談隧道綠色施工管理

閻亮 余浩 任耀譜

(北京建達道橋咨詢有限公司，北京 100015)

0 引言

隧道建設在全國交通建設中占據了較大的比例，為了貫徹落實節約資源和保護環境的國家政策，隧道施工作為資源消耗量大、環境影響較為嚴重的工程，應全面實施綠色施工。以下對隧道施工過程中洞內、洞外普遍存在的非綠色施工因素做了分析說明，并結合具有代表性的工程案例提出相應的綠色施工技術和管理措施，對具有類似問題的工程施工具有一定的借鑒性和參考性。

1 綠色及非綠色施工的定義

綠色施工是指工程建設中，在保證質量、安全等基本要求的前提下，通過科學管理和技術進步，最大限度地節約資源與減少對環境負面影響的施工活動，實現四節一環保(節能、節地、節水、節材和環境保護)。

非綠色因素是指在工程建設過程中造成或可能造成不利環境影響的施工活動，主要表現為施工活動的影響或潛在影響有悖“四節一保”理念，造成環境的破壞，材料及能源的浪費。

2 施工階段非綠色因素分析及控制對策

在隧道施工過程中各個環節都會產生污染環境的物質，如鉆眼過程中會浪費大量水資源，爆破會產生巨響及沖擊波，隨之而來的還有大量煙塵及有毒氣體，噴射混凝土時會生成大量細小混凝土顆粒，工人生活區會產生大量污水等。

2.1 洞外施工

洞外施工過程中產生的主要非綠色因素有大氣污染、水污染及固體垃圾污染。

2.1.1 大氣污染

揚塵是隧道洞外施工過程中造成大氣污染的主要因素。它具體表現為以下幾個方面:混凝土在攪拌過程中產生的揚塵，由于地面裸露而產生的風沙及易生塵埃物料的運輸和存放產生的揚塵。

針對以上幾種非綠色因素，應采取下列的控制措施:

1)封閉施工現場攪拌站，使用密封的散裝水泥;2)對于施工現場的裸露地面，采取及時的地面硬化處理，包括施工便道;對于生活區，除了地面硬化，部分地區進行綠化;3)袋裝水泥、各種外加劑及砂石料在運輸及存放過程中易產生塵埃。要求運送單位在運輸過程中一定將其覆蓋;存放過程中搭建高標準的水泥、外加劑倉庫及半封閉的砂石料料場;4)建立有專人負責的定期灑水清掃制度。

2.1.2 水污染

隧道洞外施工過程中產生水污染的因素有生活、施工產生的廢水、污水未進行達標處理就排放及由于棄渣對附近河道水的污染。

針對不同的水污染形式，分別采取以下處理措施:

1)嚴格執行國家頒布的《污水綜合排放標準》;2)食堂設置有效的隔油池，派專人負責定期掏油。食堂制作間、淋浴間及盥洗設施的下水管線與污水管線連接，保證排水通暢;生活區建造化糞池等;3)針對隧道棄渣對河道水的影響，采取相應的處理措施。見工程案例1。

工程案例1:

山西五盂高速公路佛嶺隧道棄渣場位于盂縣梁家寨鄉的駱駝道村和長一鋪村，中間橫跨清水河，棄渣場下游分布長一鋪、椿樹底等行政村，當地村民世世代代靠該河生活、生產。在棄渣場選址問題上項目部經過多方面選址、對比，制定如下措施:

1)雨季施工排水方案。為保證雨季來臨時河流通暢，并確保滿足泄洪要求，根據當地十年一遇洪水最高水位及最大流量在山腳下按照一定的縱坡挖溝并埋設直徑1 m(內徑)水泥管數排，水泥管周圍先用較大石塊填充，上面再覆蓋隧道石渣，以保證河水在任何時候都可順利通過水泥管流向下游，見圖1。

圖1 棄渣場水泥管埋設圖

2)防止棄渣污染河水的措施。為了防止棄渣污染河水特制定如下措施:項目部在水泥管端(迎水面)棄渣邊緣自下而上砌筑擋土墻，擋土墻外水泥管加長，確保與渣土拉開10 m以上的距離，以防止渣土落入水泥管里，對河水造成污染，見圖2。

圖2 棄渣場擋土墻示意圖

3)竣工后棄渣場頂面將回填種植土，再造可利用耕地數十畝。

此案例對于棄渣場處于河道位置的工程項目，具有一定的指導與借鑒意義。

2.1.3 垃圾處理

隧道施工過程中生產的垃圾主要為現場施工人員的生活垃圾及在施工過程中產生的建筑垃圾。

對于生活垃圾及建筑垃圾的處理，分別采用以下措施:

1)對于生活垃圾的處理，通過購買一定數量的大垃圾筒擺放在生活區人員集中位置，制定各種規章制度，對于亂扔垃圾的人員進行懲罰。2)通過調整原材料進場型號等方法，使得原材料在加工過程中全部消耗利用，從而達到減少甚至根本不產生建筑垃圾的目的。例如施工中所用的型鋼拱架整環長度為18 m，而市場上的工字鋼只有9 m和12 m兩種長度，根據尺寸需要，選擇9 m長的工字鋼作為原材，而不選用12 m的，這樣既避免了廢料的產生，又節省了成本。3)對施工過程中產生的垃圾有選擇性的回收利用，既保護環境，又節約資源。

