崔萬晶

(北京林豐源生態(tài)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100083)

城市軌道交通項(xiàng)目水土流失特點(diǎn)及防治措施

崔萬晶

(北京林豐源生態(tài)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100083)

城市軌道交通；地鐵；水土保持措施；雨洪利用；施工降水

城市軌道交通項(xiàng)目主要是指城市地鐵和輕軌建設(shè)項(xiàng)目，近年來隨著城市軌道交通項(xiàng)目的增多，做好該類項(xiàng)目建設(shè)期的水土流失防治工作顯得極為重要。城市軌道交通項(xiàng)目建設(shè)具有占地面積大、動(dòng)用土石方量巨大、對環(huán)境影響大等特點(diǎn)，該類建設(shè)項(xiàng)目的主要水土流失防治區(qū)域有區(qū)間線路、車站、車輛段、停車場、換乘停車場等，針對不同的防治區(qū)域提出了有針對性的防治措施體系，并對目前比較關(guān)注的雨洪集蓄利用和施工降水等問題進(jìn)行了探討。

1 城市軌道交通項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)狀

城市軌道交通廣義上包括地鐵、輕軌、有軌電車等，本研究主要指地鐵和輕軌。地鐵通常由軌道路線、車站、車輛、維護(hù)檢修基地、供變電系統(tǒng)、通信信號系統(tǒng)、指揮控制中心等組成，一般建在地下；輕軌的組成部分基本和地鐵相同，兩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結(jié)合的方法建設(shè)，可以從市區(qū)通往近郊。我國城市軌道交通的建設(shè)歷程大致可分為三個(gè)階段：

第一階段為開始建設(shè)階段。從20世紀(jì)80年代末至90年代中期，以上海地鐵一號線(21 km)、北京地鐵復(fù)八線(13.6 km)、北京地鐵一號線改造、廣州地鐵一號線(18.5 km)建設(shè)為標(biāo)志，我國真正以交通為目的的地鐵項(xiàng)目開始建設(shè)。

第二階段為調(diào)整整頓階段。從1995年至1998年，地鐵建設(shè)發(fā)展迅猛，許多地方不考慮經(jīng)濟(jì)承受能力和社會(huì)發(fā)展需要而盲目建設(shè)。針對工程造價(jià)很高、全部車輛和大部分設(shè)備需引進(jìn)等問題，1995年國務(wù)院辦公廳下發(fā)了第60號文件，通知除上海地鐵二號線外，其他所有地鐵項(xiàng)目一律暫停審批，并要求做好發(fā)展規(guī)劃和國產(chǎn)化工作。之后近3 年國家沒有審批城市軌道交通項(xiàng)目。從1997年底開始，國家計(jì)委研究城市軌道設(shè)備國產(chǎn)化實(shí)施方案，提出深圳地鐵一號線(19.5 km)、上海明珠線(24.5 km)、廣州地鐵二號線(23 km)作為國產(chǎn)化依托項(xiàng)目，于1998年批復(fù)3個(gè)項(xiàng)目立項(xiàng)，軌道交通項(xiàng)目又重新啟動(dòng)。

第三階段為蓬勃發(fā)展階段。從1999年至今，國家先后批準(zhǔn)了深圳、上海、廣州、重慶、武漢、南京、杭州、成都、哈爾濱等10多個(gè)城市軌道交通項(xiàng)目開工建設(shè)，并投入40億元國債資金予以支持，我國軌道交通建設(shè)進(jìn)入高速發(fā)展期。2014年末，全國共有22個(gè)城市開通了城市軌道交通，運(yùn)營線路長達(dá)3 173 km。地鐵線路正以極快的速度誕生，越來越多的二三線城市正在努力加入地鐵大軍。原因是：國家從建設(shè)資金上給予了有力支持；通過技術(shù)引進(jìn)和消化吸收實(shí)現(xiàn)了城市軌道交通車輛、設(shè)備國產(chǎn)化，建設(shè)造價(jià)大大降低。

目前，全國已有39個(gè)城市獲批建設(shè)地鐵。預(yù)計(jì)到2020年，具備建設(shè)城市軌道交通條件的城市將達(dá)到50個(gè)，全國地鐵總里程將達(dá)到6 000 km。

2 軌道交通項(xiàng)目水土流失特點(diǎn)

