滇中引水工程爆破施工产生的影响及建议

滇中引水工程爆破施工产生的影响及建议

缪存和

昆明市滇中引水工程建设管理局    云南昆明650224

摘要：为解决滇中引水工程爆破施工带来的突出问题，以昆呈隧洞为研究对象，重点分析探讨隧洞爆破施工过程中产生的环境影响和社会影响，针对性提出几点建议，为后续工程类似问题提供借鉴。

关键词：滇中引水工程；爆破施工；影响；建议

1.滇中引水工程概况

滇中引水工程是国务院批准、国家发展改革委和水利部确定的172项重大节水供水工程中的标志性工程之首，是云南省有史以来投资最大的民生福址工程。根据规划，分为一期、二期和三期工程。一期工程分为水源工程、输水总干渠工程。水源工程位于丽江市玉龙县石鼓镇，从金沙江右岸取水，由泵站提水至总干渠渠首；输水工程途经丽江、大理、楚雄、昆明、玉溪、红河6个州（市），受水范围37个县（市、区）。输水工程全长664公里，多年平均引水量34亿立方米（分配给昆明16.7亿立方米，占49%），工程总投资826亿元；二期工程包括干线分水口门以下的泵站、输水线路和调蓄工程，分为骨干工程和配套工程两部分；三期工程包含水厂及其以后的配水工程。滇中引水工程是解决滇中地区资源性、工程性、水质性短水，保障滇中地区经济社会持续健康发展的战略性工程。对云南实现2035年远景目标和2050年全国同步全面实现社会主义现代化具有重大意义。

一期工程昆明段始于禄丰县碧城镇观音山倒虹吸出口末端（罗茨），止于昆明市晋宁区上蒜镇牧羊村倒虹吸出口（新庄），主要建筑物共12座，其中隧洞6条，总长108.291km，占全长92.75%；昆呈隧洞是本段最长的隧洞，约56.58km。昆呈隧洞施工过程中，采用爆破开挖导致局部周围环境产生了一定的影响，同时也对当地社会造成了一些负面影响。在此背景下，分析昆呈隧洞爆破施工产生的环境影响和社会影响，做出合理评价，并在施工中合理控制爆破、优化工艺，减少工程爆破施工对周围环境及社会的影响很有必要。

2.滇中引水工程爆破施工产生的影响

2.1环境影响

2.1.1地下水环境

爆破施工会造成隧洞周边含水层破裂，隧洞施工又影响地下水径流排泄，使部分地下水排泄通道转变成隧洞抽排水等导致施工区域周边饮用或灌溉水源减少、枯竭、断流等，影响居民的正常生产生活[1]。如受滇中引水工程昆呈隧洞1#～4#支洞施工影响，盘龙区麦冲村、两面寺村机井水位下降，导致周围居民存在较为严峻的用水问题。根据地下水监测单位出具的调查报告，麦冲村机井与对应阶段昆呈隧洞1#支洞控制段上游掌子面的水平距离约368m,隧洞与麦冲村机井处于同一套含水层，隧洞施工会改变周边部分含水层地下水的径流排泄状态,并袭夺该麦冲村机井的部分补给来源，隧洞长时间的抽排水造成周边地下水水位下降；隧洞施工过程中爆破扰动、破坏导致含水层中的地下水沿破裂带等发生渗流,从而造成麦冲村机井水位下降，满足不了供水需求；而昆呈隧洞4#支洞上游控制段底板低于地下水位线，地下水具备因隧洞施工而改变排泄方向的势能条件，地下水与隧洞施工水力联系明显，工程施工会袭夺水井补给源。此外，随着隧洞施工的抽排水，改变了两面寺村机井附近的地下水径流通道，影响范围涉及两面寺村机井附近地下水的径流补给区，使部分地下水排泄通道转变成隧洞抽排水，时间越长，对附近地下水环境造成影响加大，导致地下水位下降；受昆呈隧洞9#支洞施工影响，自2021年11月，白龙潭泉眼出水量减少，2022年10月至今泉眼已断流。

