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基于绿色施工理念的路基挖方降尘减噪协同优化策略研究

刘媛媛 黄陈煜
  
扬帆媒体号
2025年26期
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摘要:本论文以绿色施工理念为核心,针对路基挖方施工中粉尘污染与噪音扰民问题,深入分析降尘与减噪措施的协同作用机理及矛盾点。通过构建降尘减噪协同优化模型,结合技术创新、管理优化及智能监测手段,提出系统性解决方案。研究旨在平衡施工效率与环境保护需求,为公路工程路基施工的绿色化发展提供理论与实践指导。

关键词:绿色施工;路基挖方;降尘减噪;协同优化;环境保护

1 引言

随着我国交通基础设施建设的快速推进,公路工程路基挖方施工中的环境问题日益凸显。施工过程中产生的扬尘与噪音不仅威胁周边居民健康,引发社会矛盾,还违反《大气污染防治法》《环境噪声污染防治法》等法规要求。传统施工中,降尘与减噪措施往往独立实施,存在资源浪费、效果冲突等问题。基于绿色施工理念,探索降尘减噪协同优化策略,成为实现公路工程可持续发展的关键课题。

2 路基挖方施工环境问题分析

2.1 扬尘污染特征

路基挖方作业中,土方开挖、装卸、运输及机械碾压等环节均会产生扬尘。粒径小于10微米的可吸入颗粒物(PM10)和小于2.5微米的细颗粒物(PM2.5)随风扩散,不仅降低能见度,影响施工安全,还会通过呼吸道进入人体,引发肺部疾病。据统计,未采取降尘措施的路基施工现场PM2.5浓度可达正常环境的5-10倍 。

2.2 噪音污染特性

施工机械(如挖掘机、装载机、破碎机)运行及爆破作业产生的噪音峰值可达90-120分贝,远超《建筑施工场界环境噪声排放标准》(GB12523-2011)规定的昼间70分贝、夜间55分贝限值。长期暴露在高分贝环境中,周边居民易出现听力损伤、失眠及心理焦虑等问题,严重影响生活质量。

施工材料管理不善,砂石等易扬尘材料露天堆放,未进行严密覆盖,运输过程中也未采取封闭措施,导致材料装卸和运输过程中扬尘大量逸散。

缺乏降尘设备投入,一些施工单位为了降低成本,不愿意投入资金购置先进的降尘设备,如雾炮机、抑尘剂喷洒设备等,使得降尘工作难以取得理想效果。

2.3 协同管理难点

技术矛盾,部分降尘技术(如机械清扫、洒水降尘)需频繁作业,导致设备运行时间延长,噪音增加;而隔音降噪措施(如围挡、消音器)可能阻碍空气流通,削弱降尘效果。

资源冲突,降尘与减噪设备(如雾炮机、隔音板)的采购、安装及维护成本较高,独立部署易造成资源浪费;同时,不同措施对人力、能源的需求存在竞争关系。

监管滞后,现有环境监测多为单一指标(如仅监测PM2.5或噪音),缺乏对降尘减噪协同效果的动态评估,导致管理决策缺乏数据支撑。

3 基于绿色施工理念的路基挖方降尘减噪协同优化策略

3.1 优化施工工艺

(1)采用新型开挖技术。在条件允许的情况下,推广使用静态爆破、液压破碎锤等低尘低噪的开挖技术替代传统的爆破和机械开挖方式。静态爆破通过膨胀剂的化学反应产生膨胀力使岩石破碎,不会产生大量扬尘和强烈噪声;液压破碎锤则具有破碎效率高、噪声相对较小的特点,能够有效减少施工过程中的污染。

(2)改进运输方式。对挖方产生的土石方运输采用封闭式运输车辆,避免运输过程中土石方洒落和扬尘飞扬。同时,合理规划运输路线,尽量避开居民区和人口密集区域,减少运输过程中的噪声和扬尘对周边环境的影响。

3.2 设备优化与管理

(1)选用低尘低噪设备,在施工设备选型时,优先选择具有先进降尘减噪功能的机械设备。例如,选择配备高效除尘装置的挖掘机和装载机,这些设备能够在作业过程中及时收集和处理产生的扬尘;选用低噪声的发电机和空压机等辅助设备,降低设备运行噪声。

