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【摘要】我国由于大量工程项目的建设,导致因建筑施工引起的扬尘占大气中扬尘的比例已经很高,如何将环境保护与经济发展结合起来,是当今社会面临的难题之一。本文讨论了建筑施工中扬尘的防治问题。
【关键词】建筑施工;扬尘;防治
随着我国经济的发展,所暴露出来的环境问题越来越严重。环保问题日益成为人们关注的热点。社会的进步、生活质量与环境息息相关。我国由于大量工程项目的建设,导致因建筑施工引起的扬尘占大气中扬尘的比例已经很高,同时引起了有关部门的重视,如何将环境保护与经济发展结合起来,是当今社会面临的难题之一。本文讨论了建筑施工中扬尘的防治问题。
1. 扬尘的危害及主要来源
(1)扬尘是一种非常复杂的混合源灰尘,很难下确切的定义。扬尘污染是空气中最主要的污染物之一。在美国环境署发布的报告中指出:空气污染92%为扬尘,其来源:28%为裸露面,23%来自建筑工地。大量研究表明,扬尘对人们的健康和农业生产有着相当大的影响,如何科学合理地解决扬尘问题受到了广泛关注,各国都投入了相当大的人力、物力进行研究。在我国大多数地区已经成为首要的空气污染物。
(2)建筑施工中出现的扬尘主要来源于:渣土的挖掘与清运、回填土、裸露的料堆、拆迁施工中由上而下抛撒垃圾、堆存的建筑垃圾、渣土清运、现场搅拌混凝土等。扬尘还会来自于堆放的原材料(如水泥、白灰)在路面风干及底泥堆场修建工程和护岸工程施工产生。
(3)施工中,建筑材料的装卸、运输、各种混合料拌合、土石方调运、路基填筑、路面稳定等施工过程对周围环境会造成短期内粉尘污染。运输车辆的增加和调运土石方的落土也会使相关的公路交通条件恶化,对原有交通秩序产生较大的影响。施工时产生的粉尘会影响其生长,尤其对果木影响更大。燃油施工机械排放的尾气,如CO2、SO2等会增加该路段的大气污染负荷。另外,沥青加热、喷洒、胶结过程中产生的沥青烟也是建设过程中重要的大气污染源。沥青烟的主要成分有颗粒物(以碳为主)、烃类、氮氧化物等,主要对施工人员及附近居民区、村庄造成危害。
2. 建筑施工中扬尘的防治
2.1扬尘污染的治理技术。
2.1.1挡风抑尘墙。
挡风墙是一种有效的扬尘污染治理技术,.其工作原理是,当风通过挡风抑尘墙时,墙后出现分离和附着并形成上、下干扰气流来降低来流风的风速,极大地降低风的动能,减少风的湍流度,消除风的涡流,降低料堆表面的剪切应力和压力,从而减少料堆起尘量。一般认为,在挡风板顶部出现空气流的分离现象,分离点和附着点之间的区域称为分离区,这段长度称为尾流区的特征长度或有效遮蔽距离。挡风抑尘墙的抑尘效果主要取决于挡风板尾流区的特征长度和风速。风通过挡风抑尘墙时,不能采取截的办法把风引向上方,应该让一部分气流经挡风抑尘墙进入庇护区,这样风的动能损失最大。试验结果显示,具有最适透风系数的挡风抑尘墙减尘效果最好。例如当无任何风障时,料堆起尘量为100%,设挡风墙起尘量仍有10%,而设挡风抑尘墙起尘量只有0.5%。
目前挡风抑尘墙在国内的港口、码头、钢铁企业堆料场得到了应用。有关资料显示,经过挡风抑尘墙后风速减小约60%,实际抑尘效率大于75%。挡风抑尘墙在露天堆场使用,一般要考虑三个主要问题,即设网方式、设网高度和与堆垛的距离。
(1)设网方式。通常有两种设网方式,主导风向设网和堆场四周设网。采用何种方式主要取决于堆场大小、堆场形状、堆场地区的风频分布等因素。
