宁句城际轨道交通工程绿色施工技术研究

2022-10-31陈作帅

资源节约与环保 2022年9期

陈作帅

（苏交科集团股份有限公司江苏南京 211112）

引言

南京至句容城际轨道交通工程（简称“宁句城际”）线路全长约44.07km，其中高架线长25.63km、地下线长16.89km、路基段长1.55km，平均站间距为2.89km；全线共设车站16 座（7 座地下站，9 座高架站）；起点自马群站，终至句容，与既有地铁2 号线、规划地铁8、12号线接驳换乘，主要承担沿线主城区、外围组团、中心城镇以及沿线地区之间的旅客运输。

宁句城际是南京都市圈核心区域与句容市城际客流的主要通道，其建设对改善南京至句容的交通状况，促进城市建设和发展具有重要意义。但宁句城际施工过程也会对周边生态环境造成不同程度的影响。根据其所属的生态功能特性，地铁建设对生态环境的影响可分为生态保护类和景观协调类。对于以保护动物、植物为主的敏感目标（如森林公园、湿地等），以动植物及其生境的生态保护作为研究要素；对于含有人文特性的敏感目标（如风景名胜区、文物保护单位等），以景观作为研究要素[1]。

宁句城际沿线涉及大连山－青龙山水源涵养区和汤山国家地质公园等多生态要素，同时涉及文物保护单位，环境敏感程度高。本文以宁句城际施工期生态环境问题为研究对象，科学评估了地铁建设施工期生态环境污染特征，并针对生态要素影响程度提出相应的生态治理措施，以期为轨道建设生态恢复提供一些可行的技术措施。

1 宁句城际施工对生态要素的影响

对照《南京市生态红线区域保护规划》和《南京历史文化名城保护规划》（2010-2020），宁句城际线路涉及大连山－青龙山水源涵养区、南京汤山国家地质公园，同时涉及了4 处文物保护单位（1 处市级和3 处区级）。

1.1 对“大连山-青龙山水源涵养区”的影响分析

1.1.1 工程在“大连山－青龙山水源涵养区”范围内的工程内容

宁句城际与“大连山－青龙山水源涵养区”的位置关系详见表1。

表1 宁句城际与“大连山-青龙山水源涵养区”的位置关系

宁句城际在“大连山-青龙山水源涵养区”范围内工程内容包括高架线路和青龙山隧道两部分，穿越总长度1237.3m，其中高架线路547.3m，青龙山隧道690m。工程在“大连山-青龙山水源涵养区”范围内的高架线路涉及桥墩13 个，其中7 个位于平地，5 个位于凳子山，1 个位于青龙山；工程在“大连山-青龙山水源涵养区”范围内的青龙山隧道采用矿山法施工，单洞双线断面。青龙山矿山法隧道采用上下台阶法施工，上台阶和下台阶工作距离为5－10m，确保全段面支护及时封闭。明挖暗埋段采用1:0.75 放坡开挖。

1.1.2 工程对“大连山－青龙山水源涵养区”的影响

项目建设过程中，不存在露天采矿、筑坟、建墓地、开垦、采石、挖砂等活动；建设中开挖的土石方均回用于该生态红线区内的生态修复工程；通过相关的生态补偿工程，在项目建成后，“大连山-青龙山水源涵养区”相关地区的水源涵养功能总体上升。另外，施工期产生的隧道涌水经沉淀、导流后不在该生态红线区内排放，不会污染该区域内的水体环境。

1.2 工程对“汤山国家地质公园”的影响分析

1.2.1 工程在“汤山国家地质公园”范围内的工程内容

宁句城际与汤山国家地质公园的位置关系详见表2。

表2 生态环境敏感区与本工程关系

宁句城际穿越“汤山国家地质公园”二级生态红线区域的长度约213m，侵入该红线区最大径深34m，且采用高架形式沿路穿越，建设9 个桥墩，土方开挖总量为2139.66m3。

