城市軌道交通項目水土流失特點及防治措施

崔萬晶

(北京林豐源生態環境規劃設計院有限公司，北京 100083)

城市軌道交通項目水土流失特點及防治措施

崔萬晶

(北京林豐源生態環境規劃設計院有限公司，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

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

1 城市軌道交通項目建設現狀

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、維護檢修基地、供變電系統、通信信號系統、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合的方法建設，可以從市區通往近郊。我國城市軌道交通的建設歷程大致可分為三個階段：

第一階段為開始建設階段。從20世紀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)建設為標志，我國真正以交通為目的的地鐵項目開始建設。

第二階段為調整整頓階段。從1995年至1998年，地鐵建設發展迅猛，許多地方不考慮經濟承受能力和社會發展需要而盲目建設。針對工程造價很高、全部車輛和大部分設備需引進等問題，1995年國務院辦公廳下發了第60號文件，通知除上海地鐵二號線外，其他所有地鐵項目一律暫停審批，并要求做好發展規劃和國產化工作。之后近3 年國家沒有審批城市軌道交通項目。從1997年底開始，國家計委研究城市軌道設備國產化實施方案，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)作為國產化依托項目，于1998年批復3個項目立項，軌道交通項目又重新啟動。

第三階段為蓬勃發展階段。從1999年至今，國家先后批準了深圳、上海、廣州、重慶、武漢、南京、杭州、成都、哈爾濱等10多個城市軌道交通項目開工建設，并投入40億元國債資金予以支持，我國軌道交通建設進入高速發展期。2014年末，全國共有22個城市開通了城市軌道交通，運營線路長達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：國家從建設資金上給予了有力支持；通過技術引進和消化吸收實現了城市軌道交通車輛、設備國產化，建設造價大大降低。

目前，全國已有39個城市獲批建設地鐵。預計到2020年，具備建設城市軌道交通條件的城市將達到50個，全國地鐵總里程將達到6 000 km。

2 軌道交通項目水土流失特點

城市軌道交通項目的主要水土流失防治區域有區間線路、車站、車輛段、停車場、換乘停車場等。一般來說，項目建設具有占地面積大、動用土石方量巨大、對環境影響大等特點。

2.1 車站和區間線路

車站和區間線路有地上和地下兩種類型，不同建設時期水土流失特征差異明顯。

在施工準備期，主要是臨時設施的建設和拆遷工程造成的水土流失。因城市軌道交通項目一般建設在城市中心地帶，所以地上線在施工準備期均會涉及拆遷，拆遷廢渣的處理是造成水土流失的關鍵環節。該時段的臨時設施建設，一般是一個區間和車站會建設一處施工生活區，占地2 500 m2左右。施工生活區建設產生的水土流失歷時較短，一般1個月左右，建設完成后水土流失輕微。但因建設區在市區，對周邊環境影響較大，需加強建設期間的水土流失防治措施布設，建設完成后主要是做好雨水和污水排放措施布設。

施工期是水土流失發生的主要時段，此時段施工擾動范圍大、擾動強烈，土石方挖填量巨大，極易發生嚴重的水土流失。車站和區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，區間線路施工方法主要有盾構法、礦山法和明挖法，車站結構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。該時段產生的水土流失主要來自基坑開挖回填、施工場地施工擾動和土石方臨時堆放等環節。尤其是土石方臨時堆放區域，需要重點關注。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，水土流失主要發生在高架橋基礎施工期間，橋墩施工一般采取鉆孔樁施工[2]，應防止鉆孔樁施工泥漿四溢，對城市排水系統造成影響和對周邊環境造成污染。

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

2.2 車輛段和停車場

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

車輛段和停車場在城市軌道交通項目中屬于 “點式”項目，和房地產類項目有相似特點，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范圍大，致使其在項目建設期造成的水土流失不容小覷，而在項目建成后造成的雨水資源流失也是一個值得重點關注的問題。

