寧句城際軌道交通工程綠色施工技術研究

陳作帥

（蘇交科集團股份有限公司 江蘇南京 211112）

引言

南京至句容城際軌道交通工程（簡稱“寧句城際”）線路全長約44.07km，其中高架線長25.63km、地下線長16.89km、路基段長1.55km，平均站間距為2.89km；全線共設車站16 座（7 座地下站，9 座高架站）；起點自馬群站，終至句容，與既有地鐵2 號線、規劃地鐵8、12號線接駁換乘，主要承擔沿線主城區、外圍組團、中心城鎮以及沿線地區之間的旅客運輸。

寧句城際是南京都市圈核心區域與句容市城際客流的主要通道，其建設對改善南京至句容的交通狀況，促進城市建設和發展具有重要意義。但寧句城際施工過程也會對周邊生態環境造成不同程度的影響。根據其所屬的生態功能特性，地鐵建設對生態環境的影響可分為生態保護類和景觀協調類。對于以保護動物、植物為主的敏感目標（如森林公園、濕地等），以動植物及其生境的生態保護作為研究要素；對于含有人文特性的敏感目標（如風景名勝區、文物保護單位等），以景觀作為研究要素[1]。

寧句城際沿線涉及大連山－青龍山水源涵養區和湯山國家地質公園等多生態要素，同時涉及文物保護單位，環境敏感程度高。本文以寧句城際施工期生態環境問題為研究對象，科學評估了地鐵建設施工期生態環境污染特征，并針對生態要素影響程度提出相應的生態治理措施，以期為軌道建設生態恢復提供一些可行的技術措施。

1 寧句城際施工對生態要素的影響

對照《南京市生態紅線區域保護規劃》和《南京歷史文化名城保護規劃》（2010-2020），寧句城際線路涉及大連山－青龍山水源涵養區、南京湯山國家地質公園，同時涉及了4 處文物保護單位（1 處市級和3 處區級）。

1.1 對“大連山-青龍山水源涵養區”的影響分析

1.1.1 工程在“大連山－青龍山水源涵養區”范圍內的工程內容

寧句城際與“大連山－青龍山水源涵養區”的位置關系詳見表1。

表1 寧句城際與“大連山-青龍山水源涵養區”的位置關系

寧句城際在“大連山-青龍山水源涵養區”范圍內工程內容包括高架線路和青龍山隧道兩部分，穿越總長度1237.3m，其中高架線路547.3m，青龍山隧道690m。工程在“大連山-青龍山水源涵養區”范圍內的高架線路涉及橋墩13 個，其中7 個位于平地，5 個位于凳子山，1 個位于青龍山；工程在“大連山-青龍山水源涵養區”范圍內的青龍山隧道采用礦山法施工，單洞雙線斷面。青龍山礦山法隧道采用上下臺階法施工，上臺階和下臺階工作距離為5－10m，確保全段面支護及時封閉。明挖暗埋段采用1:0.75 放坡開挖。

1.1.2 工程對“大連山－青龍山水源涵養區”的影響

項目建設過程中，不存在露天采礦、筑墳、建墓地、開墾、采石、挖砂等活動；建設中開挖的土石方均回用于該生態紅線區內的生態修復工程；通過相關的生態補償工程，在項目建成后，“大連山-青龍山水源涵養區”相關地區的水源涵養功能總體上升。另外，施工期產生的隧道涌水經沉淀、導流后不在該生態紅線區內排放，不會污染該區域內的水體環境。

1.2 工程對“湯山國家地質公園”的影響分析

1.2.1 工程在“湯山國家地質公園”范圍內的工程內容

寧句城際與湯山國家地質公園的位置關系詳見表2。

表2 生態環境敏感區與本工程關系

寧句城際穿越“湯山國家地質公園”二級生態紅線區域的長度約213m，侵入該紅線區最大徑深34m，且采用高架形式沿路穿越，建設9 個橋墩，土方開挖總量為2139.66m3。

經現場踏勘，9 個橋墩所在地均沿路進行建設，未發現地質遺跡，建設過程開挖的土方用于“湯山國家地質公園”范圍內的宕口生態修復工程。

1.2.2 工程對“湯山國家地質公園”生態紅線的影響

工程在穿越“湯山國家地質公園”二級管控區主線區間采用高架方式穿越，不設置車站。在加強施工期管理、控制施工占地的前提之下，不會破壞生態紅線區的環境。

工程運營后，由于列車在貼近湯泉西路高架運行，遠離湯山國家地質公園地質遺跡核心保護區域，對地質公園基本無影響。因此，工程的建設不會對湯山國家地質公園產生不利影響。

1.3 工程對沿線文物影響分析

1.3.1 工程與沿線文物的位置關系

與寧句城際相關的文物古跡共有4 處，包括1 處市級保護文物和3 處區級保護文物，詳見表3。

表3 工程與歷史文化名城保護規劃的位置關系

1.3.2 工程對沿線文物的影響

寧句城際涉及1 處市級保護文物和3 處區級保護文物，其中鄧演達烈士殉難處、南京外郭城墻屬于地下文物；古泉渡槽、湯山工人療養院屬于地上文物。

（1）對地下文物的影響分析

由于寧句城際工程遠離鄧演達烈士殉難處本體，區間下穿的南京外郭城墻地上部分也已經不存在，其現狀為文薈路。對照《南京城墻保護條例》的相關要求，工程建設不涉及任何禁止行為。此外，根據南京市文廣新局提供資料，南京外郭城地下部分埋深在8m 以內，而寧句城際與外郭處地面豎向凈距15.7m，施工方式為盾構施工，不涉及地下文物本體，因此，工程建設對地下文物影響不大。

