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摘 要:修建城市隧道是解决城市用地紧张、交通拥挤的有效办法,但隧道施工对环境和居民造成许多不良影响。本文主要就是通过分析城市隧道施工对环境和居民的主要影响因素,提出相应的防治措施。
关键词:城市隧道;隧道施工;环境影响;防治措施
中图分类号:U45文献标识码: A
引言
地下空间在21世纪的时候得到迅猛的发展和进步,在这个阶段,隧道的发展和建设逐渐成为重头戏。在地下工程中,隧道建设所占有的地位是尤为重要的,同时也要响应环保的号召。施工单位应该在根本上转变野外隧道施工的方法,与国家相关环境保护的法律规定相结合,对其施工工艺进行相应的健全和完善,采取相应的环境保护措施,从而使环境达到一定的标准,在此基础上,使城市隧道施工对环境和民生生活的影响和损害降到最低。
1、城市隧道施工环境影响分析
1.1、爆破震动对社会环境的影响
针对隧道建设,物质流动和交通也会更加便利,同时国民的经济发展和人民生活也会在很大程度上有所改善,在这些内容上,隧道的建设发挥着巨大的意义,但是隧道建设过程中所带来的影响也是很大的,例如,拆迁建筑物,居民再安置,出行和交通不便等等问题都会随之出现。在施工阶段,爆破震动对社会带来的影响和危害是最大的。
1.1.1、爆破震动对机器设备的影响
当爆破区域内存在机器制造设备,尤其是工业控制设备和精密仪器的时候,这些设备和仪器会受到爆破振动的巨大影响,无法正常运行和使用,更严重的还会使机器设备出现损坏的现象。通常情况下,在使用中的机器设备也有可能受到爆破振动的影响,在此基础上,最终生产出来的产品很有可能不合格不达标;而对于工业控制设备的主要影响表现在控制计算机的各种输入输出接口卡和扩展槽之间出现松动现象,导致信号的传送不够稳定。
1.1.2、爆破震动对地面建筑物的影响
爆破振动危害地面建筑物的主要表现就是爆破振动使建筑物在水平或者竖直方向发生振动,而只要爆破振动频率与建筑物本身所具有的频率相同或者基本上接近,那么最终所造成的后果是相当严重的。不过幸运的是,一般的爆破振动比较天然地震,振动频率高,通常在10~300之间,但是大多数一到二层结构的民用建筑物本身所具有的频率是在4~12之间,而高层建筑本身所具有的频率就会更低,所以,爆破振动与建筑物一起振动的可能性还是很小的,但是在微差爆破的时候,延时的准确时间要重点记录。
1.1.3、爆破震动对机器设备的影响
在爆破区域附近地面有工业机器控制设备与精密机械仪器的时候,地面爆破震动对这些仪器、设备会造成一定的影响以及破坏。在爆区的附近,尤其是现场使用的笔记本电脑与微型计算机,在爆破开始时应关闭、停止工作,否则爆破引起的震动可能会造成计算机里面的部件的损坏。
1.2、水污染
城市隧道工程施工产生的水污染源主要有3类: 一是施工场地出口处洗车所产生的污水;二是施工营地产生的生活污水;三是隧道内流出的已被污染的地下水,其水浑浊,含有泥沙和机械油污,化学注浆的药液进入地下水中也会对环境造成污染。
1.3、大气污染
1.3.1、噪声
通过某些机械的转动、撞击和摩擦会产生一定的噪音,长期处于这种噪音环境的人体,会使身体受到严重的危害,从而引发某些听觉和神经系统的疾病。根据相关统计,T140推土机摩擦所产生的噪音是比较大的,它的最大声级可以达到86dB(A),22型冲击式钻机最大声级可以达到87dB(A)。国家工业企业噪声卫生标准有所规定,工地噪声要小于85dB(A),最高也不能超过115dB(A)。
1.3.2、粉尘
因为打眼、放炮、装卸渣、车辆运输、混凝土拌和、喷射混凝土等作业,都会产生大量的无机粉尘,会对人体产生严重的危害。国家对此也有了较为明确的规定:空气中氧气的含量按照体积不能低于20%;粉尘最高允许浓度,每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘为2mg。