经现场踏勘，9 个桥墩所在地均沿路进行建设，未发现地质遗迹，建设过程开挖的土方用于“汤山国家地质公园”范围内的宕口生态修复工程。

1.2.2 工程对“汤山国家地质公园”生态红线的影响

工程在穿越“汤山国家地质公园”二级管控区主线区间采用高架方式穿越，不设置车站。在加强施工期管理、控制施工占地的前提之下，不会破坏生态红线区的环境。

工程运营后，由于列车在贴近汤泉西路高架运行，远离汤山国家地质公园地质遗迹核心保护区域，对地质公园基本无影响。因此，工程的建设不会对汤山国家地质公园产生不利影响。

1.3 工程对沿线文物影响分析

1.3.1 工程与沿线文物的位置关系

与宁句城际相关的文物古迹共有4 处，包括1 处市级保护文物和3 处区级保护文物，详见表3。

表3 工程与历史文化名城保护规划的位置关系

1.3.2 工程对沿线文物的影响

宁句城际涉及1 处市级保护文物和3 处区级保护文物，其中邓演达烈士殉难处、南京外郭城墙属于地下文物；古泉渡槽、汤山工人疗养院属于地上文物。

（1）对地下文物的影响分析

由于宁句城际工程远离邓演达烈士殉难处本体，区间下穿的南京外郭城墙地上部分也已经不存在，其现状为文荟路。对照《南京城墙保护条例》的相关要求，工程建设不涉及任何禁止行为。此外，根据南京市文广新局提供资料，南京外郭城地下部分埋深在8m 以内，而宁句城际与外郭处地面竖向净距15.7m，施工方式为盾构施工，不涉及地下文物本体，因此，工程建设对地下文物影响不大。

（2）对地上文物的影响分析

根据工程可研，宁句线路未涉及古泉渡槽文物本体，后期在方案设计过程中，该段线路的桥梁桩基布置将尽量远离道路两侧遗存的古泉渡槽文物本体，以尽量减少对残存文物的结构安全影响；汤山工人疗养院位于宁句线西侧，线路距离文物线最近约5.8m，距离本体建筑最近约12m，该路段轨道全线均为地下线敷设，其对文物保护单位的影响主要表现在施工活动可能对文物保护单位的破坏、地下车站的地面建筑对文物保护单位周边地块的占用、遮挡以及运营时产生的振动对文物的影响。根据工程可研，相关路段均采用盾构法施工，且尽量增加隧道埋深（本段隧道埋深约18m），并对涉及的文物进行必要加固。因此施工活动和车站地面建筑均不会对文物保护单位产生较大不利影响。

2 宁句城际施工生态保护措施

2.1 对生态敏感区的保护措施

2.1.1 建设方案优化措施

设计单位应对不良地质路段作专项勘探和设计，尤其是穿越青龙山隧道等敏感区的地质情况应作详细的专题报告，提出针对性的防护措施。

2.1.2 生态管理措施

（1）加强对施工人员的教育

加强对施工人员的生物多样性保护的法律、法规及知识的宣传和培训，提高保护生物多样性意识，杜绝施工区任何破坏生态环境的行为。

（2）严格控制施工临时用地

在生态红线范围内不得设置各种临时施工场地、堆料场、施工车辆冲洗维修点及施工营地，更不得进行取土和弃渣。工程施工中的临时便道，应首先考虑利用已有道路，尽量减少施工中临时便道的占地面积。

（3）选择合适的施工时期

应优化施工方案，抓紧施工进度，尽量缩短在红线区内的施工作业时间。施工期尽量避开动物的繁殖季节，特别是鸟类和兽类的繁殖期，最大限度地降低工程施工对区域生物多样性的影响。

2.1.3 植被和动物的保护措施

（1）植被保护及恢复措施

禁止砍伐施工作业带以外的树木。沿线施工作业带不得随意扩大范围和破坏周围农田、林地植被。施工结束后，根据因地制宜的原则及时对临时占地进行植被恢复。原为农田段，复垦后恢复农业种植；原为林地段，原则上复垦后恢复林地。无法恢复的应按照“占一补一”的原则进行经济补偿和生态补偿。

（2）加强野生动植物保护及管理

应加强周边野生动物的保护，特别是野生动物食源、水源、繁殖地、庇护所、栖息地的保护，保障其活动路线的畅通。坚决杜绝盗伐、偷猎等非法活动和驱赶野生动物的不良行为。针对动物的不同习性，在施工地界周围布置必要的设施：如栅栏，围墙，避免动物误入工地自伤其身。

2.1.4 对地下水影响减缓措施

调查隧道区域地下水的分布、类型、含水量、补给方式和渗流方向，分析论证因隧道开挖地下水可能影响的位置和程度。对地下水坑涌出的可能部位，在隧道施工中应采取设置衬砌夹层防水层、化学压浆等切实有效的防水和防渗措施。

2.1.5 水土流失防治措施

合理安排施工进度及施工时间，避免雨天和大风天开挖施工作业。在开挖土石方时应做到随挖、随运、随铺、随压，不留或尽可能少疏松地面，废弃土方要及时清运处理；尽量缩短施工期，使土壤暴露时间缩短，并快速回填。对开挖土方采取保护措施，如适当拍压，旱季表面喷水或用织物遮盖等；在土石方堆场设立截流沟，防治施工区地表径流污染地表水体[2]。

