铁路建设项目施工期主要环境影响及对策措施
2014-08-15姜海波宣昊
姜海波,宣昊
(1.中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所,北京 100081;2.环境保护部环境工程评估中心,北京 100012)
1 概述
近年来我国铁路建设发展迅速,建设规模巨大,每年均有几千亿元投资。根据《中长期铁路网规划(2008年调整)》,到2020年全国铁路营业里程将达到12万km以上,客运专线营业里程将达到1.6万km以上。铁路建设项目总体上属于节能、环保的绿色交通方式,对大环境是有益的。但在铁路建设过程中,不可避免地会对线路两侧局部区域环境造成一定影响。本文就铁路工程特点、施工期的主要环境影响、目前存在的问题及减缓影响的对策措施进行分析和介绍,以期对建设单位进一步做好施工期环境管理工作提供技术参考。
2 铁路建设项目的特点
铁路建设项目作为线性工程,具有点多线长的特点。目前一般的铁路建设项目长度多为100 km以上,有些项目甚至超过1 000 km。沿线路基、桥梁涵洞、隧道、车站等特殊工点众多。为完成上述工程需配套建设取弃土场、制梁场、铺架基地、拌和站、材料场、施工营地、施工便道等大型临时设施。铁路建设项目土石方数量巨大。一条线路动辄几百万方,有些线路甚至几千万方。遇到大江大河或者高山峡谷,工程难度更加巨大,长大隧道或特大型桥梁往往成为限制性工程,因此工期相对也较长,常常可达4~5年。
3 施工期的主要环境影响
3.1 生态环境影响
(1)主体工程中路基、站场、桥梁、隧道工程土石方开挖不可避免地会破坏和占压施工范围内的植被,造成土壤结构失稳。在暴雨或大风气候条件下极易产生水土流失,使局部的生态环境出现阶段性的恶化。其路基工程中常常遇到高填深挖路段,涉及大量的土石方开挖与填筑,对局部的生态环境扰动十分巨大。涉及自然保护区、风景名胜区、森林公园等特殊敏感区的路段在施工过程中有可能对特殊保护目标产生影响,使保护物种的生存条件恶化,保护景观受到影响、植被数量减少。跨越水体的桥梁水中墩施工如处理不当可能造成河道雍水,汛期易引发洪灾及大量的水土流失。遇有鱼类产卵场、索饵场、育肥场等敏感区域,桥梁施工可能会对特殊的受保护水生生物产生影响。隧道施工中不合理的斜井、导洞设置导致大范围扰动地表环境,破坏山体植被,引起大量水土流失。地下水丰富地区隧道施工防护不当在引发水资源流失的同时可能引发地面沉降等地质灾害。许多车站的建设由于防洪的需要,必须进行大量的填方,大量的土石方施工对局部的土壤及植被均会造成较大影响。
(2)临时工程中取弃土场在施工过程当中由于管理等因素不到位,取土时未进行分级取土,最终形成高陡边坡,边坡上部常常未设截水沟,下部未设排水顺接工程,坡面未采取任何工程或植物防护措施,暴雨季节极易产生水土流失。弃渣场在土石方弃置过程中,常常无任何拦挡措施及无排水措施。施工过程中若遇暴雨,松散的渣体会产生大量水土流失,对局部生态环境产生明显影响。另外,部分弃渣场未落实弃渣前的拦挡措施,待弃渣完毕后补设挡渣墙,造成施工期的水土流失。还有些弃渣场排水顺接工程不到位,暴雨季节排出的雨水集中,可能冲毁下游的农田或鱼塘。
制梁场、拌和站、施工营地等大型临时工程开工前不注意表土的剥离与保存,施工结束后环境植被恢复时由于土壤有机质含量不足,植被恢复很难达到理想效果。这些工程由于临时房屋及硬化地面施工质量较好,当地相关部门往往要求施工单位将这些施工场地直接移交给当地。由于经济利益驱动,当地有关部门往往未进行临时占地的恢复,只是将房屋建材等有用的材料拆解到他们需要的地方,使这些施工设施场地得不到恢复,变成了残垣断壁,无法通过竣工环境保护验收。
