特长隧道爆破技术的绿色施工与环境保护

靳西洋

摘 要： 以“特长隧道爆破技术的绿色施工与环境保护”为题，探讨了特长隧道爆破技术在施工过程中对环境的影响及其绿色施工与环境保护的措施。介绍了特长隧道爆破技术的背景和发展现状，并分析了特长隧道爆破对地质环境、空气环境和水环境的影响，重点讨论了振动与噪声、粉尘排放和水体污染的问题。提出了绿色施工措施，包括优化爆破参数与控制、粉尘与气体排放治理、水环境污染防治等方面的技术手段和方法。通过本文的分析，旨在探索一种符合可持续发展理念的施工模式，以减少对环境的不良影响。

关键词： 特长隧道爆破技术 绿色施工 环境保护 检测方法

中图分类号： U455文献标识码： A文章编号： 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

特长隧道爆破作为一项重要的隧道施工技术，在提高工程进度和经济效益的同时，也对周边环境产生了一定的影响。大量的振动、噪声、粉尘以及水体污染成为了特长隧道爆破施工中需要解决的问题。因此，本文将以特长隧道爆破技术的绿色施工措施与环境保护方法为主要内容展开深入研究。

1 特长隧道爆破技术概述

1.1 特长隧道爆破技术

特长隧道爆破技术是一种应用于特殊隧道工程的爆破技术，旨在提高施工效率和降低成本。随着城市建设的不断发展和交通运输的需求增加，特长隧道爆破技术得到了广泛的应用。特长隧道爆破技术的发展经历了多年的实践探索和技术创新。随着科学技术的进步和工程需求的不断增加，特长隧道爆破技术在设计理论、施工方法和爆破装置等方面得到了快速发展[1]。

1.2 特长隧道爆破技术的分类

特长隧道爆破技术根据不同的爆破目标和施工环境可以分为几个常见的类型。

1.2.1 控制爆破

控制爆破技术主要应用于邻近建筑物或敏感设施附近的隧道工程。该技术通过精确的爆破参数设计和动态监测，控制爆破振动和噪声的产生，以减少对周围环境的影响。

1.2.2 预裂爆破

预裂爆破技术主要用于建筑物基础、围岩条件较差的隧道工程。通过在预定位置进行预裂孔爆破，可以控制裂隙的形成和扩展，从而减少震动和坍塌的风险。

1.2.3 锚杆爆破

锚杆爆破技术主要用于隧道工程中的支护施工，通过在锚杆孔内引爆炸药，实现锚杆与围岩的紧密结合。这种技术能够提高锚杆的抗拉强度和整体稳定性，有效保护隧道结构的安全[2]。

1.3 特长隧道爆破技术的特点与优势

特长隧道爆破技术的主要特点与优势包括施工效率高、成本低、灵活性强和施工周期短等。使用爆破技术可以大大提高隧道工程的开挖速度和施工效率，从而减少人力和物力资源的消耗。此外，特长隧道爆破技术还具有灵活性强的特点，可以根据具体工程需求进行调整和优化，以满足不同工程的实际要求。通过合理的爆破方案设计和施工管理，能够在较短的时间内完成隧道工程，进一步缩短施工周期。

2 特长隧道爆破技术的环境影响

2.1 震动与噪声

特长隧道爆破技术在施工过程中会产生震动和噪声，并对周围环境造成一定的影响。

2.1.1 震动

在特长隧道爆破中，当爆炸发生时，能量以冲击波的形式释放，并通过岩体的传导途径传播，导致周围地面和建筑物等结构发生震动。震动的传播特性主要取决于岩体的物理特性和地质结构。固体岩体是一个具有一定刚性特性的介质，能够传播冲击波。在传播过程中，震动的振幅和频率会逐渐减小，同时传播路径上的反射、透射和折射等现象也会影响到震动的强度和传播方向。

2.1.2 噪声

噪声是由爆炸引起的气体振动产生的声波，其产生机理与炸药的爆炸过程密切相关。当炸药爆炸时，瞬间释放的巨大能量会导致周围气体快速膨胀并产生冲击波，这种冲击波会通过空气传播成为声波。噪声的传播规律与普通声波传播相似，取决于环境中的声学特性和地形地貌等因素。声波在传播过程中受到衰减、反射、透射和散射等影响，传播距离越远，噪声的强度越小[3]。

2.2 粉尘与气体排放

2.2.1 粉尘

特长隧道爆破过程中，炸药爆炸会产生大量的颗粒状物质，形成粉尘。这些粉尘主要由岩屑、矿物颗粒和炸药残留物等组成，具有较大的表面积和活性。粉尘会通过空气悬浮态传播，对环境和人体健康都可能造成危害。粉尘污染会给周围环境带来直接的影响，如降低空气质量、覆盖表面、损害植被等。在居民区附近进行爆破作业时，粉尘会进入室内，对居民的日常生活造成不便。此外，粉尘中的有害物质如重金属、挥发性有机化合物等，还可能对环境和生态系统产生长期影响。

2.2.2 气体排放

特长隧道爆破过程中，爆炸释放的能量会导致炸药中的化学物质发生化学反应，产生大量气体。这些气体包括惰性气体（如氮气）、有害气体（如硫化物、氮氧化物、一氧化碳等）以及炸药残留物中的挥发性有机物等。这些排放的气体对环境和人体健康都具有潜在危害。其中，硫化物和氮氧化物是主要的大气污染物之一，会导致酸雨的形成并损害植被和水体。一氧化碳则是一种有毒气体，对人体呼吸系统和心血管系统有明显的损害作用。挥发性有机物则可能对大气臭氧层造成破坏，并可能具有致癌的风险。

