隧道礦山法施工過程中噪音控制

康曉平+施雄元

摘 要：隧道工程中會因施工工法原因產(chǎn)生極大噪聲。在城市軌道交通施工環(huán)境下，能夠良好地控制噪聲對周邊環(huán)境的影響，對城市軌道交通工程施工工作的順利開展有極大地幫助。本文結(jié)合工程實踐，探討了城市軌道交通礦山法隧道施工過程中的噪聲控制，并針對隧道施工過程中噪音源的產(chǎn)生，提出對噪音控制的辦法。

關(guān)鍵詞：隧道施工；噪聲強度；噪聲治理

中圖分類號：U455 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）09-0143-02

1 工程概況和特點

1.1 工程概況

深圳市城市軌道交通2號線三期工程主體工程2131標段正線長約3.82km（右線計），全線地下穿越，線路由新秀站站后折返線（2號線二期）末端引入，下穿貓窩山、羅沙公路、塘排山后右轉(zhuǎn)向國威路下敷設(shè)至設(shè)計終點蓮塘站，與8號線一期相接。

蓮塘口岸站至仙湖路站區(qū)間隧道下穿塘排山，隧道最大埋深約140m，線路平曲線最小半徑500m，左右線中心間距10.0m～14.2m；穿越地層中、微風化石英砂巖層。隧道設(shè)置施工斜井一處（長度351m）。本區(qū)間擬采用礦山法施工（長度1319.150m）和盾構(gòu)法施工（長度440m），施工斜井采用礦山法施工。

1.2 特點

目前斜井掘進施工采用炮機破碎巖層，再把渣土外運。斜井圍巖為Ⅳ級圍巖，圍巖強度較大，使用炮機難以破碎，斜井施工過程中產(chǎn)生極大噪音，對施工現(xiàn)場旁邊的廣嶺小區(qū)住戶的生活造成不便，嚴重影響旁邊廣嶺小區(qū)住戶的生活及休息，這對斜井的外部協(xié)調(diào)帶來壓力并影響現(xiàn)場進度。根據(jù)現(xiàn)行國家標準《聲環(huán)境質(zhì)量標準》，廣嶺小區(qū)屬于1類環(huán)境，晝間環(huán)境噪聲值為55分貝，夜間噪聲值為45分貝。

斜井施工產(chǎn)生的噪音屬于施工噪聲，具有普遍性、突發(fā)性、非永久性特點的特點，還具有強度大且持續(xù)時間集中、技術(shù)強制性強、噪聲控制難度大等特點[1]。

（1）施工噪聲：包括鉆孔、爆破、挖掘、裝碴運輸作業(yè)所產(chǎn)生的巨大聲響；

（2）機械噪聲：包括內(nèi)燃機械和電動機械運轉(zhuǎn)提供施工用動力所發(fā)出的聲響；

（3）交通噪聲：包括出人洞內(nèi)的各種車輛、爬行機械以及行人所產(chǎn)生的聲響；

（4）磨擦噪聲：包括機械（具）與圍巖之間、設(shè)備相互配合之間、機械本身摩擦以及勞動工具與作業(yè)對象之間磨擦所產(chǎn)生的聲響；

（5）人為噪聲：錘打敲擊、高音喇叭、多人喧鬧產(chǎn)生的聲響。

按照聲源的不同，上述噪聲又可分為兩大類：一是氣體振動所產(chǎn)生的，如軸流風機等；二是固體振動所產(chǎn)生的，如鑿巖機等。

2 噪音控制分析

噪聲控制分為三類：（1）從聲源處控制，包括設(shè)備潤滑及減少震動、控制人群減少喧嘩、少用高音喇叭等；（2）從聲音傳播途徑對噪聲進行阻隔，主要使用聲屏障、隔音罩、吸音棚、制作工廠等；（3）受音者或受音器官的噪音防護，如耳塞等。

就斜井目前施工工藝，施工隊伍在隧道中采用炮機對隧道掌子面進行開挖施工。炮機對掌子面的巖石開挖過程產(chǎn)生的噪聲屬于施工噪聲和機械噪聲，從聲源處無法控制和消減噪聲；對受音者或受音器官進行噪音防護，即在小區(qū)樓房安裝隔音窗或其他方式進行降噪，需要大量資源投入，且容易因各種原因失效?？紤]采用從聲音傳播途徑進行隔斷，即設(shè)置隔音屏障對噪音進行控制。

3 試驗

為了解在施工過程中，隧道施工產(chǎn)生的噪音強度，在場地中設(shè)置控制點測量噪音強度。使用噪聲檢測儀對工點的以下部位進行噪聲強度檢測，分析周圍環(huán)境變化對噪音強度的影響。噪音檢測儀器為德國SAUTER聲音強度測量儀SU130環(huán)境測量儀器，能測試目標環(huán)境的噪音強度。在斜井施工現(xiàn)場設(shè)置6個點，分別為D1、D2、L1、L2、S1、S2。其中D1、D2為洞門設(shè)置的兩點；L1、L2為洞門向洗車槽方向道路上的點；S1、S2為生活區(qū)的測試點。

