城市轨道交通项目水土流失特点及防治措施

崔万晶

(北京林丰源生态环境规划设计院有限公司，北京 100083)

城市轨道交通项目水土流失特点及防治措施

崔万晶

(北京林丰源生态环境规划设计院有限公司，北京 100083)

城市轨道交通；地铁；水土保持措施；雨洪利用；施工降水

城市轨道交通项目主要是指城市地铁和轻轨建设项目，近年来随着城市轨道交通项目的增多，做好该类项目建设期的水土流失防治工作显得极为重要。城市轨道交通项目建设具有占地面积大、动用土石方量巨大、对环境影响大等特点，该类建设项目的主要水土流失防治区域有区间线路、车站、车辆段、停车场、换乘停车场等，针对不同的防治区域提出了有针对性的防治措施体系，并对目前比较关注的雨洪集蓄利用和施工降水等问题进行了探讨。

1 城市轨道交通项目建设现状

城市轨道交通广义上包括地铁、轻轨、有轨电车等，本研究主要指地铁和轻轨。地铁通常由轨道路线、车站、车辆、维护检修基地、供变电系统、通信信号系统、指挥控制中心等组成，一般建在地下；轻轨的组成部分基本和地铁相同，两者的主要不同是前者建在地下，后者建在地上且多采用地面和高架相结合的方法建设，可以从市区通往近郊。我国城市轨道交通的建设历程大致可分为三个阶段：

第一阶段为开始建设阶段。从20世纪80年代末至90年代中期，以上海地铁一号线(21 km)、北京地铁复八线(13.6 km)、北京地铁一号线改造、广州地铁一号线(18.5 km)建设为标志，我国真正以交通为目的的地铁项目开始建设。

第二阶段为调整整顿阶段。从1995年至1998年，地铁建设发展迅猛，许多地方不考虑经济承受能力和社会发展需要而盲目建设。针对工程造价很高、全部车辆和大部分设备需引进等问题，1995年国务院办公厅下发了第60号文件，通知除上海地铁二号线外，其他所有地铁项目一律暂停审批，并要求做好发展规划和国产化工作。之后近3 年国家没有审批城市轨道交通项目。从1997年底开始，国家计委研究城市轨道设备国产化实施方案，提出深圳地铁一号线(19.5 km)、上海明珠线(24.5 km)、广州地铁二号线(23 km)作为国产化依托项目，于1998年批复3个项目立项，轨道交通项目又重新启动。

第三阶段为蓬勃发展阶段。从1999年至今，国家先后批准了深圳、上海、广州、重庆、武汉、南京、杭州、成都、哈尔滨等10多个城市轨道交通项目开工建设，并投入40亿元国债资金予以支持，我国轨道交通建设进入高速发展期。2014年末，全国共有22个城市开通了城市轨道交通，运营线路长达3 173 km。地铁线路正以极快的速度诞生，越来越多的二三线城市正在努力加入地铁大军。原因是：国家从建设资金上给予了有力支持；通过技术引进和消化吸收实现了城市轨道交通车辆、设备国产化，建设造价大大降低。

目前，全国已有39个城市获批建设地铁。预计到2020年，具备建设城市轨道交通条件的城市将达到50个，全国地铁总里程将达到6 000 km。

2 轨道交通项目水土流失特点

城市轨道交通项目的主要水土流失防治区域有区间线路、车站、车辆段、停车场、换乘停车场等。一般来说，项目建设具有占地面积大、动用土石方量巨大、对环境影响大等特点。

2.1 车站和区间线路

车站和区间线路有地上和地下两种类型，不同建设时期水土流失特征差异明显。

在施工准备期，主要是临时设施的建设和拆迁工程造成的水土流失。因城市轨道交通项目一般建设在城市中心地带，所以地上线在施工准备期均会涉及拆迁，拆迁废渣的处理是造成水土流失的关键环节。该时段的临时设施建设，一般是一个区间和车站会建设一处施工生活区，占地2 500 m2左右。施工生活区建设产生的水土流失历时较短，一般1个月左右，建设完成后水土流失轻微。但因建设区在市区，对周边环境影响较大，需加强建设期间的水土流失防治措施布设，建设完成后主要是做好雨水和污水排放措施布设。

