沂蒙抽蓄电站隧洞工程绿色施工的对策

沂蒙抽蓄电站隧洞工程绿色施工的对策

高美玲

中国水利水电第十六工程局有限公司，福建福州350000

摘要：在党的十九大报告中，习近平总书记进一步明确了加快生态文明体制改革、建设美丽中国的总体要求和目标。在这一理念指导下，全国范围内对环境保护的监管执法更加规范化、严格化。对施工单位来说，注重生态文明建设、践行绿色施工理念，不仅是一项艰巨而紧迫的任务，更是需要积极探索并持续完善的健康发展之路。施工过程中对尘肺病、触电、塌方、车辆伤害等诸多方面进行改进，秉承以“绿色、环保、生态、文明、安全、创新”为理念进行绿色施工，取得了较为良好的效果，可供类似工程参考借鉴。

关键词：隧洞工程；绿色；施工；理念

1  概述

沂蒙抽水蓄能电站为一等大（1）型工程，规划装机容量1200MW，装机4台，单级混流可逆式水泵水轮机，单机容量300MW。枢纽建筑物主要由上水库、水道系统、地下厂房系统、下水库、补水系统等建筑物组成。

进厂交通洞是进出地下厂房洞室群的主要通道，全长1.78Km，平均坡度为5.4%。交通洞进口位于1号公路旁，洞口高程为230.0m。进厂交通洞断面采用城门洞型，断面净尺寸8.0×8.5m（宽×高）。

2  隧洞施工风险需改进和分析

1）爆破烟尘。开挖爆破涉及大量火工品使用，爆破作业后，产生的爆破烟尘对洞室环境造成污染，随着隧洞开挖进尺的增加，单纯通过风机排烟的时间越来越长，残留烟尘越来越多，是造成尘肺病伤害的主要危害因素。车辆运输扬尘。隧洞开挖伴随着大量土石方运输，未硬化的洞内路面，在车辆经过时会产生大量扬尘，污染洞室作业环境。

2）触电。作业面台车属于移动作业平台，在台车上布置照明，由于工作需要，要不停移动台车，很容易造成电线（缆）磨损，从而导致台车带电，给在上面作业的工作人员带来触电风险。

3）塌方。隧洞所面临的地质力学环境复杂，在隧洞开挖过程中，不同洞段的地质条件，岩体结构、风化程度和地应力特征不易掌握，力学参数难以确定，施工临时支护措施的合理性难以判定。前期及过程中的监测不到位，支护不及时、支护措施不合理都会带来塌方风险。

4）车辆伤害。洞室开挖结束后，二衬混凝土路面未形成前，出渣车辆从作业面到洞口段道路状况较差，且出渣车均为重车行驶，存在交通安全风险。

3 绿色施工理念

3.1  高压喷雾除尘系统

高压喷雾除尘原理：利用高速运动的细微水雾粒子，去碰撞悬浮于空气中的呼吸性粉尘（直径7μm以下的能进入人体肺泡区的颗粒物），使其增重、润湿，促使他们相互凝结并形成大颗粒，沉降下来，从而实现有效除尘。

本套喷雾系统主要由洞顶高位水箱，高压增压泵，输水管，回水管、喷头组成。

图1 洞顶喷雾系统设置               图2 喷雾效果展示

高压增压泵型号采用Y90L-2，功率2.2KW，设置在洞顶水塔位置，为整个系统提供不小于6MPa的压力。太原理工大学机械工程学院马素平教授的研究表明，压力超过10MPa，降尘率提高甚微，小于2MPa，降尘率不足50%，对水资源是一种浪费。输水管/回水管均采用PE91016管，直径φ13/16mm，壁厚1.5mm，出水口直径65μm。输水管、回水管固定于洞顶支护完成段，采用膨胀螺丝加管卡固定，每隔2米设置一个。

系统每日需水量（设置定时，每天2炮，每炮开启1次）：计算式=0.03*30*1*2=1.8t。用水量较省，该水源采用洞室开挖过程的岩溶渗水汇集集水坑通过抽水泵抽到洞顶高位水箱，起到重复利用，符合绿色、节能环保要求。

