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        某新建鐵路綠色通道設(shè)計(jì)研究

        2019-08-01 09:46:12王成青
        鐵道勘察 2019年4期
        關(guān)鍵詞:鐵路設(shè)計(jì)

        王成青

        (中國鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司,天津 300142)

        鐵路工程綠色通道建設(shè)是指在線路路基兩側(cè),橋下,站區(qū)處栽植灌木、喬木或草等植物所形成的綠色長廊,是一項(xiàng)具有重要戰(zhàn)略意義的國土綠化工程[1-2]。

        鐵路綠化通道具有穩(wěn)固邊坡、保持水土、美化路容等作用,許多學(xué)者對此進(jìn)行了相關(guān)研究。李運(yùn)海[3]總結(jié)了鐵路綠色通道建設(shè)的基本特點(diǎn)和原則;田召圣[4]歸納了高速鐵路綠色通道建設(shè)的模式;劉峰[5]分析了我國綠色通道建設(shè)中存在的問題與不足,并基于南廣鐵路綠色通道建設(shè)實(shí)例,提出了改進(jìn)意見與建議;毛靜遠(yuǎn)[6]基于廈漳城際南環(huán)線工程,提出了植物的配置要點(diǎn);周璐[7]分析了拉林鐵路沿線的自然環(huán)境,提出了適用于高海拔、大溫差、高寒、極旱等極端惡劣環(huán)境的綠色通道設(shè)計(jì)方案;柯堯等[8]針對南廣鐵路沿線高溫多雨、地形復(fù)雜、邊坡較高的自然環(huán)境條件,提出了以豆類灌木為主的綠化方案;孫啟三等[9]探討了邊角地帶的綠化方案;費(fèi)文燕等提出了路基、橋梁、隧道和站區(qū)的綠化原則[10-15]。

        1 項(xiàng)目概況

        某新建鐵路綠色通道設(shè)計(jì)項(xiàng)目起始于河南省和山東省的省界處,終至山東省濟(jì)南市,正線長度為168.8 km,共建設(shè)有5座車站,分別為莘縣站、聊城西站、茌平南站、長清站和接軌站濟(jì)南西站。主要工程包括濟(jì)南樞紐相關(guān)工程和聊城地區(qū)相關(guān)工程。

        2 沿線自然地理環(huán)境

        項(xiàng)目位于華北平原西南緣,沿線地貌類型為黃河沖洪積平原,地形平坦,地勢開闊,局部地區(qū)有低山丘陵,地形起伏較大。地表多辟為耕地,局部為林地、村莊及城鎮(zhèn)。沿線河流主要有黃河、金堤河、衛(wèi)河、徒駭河、茌中河、茌新河、管氏河、中心河、北大沙河、趙牛新河、老巴公河、北大沙河及玉符河等,大部分河流常年流水,流量受季節(jié)影響明顯,旱季流量小,甚至斷流,雨季流量大。沿線屬于暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候,四季分明,春季干旱少雨多風(fēng);夏季炎熱多雨濕度大;秋季天氣晴爽,旱澇不均;冬季干燥,雨雪稀少。氣象資料顯示,沿線地區(qū)年平均降雨量為503.6~685.0 mm,年平均氣溫為13.6~14.5 ℃,最大凍結(jié)深度為35~55 cm。沿線土壤主要以棕壤、褐土、潮土、砂姜黑土等為主。

        沿線主要地區(qū)氣象要素如表1所示。

        表1 鐵路沿線各縣氣象要素統(tǒng)計(jì)

        注:莘縣、聊城、茌平、齊河為1996~2015年共20年的氣象資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果,濟(jì)南為2004~2013年的氣象資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果,△為未統(tǒng)計(jì)。

        3 綠色通道設(shè)計(jì)原則

        3.1 路基綠化設(shè)計(jì)