(2)设网高度。与堆垛的高度、堆场大小和对环境质量要求等因素有关。对于一个具体工程来说,要根据堆场地形、堆垛放置方式、挡风抑尘墙及其设置方式,计算出网高与堆垛高度、网高与庇护范围的关系,结合堆场附近的环境质量要求等综合因素确定堆场挡风抑尘墙的高度。
(3)与堆场堆垛的距离试验结果表明,如果在设网后的一定距离内有一个低风区,减速效果会增加,因此挡风抑尘墙应该距离堆场堆垛一最佳距离。对于由多个堆垛组成的堆场而言,可以视堆场周围情况,因地制宜地设置。一般可以沿堆场堆垛边上设置挡风抑尘墙。
2.1.2绿化防尘。
树木能减小粉尘污染的原因,一是由于其有降低风速的作用,随着风速的减慢,气流中携带的大粒粉尘的数量会随之下降。二是由于树叶表面的作用,树叶表面通常不平,有些具有茸毛且能分泌黏性油脂及汁液,因此,可吸附大量粉尘。此外树木枝干上的纹理缝隙也可吸纳粉尘。不同种类的植物滞尘能力有所不同。一般而言,叶片宽大、平展、硬挺、叶面粗糙、分泌物多的植物滞尘能力更强。植物吸滞粉尘的能力与叶量的多少成正比。
控制道路施工场地的扬尘污染,还可采用先进的边坡绿化技术。
(1)湿式喷播技术。该技术是以水为载体的植被建植技术,将配置好的种子、肥料、覆盖料、土壤稳定剂等与水充分混合后,再用高压喷枪射到土壤表面,能有效地防止冲刷。而且在短时间内,种子萌发长成植株迅速覆盖地面,以达到稳固公路边坡和美化路容的目的,其优点在于适用范围广,不仅可在土质好的地带使用,而且也适用于土地贫瘠地带,对土地的平整度无严格要求,特别适合不平整土地的植被建植,能够有效地防止雨水冲刷,避免种子流失。
(2)客土喷播技术。该技术将含有植物生长所需营养的基质材料混合胶结材料喷附在岩基坡面上,在岩基坡面上创造出宜于植物生长的硬度的、牢固且透气、与自然表土相近的土板块,种植出可粗放管理的植物群落,最大程度地恢复自然生态。广泛适用于岩石面和风化岩石面;传统喷播植草与简单的三维网喷播技术很难达到预期效果,而客土喷播可以改善边坡土质条件,水、土、肥均可以保持,绿化效果非常好。其缺点是成本高,进度慢。
(3)抑尘剂抑尘。
A.采用化学抑尘剂抑尘是一种目前较有效的防尘方法。该法具有抑尘效果好、抑尘周期长、设备投资少、综合效益高、对环境无污染的特点,是今后施工场地抑尘的发展方向。 B.粉尘的沉降速度随粉尘的粒径和密度的增加而增大,所以设法增加粉尘的粒径和密度是控制扬尘的有效途径。使用抑尘剂可以使扬尘小颗粒凝聚成大颗粒;增大扬尘颗粒的密度,加快扬尘颗粒的沉降速度,从而降低空气中的扬尘。抑尘机理通常是采用固结、润湿、凝并三种方式来实现。固结就是使需要抑尘的区域形成具有一定强度和硬度的表面以抵抗风力等外力因素的破坏。润湿是使需要抑尘的区域始终保持一定的湿度,这时扬尘颗粒密度必然增加,其沉降速度也会增大。凝并作用可使细小扬尘颗粒凝聚成大粒径颗粒达到快速沉降的目的。
C.目前有的化学抑尘剂产品大致可分为湿润型、粘结型、吸湿保水型和多功能复合型,其中功能单一的居多。随着化工产品的迅速发展,各种表面活性剂、超强吸水剂等高分子材料广泛的应用,抑尘剂的抑尘效率将不断提高,新型抑尘剂也会层出不穷。
D.经过多年努力,我国许多城市空气质量已有所改善,但颗粒物污染指数仍然非常严重。纽约等国际大都市目前环境空气中可吸入颗粒物年平均浓度在5μg/m3左右,中国上海这一指标在10μg/m3左右,而昆明市2002年平均浓度为59μg/m3。
2.2扬尘的治理措施及相关规定。
根据《中华人民共和国大气污染防治法》及《绿色施工导则》的相关内容,针对扬尘污染的治理,一些省市已出台了地方法规,其主要内容包括:
