铁路工程绿色通道建设发展现状、问题与建议——基于南广铁路建设实践
2015-04-17刘峰
刘 峰
(1.华南理工大学 土木与交通学院,广东 广州510640;2.南广铁路有限责任公司,广西 南宁530022)
1 引言
绿色通道建设是我国生态文明建设与可持续发展的国家战略要求,生态文明建设与经济社会的和谐发展是当今世界必须面对的难题,尤其当前中国正处于大规模建设发展阶段,形势更为严峻。同时,绿色通道建设也是建设绿色交通体系的必然要求与发展必经过程。
我国高速铁路建设处于初期发展阶段,据统计在“十二五”末建设通车里程将达到2万km,普速铁路建设运营里程将达到12万km,伴随着土地、能源紧缺、环境污染恶化等因素影响,以及生态文明建设与环境可持续发展的要求,推进并贯彻绿色建筑理念,建设铁路绿色通道将成为当前工程建设的主流方向,并越来越引起社会与建设者的重视与关注。
2 国内外绿色通道建设发展历程
2.1 国外绿色通道发展
绿色通道翻译自英文单词“green way”,源自英文greenbelt和parkway两个英语词汇的组合。其概念起源于20世纪80年代的美国,直观定义理解为连接A点到B点的线性绿化带。
1867年美国人奥姆斯特德规划的波士顿城市公园系统的翡翠项链(Emerald Necklace)被公认为美国最早规划的真正意义的绿色通道。其后一段时间内绿色通道主要与城市规划、环境改善协同并进,其理论与工程实践在城市建设进程中不断得到完善与发展,直至1995年国际学术界对绿色通道达成了共识,欧洲开始将生态网络、生态基础设施等研究与绿色通道研究相结合,亚洲、澳大利亚等地区也进行了相关研究。绿色通道的概念开始被广泛接受,并大量运用于工程实践中。
绿色通道建设由产生到逐步为世界全面接受,其理论与实践均取得了极大的发展,形成了广泛接受的丰富内涵,即是以能够改善环境质量和提供户外娱乐的线状廊道。最近在城市建设中得到极大的重视与发展,成为保护城市生态结构、功能、构建城市生态网络和城市开放空间规划的核心。而河道、公路、铁路绿色通道建设作为扩展,即在满足边坡防护功能,进行绿化、美化的基础上,进一步扩展实现绿色通道生态、文化功能。
2.2 国内绿色通道建设发展
1998年全国绿化委员会、林业部、交通部和铁道部四部委联合发布了《关于在全国范围内大力开展绿色通道工程建设的通知》,要求在全国范围内以公路、铁路和江河沿线绿化为主要内容,掀起绿色通道工程建设高潮,尤其在高速公路、铁路、堤坝、河道工程建设方面得到大面积推广。
2000年国务院发出了《国务院关于进一步推进全国绿色通道建设的通知》,要求绿色通道建设要和公路、铁路、水利设施建设统筹规划并与工程建设同步设计、同步施工、同步验收。并在上述行业内逐步推进绿色通道的试验研究与工程实践,进一步对绿色通道建设各方责任及建设相关问题进行研究。
从此,我国绿色通道建设理论研究与工程实践方面取得很大的进步。诸如,李昌浩就绿色通道(Green Ways)与其他生态设施(绿带Green Belts,生态廊道Ecological Corridors)的比较表明了前者在功能、尺度及主要空间基础方面具有明显优先性[1]。
深圳市标准化指导性技术文件《边坡生态防护技术指南》强调了生态防护的理念,迅速恢复受损边坡的生态系统,保护生态环境而采取的生态技术方法,并进一步将之细分为三部分,即生态防护基础工程,植被培育技术,初始植物群落导向目标群落的维护管理技术[2]。
工程实践方面,胶新铁路路基边坡绿色生态防护、路基两侧绿化林带建设与铁路工程建设同步设计,同步建设,同步验收,首创了我国铁路建设的新模式,成为我国铁路真正意义上的一次建成的绿色通道。青藏铁路克服高原生态系统极其脆弱、敏感,高寒草甸、高寒草原、多年冻土等被扰动后很难恢复等难题,运用先进环境保护理念进行建设管理,在环境保护方面处于领先水平,成为21世纪世界屋脊的环保型绿色通道[3~5]。
近年来在公路、铁路绿色通道建设方面取得一定成就,但是不可否认我国绿色通道建设的概念处于刚刚起步阶段,尚未形成系统的规划设计与研究理论体系,工程实践也处于初步探索阶段。诸如,前期仅仅局限于对路基边坡的绿化美化方面,只是绿色通道建设的最基础阶段,需要进一步与生态、休闲、美学、历史文化等功能相融合。
