CC BY
0Ю.М. Ханхунов, канд. техн. наук, доц., e-mail: unpkeko@yandex.ru
Б.В. Бадмацыренов, канд. техн. наук, ст. преподаватель, e-mail: bbv_1968@mail.ru А.А. Бутакова, преподаватель, e-mail: unpkeko@yandex.ru Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, г.Улан-Удэ
УДК 699.82
О СТРОИТЕЛЬСТВЕ ВТОРОГО БАЙКАЛЬСКОГО ТОННЕЛЯ НА БАЙКАЛЬСКОЙ ПРИРОДНОЙ ТЕРРИТОРИИ
В настоящей статье представлены технико-экономические показатели строительства второго байкальского тоннеля на Байкальской природной территории, показаны ситуационная карта-схема района строительства второго байкальского тоннеля и инженерная инфраструктура базовой площадки п. Гранитный. В статье дана характеристика территории строительства западного и восточного порталов, описаны места хранения строительных материалов и взрывчатых веществ, а также представлен алгоритм производства работ при строительстве второго байкальского тоннеля на перегоне Дельбичинда - Дабан Восточно-Сибирской железной дороги. Кроме того, приведены результаты расчетов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, нормативов образования отходов производства и потребления, образующихся в процессе строительства, в условиях экологических ограничений на Байкальской природной территории. Строительство второго байкальского тоннеля не оказывает негативного влияния на атмосферный воздух и почву и не превышает установленные нормативы при соблюдении всех требований в области природоохранного законодательства.
Ключевые слова: байкальский тоннель, штольня, окружающая среда, промплощадка, загрязняющие вещества, отходы производства и потребления, аэропромвыбросы.
Yu.M. Khankhunov, Cand. Sc. Engineering, Assoc. Prof.
B.V. Badmatsyrenov, Cand. Sc. Engineering A.A. Butakova, Lecturer
ON CONSTRUCTION OF THE SECOND BAIKAL TUNNEL ON THE BAIKAL NATURAL AREA
The article presents the technical and economic indicators of the construction of the Baikal tunnel. A situational map-diagram of the construction area of the second Baikal tunnel and the engineering infrastructure of the base site Granitny are shown. In addition, the results of calculations of pollutants emissions into the atmosphere, as well as production and consumption waste generated during the construction process, under the conditions of environmental restrictions in the Baikal natural territory are presented.
Key words: Baikal tunnel, adit, environment, industrial site, pollutants, industrial and consumption waste, aero-industrial emissions.
Введение
Строительство или реконструкция любого объекта экономики имеет какую-либо экономическую основу, в первую очередь это получение прибыли. При строительстве и реконструкции дорог или транспортного сообщения, воздушного, морского большое значение имеет их загрузка.
В настоящее время из всех железных дорог незагруженной и слаборазвитой в техническом отношении является Байкало-Амурская магистраль, где существует однопутная неэлек-трофицированная магистраль. Дополнительную загрузку железной дороги должны обеспечить новые угольные месторождения: Эльгинское и Денисовское в Якутии, Элегестское в Туве. Только при таком условии правительство РФ согласилось на строительство второго пути БАМа.
Реализация проекта строительства второго пути БАМа (Восточного полигона) началось в июле 2014 г., а в октябре 2014 г. началась врезка второго байкальского тоннеля. Новый байкальский тоннель позволит увеличить пропускную способность участка Северобайкальск -Лена и обеспечить освоение перспективных железнодорожных перевозок на Северном ходу Восточно-Сибирской железной дороги (ВСЖД).
Перед началом строительства необходимо получить положительное заключение государственной экологической экспертизы проектной документации и результатов инженерных изысканий «Строительство нового байкальского тоннеля на перегоне Дельбичинда - Дабан Восточно-Сибирской железной дороги».
Байкальский тоннель оказывает негативное воздействие на окружающую среду как в период строительства, так и в период эксплуатации [1-4].
Характеристика объекта строительства
Байкальский тоннель представляет собой линейный объект, который проходит через Байкальский хребет и два субъекта Российской Федерации: Иркутскую область и Республику Бурятия.
Наименование линейного объекта: строительство второго байкальского тоннеля на перегоне Дельбичинда - Дабан Восточно-Сибирской железной дороги.
Месторасположение трассы линейного объекта: Российская Федерация, Республика Бурятия, Северо-Байкальский район, Иркутская область, Казачинско-Ленский район.