(1)确定合理的施工方案。
在施工方案确定前,建设单位应会同设计、施工单位和有关部门对可能造成周围扬尘污染的旗工现场进行检查,制定相应的技术措施,纳入施工组织设计。
(2)控制过程中的粉尘污染。
工程开挖施工中,表层土和砂卵石覆盖层可以用一般常用的挖掘机械直接挖装,对岩石层的开挖尽量采用凿裂法施工,或者采用凿裂法适当辅以钻爆法施工,降低产尘率;湿法作业。凿裂和钻孔施工尽量采用湿法作业,减少粉尘。
(3)建筑工地周围设置硬质遮挡围墙。
A.要保证场界四周隔挡高度位置测得的大气总悬浮颗粒物每月平均浓度与城市背景值的差值不大于0.08mg/m3。因此,工地周边必须设置一定高度的围蔽设施,且保证围墙封闭严密,保持整洁完整。工程脚手架外侧采用合格的密目式安全立网进行全封闭,封闭高度要高出作业面,并定期对立网进行清洗,发现破损立即更换。为了防止施工中产生飞扬的尘土、废弃物及杂物飘散,应当在其周围设置不低于堆放物高度的封闭性围栏,或使用密目丝网覆盖;对粉末状材料应封闭存放。土方作业阶段,采取洒水、覆盖等措施,达到作业区目测扬尘高度小于1.5m,不扩散到场区外。
B.另外,为保证在结构施工、安装装饰装修阶段,作业区目测扬尘高度小于0.5m。场区内可能引起扬尘的材料及建筑垃圾搬运应有降尘措施,如覆盖、洒水等;浇筑混凝土前清理灰尘和垃圾时尽量使用吸尘器,避免使用吹风器等易产生扬尘的设备;机械剔凿作业时可用局部遮挡、掩盖、水淋等防护措施;高层或多层建筑清理垃圾应搭设封闭性临时专用道或采用容器吊运及外挂密目网。
(4)施工车辆控制。
送土方、垃圾、设备及建筑材料等的施工车辆通常会污损场外道路。因此,必须采取措施封闭严密,保证车辆清洁。运输容易散落、飞扬、流漏的物料的车辆,例如散装建筑材料、建筑垃圾、渣土等,不应装载过满,且车厢应确保牢固、严密,以避免物料散落造成扬尘。运输液体材料的车辆应当严密遮盖和有围护措施,防止在装运过程中沿途抛、洒、滴、漏。施工运输车辆不准带泥驶出工地,施工现场出口应设置洗车槽,以便车辆驶出工地前进行轮胎冲洗。
(5)场地处理。
施工场地也是扬尘产生的重要因素,需要对施工工地的道路和材料加工区按规定进行硬化,保证现场地面平整,坚实无浮土。对于长时间闲置的施工工地,施工单位应当对其裸露工地进行临时绿化或者铺装。对现场易飞扬物质采取有效措施,如洒水、地面硬化、围挡、密网覆盖、封闭等,最大限度地防止和减少扬尘产生。
(6)清拆建筑控制。
A.清拆建筑物、构筑物时容易产生扬尘,需要在建筑物、构筑物拆除前,做好扬尘控制计划。例如,当清拆建筑物时,应当对清拆建筑物进行喷淋除尘并设置立体式遮挡尘土的防护设施。当进行爆破拆除时,可采用清理积尘、淋湿地面、预湿墙体、屋面敷水袋、楼面蓄水、建筑外设高压喷雾状水系统、搭设防尘排栅和直升机投水弹等综合降尘。另外,还要选择风力小的天气进行爆破作业。当气象预报风速达到4级以上时,应当停止房屋爆破或者拆除房屋。
B.清拆建筑时,还可以采用静性拆除技术降低噪声和粉尘,静性拆除通常采用液压设备、无振动拆除设备等无声拆除设备拆除既有建筑。
(7)其他措施。
灰土和无机料拌合时,应采用预拌进场。碾压过程要洒水降尘。在场址选择时,对于临时的、零星的水泥搅拌场地应尽量远离居民住宅区。装卸渣土、沙等物料严禁凌空抛撒。严禁从高处直接向地面清扫废料或者粉尘。建筑工程完工后,施工单位应及时拆除工地围墙、安全防护设施和其他临时设施,并将工地及四周环境清理干净、整洁。对于市政道路、管线敷设工程施工工地,应对余泥渣土采取围蔽、遮盖、洒水等防尘措施,当工程完工后,淤泥渣土和建筑材料须及时清理。