施工期是水土流失发生的主要时段，此时段施工扰动范围大、扰动强烈，土石方挖填量巨大，极易发生严重的水土流失。车站和区间线路有多种不同施工工艺，不同的施工工艺造成的水土流失量差异也较大。一般来说，区间线路施工方法主要有盾构法、矿山法和明挖法，车站结构施工主要方法有明挖法、盖挖法、暗挖法[1]。各种方法中明挖法占地面积、土石方挖填量均较大。该时段产生的水土流失主要来自基坑开挖回填、施工场地施工扰动和土石方临时堆放等环节。尤其是土石方临时堆放区域，需要重点关注。如果明挖施工，一座车站的挖方量在20万m3左右，而采用盾构法施工的挖方量在3万m3/km左右，有利于减少水土流失。对于地面站、地面线或高架线来说，土石方量较小，水土流失主要发生在高架桥基础施工期间，桥墩施工一般采取钻孔桩施工[2]，应防止钻孔桩施工泥浆四溢，对城市排水系统造成影响和对周边环境造成污染。

自然恢复期，车站和区间线路均已建设完毕，车站区域主要是进行周边场地道路恢复、广场硬化或绿地恢复，区间线路主要是根据施工期占用的不同土地利用类型，进行有针对性的恢复。在自然恢复期，随着地表硬化和绿化，因施工扰动造成的水土流失逐步减少，项目区原有的水土保持功能逐步得到恢复、改善。

2.2 车辆段和停车场

车辆段是对车辆进行运营管理、停放及维修、保养的场所。停车场主要是停放车辆，以供经过检查和整修的车辆停放等待下一次出勤任务。

车辆段和停车场在城市轨道交通项目中属于 “点式”项目，和房地产类项目有相似特点，占地面积一般较大，且硬化面积占比较大。因此，车辆段和停车场施工扰动范围大，致使其在项目建设期造成的水土流失不容小觑，而在项目建成后造成的雨水资源流失也是一个值得重点关注的问题。

施工准备期，车辆段和停车场的主要建设内容包括占地范围内的地上物拆迁，场地平整和临时设施建设。水土流失主要发生在动用土石方量大的场地平整阶段。

施工期，水土流失来源于各类建(构)筑物的建设、轨道建设和场地内各类管线的敷设。因建(构)筑物基础开挖，形成基坑开挖边坡，受雨水冲刷极易产生水土流失。该时段土方工程施工集中，因项目建设改变了原有的土壤结构，致土体松散，遇风或降雨很容易发生扬尘和土壤流失。室外工程的建设对项目区地表扰动强烈，特别是施工道路，由于车辆和人员的频繁扰动，若不加以防护则会产生严重的水土流失。施工生活区、临时堆土场等施工临时场地也是产生水土流失的重点区域，若临时防护措施布设不到位，则产生的水土流失量或许会超过主体工程施工区域。

自然恢复期，随着建(构)筑物的建成、铺轨完成、地表硬化、绿地植被覆盖，各区域水土流失将迅速降低。该时段若水土保持措施布设不到位，则易发生风蚀或水蚀。

2.3 换乘停车场

换乘停车场即P+R(Park and Ride)停车场，早上驾车停进换乘停车场，然后去换乘地铁抵达工作单位，下班后再坐地铁到达停车场，驾车回家。驾车人持公共交通卡刷卡进入换乘专用停车场，并用该卡换乘轨道交通，即可享受停车费用优惠。换乘的出行方式，既减少了道路拥堵时间，又节省了油费，又有利于减少汽车尾气排放量，

提高空气质量。2010年7月，上海便已试点换乘停车场(锦江乐园站和淞虹路站)，受到了广大上班族的欢迎。在城市轨道交通项目中，换乘停车场会越来越普遍。

换乘停车场一般建在车站附近，面积一般在1 hm2以上。建设内容主要是停车位，动用土石方量相对较小。工期不长，由其造成的水土流失相对于城市轨道交通项目其他区域来说较小。因此，对于换乘停车场来说，重点是做好施工期水土流失防治工作。

3 水土流失防治措施

3.1 临时措施

(1)车站和区间线路。车站和区间线路施工期间，沿临时围挡四周设置临时排水沟，末端设沉沙池，将周边路面的径流汇集排出，避免影响项目基坑施工；施工场地内的临时堆土采用临时拦挡和覆盖措施，防止大风扬尘对城区空气和环境造成影响；在施工区出口设置洗车池，对施工车辆进行自动清洗，避免大量泥沙进入周边市政道路；施工降水通过设置收集池进行收集利用，避免造成大量的地下水资源浪费；桥梁基础施工期间设置泥浆池，防止泥浆四溢污染周边环境。