(2)加强设备维护保养,建立完善的设备维护保养制度,定期对施工机械设备进行检查、维修和保养。及时更换磨损严重的零部件,调整设备运行参数,确保设备处于良好的运行状态,减少因设备故障和磨损产生的噪声和扬尘。

4 降尘减噪协同优化策略体系构建

4.1 协同优化目标设定

双重达标,以国家环境质量标准为基准,设定PM2.5日均浓度≤75μg/m³、施工场界噪音≤70分贝(昼间)的量化目标,确保降尘与减噪效果同步达标。成本最优,通过资源整合与技术组合,在满足环保要求的前提下,降低设备投入、能源消耗及人力成本,实现经济效益与环境效益的平衡。

4.2 技术协同优化方案

智能喷雾系统,采用物联网技术,通过粉尘传感器实时监测PM2.5浓度,联动雾炮机、喷淋管道自动调节喷雾强度与覆盖范围,减少无效作业时间,降低设备噪音产生时长;生态覆盖材料,使用可降解抑尘剂或植被纤维毯覆盖裸土,替代传统塑料防尘网,减少材料更换频率与人工成本,同时避免二次扬尘;降噪增效技术,低噪设备改造:对挖掘机、装载机等机械加装液压缓冲装置与隔音罩,降低机械振动与噪音;采用静音破碎工艺(如高频破碎锤)替代传统爆破,减少瞬时噪音污染;声屏障优化设计,结合风向与地形,设计透风型声屏障,在有效降噪的同时保证空气流通,避免因通风不畅导致粉尘积聚。

4.3 管理协同优化措施

(1)作业时序规划,建立施工进度与环境影响的动态关联模型,优先安排噪音敏感时段(如夜间)进行低噪音作业(如土方覆盖、材料运输),将高噪音作业(如破碎、开挖)集中在昼间,并配合高效降尘措施同步实施。

(2)资源共享机制,整合降尘与减噪设备资源,例如将雾炮机底座加装移动轮,实现设备在不同作业区域的灵活调配;利用隔音围挡兼作喷淋支架,减少重复建设成本。

4.4 智能监测与反馈机制

多参数监测网络,部署包含粉尘传感器、噪音监测仪、气象站的智能监测系统,实时采集PM2.5、PM10、噪音分贝、风速风向等数据,通过物联网平台实现数据融合分析。动态决策支持,基于机器学习算法,构建环境影响预测模型,根据监测数据自动生成降尘减噪措施调整方案。

5 协同优化策略实施保障

5.1 组织保障。成立绿色施工专项管理小组,统筹降尘减噪协同工作,明确技术、安全、环保等部门职责分工,建立跨部门沟通协调机制。

5.2 制度保障。制定《路基施工降尘减噪协同管理办法》,将环保指标纳入绩效考核体系,对未达标项目实施经济处罚与整改,激励施工人员主动落实优化措施。

5.3 技术保障。加大绿色施工技术研发投入,与科研机构合作开展低噪降尘新材料、新工艺研究;推广BIM技术,模拟施工过程中的环境影响,提前优化方案。

6 结语

基于绿色施工理念的路基挖方降尘减噪协同优化策略,通过技术创新、管理整合与智能监测,实现了扬尘控制与噪音治理的有机统一。该策略不仅有效降低施工对环境的负面影响,还通过资源共享与流程优化提升了施工效率。未来研究可进一步结合人工智能、大数据等技术,深化降尘减噪协同机制的智能化应用,推动公路工程施工向零污染、低能耗方向发展。

参考文献:

[1] 王建国, 张晓东. 公路工程绿色施工技术体系构建研究[J]. 中国公路学报, 2021, 34(08): 185-193.

[2] 李志强, 刘红梅. 建筑施工扬尘与噪音协同控制技术研究[J]. 环境科学与技术, 2022, 45(06): 128-133.

[3] 陈立新, 赵宏伟. 基于物联网的施工环境智能监测系统设计[J]. 公路交通科技, 2023, 40(05): 112-118.

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