Технико-экономические показатели второго байкальского тоннеля представлены в таблице 1.
Таблица 1
Технико-экономические показатели второго байкальского тоннеля
Наименование показателей Ед. изм. Показатель
Тип сооружения - Однопутный железнодорожный тоннель
Количество путей - 1
Длина тоннеля м 6682,05
Новые дренажные штольни:
- штольня Восточного портала - длина м 1747,36
- штольня Западного портала - длина м 1500,00
- штольня № 1 - длина м 232,0
- штольня № 2 - длина м 232,0
Существующая штольня м 6682,0
Продолжительность строительства:
- продолжительность строительства объекта (с учетом тоннеля) мес. 48
- в том числе подготовительный период мес. 1,5
Второй байкальский тоннель располагается в 35,0 м слева (по ходу километров) от существующего Байкальского тоннеля, на участке 1006 - 1013 км перегона Дельбичинда - Дабан участка Усть-Кут - Северобайкальск Восточно-Сибирской железной дороги.
Западный портал тоннеля расположен восточнее разъезда Дельбичинда Казачинско-Лен-ского района Иркутской области. Восточный портал тоннеля расположен в 52 км от г. Севе-робайкальск Северо-Байкальского района Республики Бурятия [5].
Карта-схема района строительства второго байкальского тоннеля представлена на рисунке 1.
Для административного, медицинского и социально-бытового обслуживания строителей в непосредственной близости от проектируемых объектов устраивается вахтовый поселок на базе заброшенного п. Гранитный.
К восточному и западному порталам прямого подъезда, необходимого для движения строительной техники и грузового автотранспорта, нет, в связи с чем устраиваются технологические подъездные автодороги. Автодороги к западному и восточному порталам начинаются от существующей автомобильной дороги «Усть-Кут - Новый Уоян», имеют длину 5,37 и 1,16 км соответственно и являются постоянными, также устраивается временная подъездная автодорога к площадке хранения взрывчатых веществ протяженностью 0,71 км. На участке от начала технологической дороги к восточному порталу до начала технологической дороги к западному порталу выполняется усиление существующей автодороги «Усть-Кут - Новый Уоян» на протяжении 10,62 км.
Также устраивается временная подъездная автодорога к площадке устройства противо-лавинного сооружения (дамбы) в районе западного портала тоннеля.
Рисунок 1 - Карта-схема района строительства второго байкальского тоннеля
Полоса отвода запроектированных объектов состоит из: существующей полосы отвода железной дороги;
дополнительной проектируемой полосы отвода постоянных технологических подъездных дорог;
полосы отвода временных подъездных автодорог; полосы отвода проектируемого отвала грунта;
- дополнительной полосы отвода проектируемых ВОХР;
- полосы отвода строительных площадок и вахтового поселка.
У западного и восточного порталов тоннеля создаются предпортальные строительные площадки, предназначенные для непосредственного обеспечения горнопроходческих, строительно-монтажных работ энергоресурсами (электроэнергией, водой, сжатым воздухом, теплом и вентиляцией) в проектируемом тоннеле, существующей разведочно-дренажной штольне и вновь сооружаемых подземных выработках вспомогательного назначения. Площадки располагаются на дополнительно выделенных участках земельного отвода и граничат с полосой отвода железной дороги ОАО «Российские железные дороги» (РЖД) на подходных участках, примыкающих к западному и восточному порталам действующего Байкальского тоннеля [5].
Для организации складирования и хранения централизованно поступающих грузов со строительными материалами, конструкциями и оборудованием в 2,0 км северо-восточнее от вахтового п. Гранитный с примыканием к полосе отвода железной дороги ОАО «РЖД» создается открытая погрузочно-разгрузочная площадка.
Расходный склад ВМ размещается в районе строительства, на выделенном специально охраняемом земельном участке в 6,5 км от вахтового поселка.
Алгоритм производства работ при строительстве второго байкальского тоннеля на перегоне Дельбичинда - Дабан ВСЖД представлен на рисунке 2.
Рисунок 2 - Алгоритм производства работ при строительстве второго байкальского тоннеля
на перегоне Дельбичинда - Дабан ВСЖД
Для создания благоприятных условий воздушной среды при проходке западной и восточной дренажных штолен, а также околоствольных дренажных штолен призабойные зоны выработок дополнительно оснащаются пылеулавливающей установкой типа НВКК-1/400-2 фирмы «CFT GmbH», которая встроена в тоннелепроходческий механизированный комплекс «Lovat» RM394DS (эффективность очистки составляет 99,99%).
