馮 禎 張義安
城市規模不斷擴大和城市人口急劇膨脹使得越來越多的城市的公共汽車很難適應城市交通運輸的需要,城市快速軌道交通以其顯著的社會、經濟和環境效益,逐漸成為城市公共交通體系不可或缺的一部分。但另一方面,對于以歷史文化建筑為重要構成的城市,城市軌道交通建設常使其面臨選擇發展和保護的兩難困境。
城市快速軌道交通能大幅度提高公共交通出行比例,縮短公眾出行時間,提高機動車車速,對城市交通狀況有明顯的改善作用,同時減少事故率,保障交通安全,具有顯著的社會效益。與公共汽車等其他公共交通相比,城市快速軌道交通具有安全、舒適、準時的特點,其正點率可達95%。由于城市快速軌道交通系統是全封閉的交通系統,具有專用的運行線路,不受其他車輛、行人、道路等因素的干擾,其本身事故發生率比地面交通事故要少得多,安全運行率高達98%。
城市快速軌道交通建設有利于促進就業、推動相關產業發展。根據已建成的城市快速軌道交通的情況來看,平均每千米可提供就業崗位約150個。城市快速軌道交通建設規劃的實施,將促進沿線地區經濟建設的快速發展,特別是為第三產業的發展帶來大量商機。城市快速軌道交通線到達的城市邊緣新建的居住區、工業區或商貿區,還將帶動配套的經濟基礎設施建設,同樣會擴大投資需求,創造大量就業機會。
除此之外,城市快速軌道交通人均占用道路面積少,能根據不同路段的地面交通和土地供應狀況,從地面、高架、地下三種通行方式中選擇合適的一種,盡量少與其他建筑物和運輸方式爭奪用地,避免土地資源緊缺的問題。城市快速軌道交通采用電力為能源,能大大減少機動車對城區大氣的污染。
城市歷史文化是城市歷經百年甚至數百年歷史輾轉、積淀而形成的,往往集中突現了古代和近代中國殖民地和半殖民地、封建和半封建社會城市發展的軌跡,是城市發展脈絡和不同時期歷史特征的體現,對中國古代、近代、現代歷史和社會發展產生過重要影響和作用,尤其是一些近現代建筑,由于歷史的原因,呈現出獨特的異國文化和國際文化的交融和積匯(如武漢、青島、上海等歷史文化名城)。在這種源遠流長、博大精深的歷史背景下,豐厚的城市歷史文化底蘊和具有歷史見證意義的城市歷史文化建筑顯得尤為值得關注和保護。1976年聯合國教科文組織(UNESCO)于內羅畢通過的《關于歷史地區的保護及其當代作用的建議》,強調“歷史區域及其環境應當視為一種不可再生的普遍的遺產”[1],號召采取必要步驟保護、保存和修復歷史性城鎮和地區。由此可見,城市歷史文化保護意義之深重。
保護城市歷史文化的核心在于保護歷史文化街區和歷史文化建筑。對城市歷史文化街區的保護應以整體規劃和設計、明確分區和布局為主,根據不同文態環境的性質(如歷史的或現代的等),規定不同風貌分區的范圍。任何風貌分區單元之內,確定統一的文化景觀和建筑基調,作為該分區環境風貌的主導。
城市歷史街區和歷史文化建筑集中區往往為老城區,道路相對狹窄、曲折,對于居民出行的制約性大。由于城市歷史文化保護區所承載的地面交通容量主要由保護建筑分布、街道格局和周邊環境條件等先天因素決定[2],強制性道路設施擴容將對保護建筑產生十分不利的影響。城市快速軌道交通可以幫助避免這類問題,一方面能解決居民出行量大、出行不便的現象;另一方面通過合理選擇地下線或高架線運輸方式有效減緩道路擴容對保護建筑的危害。