城市軌道交通項(xiàng)目的主要水土流失防治區(qū)域有區(qū)間線路、車站、車輛段、停車場、換乘停車場等。一般來說，項(xiàng)目建設(shè)具有占地面積大、動(dòng)用土石方量巨大、對環(huán)境影響大等特點(diǎn)。

2.1 車站和區(qū)間線路

車站和區(qū)間線路有地上和地下兩種類型，不同建設(shè)時(shí)期水土流失特征差異明顯。

在施工準(zhǔn)備期，主要是臨時(shí)設(shè)施的建設(shè)和拆遷工程造成的水土流失。因城市軌道交通項(xiàng)目一般建設(shè)在城市中心地帶，所以地上線在施工準(zhǔn)備期均會(huì)涉及拆遷，拆遷廢渣的處理是造成水土流失的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該時(shí)段的臨時(shí)設(shè)施建設(shè)，一般是一個(gè)區(qū)間和車站會(huì)建設(shè)一處施工生活區(qū)，占地2 500 m2左右。施工生活區(qū)建設(shè)產(chǎn)生的水土流失歷時(shí)較短，一般1個(gè)月左右，建設(shè)完成后水土流失輕微。但因建設(shè)區(qū)在市區(qū)，對周邊環(huán)境影響較大，需加強(qiáng)建設(shè)期間的水土流失防治措施布設(shè)，建設(shè)完成后主要是做好雨水和污水排放措施布設(shè)。

施工期是水土流失發(fā)生的主要時(shí)段，此時(shí)段施工擾動(dòng)范圍大、擾動(dòng)強(qiáng)烈，土石方挖填量巨大，極易發(fā)生嚴(yán)重的水土流失。車站和區(qū)間線路有多種不同施工工藝，不同的施工工藝造成的水土流失量差異也較大。一般來說，區(qū)間線路施工方法主要有盾構(gòu)法、礦山法和明挖法，車站結(jié)構(gòu)施工主要方法有明挖法、蓋挖法、暗挖法[1]。各種方法中明挖法占地面積、土石方挖填量均較大。該時(shí)段產(chǎn)生的水土流失主要來自基坑開挖回填、施工場地施工擾動(dòng)和土石方臨時(shí)堆放等環(huán)節(jié)。尤其是土石方臨時(shí)堆放區(qū)域，需要重點(diǎn)關(guān)注。如果明挖施工，一座車站的挖方量在20萬m3左右，而采用盾構(gòu)法施工的挖方量在3萬m3/km左右，有利于減少水土流失。對于地面站、地面線或高架線來說，土石方量較小，水土流失主要發(fā)生在高架橋基礎(chǔ)施工期間，橋墩施工一般采取鉆孔樁施工[2]，應(yīng)防止鉆孔樁施工泥漿四溢，對城市排水系統(tǒng)造成影響和對周邊環(huán)境造成污染。

自然恢復(fù)期，車站和區(qū)間線路均已建設(shè)完畢，車站區(qū)域主要是進(jìn)行周邊場地道路恢復(fù)、廣場硬化或綠地恢復(fù)，區(qū)間線路主要是根據(jù)施工期占用的不同土地利用類型，進(jìn)行有針對性的恢復(fù)。在自然恢復(fù)期，隨著地表硬化和綠化，因施工擾動(dòng)造成的水土流失逐步減少，項(xiàng)目區(qū)原有的水土保持功能逐步得到恢復(fù)、改善。

2.2 車輛段和停車場

車輛段是對車輛進(jìn)行運(yùn)營管理、停放及維修、保養(yǎng)的場所。停車場主要是停放車輛，以供經(jīng)過檢查和整修的車輛停放等待下一次出勤任務(wù)。

車輛段和停車場在城市軌道交通項(xiàng)目中屬于 “點(diǎn)式”項(xiàng)目，和房地產(chǎn)類項(xiàng)目有相似特點(diǎn)，占地面積一般較大，且硬化面積占比較大。因此，車輛段和停車場施工擾動(dòng)范圍大，致使其在項(xiàng)目建設(shè)期造成的水土流失不容小覷，而在項(xiàng)目建成后造成的雨水資源流失也是一個(gè)值得重點(diǎn)關(guān)注的問題。

施工準(zhǔn)備期，車輛段和停車場的主要建設(shè)內(nèi)容包括占地范圍內(nèi)的地上物拆遷，場地平整和臨時(shí)設(shè)施建設(shè)。水土流失主要發(fā)生在動(dòng)用土石方量大的場地平整階段。