（2）對地上文物的影響分析

根據工程可研，寧句線路未涉及古泉渡槽文物本體，后期在方案設計過程中，該段線路的橋梁樁基布置將盡量遠離道路兩側遺存的古泉渡槽文物本體，以盡量減少對殘存文物的結構安全影響；湯山工人療養院位于寧句線西側，線路距離文物線最近約5.8m，距離本體建筑最近約12m，該路段軌道全線均為地下線敷設，其對文物保護單位的影響主要表現在施工活動可能對文物保護單位的破壞、地下車站的地面建筑對文物保護單位周邊地塊的占用、遮擋以及運營時產生的振動對文物的影響。根據工程可研，相關路段均采用盾構法施工，且盡量增加隧道埋深（本段隧道埋深約18m），并對涉及的文物進行必要加固。因此施工活動和車站地面建筑均不會對文物保護單位產生較大不利影響。

2 寧句城際施工生態保護措施

2.1 對生態敏感區的保護措施

2.1.1 建設方案優化措施

設計單位應對不良地質路段作專項勘探和設計，尤其是穿越青龍山隧道等敏感區的地質情況應作詳細的專題報告，提出針對性的防護措施。

2.1.2 生態管理措施

（1）加強對施工人員的教育

加強對施工人員的生物多樣性保護的法律、法規及知識的宣傳和培訓，提高保護生物多樣性意識，杜絕施工區任何破壞生態環境的行為。

（2）嚴格控制施工臨時用地

在生態紅線范圍內不得設置各種臨時施工場地、堆料場、施工車輛沖洗維修點及施工營地，更不得進行取土和棄渣。工程施工中的臨時便道，應首先考慮利用已有道路，盡量減少施工中臨時便道的占地面積。

（3）選擇合適的施工時期

應優化施工方案，抓緊施工進度，盡量縮短在紅線區內的施工作業時間。施工期盡量避開動物的繁殖季節，特別是鳥類和獸類的繁殖期，最大限度地降低工程施工對區域生物多樣性的影響。

2.1.3 植被和動物的保護措施

（1）植被保護及恢復措施

禁止砍伐施工作業帶以外的樹木。沿線施工作業帶不得隨意擴大范圍和破壞周圍農田、林地植被。施工結束后，根據因地制宜的原則及時對臨時占地進行植被恢復。原為農田段，復墾后恢復農業種植；原為林地段，原則上復墾后恢復林地。無法恢復的應按照“占一補一”的原則進行經濟補償和生態補償。

（2）加強野生動植物保護及管理

應加強周邊野生動物的保護，特別是野生動物食源、水源、繁殖地、庇護所、棲息地的保護，保障其活動路線的暢通。堅決杜絕盜伐、偷獵等非法活動和驅趕野生動物的不良行為。針對動物的不同習性，在施工地界周圍布置必要的設施：如柵欄，圍墻，避免動物誤入工地自傷其身。

2.1.4 對地下水影響減緩措施

調查隧道區域地下水的分布、類型、含水量、補給方式和滲流方向，分析論證因隧道開挖地下水可能影響的位置和程度。對地下水坑涌出的可能部位，在隧道施工中應采取設置襯砌夾層防水層、化學壓漿等切實有效的防水和防滲措施。

2.1.5 水土流失防治措施

合理安排施工進度及施工時間，避免雨天和大風天開挖施工作業。在開挖土石方時應做到隨挖、隨運、隨鋪、隨壓，不留或盡可能少疏松地面，廢棄土方要及時清運處理；盡量縮短施工期，使土壤暴露時間縮短，并快速回填。對開挖土方采取保護措施，如適當拍壓，旱季表面噴水或用織物遮蓋等；在土石方堆場設立截流溝，防治施工區地表徑流污染地表水體[2]。

2.1.6 生態恢復與補償措施

工程計劃在“大連山-青龍山水源涵養區”二級管控區范圍內產生的土石方約12 萬m3全部用于該生態紅線區青龍山、凳子山宕口的生態修復工程，并在土石方回填的基礎上，對該兩處宕口中的10000m2范圍進行植被覆蓋。該生態補償工程參照《礦山生態環境保護與恢復治理技術規范（試行）》的相關要求。