2.2 洞內施工

洞內施工過程中產生的主要非綠色因素有空氣污染、水污染及浪費。

2.2.1 空氣污染

爆破作業產生大量粉塵，大型機械設備內燃機產生的有害氣體，噴混凝土施工產生的細小混凝土顆粒、鉆眼巖塵及自卸車來回跑動，造成地面塵土飛揚，隧道洞內空氣污濁，能見度小。

針對上述情況，施工現場可以采取以下措施:

1)通過嚴格計算，確定切實可行的通風方案，及時將洞內粉塵及有害氣體排出洞外;見工程案例2。

工程案例2:

以山西五盂高速佛嶺隧道2號斜井為例，斜井長度1 550 m，斷面為8 m寬×6.8 m高。斜井施工完后轉入正洞左、右洞施工。施工采用鉆爆法開挖，無軌運輸出碴。

通風方式采用2臺大功率通風機(75 kW×4)將新鮮空氣分別壓送到兩個掌子面，然后將廢氣從里往外擠出。為了加速隧道內污濁空氣往洞內外流動，在斜井與主洞連接處安裝一臺30 kW射流通風機，然后往洞口方向每間隔800 m設置一臺30 kW射流風機往外吹風，見圖3。

圖3 通風示意圖（單位：m）

2)運用有效的降塵手段，制定科學的降塵方案;見工程案例3，案例4。

工程案例3:

山西陽五高速一期工程維社隧道爆破采用水壓爆破，炮眼裝藥完畢后，在炮眼口塞入事先做好的水袋。起爆后裝滿水的水袋被炸開，由于受沖擊波的巨大影響，流出的水瞬間變成水霧分散開來，對于爆破產生的粉塵起到了較好的降塵效果，見圖4。

圖4 水壓爆破施工示意圖

工程案例4:

山西五盂高速佛嶺隧道施工防塵采用水幕降塵和個人帶防塵口罩相結合，在距掌子面30 m外邊墻兩側各放一臺水幕降塵器，爆破前10 min打開閥門，放炮30 min后關閉，見圖5。

圖5 水幕降塵施工示意圖

3)派專人負責隧道路面灑水工作。

2.2.2 水污染及浪費

現場經簡單處理后能再次利用的水體直接排放，輸水管線存在滲漏及閥門損壞未及時修理等現象是目前隧道洞內施工過程中存在的水資源利用的非綠色因素。

針對上述情況，施工現場可以采取以下措施:

1)隧道工程開挖施工產生的廢水，采取分部匯集，集中處理、排放的排水方式。各施工作業面(如隧道開挖掌子面)均設臨時集水坑，匯集施工作業面的廢水，根據水量大小用小口徑潛水泵排至就近的集水坑或集水井內，通過過濾裝置，盡量回收利用，做到多次循環，一水多用。

2)采用節水型器具，并制定保養、維修制度。

3 目前存在的不足

1)貫徹落實不到位。例如生活垃圾亂丟的現象還時有發生;由于成本較大，對于采用移動破碎站處理建筑垃圾的想法還停留在方案階段;浪費水問題還較嚴重等。

2)對于個別非綠色因素沒有特別好的應對措施時，見工程案例5。

工程案例5:

山西307復線工程巨城隧道進口掘進采用鉆爆法，由于爆破施工產生的強烈震動和巨響對附近居民造成了一定影響，出現了村民阻工的現象。盡管項目部采取了各種措施以最大限度的降低爆破影響，如在洞外掛雙層隔音簾子，洞內由原本的每循環進尺3 m改為每循環進尺1 m，盡量少裝炸藥等，但始終效果不佳，阻工問題持續較長時間。

4 結語

實施綠色施工絕不能只著眼于施工單位單方面的處理措施，而應該放眼于整個系統，站在全局的高度，審視整個工程施工過程。這就要求系統的各個部門共同合作，各個環節密不可分，各種機制相互促進，充分發揮其整體效能。在隧道施工中推行綠色施工，除了以上措施外，還需要項目的各利益相關方的積極參與，認真地把握住從設計到施工、從臨建到竣工、從材料的選擇到建設的全過程，認真執行綠色施工過程控制程序，確保各個環節均達到綠色施工的要求。

［1］ 關寶樹.隧道工程施工要點集［M］.北京：人民交通出版社，2002.

［2］ E.Hoek，E.T.Brown.巖石地下工程［M］.連志井，田良燦，王維德，譯.北京：冶金工業出版社，1986.

［3］ 馮衛星.鐵路隧道設計［M］.成都：西南交通大學出版社，1998.

［4］ 劉 斌.地下工程特殊施工［M］.北京：冶金工業出版社，1994.

［5］ 陶 恩.隧道掘進中的一些經驗［J］.金 鑫，譯.隧道譯叢，1975(12)：52-55.