特長隧道爆破技術的綠色施工與環境保護

靳西洋

摘 要： 以“特長隧道爆破技術的綠色施工與環境保護”為題，探討了特長隧道爆破技術在施工過程中對環境的影響及其綠色施工與環境保護的措施。介紹了特長隧道爆破技術的背景和發展現狀，并分析了特長隧道爆破對地質環境、空氣環境和水環境的影響，重點討論了振動與噪聲、粉塵排放和水體污染的問題。提出了綠色施工措施，包括優化爆破參數與控制、粉塵與氣體排放治理、水環境污染防治等方面的技術手段和方法。通過本文的分析，旨在探索一種符合可持續發展理念的施工模式，以減少對環境的不良影響。

關鍵詞： 特長隧道爆破技術 綠色施工 環境保護 檢測方法

中圖分類號： U455文獻標識碼： A文章編號： 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

特長隧道爆破作為一項重要的隧道施工技術，在提高工程進度和經濟效益的同時，也對周邊環境產生了一定的影響。大量的振動、噪聲、粉塵以及水體污染成為了特長隧道爆破施工中需要解決的問題。因此，本文將以特長隧道爆破技術的綠色施工措施與環境保護方法為主要內容展開深入研究。

1 特長隧道爆破技術概述

1.1 特長隧道爆破技術

特長隧道爆破技術是一種應用于特殊隧道工程的爆破技術，旨在提高施工效率和降低成本。隨著城市建設的不斷發展和交通運輸的需求增加，特長隧道爆破技術得到了廣泛的應用。特長隧道爆破技術的發展經歷了多年的實踐探索和技術創新。隨著科學技術的進步和工程需求的不斷增加，特長隧道爆破技術在設計理論、施工方法和爆破裝置等方面得到了快速發展[1]。

1.2 特長隧道爆破技術的分類

特長隧道爆破技術根據不同的爆破目標和施工環境可以分為幾個常見的類型。

1.2.1 控制爆破

控制爆破技術主要應用于鄰近建筑物或敏感設施附近的隧道工程。該技術通過精確的爆破參數設計和動態監測，控制爆破振動和噪聲的產生，以減少對周圍環境的影響。

1.2.2 預裂爆破

預裂爆破技術主要用于建筑物基礎、圍巖條件較差的隧道工程。通過在預定位置進行預裂孔爆破，可以控制裂隙的形成和擴展，從而減少震動和坍塌的風險。

1.2.3 錨桿爆破

錨桿爆破技術主要用于隧道工程中的支護施工，通過在錨桿孔內引爆炸藥，實現錨桿與圍巖的緊密結合。這種技術能夠提高錨桿的抗拉強度和整體穩定性，有效保護隧道結構的安全[2]。

1.3 特長隧道爆破技術的特點與優勢

特長隧道爆破技術的主要特點與優勢包括施工效率高、成本低、靈活性強和施工周期短等。使用爆破技術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，特長隧道爆破技術還具有靈活性強的特點，可以根據具體工程需求進行調整和優化，以滿足不同工程的實際要求。通過合理的爆破方案設計和施工管理，能夠在較短的時間內完成隧道工程，進一步縮短施工周期。

2 特長隧道爆破技術的環境影響

2.1 震動與噪聲

特長隧道爆破技術在施工過程中會產生震動和噪聲，并對周圍環境造成一定的影響。

2.1.1 震動

在特長隧道爆破中，當爆炸發生時，能量以沖擊波的形式釋放，并通過巖體的傳導途徑傳播，導致周圍地面和建筑物等結構發生震動。震動的傳播特性主要取決于巖體的物理特性和地質結構。固體巖體是一個具有一定剛性特性的介質，能夠傳播沖擊波。在傳播過程中，震動的振幅和頻率會逐漸減小，同時傳播路徑上的反射、透射和折射等現象也會影響到震動的強度和傳播方向。

2.1.2 噪聲

噪聲是由爆炸引起的氣體振動產生的聲波，其產生機理與炸藥的爆炸過程密切相關。當炸藥爆炸時，瞬間釋放的巨大能量會導致周圍氣體快速膨脹并產生沖擊波，這種沖擊波會通過空氣傳播成為聲波。噪聲的傳播規律與普通聲波傳播相似，取決于環境中的聲學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，噪聲的強度越小[3]。

2.2 粉塵與氣體排放

2.2.1 粉塵

特長隧道爆破過程中，炸藥爆炸會產生大量的顆粒狀物質，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。粉塵會通過空氣懸浮態傳播，對環境和人體健康都可能造成危害。粉塵污染會給周圍環境帶來直接的影響，如降低空氣質量、覆蓋表面、損害植被等。在居民區附近進行爆破作業時，粉塵會進入室內，對居民的日常生活造成不便。此外，粉塵中的有害物質如重金屬、揮發性有機化合物等，還可能對環境和生態系統產生長期影響。