表1 施工耗水量表

3.2  移动照明灯架

洞内动力电采用380V，成洞段或者不作业段照明采用220V电压的电，作业面采用移动照明灯架照明，灯架设置在距离作业面50米位置，灯架结构采用钢管焊制，下部设置车轮，可推动，灯架高3米，设置照明探照灯2盏，顶部采用型号JLZ2000KN.BT(120).H4K.PS.E40灯，功率2KW，中间1.5米处设置型号100-265VAC灯，功率260W。改造后的移动灯架可以远离作业面，同时又能解决低压照明亮度不够的问题，满足《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2012）相关要求。

图3 洞内三相五线布设实例

          图4 洞内移动照明效果        图5 移动照明灯架结构

3.3  逃生管道

根据国家安全监管总局、交通运输部国务院国资委、国家铁路局《隧道施工安全九条规定》相关要求，隧洞施工必须设置逃生通道。逃生通道设置位置如图6所示，管道采用φ800mm的钢管，设置起点为最新支护完成端头处，距端头距离不得大于5米，从支护工作面布置至距离开挖面10m以内的适当位置，管道沿着初期支护的一侧向掌子面铺设，管内预留工作绳，方便逃生、抢险、联络和传输各种物品。钢管纵向连接可采用链条等措施，防止坍塌时将钢管冲脱。

图6 逃生通道设置位置图

风水管作为紧急救生管道,应紧跟掌子面,末端距掌子面距离不得大于5m，且在管口附近配备醒目的工具箱，箱内存放应急电筒、活动扳手、锤子等应急工具，便于遇紧急情况时打开风水管法兰盘，开通救生管道，及时输送水和食物。

图7 洞内逃生管、风水管布置

3.4  碾压混凝土路面硬化

相较于常态混凝土，碾压混凝土具有水泥用量少、便于大型机械施工、施工速度快、初凝时间短等优点，浇筑路面所使用C30碾压混凝土，经水利部松辽水利委员会水利基本建设工程质量检测中心抽样检测，同批次混凝土试件3天抗压强度30.1MPa，7天抗压强度35.2MPa，30天抗压强度39.2MPa，能够满足出渣车正常行驶要求。

洞内采用碾压混凝土工艺硬化，可以有效减少洞内扬尘，同时对于行车安全也有了很好的保障。

图8 采用碾压混凝土硬化后的洞内

3.5  生态花栏和GNS2型主动防护网与TBS喷播绿化美化环境

在进厂交通洞洞口两侧设置生态花栏，采用Φ100mmPVC管拼装成生态花栏框架，高度80cm。花栏与各类宣传牌相互衬托，花可以随四季更换，一定程度起了美化环境，吸收灰尘，起到一定的观赏。

图9生态花栏绿化效果图

通过GNS2型主动防护网与TBS喷播绿化施工相结合使用，实现了工程防护与生态防护的双重效果，将植生工艺引入到喷混植生技术，达到固土挡土的目的，加强了坡面生长基材的稳定性。能够减轻降雨对植物生长基材的冲刷所造成的水土流失，增强了边坡的稳定性。美化边坡生态环境，降低生产成本，对今后边坡防护在安全和环境效益的推广有深远意义，为未来公司在边坡防护市场中有一定竞争力。

图10 生态花栏绿化效果图

4结语

为全面推进公司提质增效，管理提升工作，促进公司稳健发展。通过对隧洞施工中绿色施工理念不断探索、研究和总结，在“绿色、环保、生态、文明、安全、创新”等理念下更深的功夫，从而进一步提高企业经济效益，提高资源利用率，最大限度减少施工活动对环境造成的不利影响，减少资源与能源的消耗，实现“四节一环保”（节能、节地、节水、节材和环境保护）。加强环境保护，既是为了我们每个人的健康，更是为了推动美丽中国建设、实现伟大“中国梦”战略目标的关键举措。企业应当在建设中及时转变思路、总结经验，让绿色施工成为常态。

通过对隧洞施工中绿色、安全施工理念的不断探索、研究和创新，得到了业主、监理单位的一致认可。为类似工程提供了实践经验，在洞室施工中具有一定的推广价值。

参考文献：

[1]《喷雾降尘机理的研究》 马素平，寇子明《煤炭学报》 2005年第30卷第3期.

[2]《新型隧道逃生管道设计技术》杨飈 .庄富盛《城市建设理论研究》2012年32期.