施工期，水土流失來源于各類建(構(gòu))筑物的建設(shè)、軌道建設(shè)和場地內(nèi)各類管線的敷設(shè)。因建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)開挖，形成基坑開挖邊坡，受雨水沖刷極易產(chǎn)生水土流失。該時(shí)段土方工程施工集中，因項(xiàng)目建設(shè)改變了原有的土壤結(jié)構(gòu)，致土體松散，遇風(fēng)或降雨很容易發(fā)生揚(yáng)塵和土壤流失。室外工程的建設(shè)對項(xiàng)目區(qū)地表擾動(dòng)強(qiáng)烈，特別是施工道路，由于車輛和人員的頻繁擾動(dòng)，若不加以防護(hù)則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的水土流失。施工生活區(qū)、臨時(shí)堆土場等施工臨時(shí)場地也是產(chǎn)生水土流失的重點(diǎn)區(qū)域，若臨時(shí)防護(hù)措施布設(shè)不到位，則產(chǎn)生的水土流失量或許會(huì)超過主體工程施工區(qū)域。

自然恢復(fù)期，隨著建(構(gòu))筑物的建成、鋪軌完成、地表硬化、綠地植被覆蓋，各區(qū)域水土流失將迅速降低。該時(shí)段若水土保持措施布設(shè)不到位，則易發(fā)生風(fēng)蝕或水蝕。

2.3 換乘停車場

換乘停車場即P+R(Park and Ride)停車場，早上駕車停進(jìn)換乘停車場，然后去換乘地鐵抵達(dá)工作單位，下班后再坐地鐵到達(dá)停車場，駕車回家。駕車人持公共交通卡刷卡進(jìn)入換乘專用停車場，并用該卡換乘軌道交通，即可享受停車費(fèi)用優(yōu)惠。換乘的出行方式，既減少了道路擁堵時(shí)間，又節(jié)省了油費(fèi)，又有利于減少汽車尾氣排放量，

提高空氣質(zhì)量。2010年7月，上海便已試點(diǎn)換乘停車場(錦江樂園站和淞虹路站)，受到了廣大上班族的歡迎。在城市軌道交通項(xiàng)目中，換乘停車場會(huì)越來越普遍。

換乘停車場一般建在車站附近，面積一般在1 hm2以上。建設(shè)內(nèi)容主要是停車位，動(dòng)用土石方量相對較小。工期不長，由其造成的水土流失相對于城市軌道交通項(xiàng)目其他區(qū)域來說較小。因此，對于換乘停車場來說，重點(diǎn)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 臨時(shí)措施

(1)車站和區(qū)間線路。車站和區(qū)間線路施工期間，沿臨時(shí)圍擋四周設(shè)置臨時(shí)排水溝，末端設(shè)沉沙池，將周邊路面的徑流匯集排出，避免影響項(xiàng)目基坑施工；施工場地內(nèi)的臨時(shí)堆土采用臨時(shí)攔擋和覆蓋措施，防止大風(fēng)揚(yáng)塵對城區(qū)空氣和環(huán)境造成影響；在施工區(qū)出口設(shè)置洗車池，對施工車輛進(jìn)行自動(dòng)清洗，避免大量泥沙進(jìn)入周邊市政道路；施工降水通過設(shè)置收集池進(jìn)行收集利用，避免造成大量的地下水資源浪費(fèi)；橋梁基礎(chǔ)施工期間設(shè)置泥漿池，防止泥漿四溢污染周邊環(huán)境。

(2)車輛段和停車場。為了防止施工期車輛對施工道路的頻繁擾動(dòng)，對施工道路采用碎石鋪墊措施；在施工道路一側(cè)設(shè)置臨時(shí)排水溝，在拐角和末端設(shè)置沉沙池，有效排出施工期項(xiàng)目區(qū)的地表徑流；在施工區(qū)出口設(shè)置洗車槽；管線施工期間的臨時(shí)堆土采用臨時(shí)攔擋和覆蓋措施；施工生活區(qū)采用碎石鋪墊，防止人類活動(dòng)頻繁造成水土流失；臨時(shí)堆土場采用臨時(shí)攔擋和覆蓋措施，防止揚(yáng)塵和水蝕；在施工生活區(qū)和臨時(shí)堆土場周圍設(shè)置臨時(shí)排水溝和沉沙池，引排施工期雨水；在裸地綠化前，采用纖維網(wǎng)等臨時(shí)覆蓋措施，防止地表裸露造成水土流失。