2.2 對歷史文物的保護措施

2.2.1 區間下穿文物保護措施

（1）文物加固保護措施

為增強文物自身抗干擾能力，在盾構通過前需對文物進行結構安全鑒定，根據每日地表沉降觀測數據表和隧道內管片沉降觀測數據來調整注漿量。

（2）進行盾構式掘進，優化盾構掘進參數

在與穿越文物類似的地層進行盾構試掘進，通過分析試掘進段地表沉降與施工參數之間的關系，調整盾構掘進推力、掘進速度、盾構正面土壓力及壁后注漿量和壓力等參數，反復試驗不斷的摸索狀態，從而為盾構后續掘進階段取的優化的施工參數和施工經驗，指導下穿文物段掘進。

（3）城墻門洞鋼支撐加固

為降低盾構施工引起城墻的沉降、傾斜等，確保城墻的完整和安全，除采用袖閥管注漿外，在城門門洞處采用型鋼對城墻進行支撐加固。

（4）區間洞內控制

盾構下穿文物時嚴格控制盾構推進參數，控制好盾構姿態，確保盾尾間隙均勻。防止超挖，適當降低盾構刀盤轉速，增加刀盤推力和同步注漿量，力求勻速、穩定的通過建筑物，通過后對根據監測成果打開注漿孔進行二次注漿。

2.2.2 區間側穿文物保護措施

（1）預控措施

為增強文物自身抗干擾能力，在盾構通過前需對文物進行結構安全鑒定，根據鑒定結果采取結構加固和加強措施。

（2）主動防護

為降低盾構施工引起文物的沉降、傾斜等，確保文物的完整和安全，在盾構施工前設置隔離樁，隔離樁采用鉆孔灌注樁，位于文物與盾構隧道之間，減小盾構施工對文物的影響。

（3）制定應急預案，加強施工監測。

根據檢測結果，變形較大時及時啟動應急預案[3]。

2.3 隧道洞口修復措施

2.3.1 現場實地調查生境情況

本研究實地調查共設置了5 處調查樣地，每個樣地均設置樣方并記錄樣方內的植物種類、地貌特點、生境類型等。

（1）凳子山北側

該區域擬建高架橋墩5 座，占地主要為林地。該區域主要喬木層植物為濕地松、麻櫟、樸樹等；灌木層主要為雀梅藤、女貞、白馬骨等；攀援藤本植物有海金沙、小果薔薇、菝葜等；草本主要有茜草、狗尾草、威靈仙等。在凳子山北側工程區設置了2 處植物調查樣地。

表4

表5

（2）穿越青龍山段

工程以隧道形式穿越青龍山山體，調查區域內主要為林地。青龍山西側隧道入口附近植被為杉木及次生植被，主要喬木層植物為杉木、構樹、樸樹等；灌木層主要為雀梅藤、女貞、胡頹子、方竹等。青龍山中部主要喬木層植物為麻櫟、樸樹、山胡椒、槲櫟、馬尾松等；灌木層主要為方竹、雀梅藤、高梁泡、野薔薇、小果薔薇等。青龍山東側隧道出口附近主要喬木層植物為麻櫟、樸樹、楓香樹等；灌木層主要為佘山胡頹子、枸骨、胡頹子、棕櫚、野薔薇等。在穿越青龍山段沿線設置了3 處植物調查樣地。

表6

表7

表8

2.3.2 洞口及周邊植被恢復措施

青龍山隧道進出口設計預計效果見圖1，其中隧道洞口采用24m 斜切式洞門，骨架為方格式M10 漿砌片石，骨架嵌入仰坡內；方格內采用噴播植草。骨架護坡起、終點側邊、底部基礎及頂部及兩側0.5m 范圍內用C25 混凝土鑲邊加固。

本研究建議青龍山隧道洞口植被修復選育原生性的鄉土草本植物，洞口周邊植被修復選用樸樹和構樹為主，搭配櫻花和法國梧桐，灌木選用苜蓿、榆葉梅和女貞。

若植被恢復選擇法國梧桐，既能保證植被生態修復的可行性，又能體現南京市自1920 年代以來對法國梧桐的偏愛，更是對南京城市近百年文化的傳承；若植被恢復選用櫻花，可以想象每年3 月下旬-4 月上旬是南京市櫻花開的最盛的時候，路兩旁都是櫻花，眼前的櫻花如雪如云，蔚然一片，十分壯觀，再襯托古雅的南京，顯得格外有韻味。

結語

寧句城際的施工建設在改善交通狀況的同時，不可避免地會對生態環境產生一定程度的負面影響。寧句城際沿線涉及大連山－青龍山水源涵養區和湯山國家地質公園，同時涉及4 處文物保護單位，環境敏感程度高。

為減緩寧句城際施工對生態的影響，可通過采取一系列的生態環保措施、生態管理措施以及先進的施工方式，并對隧道洞口植被開展修復措施，可將對生態環境的影響降低到最低限度，實現軌道交通的可持續發展。