2.2.2 氣體排放

特長隧道爆破過程中，爆炸釋放的能量會導致炸藥中的化學物質發生化學反應，產生大量氣體。這些氣體包括惰性氣體（如氮氣）、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性有機物等。這些排放的氣體對環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，會導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，對人體呼吸系統和心血管系統有明顯的損害作用。揮發性有機物則可能對大氣臭氧層造成破壞，并可能具有致癌的風險。

2.3 水環境污染

特長隧道爆破對水體的影響主要體現在以下幾個方面。

2.3.1 水體受到震動影響

隧道爆破會產生強烈的震動，這些震動可能會影響周圍地下水的流動和水位，進而影響地下水的供給和生態系統的平衡。此外，強烈的震動還可能導致附近地下水源的井水變渾濁，甚至造成井水斷流。

2.3.2 水土流失

爆破作業時，爆炸能量釋放會導致地表土壤破碎和移動，進而引發水土流失。被剝離的土壤和巖石顆粒會被雨水沖刷到水體中，導致水體混濁，破壞水生生物的棲息環境，甚至造成河道淤積和泥沙堆積[4]。

3 特長隧道爆破技術的綠色施工措施

特長隧道爆破技術的振動與噪聲控制措施主要包括爆破參數優化與控制。通過優化設計參數，引入先進的技術手段，可以減少環境污染和生態破壞，實現綠色、可持續的施工。

3.1 優化爆破設計參數

合理選擇爆破藥劑種類和用量，優化裝藥方式和布置方案，以最大程度減少能量釋放對周圍環境的影響。例如：采用低爆速藥劑和分段爆破等技術，可以減少震動和沖擊力，降低地表和結構物的損壞風險。

3.2 控制爆破振動與噪聲的技術手段

采用先進的爆破震動監測系統，實時監測和記錄爆破振動參數，并根據監測結果及時調整爆破參數，確保振動速度和峰值加速度在安全范圍內[5]。此外，采用緩沖材料、隔音屏障和振動吸收器等技術手段，可以有效減少爆破振動和噪聲對周圍環境和人員的影響。

3.3 應用先進的爆破技術

通過采用無聲爆破、水凝膠炸藥和液體炸藥等先進技術，可以降低爆破過程中產生的噪聲和氣體污染。無聲爆破技術通過降低爆炸沖擊波的震動和噪聲來減少環境影響；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周圍環境的影響[6]。

3.4 加強環境監測與管控

在特長隧道爆破施工過程中，需要建立完善的環境監測體系，實時監測空氣質量、振動和噪聲等參數，并根據監測結果采取相應的管控措施。同時，加強安全意識教育和培訓，提高施工人員環保意識和責任感，確保施工過程中的環境保護。

4 特長隧道爆破技術的環境評估與監測

4.1 環境評估的目的與意義

特長隧道爆破技術在施工過程中可能對周圍環境造成一定程度的影響，包括土壤、水體、空氣質量等方面。因此，進行環境評估的主要目的是評估和預測施工活動對環境質量的影響，為保護環境和控制污染提供科學依據。環境評估的重要意義包括以下幾點。（1）指導施工方案制訂：通過環境評估可以了解施工活動對環境質量的潛在影響，從而為制訂合理的施工方案提供參考，減少環境污染的風險。（2）防范環境風險。環境評估可以幫助發現并預測潛在的環境風險，并提供相應的預防和控制措施，從而減少環境事故的發生。（3）保護生態系統健康。通過環境評估可以及時發現施工活動對生態系統的破壞和損害，為保護生態系統的健康提供指導和管理措施。

4.2 特長隧道爆破過程中的環境監測方法

為了全面了解特長隧道爆破施工對環境的影響，需要采用多種環境監測方法。常用的環境監測方法包括以下幾點。（1）水質監測。通過采集水樣進行水質監測，檢測水體中的懸浮物、溶解氧、pH值、重金屬等指標，評估特長隧道爆破對水體的污染程度。（2）大氣環境監測。通過設置大氣監測站點，連續監測大氣中的懸浮顆粒物、有害氣體、噪聲等指標，評估特長隧道爆破對大氣環境的影響[7]。（3）土壤監測。采集土壤樣品，分析土壤中的重金屬、有機化合物、pH值等指標，評估特長隧道爆破對土壤的污染情況。（4）生物監測。通過生物指標（如植物的葉片形態和葉綠素含量）監測特長隧道爆破對周圍生態系統的影響，評估生態系統的健康狀況。

5 結語

本文通過分析特長隧道爆破技術在施工過程中對環境造成的振動、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，包括優化爆破參數與控制、粉塵與氣體排放治理、水環境污染防治等方面的技術手段，旨在降低特長隧道爆破對環境的影響。同時，通過環境評估與監測，實現對特長隧道爆破過程中環境的全面監控與管理。相關領域人員在未來應當進一步加強對特長隧道爆破技術的綠色施工與環境保護理論與實踐研究，以更好地推動特長隧道爆破技術的可持續發展。

參考文獻

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