山区丘陵区施工便道防护措施不到位,或者由于其它大型临时设施布局分散,造成施工便道数量偏大,施工扰动过程中遇暴雨会产生较强烈的水土流失,对生态环境造成影响。
线路涉及自然保护区、风景名胜区、森林公园等特殊敏感路段的施工有可能对特殊需要保护的目标产生影响。自然保护区内需要特殊保护的动植物在施工中如不加强保护可能对其生存环境和种群数量造成重大影响和破坏。涉及保护鱼类洄游通道及索饵、产卵、育肥场所的桥梁施工,如不注意保护可能造成保护物种生存环境的恶化。
3.2 水环境影响
(1)线路穿越水源保护区路段施工期不注意相关防护措施的落实,施工过程中产生的污水可能对水源水质造成污染。含有有害物质的物料如果随意堆存在水源保护区附近,遇降雨或洪水将会对水源保护区水质产生影响。(2)隧道开挖可能对其上方有丰富水资源的区段造成资源流失,可能影响小区域内居民的生产生活。隧道大量涌水时洞内施工作业面的泥沙随涌水流出可能造成水土流失。(3)施工高峰期施工场地、营地的生产废水及生活污水可能对周边水环境产生一定影响。
3.3 大气环境影响
施工期土方改良拌和及混凝土搅拌作业过程中会产生一定的扬尘。土石方运输过程中行驶的车辆可能造成物料或便道的扬尘。施工车辆出入施工场地可能将泥土带人城市道路造成扬尘。裸露的施工场地或粉状物料堆存大风时可能产生扬尘。
3.4 噪声振动影响
人口密集区的施工作业,施工机械产生的噪声振动不可避免地会对周边居民区、学校、医院等声、振动敏感目标产生影响。有些作业受施工工艺限制需要昼夜连续施工,对周边居民的干扰程度更大。
4 存在的问题
造成施工期环境影响的主要因素有以下几个方面:(1)设计不到位:可研设计阶段减少施工期环境环境影响的措施多数处于意向阶段,如取弃土场的位置、植物恢复措施的品种选择等。在后续设计阶段由于种种因素的限制某些措施落实力度不够,致使施工期环保措施落实不到位。(2)施工期环境管理不到位:目前施工期参建企业管理人员环境管理的技术水平参差不齐,在施工过程中往往出现无人管理或疏于管理的现象。先破坏后恢复、先弃后挡、违规侵入敏感区域等现象屡有发生。(3)施工企业环境保护意识有待加强:由于铁路施工期环境管理力度不足,使得部分施工企业不重视施工期环境保护,造成措施不落实、恢复不到位等现象屡屡发生。
5 减缓施工期环境影响的对策措施
5.1 技术措施
5.1.1 生态影响减缓措施
主体工程施工过程中应注意占地范围内的表土剥离保存,用于施工结束后的植被恢复。路堤路堑边坡一般采用混凝土拱形骨架加植灌木或草皮护坡,路基边坡下部设置排水沟。排水沟需与自然水体相顺接。施工中剥离的表土应选择施工范围内的空闲区域进行临时堆置,表土周围需采用草袋进行临时挡护,表面一般采用密目网进行防护。施工过程中需严格控制伴行施工便道的宽度和长度,减少扰动范围。在工期允许的情况下尽量利用路基本体作为施工便道,减少伴行施工便道的设置,工程后实现无痕迹施工效果。站场施工时应做好临时排水工程及沉沙设施,避免因遇到暴雨对周边产生冲刷。大量填方形成边坡的站场应采取工程及植物措施相结合的方法进行边坡防护。敏感水体桥梁水中墩施工时,钢板围堰中的泥浆需在岸边设置泥浆池,对施工产生的泥浆进行沉淀干化处理后送至弃土场,避免对水环境产生影响。陆上桥墩施工应控制施工活动范围,减少扰动,施工结束后及时恢复桥下环境。隧道施工应贯彻“早进晚出”的原则,尽量减少对山体的扰动。做好隧道出渣的临时防护措施,避免产生大量水土流失。对有涌水的隧道按照“以堵为主,限量排放”的原则采取止水措施,最大限度地减少地下水资源的流失。必须排出的涌水需在隧道洞口设置简易沉淀池,减少涌水携带泥沙造成的水土流失。