1.3.3、施工机械燃油产生的尾气
在施工期间,各种施工机械与车辆在行驶和作业的过程之中所排放的尾气中含有大量有害成分,隧道却又是一个相对密闭的空间,隧道内有害气体浓度过高,将对施工人员的安全产生影响,且这些有害气体最终进入空气或土壤中,势必对环境造成很大的危害。
2、城市隧道施工环境保护措施
2.1、优化爆破参数
(1)选择合理的爆破时差
实测充分的表明,在同一次爆破之中,同一质点的爆破震动速度的大小只与同时起爆的炸药量有关,在爆破设计中只要使用每段雷管的起爆时差足够大,使爆破震动波形不叠加,则爆破震动速度就只与最大段装药量有关,但如果起爆时差过大,进而就会严重的影响到爆破的最终效果。
(2)选择合理的钻爆参数和爆破方式
为了减少同段雷管的装药量,通常采用少装药、短进尺。同时为了保障爆破效果及减震的效果,隧道爆破的掏槽眼采用分层装药结构,周边眼采用不耦合装药、空气间隔装药和孔底為空气垫层的装药结构。
(3)选择合理的开挖方式
为了减少同段雷管的装药量,控制爆破规模,应采用台阶法施工。由于城市隧道多为浅埋,上半断面位移软弱,爆破所需装药量较少或可采用人工开挖,上半断面开挖后为下半断面爆破形成了有利的邻空面,有利于减震。
(4)选择合理的掏槽形式
实测充分的表明,掏槽使产生最大震速的部位,因此,应选择减震效果较好的锲性掏槽。
(5)加强爆破震动监测
爆破过程中,通过现场测试的若干组爆破震速及有关参数的回归求出K,m,n值,利用爆破震动强度公式进行微震动爆破设计。即:通过测得的,可求得每循环爆破的最大单段允许装药,通过测得的值,可求得每循环爆破的最大单段允许装药,即
通过测得的Vmax,K,m,n,R的值,可求得每循环爆破的最大单段允许装药Qmax,并随时根据结果来调整设计。为确保监测活动的独立性,监测应由具有爆破震动监测资质的第三方完成。
2.2、对施工噪声与振动采取的措施
(1)要明确隧道周围工程的地质构造,结合实际情况,将适当的爆破方法研制出来,对其实施全过程的测量,最终实现施工的爆破信息化。根据相关实验表明,比较瞬发爆破,其他条件相同的秒差爆破,它的噪音大约会降低1/3,而毫秒微差爆破噪声则是降低约1/2左右。(2)与工程实际情况相结合,研究和总结振动传播规律,对爆破作用实施更好的指导。(3)所使用的施工方法和机械必须没有过大的噪音。
2.3、防止水污染的对策
(1)当公共水域或者下水道排入污水的时候,在沉淀池、沉淀砂的基础上,将悬浮物质清除掉,如果呈碱性、酸性,那么就实施中和处理,存在于污水中的油污要让其漂浮上来,然后将其分离出去。(2)在进行化学注浆的时候,应该在选择药液上引起足够的重视,并且设置观测井,对其水质状况进行相应的观察和监测。
2.4、处理弃碴的主要对策
(1)对线路隧区路线横断面设计进行优化,最好使填挖可以达到基本稳定,同时使废渣数量减少。(2)工业原料最好可以使用现场的大量弃渣进行再利用或者改良形成的材料。通过开挖出岩石类别,如果是玄武岩,那么就可以作为路基的填料,粉碎石灰岩以后,可以作为混凝土的粗骨料,这样的话,不仅可以使弃渣得到了很好地处理,而且也使大量的原材料得到了有效地节约,从而使经济效益有更进一步的提升。
结束语
现代城市交通堵塞、环境污染、生态失控、基础设施不足等“城市综合症”严重阻碍着城市功能的正常发挥,影响着城市化的进展和社会经济的正常运行。因此,开发利用城市的地下空间,不仅是现代城市发展的必然趋势,也是治疗“城市综合症”和保障人类生存空间的需要。
参考文献
[1]姜德义,郑彦奎,任松,祝显浩,张传燕.城市隧道施工的环境影响分析及防治措施[J].江苏环境科技,2006,06:38-41.
[2]李鑫.城市隧道施工环境风险评估研究[D].重庆大学,2010.