2.3 水环境污染

特长隧道爆破对水体的影响主要体现在以下几个方面。

2.3.1 水体受到震动影响

隧道爆破会产生强烈的震动，这些震动可能会影响周围地下水的流动和水位，进而影响地下水的供给和生态系统的平衡。此外，强烈的震动还可能导致附近地下水源的井水变浑浊，甚至造成井水断流。

2.3.2 水土流失

爆破作业时，爆炸能量释放会导致地表土壤破碎和移动，进而引发水土流失。被剥离的土壤和岩石颗粒会被雨水冲刷到水体中，导致水体混浊，破坏水生生物的栖息环境，甚至造成河道淤积和泥沙堆积[4]。

3 特长隧道爆破技术的绿色施工措施

特长隧道爆破技术的振动与噪声控制措施主要包括爆破参数优化与控制。通过优化设计参数，引入先进的技术手段，可以减少环境污染和生态破坏，实现绿色、可持续的施工。

3.1 优化爆破设计参数

合理选择爆破药剂种类和用量，优化装药方式和布置方案，以最大程度减少能量释放对周围环境的影响。例如：采用低爆速药剂和分段爆破等技术，可以减少震动和冲击力，降低地表和结构物的损坏风险。

3.2 控制爆破振动与噪声的技术手段

采用先进的爆破震动监测系统，实时监测和记录爆破振动参数，并根据监测结果及时调整爆破参数，确保振动速度和峰值加速度在安全范围内[5]。此外，采用缓冲材料、隔音屏障和振动吸收器等技术手段，可以有效减少爆破振动和噪声对周围环境和人员的影响。

3.3 应用先进的爆破技术

通过采用无声爆破、水凝胶炸药和液体炸药等先进技术，可以降低爆破过程中产生的噪声和气体污染。无声爆破技术通过降低爆炸冲击波的震动和噪声来减少环境影响；水凝胶炸药和液体炸药具有较低的爆速和爆压，能够减少能量释放对周围环境的影响[6]。

3.4 加强环境监测与管控

在特长隧道爆破施工过程中，需要建立完善的环境监测体系，实时监测空气质量、振动和噪声等参数，并根据监测结果采取相应的管控措施。同时，加强安全意识教育和培训，提高施工人员环保意识和责任感，确保施工过程中的环境保护。

4 特长隧道爆破技术的环境评估与监测

4.1 环境评估的目的与意义

特长隧道爆破技术在施工过程中可能对周围环境造成一定程度的影响，包括土壤、水体、空气质量等方面。因此，进行环境评估的主要目的是评估和预测施工活动对环境质量的影响，为保护环境和控制污染提供科学依据。环境评估的重要意义包括以下几点。（1）指导施工方案制订：通过环境评估可以了解施工活动对环境质量的潜在影响，从而为制订合理的施工方案提供参考，减少环境污染的风险。（2）防范环境风险。环境评估可以帮助发现并预测潜在的环境风险，并提供相应的预防和控制措施，从而减少环境事故的发生。（3）保护生态系统健康。通过环境评估可以及时发现施工活动对生态系统的破坏和损害，为保护生态系统的健康提供指导和管理措施。

4.2 特长隧道爆破过程中的环境监测方法

为了全面了解特长隧道爆破施工对环境的影响，需要采用多种环境监测方法。常用的环境监测方法包括以下几点。（1）水质监测。通过采集水样进行水质监测，检测水体中的悬浮物、溶解氧、pH值、重金属等指标，评估特长隧道爆破对水体的污染程度。（2）大气环境监测。通过设置大气监测站点，连续监测大气中的悬浮颗粒物、有害气体、噪声等指标，评估特长隧道爆破对大气环境的影响[7]。（3）土壤监测。采集土壤样品，分析土壤中的重金属、有机化合物、pH值等指标，评估特长隧道爆破对土壤的污染情况。（4）生物监测。通过生物指标（如植物的叶片形态和叶绿素含量）监测特长隧道爆破对周围生态系统的影响，评估生态系统的健康状况。

5 结语

本文通过分析特长隧道爆破技术在施工过程中对环境造成的振动、噪声、粉尘和水体污染等问题，提出了一系列绿色施工的措施与方法，包括优化爆破参数与控制、粉尘与气体排放治理、水环境污染防治等方面的技术手段，旨在降低特长隧道爆破对环境的影响。同时，通过环境评估与监测，实现对特长隧道爆破过程中环境的全面监控与管理。相关领域人员在未来应当进一步加强对特长隧道爆破技术的绿色施工与环境保护理论与实践研究，以更好地推动特长隧道爆破技术的可持续发展。

参考文献

[1]贾海龙，张文新.环保、震区隧道“零开挖”进洞施工技术探讨[J].国防交通工程与技术，2016，14（2）：71-74.

[2]谭嘉洲.高铁隧道水压爆破施工技术应用[J].绿色环保建材，2020（1）：144-145.

[3]蔡宝卷，沙友德.蓝商高速路崖底连拱隧道光面爆破与临时支护施工技术[J].工程爆破，2009，15（1）： 20-23，59.

[4]叶志宾，肖洋，余剑，等.基于双碳理念的非爆破震源HSP法地质预报技术与应用[J].现代隧道技术， 2022，59（z1）：135-142.

[5]崔长贵.聚能水压爆破技术在渝黔高速扩能项目应用分析[J].中国水能及电气化，2022（1）：21-26，33.

[6]刘建成.高速铁路隧道爆破施工环境影响控制技术研究[J].工程与建设，2022，36（2）：469-471，481.

[7]王涛.聚能水压光面爆破技术在隧道施工中的应用[J].四川建材，2019，45（4）：94-95，98.