在隧道施工時在測試點對隧道施工產(chǎn)生的噪聲進行測量，測量結(jié)果如表1。

通過對噪聲的檢測，并收集噪聲強度數(shù)據(jù)，得出以上數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析得出以下結(jié)論：（1）在洞門的噪聲最大，在D1點噪聲強度達到86.3分貝，但在D2點噪聲強度為79.3分貝。這說明噪聲在隧道洞內(nèi)相對集中，使噪聲強度在一定范圍內(nèi)疊加，而在洞口處聲音向四周擴散傳播，噪聲強度減弱；（2）在對著洞門的道路噪聲強度基本不變，L1、L2點的噪聲強度都為65.5分貝。這說明噪聲在開闊地帶噪聲強度衰減程度低；（3）靠近生活區(qū)的過道中測得數(shù)據(jù)為S1點噪聲強度為67.3分貝，在S2點處噪聲強度為61.3分貝。除S2點比S1點更遠離洞口范圍的原因外，兩點間的住宿房在一定程度上減小了噪聲的強度。通過設(shè)置障礙使噪聲強度降低，是進行噪聲控制的好方法。能有效地減少噪聲對周邊環(huán)境的影響；（4）在施工時使用的排風機主要產(chǎn)生較低頻率的聲音，在洞口如D1、D2點排風機的聲音強度為82dB、79dB，但在遠離洞口范圍的L1、L2、S1、S2排風機的噪聲強度則大大降低，尤其在有遮擋物的S1、S2。洞口排風機自帶有隔音裝置，能在一定程度上降低噪音；（5）東湖公園工點的人工噪音主要因工點工人敲擊或使用電鉆等工具工作時產(chǎn)生，因此人工噪音的發(fā)生源為工點加工廠。同理，工點因鋼材加工而產(chǎn)出的噪音主要在工點鋼材加工廠。

則噪聲強度隨聲源到測試點距離增加而降低，當兩個測試點到聲源的距離相差一倍時，噪聲強度相差6分貝（dB）。噪聲在洞口向周圍傳播時強度會降低。在距聲源100m處，噪聲強度將降低40dB。據(jù)測量距離顯示，廣嶺家園到斜井洞口距離100m以上，按照理論計算，廣嶺家園的噪音強度為42dB，對住戶不會造成影響。在進行實際測試時，晝間廣嶺家園的噪聲強度為54.2dB，夜間為43.4dB，符合國家《聲環(huán)境質(zhì)量標準》的要求，不會對住宅區(qū)住戶造成影響。

4 控制措施

通過對施工中隧道噪音強度的測量和噪音源的分析，發(fā)現(xiàn)斜井工點的噪音源主要有兩個：以斜井掌子面施工為主的因隧道施工產(chǎn)生的，主要為施工噪音和機械噪音；由于現(xiàn)場鋼材加工和混凝土攪拌等原料加工工廠產(chǎn)生的，主要為人為噪音。另外施工現(xiàn)場存在斜井出渣土時的交通噪音，發(fā)生突然，噪音強度大。施工過程的噪音措施如下：（1）改進施工工藝，如把炮機開挖改為爆破施工等工藝；（2）減少人工噪音的產(chǎn)生，如禁止工人大聲喧嘩；（3）在施工工地面向居民住宅區(qū)一面設(shè)置吸音屏障，阻擋噪音對住宅區(qū)形成污染；（4）施工人員應(yīng)掌握噪聲傳遞規(guī)律，避免長時間強噪聲干擾，遠離超強噪聲；（5）加強設(shè)備維修，定時保養(yǎng)潤滑，減少松曠磨擦和過大振動，以免引起噪聲。

5 結(jié)語

通過對施工中隧道噪音污染的治理，以及對相關(guān)吸音、隔音材料的測試及選擇，可以得到以下結(jié)論：（1）隧道施工中，在遇到強度較高的圍巖時，施工過程中不可避免地會產(chǎn)生強度大，持續(xù)時間短，發(fā)生突然的噪音污染；在很多情況下對周圍環(huán)境造成不良影響。（2）在隧道施工過程中，隔音材料及吸音材料在噪音治理方面都有顯著成效，由于兩者的降噪機理不同，需要用在不同方面，因地制宜地選擇合適的方法對不同成因的噪音污染進行治理。

參考文獻

[1]盧漢生.建筑施工噪聲污染及其防治[J].建筑機械化，2008，29（07）：57-59.

[2]楊增祥，田培忠.隧道施工噪聲的控制[J].世界隧道，1999（03）：63-65.