[3]何平.论城市隧道施工环境影响的防治[J].公路交通科技(应用技术版),2013,06:239-241.
关键词:城市隧道;隧道施工;环境影响;防治措施
中图分类号:U45文献标识码: A
引言
地下空间在21世纪的时候得到迅猛的发展和进步,在这个阶段,隧道的发展和建设逐渐成为重头戏。在地下工程中,隧道建设所占有的地位是尤为重要的,同时也要响应环保的号召。施工单位应该在根本上转变野外隧道施工的方法,与国家相关环境保护的法律规定相结合,对其施工工艺进行相应的健全和完善,采取相应的环境保护措施,从而使环境达到一定的标准,在此基础上,使城市隧道施工对环境和民生生活的影响和损害降到最低。
1、城市隧道施工环境影响分析
1.1、爆破震动对社会环境的影响
针对隧道建设,物质流动和交通也会更加便利,同时国民的经济发展和人民生活也会在很大程度上有所改善,在这些内容上,隧道的建设发挥着巨大的意义,但是隧道建设过程中所带来的影响也是很大的,例如,拆迁建筑物,居民再安置,出行和交通不便等等问题都会随之出现。在施工阶段,爆破震动对社会带来的影响和危害是最大的。
1.1.1、爆破震动对机器设备的影响
当爆破区域内存在机器制造设备,尤其是工业控制设备和精密仪器的时候,这些设备和仪器会受到爆破振动的巨大影响,无法正常运行和使用,更严重的还会使机器设备出现损坏的现象。通常情况下,在使用中的机器设备也有可能受到爆破振动的影响,在此基础上,最终生产出来的产品很有可能不合格不达标;而对于工业控制设备的主要影响表现在控制计算机的各种输入输出接口卡和扩展槽之间出现松动现象,导致信号的传送不够稳定。
1.1.2、爆破震动对地面建筑物的影响
爆破振动危害地面建筑物的主要表现就是爆破振动使建筑物在水平或者竖直方向发生振动,而只要爆破振动频率与建筑物本身所具有的频率相同或者基本上接近,那么最终所造成的后果是相当严重的。不过幸运的是,一般的爆破振动比较天然地震,振动频率高,通常在10~300之间,但是大多数一到二层结构的民用建筑物本身所具有的频率是在4~12之间,而高层建筑本身所具有的频率就会更低,所以,爆破振动与建筑物一起振动的可能性还是很小的,但是在微差爆破的时候,延时的准确时间要重点记录。
1.1.3、爆破震动对机器设备的影响
在爆破区域附近地面有工业机器控制设备与精密机械仪器的时候,地面爆破震动对这些仪器、设备会造成一定的影响以及破坏。在爆区的附近,尤其是现场使用的笔记本电脑与微型计算机,在爆破开始时应关闭、停止工作,否则爆破引起的震动可能会造成计算机里面的部件的损坏。
1.2、水污染
城市隧道工程施工产生的水污染源主要有3类: 一是施工场地出口处洗车所产生的污水;二是施工营地产生的生活污水;三是隧道内流出的已被污染的地下水,其水浑浊,含有泥沙和机械油污,化学注浆的药液进入地下水中也会对环境造成污染。
1.3、大气污染
1.3.1、噪声
通过某些机械的转动、撞击和摩擦会产生一定的噪音,长期处于这种噪音环境的人体,会使身体受到严重的危害,从而引发某些听觉和神经系统的疾病。根据相关统计,T140推土机摩擦所产生的噪音是比较大的,它的最大声级可以达到86dB(A),22型冲击式钻机最大声级可以达到87dB(A)。国家工业企业噪声卫生标准有所规定,工地噪声要小于85dB(A),最高也不能超过115dB(A)。
1.3.2、粉尘
因为打眼、放炮、装卸渣、车辆运输、混凝土拌和、喷射混凝土等作业,都会产生大量的无机粉尘,会对人体产生严重的危害。国家对此也有了较为明确的规定:空气中氧气的含量按照体积不能低于20%;粉尘最高允许浓度,每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘为2mg。
1.3.3、施工机械燃油产生的尾气