另外，工程爆破开挖后，一般为了更好地排水会在沿线分散设置施工支洞，同时还要设置弃渣场，避免施工排水随意排放。然而，施工支洞在施工过程中也会产生污染物，这些污染物会和涌水一起排入洼地、落水洞等地下水体，对地下水造成污染。因此，隧洞施工排水不当，会对地表水和地下水带来污染[2]。地表水方面，水面悬浮物增多、水质浑浊、PH值变化等是比较明显的影响。地下水方面，砂石料加工污水、注浆废水、机械保养的含油废水、生活废水等向支洞附近排放，对地下水水质带来了污染。尤其是隧洞爆破施工采用化学灌浆方法，对护壁和堵漏均具有一定毒性的化学注浆材料，这对地下水水质的危害较大[3]；此外，隧洞爆破施工后的弃渣场经受日晒和雨淋，废渣中的炸药残余、油液残余等也将成为地下水的污染源，造成次生污染。

2.1.2地表环境

工程爆破施工，振动可产生爆破地震波，爆破地震波在传播到质点时能够引起质点的振动，其强度随距爆源距离的增加而衰减的性质和形状也产生相应的变化。根据波的性质、形状和作用的不同，可将波的传播过程大致分为三个区域，3～7倍药包半径的近距离内为冲击波，120倍药包半径的距离内为压缩应力波，当大于150的药包半径时，由于波的能失，进一步衰减为地震波。地震波通过岩石介质向外传播，在传播过程中引起介质的振动，传至地表则引起地表的振动，它在一定范围内影响地面建筑物的结构稳定性，甚至造成结构的破坏，如边坡的滑塌、房屋墙壁的开裂缝等。

调查发现，工程爆破施工已导致昆明市五华、盘龙、西山、呈贡、晋宁、经开、高新、富民县共8个县（市、区）6个街道6个社区593户居民民房受损。其中，受滇中引水工程昆呈5#、6#施工支洞爆破振动影响，经开区海子社区约20余户民房受损开裂。另外，受昆呈16#施工支洞爆破振动影响，晋宁区晋城街道泛亚汽配城受损；五华区普吉街道桃园社区受滇中引水工程爆破施工影响，村庄道路边坡垮塌等。

2.2社会影响

工程爆破开挖，爆破振动频率与周围地上建筑物的固有频率产生的剧烈共振导致部分居民房屋门窗振响、顶面抹灰脱落、墙体开裂等不同程度的影响。同时爆破所产生的噪音具有响声短且频率高、声音大且尖锐的特点，很容易带给人们惊慌和恐怖的感觉，而连续不同的爆破声，会给人们心理和生理上造成不良的影响，严重影响到周围居民的正常生活、工作。由此容易引发群众与施工方的纠纷，小则影响工程施工，大则影响当地社会安定。

通过对爆破施工区域周边民房进行调查发现，出现裂缝的居民楼绝大多数在爆破前已形成裂缝，而爆破振动的影响使得部分裂缝加快加大；同时，也有少数的民房裂缝是由于爆破振动所致。部分群众因房屋振动、受损及爆破噪音等与施工方发生一些冲突，有些向政府部门投诉。由此可见，爆破施工对当地社会环境产生了一定的影响，虽然影响较小，但必须引起高度重视。

3.几点建议

爆破施工会对周边环境产生一些不良影响已是不争的事实。为解决滇中引水工程施工过程中，因工程施工、爆破等导致施工区域周边饮用或灌溉水源减少、枯竭、断流等一般环境影响事件，云南省滇中引水工程建设管理局制定了《滇中引水工程环境影响应急处置管理办法》。为进一步减少工程爆破施工对周边环境造成的负面影响，应该从爆源控制做起，采取必要的降噪措施，然后针对出现的问题及时制定落实解决方案，最后做好群众的沟通安抚工作，争取群众的支持与理解。       

3.1加强爆破施工过程控制

首先，开展爆破施工前，做好相关超前预报工作，对地表水设置好排水沟，把水引向隧道之外，采用低爆速、低密度的炸药或减少装药直径，以达到降振效果；将一次爆破药量分成多段毫秒延时起爆，这样一次爆破规模可扩大很多倍而不会产生超强振动；预裂隔振带，增加布药的分散性和临空面，减小爆破振动的速度和强度[4]。

其次，爆破产生的炸药粉尘以及灌浆产生的废水，应加入药物混凝剂经搅拌器充分搅动混合，进行严格的预沉及混凝沉淀处理才能集中排放[5]。同时，加强对爆破施工机械产生的油污、污染性有机物、含油冲洗废水的收集和处理[6]。