Материал и методы исследования воздействия строительства на окружающую среду
В период строительства восточного портала тоннеля на основании проведенной инвентаризации выявлены следующие источники выделения и выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных и подвижных источников (режим работы периодический): строительные площадки; сооружение земляного полотна; горнопроходческие работы; буровзрывные работы (предпортальные площадки, штольни); автотранспорт строительный; путевая техника; сварочные работы; окрасочные и гидроизоляционные работы.
Согласно проведенной инвентаризации на восточном портале тоннеля выявлено 33 неорганизованных источника выбросов, в атмосферный воздух поступает 16 загрязняющих веществ, в том числе 10 жидких и газообразных, 6 твердых.
Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, подлежащих нормированию в период строительства восточного портала тоннеля, представлен в таблице 2.
Таблица 2
Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, подлежащих нормированию в период строительства восточного портала тоннеля
Вещество Использ. Значение Класс Суммарный
выброс вещества, т/год
Код Наименование критерий критерия, мг/м3 опасности
143 Марганец и его соединения ПДКмр 0,0100000 2 0,0001298
301 Азота диоксид ПДКмр 0,2000000 3 0,4335210
304 Азота оксид ПДКмр 0,4000000 3 0,0704470
337 Углерод оксид ПДКмр 5,0000000 4 0,9754220
342 Фтористые газообразные соединения ПДКмр 0,0200000 2 0,0002244
616 Ксилол ПДКмр 0,2000000 3 0,1346400
2752 Уайт-спирит ОБУВ 1,0000000 0,0033600
2754 Алканы С12-С19; углеводороды предельные С12-С19 ПДКмр 1,0000000 4 0,0007642
2908 Пыль неорганическая: 70-20% двуокиси кремния ПДКмр 0,3000000 3 54,7181800
2909 Пыль неорганическая, ниже 20% двуокиси кремния ПДКмр 0,5000000 3 0,2057520
Всего веществ: 56,5424404
в том числе твердых: 54,9240618
жидких/газообразных: 1,6183786
Суммарный валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферу на период строительства восточного портала тоннеля составит 57,5445376 т/период строит., из них жидких/газообразных - 2,5659767 т/период строит., твердых - 54,9785609 т/период строит.
Восточный портал тоннеля расположен в 52 км от г. Северобайкальск Северо-Байкаль-ского района Республики Бурятия.
Ближайший населенный пункт от восточного портала - Гоуджекит - расположен в 15 км к востоку.
Для получения информации о возможных максимальных концентрациях загрязняющих веществ в атмосферном воздухе на границе восточного портала тоннеля проведены расчеты загрязнения атмосферного воздуха и установлены зоны влияния загрязняющих веществ [6].
Наибольшая зона влияния по неорганической пыли - 20-70% двуокиси кремния - составляет 4430 м. Зона влияния данного вещества не достигает селитебных территорий, так как они находятся на расстоянии 15 км от нормируемой территории.
В период строительства западного портала тоннеля основными источниками выделения загрязняющих веществ в атмосферу будут: пыление при планировке строительных площадок (выемка/насыпь), сооружении земляного полотна, горнопроходческих работах; выбросы при проведении буровзрывных работ на предпортальных площадках и в штольнях; выбросы от двигателей автотранспорта, строительной и путевой техники, сварочные; окрасочные и гидроизоляционные работы; выбросы от очистных сооружений хозяйственно-бытовых, производственных, ливневых, дренажных сточных вод. Режим работы всех строительных механизмов в период строительства очень неравномерен.
На базовой площадке расположены такие источники загрязнения атмосферы как 2 котельные на буром угле, ремонтные мастерские горнопроходческой техники, заправочный пункт со складом ГСМ, ДЭС-400, накопительный склад цемента, расходный склад инертных материалов, бетонорастворный узел.
На предпортальной площадке западного портала расположены такие источники загрязнения атмосферы, как котельная на жидком топливе, склад ГСМ для котельной, механическая мастерская, конвейер выдачи горной массы из тоннеля, накопитель (перегруз) грунта объемом 1000 м3.
Со стороны западного портала расположен отвал, на котором складируется горная масса. На отвале работает бульдозер Б-170. Загрязнение атмосферы происходит при пылении с дорог и сдувании с кузова автотранспорта при транспортировке породы.