2.3 铁路建设绿色通道建设发展
原铁道部为了贯彻执行国家绿色通道建设要求,结合工程建设先后出台,并不断补充完善绿色通道相关标准。经历十余年发展取得丰硕的成果,铁路工程绿色通道建设发展及成果取得大致概括为3个阶段。
(1)路基边坡绿色防护绿化美化阶段。2003年铁道部建设司印发了《铁路路基边坡绿色防护技术暂行规定》,就路基边坡绿色防护技术从设计、施工、质量检验评定及验收做了全面规定。
(2)铁路绿色通道概念提出及逐步完善阶段。2004年铁道部发布了《铁路绿色通道设计暂行规定》,用于新建、改建铁路宜林地段的绿色通道设计。2007~2012年间,结合绿色通道建设经验及存在问题,先后发布了《铁路绿色通道建设实施指导意见》、《关于调整在建及新建铁路绿色通道设计有关问题的通知》、《铁路绿色通道建设及防护栅栏、接触网支柱设置等工作的通知》等,就绿色通道建设实施过程中遇到的细节问题逐步规范化,标准化。
(3)绿色通道建设系统标准建设阶段。2013年铁路总公司在总结近10年绿色通道建设经验基础上,颁布了《铁路工程绿色通道建设指南》,系统地阐述了绿色通道建设管理、规划设计、施工、养护与维护、质量检验与验收等相关内容。《铁路工程绿色通道建设指南》旨在落实和统一铁路绿色通道建设技术要点,加强边坡防护,控制水土流失,减轻生态灾害,改善沿线生态环境,保障铁路运输安全。内容更加系统性,覆盖了设计规划、施工管理、建设管理、质量验收与检验等,以及临时用地绿化和运营管理部门提前介入等内容[6]。
(4)近几年来,铁路绿色通道建设参建单位尤其是设计研究部门,开始深入研究与沿线景观、人文及自然生态和谐建设理念的提出。引入了生态修复与人文景观、自然环境及生态演化和谐共存等先进理念并在工程实践中开始尝试[7~9]。
3 南广绿色通道建设创新实践与探索
3.1 绿色通道建设管理理念创新
基于当前铁路项目建设特点,对绿色通道建设建设管理模式进行创新尝试,建设单位必须充分发挥核心作用。基于工程实践,首次提出了系统化设计、专业化施工、精细化现场管理,将绿色通道生态防护与水土保持、结构加固防护有机结合的创新管理方式与理念。实现了环保与绿色通道建设有机结合,边坡结构防护与绿色边坡防护有机结合,绿色通道与生态重建、生态恢复有机结合。
3.2 绿色通道系统化设计
所谓绿色通道系统设计是指针对铁路不同结构物(区域),按照功能性防护、美化景观、生态保护三个层次进行系统的设计与优化。概括如下:一是打破既有铁路绿色通道设计、建设理念,将铁路边坡防护设计与绿色通道设计有机结合起来,引入具有丰富经验的绿色通道规划设计院,实现铁路专业设计与绿色通道专业设计的强强联合。二是沿线路基、隧道边仰坡、桥梁下部、桥梁锥体、车站及特殊工点进行绿色防护系统设计,立体设计,实现由绿色通道向景观通道转变。三是绿色通道建设与水土保护、复耕复垦、生态修复相结合、为生态恢复提供条件,实现由绿色通道向生态通道转变[10]。
(1)边坡斜坡绿化与加固防护有机结合。“草灌结合”立体防护意即植被防护草灌结合,冲刷防护先草后灌。全线的人字型和拱型截水骨架内采用喷播植草、点播灌木的方式进行植被防护;锚杆框架梁内采用挂铁丝网回填种植土,再喷播植草、点播灌木进行植被防护;对空窗式护墙等石质边坡,采用码砌袋装改良土或植生袋等方式进行植被防护;对于码砌块石、浆砌片石等植物生长困难的边坡,采用爬藤绿化的方式进行绿色覆盖。
(2)边坡坡脚或堑顶外至用地界绿化。“内灌外乔”立体防护意即乔木外围护,并与灌木结合形成绿篱。选择垂叶榕、小叶榕、夹竹桃等抗逆性强的乡土树种,点缀羊蹄甲、黄花槐等开花植物,单排间距5m栽植,与路基边坡防护植被共同构成乔、灌、草、藤复层搭配的立体植物群落。同时,根据景观分区,在不同景观段选用不同的花灌、花乔植物搭配模式,实现铁路沿线与周围环境的充分融合,形成良好的沿线路域景观带。
根据植物防护与工程防护相结合的原则,结合路基边坡类型,以及边坡的几何条件(坡高、坡比)、岩性组成(软岩、硬岩、软硬岩互层)、边坡坡面的平整度状况,选取以下一些绿色防护形式,详见表1。
表1 全线植物种类搭配
