2.2.2 氣體排放

特長(zhǎng)隧道爆破過程中，爆炸釋放的能量會(huì)導(dǎo)致炸藥中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣體。這些氣體包括惰性氣體（如氮?dú)猓?、有害氣體（如硫化物、氮氧化物、一氧化碳等）以及炸藥殘留物中的揮發(fā)性有機(jī)物等。這些排放的氣體對(duì)環(huán)境和人體健康都具有潛在危害。其中，硫化物和氮氧化物是主要的大氣污染物之一，會(huì)導(dǎo)致酸雨的形成并損害植被和水體。一氧化碳則是一種有毒氣體，對(duì)人體呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)有明顯的損害作用。揮發(fā)性有機(jī)物則可能對(duì)大氣臭氧層造成破壞，并可能具有致癌的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 水環(huán)境污染

特長(zhǎng)隧道爆破對(duì)水體的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.3.1 水體受到震動(dòng)影響

隧道爆破會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)，這些震動(dòng)可能會(huì)影響周圍地下水的流動(dòng)和水位，進(jìn)而影響地下水的供給和生態(tài)系統(tǒng)的平衡。此外，強(qiáng)烈的震動(dòng)還可能導(dǎo)致附近地下水源的井水變渾濁，甚至造成井水?dāng)嗔鳌?/p>

2.3.2 水土流失

爆破作業(yè)時(shí)，爆炸能量釋放會(huì)導(dǎo)致地表土壤破碎和移動(dòng)，進(jìn)而引發(fā)水土流失。被剝離的土壤和巖石顆粒會(huì)被雨水沖刷到水體中，導(dǎo)致水體混濁，破壞水生生物的棲息環(huán)境，甚至造成河道淤積和泥沙堆積[4]。

3 特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)的綠色施工措施

特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)的振動(dòng)與噪聲控制措施主要包括爆破參數(shù)優(yōu)化與控制。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，引入先進(jìn)的技術(shù)手段，可以減少環(huán)境污染和生態(tài)破壞，實(shí)現(xiàn)綠色、可持續(xù)的施工。

3.1 優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)參數(shù)

合理選擇爆破藥劑種類和用量，優(yōu)化裝藥方式和布置方案，以最大程度減少能量釋放對(duì)周圍環(huán)境的影響。例如：采用低爆速藥劑和分段爆破等技術(shù)，可以減少震動(dòng)和沖擊力，降低地表和結(jié)構(gòu)物的損壞風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 控制爆破振動(dòng)與噪聲的技術(shù)手段

采用先進(jìn)的爆破震動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄爆破振動(dòng)參數(shù)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)，確保振動(dòng)速度和峰值加速度在安全范圍內(nèi)[5]。此外，采用緩沖材料、隔音屏障和振動(dòng)吸收器等技術(shù)手段，可以有效減少爆破振動(dòng)和噪聲對(duì)周圍環(huán)境和人員的影響。

3.3 應(yīng)用先進(jìn)的爆破技術(shù)

通過采用無(wú)聲爆破、水凝膠炸藥和液體炸藥等先進(jìn)技術(shù)，可以降低爆破過程中產(chǎn)生的噪聲和氣體污染。無(wú)聲爆破技術(shù)通過降低爆炸沖擊波的震動(dòng)和噪聲來減少環(huán)境影響；水凝膠炸藥和液體炸藥具有較低的爆速和爆壓，能夠減少能量釋放對(duì)周圍環(huán)境的影響[6]。

3.4 加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與管控

在特長(zhǎng)隧道爆破施工過程中，需要建立完善的環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量、振動(dòng)和噪聲等參數(shù)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果采取相應(yīng)的管控措施。同時(shí)，加強(qiáng)安全意識(shí)教育和培訓(xùn)，提高施工人員環(huán)保意識(shí)和責(zé)任感，確保施工過程中的環(huán)境保護(hù)。

4 特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)的環(huán)境評(píng)估與監(jiān)測(cè)

4.1 環(huán)境評(píng)估的目的與意義

特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)在施工過程中可能對(duì)周圍環(huán)境造成一定程度的影響，包括土壤、水體、空氣質(zhì)量等方面。因此，進(jìn)行環(huán)境評(píng)估的主要目的是評(píng)估和預(yù)測(cè)施工活動(dòng)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響，為保護(hù)環(huán)境和控制污染提供科學(xué)依據(jù)。環(huán)境評(píng)估的重要意義包括以下幾點(diǎn)。（1）指導(dǎo)施工方案制訂：通過環(huán)境評(píng)估可以了解施工活動(dòng)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的潛在影響，從而為制訂合理的施工方案提供參考，減少環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。（2）防范環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。環(huán)境評(píng)估可以幫助發(fā)現(xiàn)并預(yù)測(cè)潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，并提供相應(yīng)的預(yù)防和控制措施，從而減少環(huán)境事故的發(fā)生。（3）保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)健康。通過環(huán)境評(píng)估可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞和損害，為保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的健康提供指導(dǎo)和管理措施。

4.2 特長(zhǎng)隧道爆破過程中的環(huán)境監(jiān)測(cè)方法

為了全面了解特長(zhǎng)隧道爆破施工對(duì)環(huán)境的影響，需要采用多種環(huán)境監(jiān)測(cè)方法。常用的環(huán)境監(jiān)測(cè)方法包括以下幾點(diǎn)。（1）水質(zhì)監(jiān)測(cè)。通過采集水樣進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)，檢測(cè)水體中的懸浮物、溶解氧、pH值、重金屬等指標(biāo)，評(píng)估特長(zhǎng)隧道爆破對(duì)水體的污染程度。（2）大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)。通過設(shè)置大氣監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，連續(xù)監(jiān)測(cè)大氣中的懸浮顆粒物、有害氣體、噪聲等指標(biāo)，評(píng)估特長(zhǎng)隧道爆破對(duì)大氣環(huán)境的影響[7]。（3）土壤監(jiān)測(cè)。采集土壤樣品，分析土壤中的重金屬、有機(jī)化合物、pH值等指標(biāo)，評(píng)估特長(zhǎng)隧道爆破對(duì)土壤的污染情況。（4）生物監(jiān)測(cè)。通過生物指標(biāo)（如植物的葉片形態(tài)和葉綠素含量）監(jiān)測(cè)特長(zhǎng)隧道爆破對(duì)周圍生態(tài)系統(tǒng)的影響，評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過分析特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)在施工過程中對(duì)環(huán)境造成的振動(dòng)、噪聲、粉塵和水體污染等問題，提出了一系列綠色施工的措施與方法，包括優(yōu)化爆破參數(shù)與控制、粉塵與氣體排放治理、水環(huán)境污染防治等方面的技術(shù)手段，旨在降低特長(zhǎng)隧道爆破對(duì)環(huán)境的影響。同時(shí)，通過環(huán)境評(píng)估與監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)特長(zhǎng)隧道爆破過程中環(huán)境的全面監(jiān)控與管理。相關(guān)領(lǐng)域人員在未來應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)的綠色施工與環(huán)境保護(hù)理論與實(shí)踐研究，以更好地推動(dòng)特長(zhǎng)隧道爆破技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

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