在施工期间,各种施工机械与车辆在行驶和作业的过程之中所排放的尾气中含有大量有害成分,隧道却又是一个相对密闭的空间,隧道内有害气体浓度过高,将对施工人员的安全产生影响,且这些有害气体最终进入空气或土壤中,势必对环境造成很大的危害。
2、城市隧道施工环境保护措施
2.1、优化爆破参数
(1)选择合理的爆破时差
实测充分的表明,在同一次爆破之中,同一质点的爆破震动速度的大小只与同时起爆的炸药量有关,在爆破设计中只要使用每段雷管的起爆时差足够大,使爆破震动波形不叠加,则爆破震动速度就只与最大段装药量有关,但如果起爆时差过大,进而就会严重的影响到爆破的最终效果。
(2)选择合理的钻爆参数和爆破方式
为了减少同段雷管的装药量,通常采用少装药、短进尺。同时为了保障爆破效果及减震的效果,隧道爆破的掏槽眼采用分层装药结构,周边眼采用不耦合装药、空气间隔装药和孔底為空气垫层的装药结构。
(3)选择合理的开挖方式
为了减少同段雷管的装药量,控制爆破规模,应采用台阶法施工。由于城市隧道多为浅埋,上半断面位移软弱,爆破所需装药量较少或可采用人工开挖,上半断面开挖后为下半断面爆破形成了有利的邻空面,有利于减震。
(4)选择合理的掏槽形式
实测充分的表明,掏槽使产生最大震速的部位,因此,应选择减震效果较好的锲性掏槽。
(5)加强爆破震动监测
爆破过程中,通过现场测试的若干组爆破震速及有关参数的回归求出K,m,n值,利用爆破震动强度公式进行微震动爆破设计。即:通过测得的,可求得每循环爆破的最大单段允许装药,通过测得的值,可求得每循环爆破的最大单段允许装药,即
通过测得的Vmax,K,m,n,R的值,可求得每循环爆破的最大单段允许装药Qmax,并随时根据结果来调整设计。为确保监测活动的独立性,监测应由具有爆破震动监测资质的第三方完成。
2.2、对施工噪声与振动采取的措施
(1)要明确隧道周围工程的地质构造,结合实际情况,将适当的爆破方法研制出来,对其实施全过程的测量,最终实现施工的爆破信息化。根据相关实验表明,比较瞬发爆破,其他条件相同的秒差爆破,它的噪音大约会降低1/3,而毫秒微差爆破噪声则是降低约1/2左右。(2)与工程实际情况相结合,研究和总结振动传播规律,对爆破作用实施更好的指导。(3)所使用的施工方法和机械必须没有过大的噪音。
2.3、防止水污染的对策
(1)当公共水域或者下水道排入污水的时候,在沉淀池、沉淀砂的基础上,将悬浮物质清除掉,如果呈碱性、酸性,那么就实施中和处理,存在于污水中的油污要让其漂浮上来,然后将其分离出去。(2)在进行化学注浆的时候,应该在选择药液上引起足够的重视,并且设置观测井,对其水质状况进行相应的观察和监测。
2.4、处理弃碴的主要对策
(1)对线路隧区路线横断面设计进行优化,最好使填挖可以达到基本稳定,同时使废渣数量减少。(2)工业原料最好可以使用现场的大量弃渣进行再利用或者改良形成的材料。通过开挖出岩石类别,如果是玄武岩,那么就可以作为路基的填料,粉碎石灰岩以后,可以作为混凝土的粗骨料,这样的话,不仅可以使弃渣得到了很好地处理,而且也使大量的原材料得到了有效地节约,从而使经济效益有更进一步的提升。
结束语
现代城市交通堵塞、环境污染、生态失控、基础设施不足等“城市综合症”严重阻碍着城市功能的正常发挥,影响着城市化的进展和社会经济的正常运行。因此,开发利用城市的地下空间,不仅是现代城市发展的必然趋势,也是治疗“城市综合症”和保障人类生存空间的需要。
参考文献
[1]姜德义,郑彦奎,任松,祝显浩,张传燕.城市隧道施工的环境影响分析及防治措施[J].江苏环境科技,2006,06:38-41.
[2]李鑫.城市隧道施工环境风险评估研究[D].重庆大学,2010.
[3]何平.论城市隧道施工环境影响的防治[J].公路交通科技(应用技术版),2013,06:239-241.