蘇浩

摘 要：振動(dòng)是城市軌道交通環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作的重點(diǎn)。本文以南京地鐵十號(hào)線二期工程為例，從文物古跡振動(dòng)預(yù)測(cè)方法、軌道振動(dòng)減緩措施和文物古跡保護(hù)管理要求的角度進(jìn)行分析，提出從施工期、運(yùn)行期等采取多種防護(hù)措施，有效降低地鐵運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)文物古跡的負(fù)面影響。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;地鐵;環(huán)境影響評(píng)價(jià);振動(dòng);文物古跡保護(hù)

中圖分類號(hào)：U231;TU311.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

南京地鐵十號(hào)線二期工程涉及的文物古跡保護(hù)目標(biāo)數(shù)量眾多，具有典型性。結(jié)合南京地鐵十號(hào)線二期工程軌道環(huán)評(píng)工作實(shí)踐，本文介紹本項(xiàng)目文物古跡保護(hù)中振動(dòng)的評(píng)價(jià)重點(diǎn)、影響預(yù)測(cè)方法以及采取的減緩措施，為以后城市軌道交通的文物古跡保護(hù)工作提供借鑒。

1 南京地鐵十號(hào)線二期工程項(xiàng)目概況

南京地鐵十號(hào)線二期工程為十號(hào)線一期工程的東延線，路線全長(zhǎng)13.35 km，均為地下線。南京地鐵十號(hào)線二期工程經(jīng)過(guò)雨花臺(tái)區(qū)、秦淮區(qū)和江寧區(qū)，共設(shè)車站十座，其中換乘站6座，采用A型車、6 輛編組，設(shè)計(jì)時(shí)速80 km/h。

2 南京地鐵十號(hào)線二期工程沿線文物古跡介紹

本工程涉及主要文物古跡保護(hù)單位包括——國(guó)家級(jí)文物保護(hù)單位鄧愈墓和雨花臺(tái)烈士陵園，南京市級(jí)文物保護(hù)區(qū)鐵心橋古墓葬群和雨花臺(tái)古墓葬群和區(qū)級(jí)文物保護(hù)單位南京外郭城墻。

本工程共涉及2處地上全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位：鄧愈墓和雨花臺(tái)烈士陵園，其中路線距離鄧愈墓文物保護(hù)線范圍約25 m，距離文物建筑本體約74 m，軌道埋深14 m;進(jìn)入雨花臺(tái)烈士陵園文物保護(hù)線最近距離約為34 m，距離文物建筑本體約360 m，軌道埋深15 m。

本工程振動(dòng)評(píng)價(jià)范圍內(nèi)涉及鐵心橋古墓葬群、雨花臺(tái)古墓葬群2處南京市地下重點(diǎn)文物保護(hù)區(qū)。本工程區(qū)間線路進(jìn)入鐵心橋古墓群文物保護(hù)區(qū)約5 m，穿越保護(hù)區(qū)范圍長(zhǎng)度約466 m，軌道埋深12 m;進(jìn)入雨花臺(tái)古墓群文物保護(hù)區(qū)約0～63 m，穿越保護(hù)區(qū)范圍長(zhǎng)度約277 m。雨花臺(tái)站1A號(hào)、1B號(hào)出入口侵入雨花臺(tái)古墓葬群區(qū)，軌道埋深14 m。

本工程共涉及1處區(qū)級(jí)文物保護(hù)單位——南京外郭城墻遺址。區(qū)間下穿南京外郭城墻遺址，車站主體未侵入保護(hù)線范圍，下穿保護(hù)線區(qū)間長(zhǎng)度約為100 m，軌道埋深12 m。

3 文物振動(dòng)影響預(yù)測(cè)

本工程沿線文物古跡根據(jù)《古建筑防工業(yè)振動(dòng)技術(shù)規(guī)范》（GB/T50452—2008），地鐵振動(dòng)對(duì)文物結(jié)構(gòu)速度響應(yīng)的評(píng)估采用計(jì)算法。

3.1 文物振動(dòng)預(yù)測(cè)參數(shù)確定

根據(jù)《古建筑防工業(yè)振動(dòng)技術(shù)規(guī)范》（GB/T50452—2008），地鐵振源引起的不同距離處的地面振動(dòng)速度和頻率取值見(jiàn)表1。