(3)隧道洞门仰坡绿化。隧道洞口仰坡进行植被防护,采用灌木、草本、藤本相结合的复合型绿化防护模式。在设计中主要选用根系发达,抗逆性强的乡土植物进行自然式群落搭配,使人工营造的植物群落与周围自然植被有机融合,弱化隧道工程对山体削切的痕迹;隧道洞门仰坡采取灌草结合的防护方式,在喷播植草的基础上点播银合欢、山毛豆、多花木兰等灌木种子,实现人工群落与自然群落的有机融合与自然过渡;隧道洞门采用爬山虎、常春藤等藤本植物进行立体绿化,做到藤蔓对洞口外侧的绿色覆盖。
(4)桥梁锥体边坡绿化。为保证绿色通道的连续性和景观美化效果,在适宜植物生长的桥锥体边坡下栽植当地适生的爬山虎、常春藤等攀缘性植物,利用绿色植物遮蔽混凝土及圬工砌体,以达到美化环境的目的。
(5)重点区域如车站咽喉区、单双线绕行夹角地带、较开阔的高大边坡等,因地制宜,采用不同的防护、景观需求。如市区范围内重点区段、部位采取三维生态网等,高大边坡等采取“草灌结合”,“内灌外乔”、“花灌木与花乔木高低错落有致”等,形成繁花绿叶相衬,“花、灌、乔”相伴的沿线景观视角亮点。
(6)桥下生态修复,取弃土(渣)场生态修复,改沟、改路、改渠生态修复,站区及生产、生活区域绿化,均应进行系统设计,在满足绿色功能前提下,提升沿线景观与生态修复功能相结合。
3.3 专业化施工和精细化现场管理
(1)绿色通道施工突破原有铁路建设工程总承包单位招标或自行选择施工单位模式,由建设单位通过公开招标方式,将绿色通道发包给具备一定资质等级,有良好信誉和丰富经验的专业企业进行施工。
(2)精细化现场管理主要做好以下方面:一是先期工程策划做好表土的收集、存储,利用铁路建设剥离表土回填种植土。二是绿色通道建设过程遵循标段试验段先行,推进样板工点引路与全线统一标准建设三个阶段推进。三是种植与维护、养护结合,正确引导植物群落的演变。
4 需要进一步研究解决的问题及建议
4.1 存在主要问题
(1)绿色通道建设是系统工程,需要多专业、持续研究与总结。结构与功能的连续性是绿色通道规划设计与管理的发展趋势,廊道功能类型应进行相应的结构设计。
(2)工程建设中重视种植轻视维护管理与植物群落引导。误区种植名花名草,或者植物种类群落过于单一,种植时间选择不当造成水土流失或者成活率不高,对后续运营维护带来不利影响。
(3)绿色防护技术需要与区域生态环境、人文地理、历史文化相结合。
4.2 解决问题建议
新建铁路建设沿线绿色通道建设是系统工程,涉及到岩土工程学、恢复生态学、植物学、土壤学、景观学等多学科的综合工程技术,需要结合工程实践系统地研究,逐步完善从规划设计、建设管理到养护维护等全寿命过程技术。
(1)规划设计方面应进一步研究如:岩石边坡生态恢复技术;沿线结构物立体绿色防护技术;以及雨水收集及灌溉系统,减少养护维护工作量与后期投入等。并正确处理与运营安全管理的和谐,即保证边坡结构稳定、视线及灾害巡查等需求,并减少日常维护管理工作量。
(2)引入立体多层的防护理念,形成既能保证铁路安全又具有立体多层效果的绿化带,可以探索岩质边坡种植穴(槽),爬藤植物与灌木相结合,形成立体植物群落;对于桩板墙、挡土墙等支挡结构可以研究采用悬臂槽等生态防护,形成垂直绿色防护,提升绿色通道的景观效果。
(3)由于历史建设原因,在旧城区铁路沿线违章建筑多、房屋破旧,需要加强绿色通道规划设计,可以考虑建设一道绿篱或绿色屏障,提升铁路沿线景观效果。
(4)铁路沿线生态恢复与重建应系统研究乡土植物群落构成、植物演替规律,以及如何提高短期内提升绿化美化效果,后期恢复地域生态重建。
(5)绿色通道建设与绿色建筑相协调,必须重视水土保持,防风固砂和水源保护,环保水保与绿色施工、绿色通道建设三结合,三同步,实现真正意义的绿色通道建设,建设过程中也要实现绿色。
5 结语
铁路工程建设作为绿色通道建设链中的关键部分,不但要关注节约资源和生态恢复重建技术、施工工艺等的开发、选用与运行,更需要关注设计、建设管理理念的创新与发展,并不断完善属于我们自己的绿色通道规划设计、施工与使用养护综合评价体系,真正做到各专业、各部门及各阶段协同支撑,共同打造铁路建设与自然生态和谐之路。
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