Согласно проведенной инвентаризации на западном портале тоннеля выявлено 76 источников выбросов (в том числе 4 организованных и 72 неорганизованных), в атмосферный воздух поступает 26 загрязняющих веществ, в том числе 20 жидких и газообразных и 6 твердых.
Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, подлежащих нормированию в период строительства западного портала тоннеля, представлен в таблице 3.
Суммарный валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферу на период строительства западного портала тоннеля составит 285,091061 т/период строит., из них жидких/газообразных - 186,673153, твердых - 98,417907 т/период строит.
Западный портал тоннеля расположен восточнее разъезда Дельбичинда Казачинско-Лен-ского района Иркутской области.
Ближайший населенный пункт от западного портала Байкальского тоннеля - Кунерма -находится на расстоянии около 19 км к западу.
Для получения информации о возможных максимальных концентрациях загрязняющих веществ в атмосферном воздухе на границе западного портала тоннеля проведены расчеты загрязнения атмосферного воздуха и установлены зоны влияния загрязняющих веществ.
Наибольшая зона влияния по диоксиду азота составляет 7893 м. Зона влияния данного вещества не достигает селитебных территорий, так как они находятся на расстоянии 19 км от нормируемой территории.
Таблица 3
Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, подлежащих нормированию в период строительства западного портала тоннеля
Вещество Использ. Значение Класс Суммарный
выброс вещества, т/год
Код Наименование критерий критерия, мг/м3 опасности
143 Марганец и его соединения ПДКмр 0,0100000 2 0,0056278
301 Азота диоксид ПДКмр 0,2000000 3 26,3953792
303 Аммиак ПДКмр 0,2000000 4 0,0137090
304 Азота оксид ПДКмр 0,4000000 3 4,2932908
330 Сера диоксид ПДКмр 0,5000000 3 32,5330297
333 Дигидросульфид; сероводород ПДКмр 0,0080000 2 0,0255204
337 Углерод оксид ПДКмр 5,0000000 4 114,444595
342 Фтористые газообразные соединения ПДКмр 0,0200000 2 0,0017184
410 Метан ОБУВ 50,0000000 1,7360000
415 Смесь углеводородов предельных С1-С5 ПДКмр 200,000000 4 0,0240203
416 Смесь углеводородов предельных С6-С10 ПДКмр 50,0000000 3 0,0088841
602 Бензол ПДКмр 0,3000000 2 0,0001160
616 Ксилол ПДКмр 0,2000000 3 1,1942981
621 Толуол ПДКмр 0,6000000 3 0,0000728
703 Бенз[а]пирен 10ПДКсс 0,0000100 1 0,0000795
1071 Фенол ПДКмр 0,0100000 2 0,0016181
1325 Формальдегид ПДКмр 0,0500000 2 0,0908453
1716 Смесь природных меркаптанов, одорант СПМ-ТУ 51-81-88 /в пер.на этилмер каптан/ ПДКмр 0,0000500 3 0,0001075
2732 Керосин ОБУВ 1,2000000 2,1340738
2752 Уайт-спирит ОБУВ 1,0000000 1,0586984
2754 Алканы С12-С19; углеводороды предельные С12-С19 ПДКмр 1,0000000 4 0,4671902
2908 Пыль неорганическая: 20-70% двуокиси кремния ПДКмр 0,3000000 3 69,9728952
2909 Пыль неорганическая, ниже 20% двуокиси кремния ПДКмр 0,5000000 3 19,2751100
Всего веществ: 273,6768796
в том числе твердых: 89,2537125
жидких/газообразных: 184,4231671
Поскольку в районе размещения восточного и западного порталов тоннеля отсутствуют места постоянного проживания населения и другие зоны, к которым предъявляются повышенные требования, то нет оснований при нормировании выбросов учитывать гигиенические критерии качества атмосферного воздуха населенных мест согласно п. 2.3 раздела 2.5 работы [6].
Итак, выбросы загрязняющих веществ при строительстве второго байкальского тоннеля могут классифицироваться как предельно-допустимые (ПДВ), поскольку удовлетворяют условию ГОСТ 17.2.3.02.-2014 [7].