        路基地段的綠化設(shè)計(jì)范圍主要包括鐵路用地界內(nèi)的路塹塹頂、路基邊坡、路堤坡腳等,其設(shè)計(jì)應(yīng)遵循外高內(nèi)低,內(nèi)灌木、外喬木以及灌草相結(jié)合的原則。鐵路綠色通道應(yīng)首先保證行車的安全,并在此基礎(chǔ)上體現(xiàn)立體、多層次的效果。如在靠近鐵道的地帶種植草類植物或者灌木,在遠(yuǎn)離鐵道的地帶種植灌木和喬木。鐵路工程綠色通道建設(shè)并非獨(dú)立的工程,應(yīng)與路基防護(hù)、橋臺錐坡等設(shè)計(jì)相結(jié)合,在保證安全的前提下兼顧美觀效果;在城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和自然保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的鐵路綠色通道設(shè)計(jì),還應(yīng)與當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境和人文環(huán)境相結(jié)合。

        (1)路基邊坡綠化設(shè)計(jì)

        路基邊坡的綠化設(shè)計(jì)應(yīng)考慮邊坡的高度。如圖1所示,當(dāng)路堤邊坡的高度不大于3 m時(shí),應(yīng)在路堤坡面的空心磚內(nèi)種植2排小灌木,穴距1 m×1 m,1穴2株,并在空地植草;在有排水溝的地段,在邊坡的坡腳護(hù)道位置(即邊坡坡腳至水溝內(nèi)邊緣)栽植2排灌木,外側(cè)灌木距排水溝溝底內(nèi)邊緣為1.5 m;在排水溝外邊緣至用地界栽植2排灌木,內(nèi)側(cè)灌木距排水溝溝底外邊緣為1.5 m。在無排水溝的地段,邊坡坡腳至用地界應(yīng)栽植5排灌木。灌木穴距為1 m×1 m,1穴2株。

        圖1 路堤地段綠化斷面示意(邊坡高度<3 m)(單位:m)

        圖2 路堤地段綠化斷面示意(邊坡高度3~6 m)(單位:m)

        如圖2所示,當(dāng)路堤邊坡高度為3~6 m時(shí),應(yīng)在路堤坡面種植3~4排小灌木,穴距為1 m×1 m,1穴2株,并在空地植草;在有排水溝的地段,應(yīng)在邊坡坡腳至排水溝內(nèi)邊緣處栽植2排灌木,外側(cè)灌木距排水溝溝底內(nèi)邊緣為1.5 m;排水溝外邊緣至用地界栽植1排灌木,灌木距排水溝溝底外邊緣為1.5 m,在靠近用地界位置栽植1排小喬木。無排水溝的地段,應(yīng)在靠近邊坡坡腳位置栽植2排灌木,灌木穴距為1 m×1 m,在靠近用地界位置栽植2排小喬木,1穴2株;喬木穴距為2 m×2 m,1穴1株。

        如圖3所示,當(dāng)路堤邊坡的高度大于6 m時(shí),應(yīng)在路堤坡面種植5排小灌木,穴距為1 m×1 m,1穴2株,并在空地植草;在有排水溝的地段,應(yīng)在邊坡坡腳至排水溝內(nèi)邊緣處栽植2排灌木,外側(cè)灌木距排水溝溝底內(nèi)邊緣為1.5 m,排水溝外邊緣至用地界應(yīng)栽植2排喬木,內(nèi)側(cè)喬木距排水溝溝底外邊緣為1.5 m。無排水溝地段,從坡腳護(hù)道處依次栽植2排灌木和3排喬木,灌木穴距為1 m×1 m,1穴2株;喬木穴距為2.5 m×2.5 m,1穴1株。

        圖3 路堤地段綠化斷面示意(邊坡高度>6)(單位:m)

        (2)路塹地段綠化設(shè)計(jì)