(3)換乘停車場。主要是做好雨季施工期間的臨時(shí)排水和沉沙設(shè)施，在施工區(qū)出口設(shè)置洗車槽避免泥沙進(jìn)入周邊市政道路。

3.2 工程措施

(1)車站和區(qū)間線路。為了增加地表徑流下滲，將車站出、入口周邊的空地和廣場采用透水磚鋪裝。

(2)車輛段和停車場。對建筑物周邊空地、地面停車位等采用透水材料鋪裝；綠地設(shè)置為下凹式；在集中綠地區(qū)域設(shè)置蓄水池；綠地澆灌采用噴灌；若受地形因素影響形成邊坡，則盡可能采用生態(tài)型護(hù)坡措施。

(3)換乘停車場。將停車場的硬化地面盡可能采用透水材料鋪裝，并設(shè)置蓄水池、滲溝等雨洪集蓄利用設(shè)施，增加地表徑流下滲，同時(shí)盡可能收集利用雨洪。

3.3 植物措施

(1)車站和區(qū)間線路。對施工擾動(dòng)、破壞的原有綠地、耕地等，在施工期末進(jìn)行植被恢復(fù)、復(fù)耕。

(2)車輛段和停車場。主要是辦公區(qū)的綠化美化，以及其他區(qū)域的綠化。

(3)換乘停車場。對停車場進(jìn)行綠化，停車位兩個(gè)或三個(gè)一組，中間設(shè)置綠化分隔帶，停車位后方栽植高大喬木，將換乘停車場設(shè)計(jì)為生態(tài)型停車場。

城市軌道交通項(xiàng)目水土流失防治措施體系見表1。

表1 城市軌道交通項(xiàng)目水土流失防治措施體系

4 控制要點(diǎn)

城市軌道交通項(xiàng)目建設(shè)動(dòng)用土石方量大、占地面積大，勢必造成大面積地表硬化，從而造成大量雨水流失，其水土流失防治除做好土石方綜合利用外，還要做好雨洪的控制和利用，應(yīng)采用滲、蓄、利用結(jié)合排放為一體的綜合性雨洪集蓄利用措施，對雨水資源進(jìn)行充分收集利用。

5 問題探討

在城市軌道交通項(xiàng)目建設(shè)過程中有一個(gè)不容忽視的問題就是施工降水，特別是地鐵建設(shè)項(xiàng)目，因車站和區(qū)間線路等位于地下，挖深一般較大，不可避免地會(huì)涉及降水問題。雖然部分區(qū)域采用帷幕止水等工藝，可減小施工降水量，但常常因受地質(zhì)條件等因素限制，建設(shè)過程中仍存在大量的管井降水，且降水量不可小覷。據(jù)統(tǒng)計(jì)，北京某地鐵項(xiàng)目在施工期最大降水量可達(dá)426 993 m3/d，其中單個(gè)車站降水量為4 500～66 259 m3/d，單個(gè)區(qū)間線路施工降水量2 073～131 023 m3/d，降水量巨大，若不加以利用則造成水資源的巨大浪費(fèi)。但由于城市軌道交通項(xiàng)目一般建在城區(qū)，建筑物密集，周邊環(huán)境復(fù)雜，占地有限，不利于設(shè)置蓄水池等利用設(shè)施，所以經(jīng)常是將抽取的地下水直接排入城市雨水管道，造成水資源的大量流失。如何做好城市軌道交通項(xiàng)目施工降水的利用，是一個(gè)較為嚴(yán)峻且亟待解決的問題。

[1] 張海濤．城市地鐵建設(shè)中的水土流失特點(diǎn)及防治措施探討[J].湖南水利水電，2011(2):58-60.

[2] 余姝萍，劉燕東，王澤林.地鐵建設(shè)項(xiàng)目水土流失特點(diǎn)及水土流失防治初探[J].甘肅水利水電技術(shù)，2011(4)：22-23.

(責(zé)任編輯 孫占鋒)

S157.2

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1000-0941(2015)12-0058-04

崔萬晶(1984—)，女，陜西安康市人，工程師，學(xué)士，主要從事水土保持方案編制、水影響評價(jià)報(bào)告編制、水土保持監(jiān)測及評估驗(yàn)收等工作。

2015-09-05