В процессе строительства объекта образуются отходы производства и потребления 39 наименований 1-5 классов опасности в количестве 1849613,076 т, в том числе:
- 1 класса опасности - 1,084 т;
- 2 класса опасности - 28,998 т;
- 3 класса опасности - 4419,983 т;
- 4 класса опасности - 272579,077 т;
- 5 класса опасности - 1572583,934 т.
В процессе проведения строительных работ образуются следующие виды отходов: древесные отходы от сноса и разборки зданий - 70,800 т/г.; отходы сучьев, ветвей, вершинок от лесоразработок - 112,190 т/г.; отходы корчевания пней - 227,052 т/г.; стружка черных металлов несортированная незагрязненная - 91,159 т/г.; лом и отходы, содержащие незагрязненные
черные металлы в виде изделий, кусков, несортированные - 28,232 т/г.; грунт, образовавшийся при проведении землеройных работ, не загрязненный опасными веществами -1570498,020 т/г.; лом железобетонных изделий, отходы железобетона в кусковой форме -307,843 т/г.; лом строительного кирпича незагрязненный - 1244,134 т/г.
Отходы формируются, собираются и перемещаются на площадки временного складирования отходов. Условия сбора и транспортировки отходов на площадке определяются их качественными и количественными характеристиками, классом опасности.
Оборудование мест накопления или хранения отходов производится с учетом класса опасности, физико-химических свойств (растворимости в воде, летучести, опасных свойств, агрегатного состояния), реакционной способности, а также с учетом требований соответствующих нормативных документов.
В зависимости от класса опасности отхода, определенного в соответствии с его качественными и количественными характеристиками, в период проведения подготовительных и горно-эксплуатационных работ предусматривается накопление отходов (хранение менее 11 мес.).
По мере накопления отходы передаются для использования, обезвреживания или захоронения (размещения) специализированным организациям или индивидуальным предпринимателям, имеющим лицензию на деятельность по сбору, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов I-IV классов опасности.
При соблюдении всех санитарных, экологических, пожарных требований к накоплению, утилизации, размещению образующихся отходов они не будут оказывать вредного воздействия на окружающую среду.
Заключение
Проведенная оценка воздействия строительства второго байкальского тоннеля на окружающую среду показала, что его влияние на атмосферный воздух и почву не будет превышать установленные нормативы при соблюдении всех требований в области природоохранного законодательства.
Библиография
1. Об охране окружающей среды: Федеральный закон от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ.
2. Об охране атмосферного воздуха: Федеральный закон от 4 мая 1999 г. № 96-ФЗ.
3. Об отходах производства и потребления: Федеральный закон от 24 июня 1998 г. № 89-ФЗ.
4. Об охране озера Байкал: Федеральный закон от 1 мая 1999 г. № 94-ФЗ.
5. Ханхунов Ю.М., Бутакова А.А., Гарипова Е.Р. Воздействие строительства второго байкальского тоннеля на окружающую среду. Техносферная безопасность Байкальского региона: междунар. науч.-практ. конф.: сб. ст. / Забайкал. гос. ун-т; отв. ред. В.В. Звягинцев. - Чита: Изд-во ЗабГУ, 2017. -С. 133-140.
6. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух (доп. и перераб.). - СПб.: ОАО «НИИ Атмосфера», 2012.
7. ГОСТ 17.2.3.02-2014 Правила установления допустимых выбросов загрязняющих веществ промышленными предприятиями. - М.: Стандартиформ, 2014.
Bibliography
1. About environmental protection: The federal law of January 10, 2002 N 7-FZ.
2. About protection of atmospheric air: The federal law of May 4, 1999 N 96-FZ.
3. About industrial and consumption waste: The federal law of June 24, 1998 N 89-FZ.
4. About protection of Lake Baikal: The federal law of May 1, 1999 N 94-FZ.
5. Khankhunov Yu.M., Butakova A.A., Garipova E.R. Impact of construction of the second Baikal tunnel on the environment. Technosphere safety of the Baikal region: International scientific - practice conf. : Coll. of articles / Transbaikal state un-ty; exec. editor V.V. Zvyagintsev. - Chita: TSU, 2017. - 201 p., P. 133-140.
6. A methodological manual for the calculation, regulation and control of emissions of harmful (polluting) substances into the air (revised and enl. ed.). - SPb.: JSC "Scientific Research Institute Atmosfera", 2012.
7. GOST 17.2.3.02-2014 Rules of establishment of admissible emissions of pollutants by the industrial enterprises. - M.: Standartiform, 2014.