(2)车辆段和停车场。为了防止施工期车辆对施工道路的频繁扰动，对施工道路采用碎石铺垫措施；在施工道路一侧设置临时排水沟，在拐角和末端设置沉沙池，有效排出施工期项目区的地表径流；在施工区出口设置洗车槽；管线施工期间的临时堆土采用临时拦挡和覆盖措施；施工生活区采用碎石铺垫，防止人类活动频繁造成水土流失；临时堆土场采用临时拦挡和覆盖措施，防止扬尘和水蚀；在施工生活区和临时堆土场周围设置临时排水沟和沉沙池，引排施工期雨水；在裸地绿化前，采用纤维网等临时覆盖措施，防止地表裸露造成水土流失。

(3)换乘停车场。主要是做好雨季施工期间的临时排水和沉沙设施，在施工区出口设置洗车槽避免泥沙进入周边市政道路。

3.2 工程措施

(1)车站和区间线路。为了增加地表径流下渗，将车站出、入口周边的空地和广场采用透水砖铺装。

(2)车辆段和停车场。对建筑物周边空地、地面停车位等采用透水材料铺装；绿地设置为下凹式；在集中绿地区域设置蓄水池；绿地浇灌采用喷灌；若受地形因素影响形成边坡，则尽可能采用生态型护坡措施。

(3)换乘停车场。将停车场的硬化地面尽可能采用透水材料铺装，并设置蓄水池、渗沟等雨洪集蓄利用设施，增加地表径流下渗，同时尽可能收集利用雨洪。

3.3 植物措施

(1)车站和区间线路。对施工扰动、破坏的原有绿地、耕地等，在施工期末进行植被恢复、复耕。

(2)车辆段和停车场。主要是办公区的绿化美化，以及其他区域的绿化。

(3)换乘停车场。对停车场进行绿化，停车位两个或三个一组，中间设置绿化分隔带，停车位后方栽植高大乔木，将换乘停车场设计为生态型停车场。

城市轨道交通项目水土流失防治措施体系见表1。

表1 城市轨道交通项目水土流失防治措施体系

4 控制要点

城市轨道交通项目建设动用土石方量大、占地面积大，势必造成大面积地表硬化，从而造成大量雨水流失，其水土流失防治除做好土石方综合利用外，还要做好雨洪的控制和利用，应采用渗、蓄、利用结合排放为一体的综合性雨洪集蓄利用措施，对雨水资源进行充分收集利用。

5 问题探讨

在城市轨道交通项目建设过程中有一个不容忽视的问题就是施工降水，特别是地铁建设项目，因车站和区间线路等位于地下，挖深一般较大，不可避免地会涉及降水问题。虽然部分区域采用帷幕止水等工艺，可减小施工降水量，但常常因受地质条件等因素限制，建设过程中仍存在大量的管井降水，且降水量不可小觑。据统计，北京某地铁项目在施工期最大降水量可达426 993 m3/d，其中单个车站降水量为4 500～66 259 m3/d，单个区间线路施工降水量2 073～131 023 m3/d，降水量巨大，若不加以利用则造成水资源的巨大浪费。但由于城市轨道交通项目一般建在城区，建筑物密集，周边环境复杂，占地有限，不利于设置蓄水池等利用设施，所以经常是将抽取的地下水直接排入城市雨水管道，造成水资源的大量流失。如何做好城市轨道交通项目施工降水的利用，是一个较为严峻且亟待解决的问题。

[1] 张海涛．城市地铁建设中的水土流失特点及防治措施探讨[J].湖南水利水电，2011(2):58-60.

[2] 余姝萍，刘燕东，王泽林.地铁建设项目水土流失特点及水土流失防治初探[J].甘肃水利水电技术，2011(4)：22-23.

(责任编辑 孙占锋)

S157.2

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1000-0941(2015)12-0058-04

崔万晶(1984—)，女，陕西安康市人，工程师，学士，主要从事水土保持方案编制、水影响评价报告编制、水土保持监测及评估验收等工作。

2015-09-05