        如圖4所示,路塹的塹頂宜栽植灌木或草進(jìn)行綠化。在有天溝的地段,天溝內(nèi)側(cè)邊緣至路塹坡面定制栽植2排灌木,天溝外側(cè)邊緣至防護(hù)柵欄栽植1排灌木。無天溝地段,路塹邊坡坡面種植2~3排小灌木,并在空地植草;灌木穴距為1 m×1 m,1穴2株。當(dāng)綠化林范圍內(nèi)設(shè)置有維修通道時(shí),維修通道范圍內(nèi)改為植草。

        圖4 路塹地段綠化斷面示意(單位:m)

        3.2 橋梁綠化設(shè)計(jì)

        橋梁地段的綠化設(shè)計(jì)范圍包括橋臺錐體邊坡和橋下的鐵路用地。橋梁綠化的主要困難為橋梁結(jié)構(gòu)遮擋導(dǎo)致的陽光照射不足、缺少雨水灌溉等。因此,在橋梁綠化過程中,橋下用地界內(nèi)應(yīng)以植耐陰草為主要綠化手段。綠化設(shè)計(jì)如圖5所示,在用地界的邊緣栽植2排灌木,灌木穴距為1 m×1 m,1穴2株。橋臺錐體邊坡則以植耐陰草為綠化手段。同時(shí),在維修通道、救援通道范圍內(nèi)也種植耐陰草。

        圖5 橋下綠化斷面示意

        3.3 站區(qū)綠化設(shè)計(jì)

        鐵路站區(qū)的綠化設(shè)計(jì)既是鐵路綠色通道設(shè)計(jì)的分項(xiàng)目,同時(shí)也是站區(qū)所在城市綠化設(shè)計(jì)的組成部分。在進(jìn)行鐵路站區(qū)綠化設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)與城區(qū)的綠化設(shè)計(jì)相結(jié)合,使站區(qū)綠化設(shè)計(jì)與城市綠化設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)。

        該段鐵路沿線共設(shè)有5個(gè)站區(qū),在綠化設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)綜合考慮各個(gè)站區(qū)的城市綠化環(huán)境和人文環(huán)境等因素,并遵循以下原則:對各樓宇之間的空地進(jìn)行充分綠化,使綠化覆蓋率大于90%;沿站臺柵欄種植爬山虎等綠化植物,間距為1 m,每穴3株;穿越站區(qū)的道路兩側(cè)種植1排喬木,株間距2 m;沿圍墻種植兩排樹木(采用喬木、灌木相結(jié)合的方式),喬木株間距為2 m,灌木穴間距為1 m;另外,沿圍墻種植爬山虎等藤本植物,間距為1 m,每穴3株。

        3.4 苗木選擇

        (1)植物選取

        綠化苗木的選擇應(yīng)結(jié)合沿線的自然條件、路基填充材料和既有綠化植物的生長情況。聊城區(qū)域植被多為農(nóng)田,且該區(qū)域有眾多大面積的湖泊,水生植物資源相對比較豐富;濟(jì)南區(qū)域缺少天然的森林植被,除黃河三角洲地區(qū)有較大面積的原生或次生天然草甸外,其余地區(qū)皆為農(nóng)田。經(jīng)調(diào)查,沿線濟(jì)南、聊城境內(nèi)主要道路有:京滬高鐵,膠濟(jì)線,邯濟(jì)線,京臺高速,濟(jì)聊高速,德商高速,220國道,105國道等多條鐵路、高速及國道,還包括諸多省道、縣道以及鄉(xiāng)間公路。既有鐵路邊坡防護(hù)多采用種植灌木及植草,坡腳外多種植灌木及喬木作為綠化通道(如圖6所示);既有高速公路邊坡防護(hù)多采用植草,在坡腳外栽種兩排及以上楊樹作為綠化通道,國道、省道等等級公路兩側(cè)栽種兩排及以上楊樹作為綠化通道(如圖7所示)。