【关键词】建筑施工;扬尘;防治
随着我国经济的发展,所暴露出来的环境问题越来越严重。环保问题日益成为人们关注的热点。社会的进步、生活质量与环境息息相关。我国由于大量工程项目的建设,导致因建筑施工引起的扬尘占大气中扬尘的比例已经很高,同时引起了有关部门的重视,如何将环境保护与经济发展结合起来,是当今社会面临的难题之一。本文讨论了建筑施工中扬尘的防治问题。
1. 扬尘的危害及主要来源
(1)扬尘是一种非常复杂的混合源灰尘,很难下确切的定义。扬尘污染是空气中最主要的污染物之一。在美国环境署发布的报告中指出:空气污染92%为扬尘,其来源:28%为裸露面,23%来自建筑工地。大量研究表明,扬尘对人们的健康和农业生产有着相当大的影响,如何科学合理地解决扬尘问题受到了广泛关注,各国都投入了相当大的人力、物力进行研究。在我国大多数地区已经成为首要的空气污染物。
(2)建筑施工中出现的扬尘主要来源于:渣土的挖掘与清运、回填土、裸露的料堆、拆迁施工中由上而下抛撒垃圾、堆存的建筑垃圾、渣土清运、现场搅拌混凝土等。扬尘还会来自于堆放的原材料(如水泥、白灰)在路面风干及底泥堆场修建工程和护岸工程施工产生。
(3)施工中,建筑材料的装卸、运输、各种混合料拌合、土石方调运、路基填筑、路面稳定等施工过程对周围环境会造成短期内粉尘污染。运输车辆的增加和调运土石方的落土也会使相关的公路交通条件恶化,对原有交通秩序产生较大的影响。施工时产生的粉尘会影响其生长,尤其对果木影响更大。燃油施工机械排放的尾气,如CO2、SO2等会增加该路段的大气污染负荷。另外,沥青加热、喷洒、胶结过程中产生的沥青烟也是建设过程中重要的大气污染源。沥青烟的主要成分有颗粒物(以碳为主)、烃类、氮氧化物等,主要对施工人员及附近居民区、村庄造成危害。
2. 建筑施工中扬尘的防治
2.1扬尘污染的治理技术。
2.1.1挡风抑尘墙。
挡风墙是一种有效的扬尘污染治理技术,.其工作原理是,当风通过挡风抑尘墙时,墙后出现分离和附着并形成上、下干扰气流来降低来流风的风速,极大地降低风的动能,减少风的湍流度,消除风的涡流,降低料堆表面的剪切应力和压力,从而减少料堆起尘量。一般认为,在挡风板顶部出现空气流的分离现象,分离点和附着点之间的区域称为分离区,这段长度称为尾流区的特征长度或有效遮蔽距离。挡风抑尘墙的抑尘效果主要取决于挡风板尾流区的特征长度和风速。风通过挡风抑尘墙时,不能采取截的办法把风引向上方,应该让一部分气流经挡风抑尘墙进入庇护区,这样风的动能损失最大。试验结果显示,具有最适透风系数的挡风抑尘墙减尘效果最好。例如当无任何风障时,料堆起尘量为100%,设挡风墙起尘量仍有10%,而设挡风抑尘墙起尘量只有0.5%。
目前挡风抑尘墙在国内的港口、码头、钢铁企业堆料场得到了应用。有关资料显示,经过挡风抑尘墙后风速减小约60%,实际抑尘效率大于75%。挡风抑尘墙在露天堆场使用,一般要考虑三个主要问题,即设网方式、设网高度和与堆垛的距离。
(1)设网方式。通常有两种设网方式,主导风向设网和堆场四周设网。采用何种方式主要取决于堆场大小、堆场形状、堆场地区的风频分布等因素。
(2)设网高度。与堆垛的高度、堆场大小和对环境质量要求等因素有关。对于一个具体工程来说,要根据堆场地形、堆垛放置方式、挡风抑尘墙及其设置方式,计算出网高与堆垛高度、网高与庇护范围的关系,结合堆场附近的环境质量要求等综合因素确定堆场挡风抑尘墙的高度。