3.2 文物振動(dòng)速度的預(yù)測(cè)

根據(jù)《古建筑防工業(yè)振動(dòng)技術(shù)規(guī)范》（GB/T50452—2008），僅對(duì)地面上的古文物保護(hù)本體建筑進(jìn)行振動(dòng)預(yù)測(cè)。軌道沿線兩側(cè)100 m范圍內(nèi)，地面以上存在1處古文物保護(hù)本體建筑。

經(jīng)計(jì)算，鄧愈墓因軌道振動(dòng)引起的承重結(jié)構(gòu)最高處最大振動(dòng)速度0.88 mm/s，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值0.63 mm/s。

4 本工程文物古跡保護(hù)采取的措施

4.1 施工期文物古跡保護(hù)措施

根據(jù)南京地鐵十號(hào)線二期工程車站、區(qū)間的勘察資料，車站圍護(hù)形式和區(qū)間工法已經(jīng)確定。為減小地鐵施工對(duì)沿線建筑物的影響，區(qū)間工法采用盾構(gòu)法施工。

4.1.1 文物古跡加固保護(hù)措施

為增強(qiáng)文物古跡自身抗干擾能力，在盾構(gòu)通過(guò)前對(duì)文物古跡進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全鑒定，根據(jù)鑒定結(jié)果采取結(jié)構(gòu)加固、加強(qiáng)措施。為降低盾構(gòu)施工引起文物古跡的沉降、傾斜等，確保文物古跡的完整和安全，根據(jù)文物古跡保護(hù)專項(xiàng)評(píng)估報(bào)告，對(duì)需要進(jìn)行主動(dòng)加固的文物古跡采取預(yù)埋注漿管的備用措施。根據(jù)施工期間的監(jiān)測(cè)結(jié)果，當(dāng)文物古跡變形超過(guò)預(yù)警值時(shí)再注漿加固。施工期間盡量通過(guò)盾構(gòu)施工控制，減小對(duì)文物古跡的影響。

4.1.2 進(jìn)行盾構(gòu)試掘進(jìn)，優(yōu)化盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)

在與穿越臨近文物古跡的地層進(jìn)行盾構(gòu)試掘進(jìn)，通過(guò)分析試掘進(jìn)段地表沉降與施工參數(shù)之間的關(guān)系，調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)推力、掘進(jìn)速度、盾構(gòu)正面土壓力及壁后注漿量和壓力等參數(shù)，反復(fù)試驗(yàn)不斷摸索，從而為盾構(gòu)后續(xù)掘進(jìn)階段取得優(yōu)化的施工參數(shù)和施工經(jīng)驗(yàn)。

4.1.3 區(qū)間洞內(nèi)控制措施

盾構(gòu)下穿文物古跡時(shí)嚴(yán)格控制好盾構(gòu)姿態(tài)，確保盾尾間隙均勻。防止超挖，適當(dāng)降低盾構(gòu)刀盤(pán)轉(zhuǎn)速，增加刀盤(pán)推力和同步注漿量，力求勻速、穩(wěn)定地通過(guò)文物古跡基礎(chǔ)。盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中及時(shí)進(jìn)行同步注漿和二次注漿。為了防止同步注漿的注入量不足或者是漿液體積收縮，對(duì)脫出盾尾7～9環(huán)位置的管片及時(shí)進(jìn)行二次注漿。

4.1.4 制定應(yīng)急預(yù)案，加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)

應(yīng)急預(yù)案報(bào)請(qǐng)專家審查后落實(shí)，根據(jù)相關(guān)預(yù)案?jìng)渫讘?yīng)急物料，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行搶險(xiǎn)演練。

4.2 運(yùn)營(yíng)期間文物古跡保護(hù)措施

本項(xiàng)目對(duì)于因地鐵運(yùn)行引起振動(dòng)速度超標(biāo)的古文物古跡采用設(shè)計(jì)推薦的特殊減振措施一一液體阻尼鋼彈簧浮置板軌道。根據(jù)地鐵振動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果，本次環(huán)境影響評(píng)價(jià)對(duì)線路經(jīng)過(guò)的鄧愈墓和南京外郭城墻區(qū)段采取特殊減振措施。