3.2合理采用爆源降振措施

为确保爆破工程作用下地表及地上建筑物的结构安全，避免建筑物损毁造成人员伤亡事件发生，爆破之前，一定要严格遵守有关规定，全面采取多种防范措施，并结合项目所处位置实际，设计科学，合理的爆破方案，有效地控制爆破振动所带来的严重后果。当前，就降振措施而言，主要是控制爆破的用药量、选择低威力，低爆速的炸药、微差爆破、间隔装药等等[7]。以微差爆破为例，微差爆破就是排间的爆破、孔间或在单孔中，用毫秒雷管引爆，使得相邻孔段、孔间或孔内炸药以极短时间间隔顺序起爆，使地震波减弱。此外，微差爆破使整个爆破的总药量分散开来，可控制爆破振动的强度，降低爆破振动在爆破地点附近建（构）筑物上的影响。据大量的实际工程爆破统计，微差爆破可以有效地减小爆破振动，当总药量等爆破条件接近时，与齐发爆破相比，微差爆破的振速约减小了0.33～0.67,降振效果明显。

3.3采取有效的降噪措施

爆破施工过程中，噪音主要以波的形式传播，如声波、振动波等。对此，可以利用波在传播到相邻介质的临界面时会发生反射、折射而衰减的这一性质来达到施工降噪的目的。在实际操作中，可通过在雷管上覆盖碎石、水、沙等介质，以达到降噪减震效果。同时，采用“水袋 + 炮泥堵塞炮眼”的爆破施工方法替代传统爆破施工方法来提高爆破效率，减少对周边环境的影响，实现“绿色爆破”。

3.4加快推进爆破施工影响处置

因滇中引水工程施工、爆破等导致周边村落水源减少，泉眼断流、枯竭等环境影响事件多有发生。及时制定应急处置方案，并组织方案落地刻不容缓。如在村庄受工程影响水源枯竭时直接由替代供水工程进行供水，既大大减轻了因工程建设对周边村民生活的影响，增强了人们的安全感，保障了人民安居乐业，也为地方农业生产生活打下了坚实的基础。

昆明市范围内现已投资1300余万元开工建设五华区龙庆片区等5件替代供水工程，以保障群众生产生活用水。其中受昆呈1#支洞影响的盘龙区双龙街道麦冲村饮用水替代供水工程已完工，并且水质检测达标，已正常供水。

3.5及时做好群众沟通安抚工作

做好群众协调沟通安抚工作，获取周边居民的理解和支持，增强群众的获得感、安全感，维护社会谐与稳定。工程爆破施工前，尽可能详细准确的了解工区的情况,并制定详尽、合理的施工组织设计。完善爆破前证据保全工作，避免纠纷；减少夜间施工时间，加强噪音控制，以有效控制施工对周边环境的扰动影响，保障周边居民正常生活；加强施工监测，不断调整施工措施，可将爆破振动对滑坡体及其地表建筑物的破坏影响降到最低程度。

4.结语

根据滇中引水工程建设的需要，爆破作业已然是重要的施工技术手段，但毋庸质疑的是伴随爆破高效快、技术低消耗所带而来的影响,昆明段昆呈隧洞爆破施工周边已出现地下水位下降、泉眼断流，边坡垮塌、民房受损，群众投诉等环境影响事件。鉴于此，在工程施工过程中应当积极加强爆破施工过程控制，合理采用爆源降振措施，采取有效的降噪措施，加快推进爆破施工影响处置，做好群众沟通安抚工作，以最大限度降低工程施工造成的负面影响，保障工程施工顺利进行，同时维护社会安定。

参考文献：

[1] 郑伟. 水工长隧洞小断面开挖爆破施工技术研究[J]. 江苏科技信息,2023,40(1):75-77.

[2] 杨明. 引水隧洞爆破施工对地表影响研究[J]. 吉林水利,2021(6):58-62.

[3] 林浩. 浅谈光面爆破技术在引水隧洞开挖中的应用[J]. 城市建筑,2014(23):104-104.

[4] 卢学文. 复杂环境下集水廊道开挖关键爆破技术研究[J]. 四川水力发电,2010,29(5):97-98,103.

[5] 张彦军,王志军. 舟山发电厂二期工程循环水引水隧洞取水口岩塞爆破施工技术[J]. 科技资讯,2012(9):117-117.

[6] 张雪松,李健. 引水隧道控制爆破技术实践[J]. 露天采矿技术,2017,32(8):68-71.

[7] 张敢生,孔祥雷,王子云. 复杂环境下水下岩石钻孔爆破振动监测与研究[J]. 辽宁科技学院学报,2013,15(1):6-8.