(3)与堆场堆垛的距离试验结果表明,如果在设网后的一定距离内有一个低风区,减速效果会增加,因此挡风抑尘墙应该距离堆场堆垛一最佳距离。对于由多个堆垛组成的堆场而言,可以视堆场周围情况,因地制宜地设置。一般可以沿堆场堆垛边上设置挡风抑尘墙。
2.1.2绿化防尘。
树木能减小粉尘污染的原因,一是由于其有降低风速的作用,随着风速的减慢,气流中携带的大粒粉尘的数量会随之下降。二是由于树叶表面的作用,树叶表面通常不平,有些具有茸毛且能分泌黏性油脂及汁液,因此,可吸附大量粉尘。此外树木枝干上的纹理缝隙也可吸纳粉尘。不同种类的植物滞尘能力有所不同。一般而言,叶片宽大、平展、硬挺、叶面粗糙、分泌物多的植物滞尘能力更强。植物吸滞粉尘的能力与叶量的多少成正比。
控制道路施工场地的扬尘污染,还可采用先进的边坡绿化技术。
(1)湿式喷播技术。该技术是以水为载体的植被建植技术,将配置好的种子、肥料、覆盖料、土壤稳定剂等与水充分混合后,再用高压喷枪射到土壤表面,能有效地防止冲刷。而且在短时间内,种子萌发长成植株迅速覆盖地面,以达到稳固公路边坡和美化路容的目的,其优点在于适用范围广,不仅可在土质好的地带使用,而且也适用于土地贫瘠地带,对土地的平整度无严格要求,特别适合不平整土地的植被建植,能够有效地防止雨水冲刷,避免种子流失。
(2)客土喷播技术。该技术将含有植物生长所需营养的基质材料混合胶结材料喷附在岩基坡面上,在岩基坡面上创造出宜于植物生长的硬度的、牢固且透气、与自然表土相近的土板块,种植出可粗放管理的植物群落,最大程度地恢复自然生态。广泛适用于岩石面和风化岩石面;传统喷播植草与简单的三维网喷播技术很难达到预期效果,而客土喷播可以改善边坡土质条件,水、土、肥均可以保持,绿化效果非常好。其缺点是成本高,进度慢。
(3)抑尘剂抑尘。
A.采用化学抑尘剂抑尘是一种目前较有效的防尘方法。该法具有抑尘效果好、抑尘周期长、设备投资少、综合效益高、对环境无污染的特点,是今后施工场地抑尘的发展方向。 B.粉尘的沉降速度随粉尘的粒径和密度的增加而增大,所以设法增加粉尘的粒径和密度是控制扬尘的有效途径。使用抑尘剂可以使扬尘小颗粒凝聚成大颗粒;增大扬尘颗粒的密度,加快扬尘颗粒的沉降速度,从而降低空气中的扬尘。抑尘机理通常是采用固结、润湿、凝并三种方式来实现。固结就是使需要抑尘的区域形成具有一定强度和硬度的表面以抵抗风力等外力因素的破坏。润湿是使需要抑尘的区域始终保持一定的湿度,这时扬尘颗粒密度必然增加,其沉降速度也会增大。凝并作用可使细小扬尘颗粒凝聚成大粒径颗粒达到快速沉降的目的。
C.目前有的化学抑尘剂产品大致可分为湿润型、粘结型、吸湿保水型和多功能复合型,其中功能单一的居多。随着化工产品的迅速发展,各种表面活性剂、超强吸水剂等高分子材料广泛的应用,抑尘剂的抑尘效率将不断提高,新型抑尘剂也会层出不穷。
D.经过多年努力,我国许多城市空气质量已有所改善,但颗粒物污染指数仍然非常严重。纽约等国际大都市目前环境空气中可吸入颗粒物年平均浓度在5μg/m3左右,中国上海这一指标在10μg/m3左右,而昆明市2002年平均浓度为59μg/m3。
2.2扬尘的治理措施及相关规定。
根据《中华人民共和国大气污染防治法》及《绿色施工导则》的相关内容,针对扬尘污染的治理,一些省市已出台了地方法规,其主要内容包括:
(1)确定合理的施工方案。