2.1.6 生态恢复与补偿措施

工程计划在“大连山-青龙山水源涵养区”二级管控区范围内产生的土石方约12 万m3全部用于该生态红线区青龙山、凳子山宕口的生态修复工程，并在土石方回填的基础上，对该两处宕口中的10000m2范围进行植被覆盖。该生态补偿工程参照《矿山生态环境保护与恢复治理技术规范（试行）》的相关要求。

2.2 对历史文物的保护措施

2.2.1 区间下穿文物保护措施

（1）文物加固保护措施

为增强文物自身抗干扰能力，在盾构通过前需对文物进行结构安全鉴定，根据每日地表沉降观测数据表和隧道内管片沉降观测数据来调整注浆量。

（2）进行盾构式掘进，优化盾构掘进参数

在与穿越文物类似的地层进行盾构试掘进，通过分析试掘进段地表沉降与施工参数之间的关系，调整盾构掘进推力、掘进速度、盾构正面土压力及壁后注浆量和压力等参数，反复试验不断的摸索状态，从而为盾构后续掘进阶段取的优化的施工参数和施工经验，指导下穿文物段掘进。

（3）城墙门洞钢支撑加固

为降低盾构施工引起城墙的沉降、倾斜等，确保城墙的完整和安全，除采用袖阀管注浆外，在城门门洞处采用型钢对城墙进行支撑加固。

（4）区间洞内控制

盾构下穿文物时严格控制盾构推进参数，控制好盾构姿态，确保盾尾间隙均匀。防止超挖，适当降低盾构刀盘转速，增加刀盘推力和同步注浆量，力求匀速、稳定的通过建筑物，通过后对根据监测成果打开注浆孔进行二次注浆。

2.2.2 区间侧穿文物保护措施

（1）预控措施

为增强文物自身抗干扰能力，在盾构通过前需对文物进行结构安全鉴定，根据鉴定结果采取结构加固和加强措施。

（2）主动防护

为降低盾构施工引起文物的沉降、倾斜等，确保文物的完整和安全，在盾构施工前设置隔离桩，隔离桩采用钻孔灌注桩，位于文物与盾构隧道之间，减小盾构施工对文物的影响。

（3）制定应急预案，加强施工监测。

根据检测结果，变形较大时及时启动应急预案[3]。

2.3 隧道洞口修复措施

2.3.1 现场实地调查生境情况

本研究实地调查共设置了5 处调查样地，每个样地均设置样方并记录样方内的植物种类、地貌特点、生境类型等。

（1）凳子山北侧

该区域拟建高架桥墩5 座，占地主要为林地。该区域主要乔木层植物为湿地松、麻栎、朴树等；灌木层主要为雀梅藤、女贞、白马骨等；攀援藤本植物有海金沙、小果蔷薇、菝葜等；草本主要有茜草、狗尾草、威灵仙等。在凳子山北侧工程区设置了2 处植物调查样地。

表4

表5

（2）穿越青龙山段

工程以隧道形式穿越青龙山山体，调查区域内主要为林地。青龙山西侧隧道入口附近植被为杉木及次生植被，主要乔木层植物为杉木、构树、朴树等；灌木层主要为雀梅藤、女贞、胡颓子、方竹等。青龙山中部主要乔木层植物为麻栎、朴树、山胡椒、槲栎、马尾松等；灌木层主要为方竹、雀梅藤、高梁泡、野蔷薇、小果蔷薇等。青龙山东侧隧道出口附近主要乔木层植物为麻栎、朴树、枫香树等；灌木层主要为佘山胡颓子、枸骨、胡颓子、棕榈、野蔷薇等。在穿越青龙山段沿线设置了3 处植物调查样地。

表6

表7

表8

2.3.2 洞口及周边植被恢复措施

青龙山隧道进出口设计预计效果见图1，其中隧道洞口采用24m 斜切式洞门，骨架为方格式M10 浆砌片石，骨架嵌入仰坡内；方格内采用喷播植草。骨架护坡起、终点侧边、底部基础及顶部及两侧0.5m 范围内用C25 混凝土镶边加固。

本研究建议青龙山隧道洞口植被修复选育原生性的乡土草本植物，洞口周边植被修复选用朴树和构树为主，搭配樱花和法国梧桐，灌木选用苜蓿、榆叶梅和女贞。

若植被恢复选择法国梧桐，既能保证植被生态修复的可行性，又能体现南京市自1920 年代以来对法国梧桐的偏爱，更是对南京城市近百年文化的传承；若植被恢复选用樱花，可以想象每年3 月下旬-4 月上旬是南京市樱花开的最盛的时候，路两旁都是樱花，眼前的樱花如雪如云，蔚然一片，十分壮观，再衬托古雅的南京，显得格外有韵味。