減振措施有效性分析：根據(jù)已建成的南京地鐵三號(hào)線，有兩處下穿南京城墻（玄武湖段、雨花門(mén)段），該兩處城墻本體的結(jié)構(gòu)形式與南京地鐵十號(hào)線二期工程擬下穿南京外郭城墻下穿深度也近似，分別采用了高等減振措施固體阻尼鋼彈簧浮置板和特殊減振措施液體阻尼鋼彈簧浮置板。由同濟(jì)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程與防災(zāi)研究所對(duì)兩處城墻進(jìn)行古建筑振動(dòng)影響測(cè)試。經(jīng)實(shí)測(cè)，列車通過(guò)時(shí)，城墻控制點(diǎn)位置水平方向上的速度響應(yīng)與背景振動(dòng)情況并未出現(xiàn)非常明顯的變化，在東西方向、南北方向上列車通過(guò)時(shí)結(jié)構(gòu)的速度響應(yīng)最大值低于國(guó)家重點(diǎn)文物古跡保護(hù)建筑的容許響應(yīng)速度，運(yùn)營(yíng)期列車運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)古文物古跡的影響很小。具體測(cè)量數(shù)值見(jiàn)表2。

因此，本次南京地鐵十號(hào)線二期工程減振設(shè)計(jì)方案中，對(duì)振動(dòng)超標(biāo)的文物地段和下穿文物地段采用最高等級(jí)——特殊減振措施（液體阻尼鋼彈簧浮置板道床）。南京地鐵3號(hào)線的振動(dòng)實(shí)測(cè)結(jié)果驗(yàn)證了鋼彈簧浮置板減振軌道的顯著減振效果。對(duì)于本工程涉及到的兩處文物古跡，鋼彈簧浮置板道床特殊減振措施能夠滿足文物古跡保護(hù)要求。

4.3 本項(xiàng)目文物古跡保護(hù)的管理要求

本項(xiàng)目開(kāi)工前需要做文物古跡保護(hù)專題報(bào)告，報(bào)送文物古跡主管部門(mén)審批。建設(shè)單位要協(xié)同文物古跡部門(mén)要開(kāi)展文物古跡勘探;施工過(guò)程一旦發(fā)現(xiàn)疑似文物古跡，立即停止施工，采取臨時(shí)性措施保護(hù)好現(xiàn)場(chǎng)，并在四小時(shí)內(nèi)報(bào)告建設(shè)單位和文物行政主管部門(mén);建設(shè)單位在接到報(bào)告后十二小時(shí)內(nèi)，應(yīng)當(dāng)將保護(hù)措施報(bào)告文物行政主管部門(mén)。

建設(shè)單位應(yīng)按照《中華人民共和國(guó)文物保護(hù)法》和《南京市地下文物保護(hù)管理規(guī)定》的相關(guān)要求開(kāi)展沿線地下文物古跡的保護(hù)工作，在工程設(shè)計(jì)階段加強(qiáng)線路沿線地下文物古跡的勘探。同時(shí)，工程在施工過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)文物、遺跡，將立即停止施工，并采取保護(hù)措施如封鎖現(xiàn)場(chǎng)，報(bào)告南京市文物主管部門(mén)，組織采取合理措施對(duì)文物、遺跡進(jìn)行挖掘。定期對(duì)施工期及運(yùn)營(yíng)期的文物本地振動(dòng)的監(jiān)測(cè)。

5 結(jié)語(yǔ)

文物古跡的歷史特殊性、唯一性和不可復(fù)制性決定了城市軌道交通環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作應(yīng)重視文物古跡的保護(hù)工作，尤其是地鐵列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)文物古跡的影響評(píng)價(jià)。在環(huán)境影響評(píng)價(jià)工程中，應(yīng)該從振動(dòng)預(yù)測(cè)的方法和參數(shù)選取、振動(dòng)影響減緩措施和文物古跡保護(hù)管理要求的多重角度，分析論證減振措施的有效性和可靠性。建設(shè)單位應(yīng)主動(dòng)與文物古跡主管部門(mén)加強(qiáng)溝通，做好前期行政許可事項(xiàng)工作、科學(xué)施工、運(yùn)營(yíng)期定期做好文物古跡的振動(dòng)監(jiān)測(cè)，多部門(mén)配合共同做好文物古跡的保護(hù)工作。

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