在施工方案确定前,建设单位应会同设计、施工单位和有关部门对可能造成周围扬尘污染的旗工现场进行检查,制定相应的技术措施,纳入施工组织设计。
(2)控制过程中的粉尘污染。
工程开挖施工中,表层土和砂卵石覆盖层可以用一般常用的挖掘机械直接挖装,对岩石层的开挖尽量采用凿裂法施工,或者采用凿裂法适当辅以钻爆法施工,降低产尘率;湿法作业。凿裂和钻孔施工尽量采用湿法作业,减少粉尘。
(3)建筑工地周围设置硬质遮挡围墙。
A.要保证场界四周隔挡高度位置测得的大气总悬浮颗粒物每月平均浓度与城市背景值的差值不大于0.08mg/m3。因此,工地周边必须设置一定高度的围蔽设施,且保证围墙封闭严密,保持整洁完整。工程脚手架外侧采用合格的密目式安全立网进行全封闭,封闭高度要高出作业面,并定期对立网进行清洗,发现破损立即更换。为了防止施工中产生飞扬的尘土、废弃物及杂物飘散,应当在其周围设置不低于堆放物高度的封闭性围栏,或使用密目丝网覆盖;对粉末状材料应封闭存放。土方作业阶段,采取洒水、覆盖等措施,达到作业区目测扬尘高度小于1.5m,不扩散到场区外。
B.另外,为保证在结构施工、安装装饰装修阶段,作业区目测扬尘高度小于0.5m。场区内可能引起扬尘的材料及建筑垃圾搬运应有降尘措施,如覆盖、洒水等;浇筑混凝土前清理灰尘和垃圾时尽量使用吸尘器,避免使用吹风器等易产生扬尘的设备;机械剔凿作业时可用局部遮挡、掩盖、水淋等防护措施;高层或多层建筑清理垃圾应搭设封闭性临时专用道或采用容器吊运及外挂密目网。
(4)施工车辆控制。
送土方、垃圾、设备及建筑材料等的施工车辆通常会污损场外道路。因此,必须采取措施封闭严密,保证车辆清洁。运输容易散落、飞扬、流漏的物料的车辆,例如散装建筑材料、建筑垃圾、渣土等,不应装载过满,且车厢应确保牢固、严密,以避免物料散落造成扬尘。运输液体材料的车辆应当严密遮盖和有围护措施,防止在装运过程中沿途抛、洒、滴、漏。施工运输车辆不准带泥驶出工地,施工现场出口应设置洗车槽,以便车辆驶出工地前进行轮胎冲洗。
(5)场地处理。
施工场地也是扬尘产生的重要因素,需要对施工工地的道路和材料加工区按规定进行硬化,保证现场地面平整,坚实无浮土。对于长时间闲置的施工工地,施工单位应当对其裸露工地进行临时绿化或者铺装。对现场易飞扬物质采取有效措施,如洒水、地面硬化、围挡、密网覆盖、封闭等,最大限度地防止和减少扬尘产生。
(6)清拆建筑控制。
A.清拆建筑物、构筑物时容易产生扬尘,需要在建筑物、构筑物拆除前,做好扬尘控制计划。例如,当清拆建筑物时,应当对清拆建筑物进行喷淋除尘并设置立体式遮挡尘土的防护设施。当进行爆破拆除时,可采用清理积尘、淋湿地面、预湿墙体、屋面敷水袋、楼面蓄水、建筑外设高压喷雾状水系统、搭设防尘排栅和直升机投水弹等综合降尘。另外,还要选择风力小的天气进行爆破作业。当气象预报风速达到4级以上时,应当停止房屋爆破或者拆除房屋。
B.清拆建筑时,还可以采用静性拆除技术降低噪声和粉尘,静性拆除通常采用液压设备、无振动拆除设备等无声拆除设备拆除既有建筑。
(7)其他措施。
灰土和无机料拌合时,应采用预拌进场。碾压过程要洒水降尘。在场址选择时,对于临时的、零星的水泥搅拌场地应尽量远离居民住宅区。装卸渣土、沙等物料严禁凌空抛撒。严禁从高处直接向地面清扫废料或者粉尘。建筑工程完工后,施工单位应及时拆除工地围墙、安全防护设施和其他临时设施,并将工地及四周环境清理干净、整洁。对于市政道路、管线敷设工程施工工地,应对余泥渣土采取围蔽、遮盖、洒水等防尘措施,当工程完工后,淤泥渣土和建筑材料须及时清理。