1)對城市歷史文化景觀的影響。城市快速軌道交通是現代科技的產物,其設計風格與以歷史文化為底蘊的城市風格不相一致。一般來說,對于城市快速軌道交通地下線,影響景觀的工程因素主要為車站、風亭,其景觀因子有外形、結構以及整個建筑帶的協調性。對于地上線,影響景觀的工程因素主要為高架軌道、橋梁和車站。高架軌道的主要景觀因子為高架軌道的高度、所在道路紅線寬度以及與將來規劃建設的建筑物的距離;橋梁主要為軌道沿線設計的互通立交、分離立交和各類橋涵,其景觀因子為橋梁的高度、結構、距離建筑帶的距離;其他影響景觀的工程因素包括隧道出口、車場等。這些建筑如果在設計中與周圍建筑風格差異較大,將可能成為破壞整個歷史文化街區風貌的建筑。
2)對城市歷史文化建筑的影響。城市快速軌道交通建設對城市歷史文化建筑的影響主要表現為地鐵振動引起的對城市歷史文化建筑的破壞。地鐵車輪振動經鋼軌、扣件、軌枕、道床、梁柱、橋基等軌道結構傳遞到隧道結構,由隧道結構傳入周圍地層,經地層介質傳遞,引起地面振動并以彈性波的形式沿地表傳播,產生地面振動,進而引起沿線臨近地面建筑物的振動。城市歷史文化建筑(特別是古建筑)以Ⅲ類建筑居多,抗震性能差,對振動影響較為敏感,振動水平要求較高。地鐵振動長期影響將可能超出古建筑材料“疲勞極限”,進而使古建筑出現裂縫等損壞,降低古建筑的壽命,這種影響對于古建筑將是不可逆轉的。根據地鐵運行振動預測結果,以地鐵運行在土層地基中時源強值為87.0 dB為基準,當地鐵運行速度達到60 km/h時,在采用普通道床的情況下,隧道側向距離60 m或垂直距離30 m范圍內的Ⅲ類建筑均可能存在振動超標,不利于地面城市歷史文化建筑的長久保護。
在設計城市快速軌道交通線路走向時,優先考慮避讓歷史文化街區、歷史文化保護建筑、文物古跡保護單位等,從根本上避免對城市文化風貌和建筑的影響。對于難以規避的路段,也應通過線路的局部調整,盡量使線路沿交通干線敷設,避免軌道交通下穿文物古跡和保護建筑。
城市快速軌道交通施工過程中,應加強地面工程景觀設計和融合,風亭及車站出入口等建筑形式、體量、高度和色彩的設計要與周邊環境保持協調一致,從而整體上與城市文化風格相輔相成。對于高架軌道,其景觀設計應以滿足交通功能為前提,突出軌道的外形結構、線條與周圍環境的協調性,同時兼顧軌道沿線兩側的綠化、美化和環境保護的功能。
城市快速軌道交通線路涉及歷史文化街區和優秀歷史文化建筑時,隧道爆破施工的振動影響可能成為制約線路走向的重要因素,可通過采用振動影響相對較小的施工技術加以緩解。目前各國軌道交通的隧道施工一般優先考慮TBM法,只有在TBM法不適宜時才考慮采用鉆爆法。
城市快速軌道交通對城市歷史文化建筑的振動影響除了通過調整隧道與城市歷史文化保護建筑的側向距離和隧道縱向埋深加以減緩,還可通過工程設計達到減振效果。結構振動控制措施是目前城市快速軌道交通振動控制的主流方向,經過多年實踐,其技術已經日趨成熟。國內一般主要從軌道構造、扣件形式等方面考慮減振,通過采用不同的減振措施,可實現6 dB~30 dB的減振效果,使軌道交通振動程度滿足城市歷史文化建筑的保護要求。
城市快速軌道交通為城市發展帶來新的活力,城市歷史文化是城市發展的歷史積淀,通過合理規劃和設計、科學分區和布局,可使城市快速軌道交通建設和城市歷史文化保護和諧共存、互相推動,實現城市新舊風貌的有機融合,實現發展與保護協調一致。
[1] 李 劍,唐亞紅.城市文化遺產保護與城市發展[J].山西建筑,2009,35(18):28-29.
[2] 周 航.城市交通建設與城市文化遺產保護——對北京舊 城保護的一點認識[J].湖南農機,2008(1):130-131.