临时工程施工时应根据当地情况进一步优化取弃土场的选址,尽量集中设置以减少施工便道的设置及扰动的范围。施工时取土场首先应进行表土剥离,并对剥离的表土进行临时防护。山坡取土过程中应分级规范取土,避免形成高陡边坡。边坡一般按6~8 m的高度进行开级,每级之间需设有马道及排水设施。边坡上部及周边应做好截排水设施并顺接到自然水体。取土完毕后将剥离的表土回铺并选用适宜当地的植物品种进行植被恢复,取土形成的边坡应采取工程及植物措施相结合的方法进行环境恢复。弃土渣场应做到先挡后弃。弃渣前需对表土进行临时的剥离保存。弃渣应分层碾压分级弃置,确保渣体稳定。根据环境一般每级弃渣高度应控制在6 m左右。渣体上部及周边应设置截排水沟并将排水顺接到自然水体,避免上游汇水在暴雨时对弃渣及下游设施产生冲蚀和危害。弃渣结束后将剥离的表土回铺于渣体表面及坡面并进行植被恢复。制梁场、拌和站、材料场、施工营地等临时设施设置时应首先剥离表土并进行防护保存。场地周边应设置完善的排水系统。施工阶段应对场地中裸露的地表进行防护。施工结束后应全部拆除场地内的建筑、设施及硬化地面,除戈壁等特殊干旱地区外需将剥离表土回铺并根据环境条件进行绿化。
5.1.2 噪声振动影响减缓措施
噪声、振动辐射水平较高的临时设施(制梁场、拌和站等)选址时尽量远离居民区、村庄等噪声振动敏感目标。产生噪声振动的施工作业尽量安排在白天进行。因施工工艺限制(连续浇筑等)必须夜间施工的应取得当地环境主管部门的许可并做好防护及沟通措施。
5.1.3 水环境影响减缓措施
有毒有害物料不得临河堆置,并避开敏感水体。不得在河滩地冲洗车辆。涉及敏感水体的桥墩水下作业应采用双壁钢围堰等不涉水的施工工艺,配备移动式厕所。施工营地应远离敏感水体。生活垃圾需集中收集定期清运。遇地下水丰富且上部有饮用水源、水库、鱼塘等敏感水体的区域,隧道施工应采取止水措施,防治水资源的大量流失。隧道洞口应设置沉淀池,涌水需经沉淀处理后排放。施工场地营地的废水也需经沉淀等处理后回用或排放。
5.1.4 大气环境影响减缓措施
产生扬尘的作业点尽量采用湿法作业。运输粉状物料及土石方的车辆应密闭或苫盖。干燥多风季节施工便道应定期洒水降尘。城市区段施工场地出入口应设置车辆冲洗装置,避免泥土带入城市道路。城市区段裸露的施工场地应采取密目网苫盖措施,避免大风时产生扬尘。
5.2 管理措施
(1)建立施工期第三方管理机制。委托有资质的专业队伍开展施工期环境保护及水土保持监理工作。或者对特殊环境敏感目标开展施工期环境监控等环境管理机制。监督施工企业按照环评报告、水保方案及相关批复的要求开展施工期的施工行为,尽量避免先破坏再恢复的现象发生。
(2)开展施工期环境保护及水土保持相关知识的培训,使全体参建人员了解环境保护及水土保持的相关要求。例如涉及自然保护区路段的施工应使施工人员了解保护目标的特点、习性,使施工人员自觉落实施工期的各项环境保护及水土保持要求。
(3)建立严格的奖惩制度。施工期环境管理必须有强有力的制约手段。通过奖惩制度的建立和认真实施,可使施工企业能够举一反三自觉学习环境保护好的施工经验和做法,减少破坏环境事件发生的几率。
6 小结
综上所述,针对我国目前在建铁路项目多,自然环境多变的特点及施工期环境管理仍需进一步加强的现实要求,从技术层面及管理手段上强化环境保护措施的落实,对建设绿色铁路及环境友好型铁路具有非常重要的现实意义。