        圖6 工程區(qū)域既有鐵路綠化

        圖7 工程區(qū)域既有高速、國道綠化

        結(jié)合上述的調(diào)研情況和《鐵路工程綠色通道建設(shè)指南》(鐵總建設(shè)[2013]94號),該項(xiàng)目鐵路沿線范圍內(nèi)綠化苗木的選取原則為:綠化灌木選用紫穗槐、沙棘、紅柳等;綠化喬木選用楊樹、旱柳、刺槐等;綠化草籽選用蒿草、苔草、昆侖針茅等。

        綠化苗木的選取要求如下。

        ①以小苗栽植的灌木或叢生灌木,其植株高度應(yīng)大于0.5 m,且叢生灌木的枝條應(yīng)多于3根。

        ②對于綠化喬木,當(dāng)使用小苗進(jìn)行綠化時(shí),應(yīng)選用一級苗或健全的二級苗;使用非小苗進(jìn)行綠化時(shí),植株胸徑應(yīng)大于3.0 cm。

        ③用作綠籬的灌木或小喬木,其樹形應(yīng)豐滿;針葉型常綠苗木的植株高度應(yīng)大于1.2 m;闊葉型常綠苗木的植株高度應(yīng)大于0.5 m。

        ④此外,還應(yīng)考慮鐵路沿線的土壤條件,保證土壤能滿足綠化苗木的生長要求;如土壤條件與綠化苗木的生長條件不符,可采用土壤改良或換土等措施。

        (2)建植方式

        綠化苗木的建植方式主要包括種子播種和幼苗栽植兩種形式。

        采用播種方式的綠化苗木包括草和灌木,其種子播種應(yīng)按照以下規(guī)定進(jìn)行:

        ①以撒播方式播種時(shí),應(yīng)先對播種地澆水浸潤,之后將表層土耙細(xì)、耙平,并將種子和細(xì)土拌和后方可進(jìn)行播種。

        ②以噴播方式播種時(shí),應(yīng)先清理播種區(qū)域的土壤并進(jìn)行濕潤;再將種子和噴播材料按比例進(jìn)行拌和;噴播時(shí),應(yīng)注意實(shí)時(shí)風(fēng)向并依據(jù)風(fēng)向改變噴播方向,以保證噴播質(zhì)量;在風(fēng)雨較大時(shí)應(yīng)停止播種。

        ③播種完成后,應(yīng)及時(shí)澆水,以保證種子的成活率。應(yīng)以小水頭進(jìn)行澆灌,并保證澆灌均勻,土壤浸潤深度應(yīng)達(dá)到8~10 cm;澆水完成后,還應(yīng)保持土壤濕度,可采用土工合成材料或草簾進(jìn)行遮蓋,并在種子發(fā)芽后及時(shí)撤除。

        ④播種后還應(yīng)加強(qiáng)其后期的養(yǎng)護(hù)管理。

        采用栽植方式的綠化苗木包括灌木和喬木,其建植應(yīng)按照以下規(guī)定:

        ①應(yīng)根據(jù)灌木或喬木的種類以及栽植區(qū)域土壤條件等確定其栽植深度。

        ②應(yīng)先將種植土填入坑內(nèi),樹苗放入種植坑后,應(yīng)分層填土,分層踏實(shí)。

        ③若栽植帶土球樹苗,栽植前應(yīng)先剪開麻繩等包裝物。

        ④應(yīng)保證樹體的端正,選擇樹形較好的一面作為主要的觀賞面。

        ⑤種植坑周圍堆建土圍,土圍高度為15~20 cm,土圍內(nèi)徑應(yīng)大于種植坑的直徑。

        ⑥樹苗栽植完成后澆水,并用細(xì)土覆蓋,以保證土壤濕度。

        ⑦若栽植樹苗無法自立,應(yīng)設(shè)置支柱和保護(hù)器。

        ⑧加強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù),適當(dāng)修剪樹枝。

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