施工準備期，車輛段和停車場的主要建設內容包括占地范圍內的地上物拆遷，場地平整和臨時設施建設。水土流失主要發生在動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)筑物的建設、軌道建設和場地內各類管線的敷設。因建(構)筑物基礎開挖，形成基坑開挖邊坡，受雨水沖刷極易產生水土流失。該時段土方工程施工集中，因項目建設改變了原有的土壤結構，致土體松散，遇風或降雨很容易發生揚塵和土壤流失。室外工程的建設對項目區地表擾動強烈，特別是施工道路，由于車輛和人員的頻繁擾動，若不加以防護則會產生嚴重的水土流失。施工生活區、臨時堆土場等施工臨時場地也是產生水土流失的重點區域，若臨時防護措施布設不到位，則產生的水土流失量或許會超過主體工程施工區域。

自然恢復期，隨著建(構)筑物的建成、鋪軌完成、地表硬化、綠地植被覆蓋，各區域水土流失將迅速降低。該時段若水土保持措施布設不到位，則易發生風蝕或水蝕。

2.3 換乘停車場

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

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

換乘停車場一般建在車站附近，面積一般在1 hm2以上。建設內容主要是停車位，動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目其他區域來說較小。因此，對于換乘停車場來說，重點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 臨時措施

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

(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，對施工道路采用碎石鋪墊措施；在施工道路一側設置臨時排水溝，在拐角和末端設置沉沙池，有效排出施工期項目區的地表徑流；在施工區出口設置洗車槽；管線施工期間的臨時堆土采用臨時攔擋和覆蓋措施；施工生活區采用碎石鋪墊，防止人類活動頻繁造成水土流失；臨時堆土場采用臨時攔擋和覆蓋措施，防止揚塵和水蝕；在施工生活區和臨時堆土場周圍設置臨時排水溝和沉沙池，引排施工期雨水；在裸地綠化前，采用纖維網等臨時覆蓋措施，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排水和沉沙設施，在施工區出口設置洗車槽避免泥沙進入周邊市政道路。

3.2 工程措施

(1)車站和區間線路。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；綠地設置為下凹式；在集中綠地區域設置蓄水池；綠地澆灌采用噴灌；若受地形因素影響形成邊坡，則盡可能采用生態型護坡措施。

(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，并設置蓄水池、滲溝等雨洪集蓄利用設施，增加地表徑流下滲，同時盡可能收集利用雨洪。

3.3 植物措施

(1)車站和區間線路。對施工擾動、破壞的原有綠地、耕地等，在施工期末進行植被恢復、復耕。

(2)車輛段和停車場。主要是辦公區的綠化美化，以及其他區域的綠化。

(3)換乘停車場。對停車場進行綠化，停車位兩個或三個一組，中間設置綠化分隔帶，停車位后方栽植高大喬木，將換乘停車場設計為生態型停車場。

城市軌道交通項目水土流失防治措施體系見表1。

表1 城市軌道交通項目水土流失防治措施體系

4 控制要點

城市軌道交通項目建設動用土石方量大、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，應采用滲、蓄、利用結合排放為一體的綜合性雨洪集蓄利用措施，對雨水資源進行充分收集利用。

5 問題探討

在城市軌道交通項目建設過程中有一個不容忽視的問題就是施工降水，特別是地鐵建設項目，因車站和區間線路等位于地下，挖深一般較大，不可避免地會涉及降水問題。雖然部分區域采用帷幕止水等工藝，可減小施工降水量，但常常因受地質條件等因素限制，建設過程中仍存在大量的管井降水，且降水量不可小覷。據統計，北京某地鐵項目在施工期最大降水量可達426 993 m3/d，其中單個車站降水量為4 500～66 259 m3/d，單個區間線路施工降水量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。但由于城市軌道交通項目一般建在城區，建筑物密集，周邊環境復雜，占地有限，不利于設置蓄水池等利用設施，所以經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目施工降水的利用，是一個較為嚴峻且亟待解決的問題。

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

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

(責任編輯 孫占鋒)

S157.2

C

1000-0941(2015)12-0058-04

崔萬晶(1984—)，女，陜西安康市人，工程師，學士，主要從事水土保持方案編制、水影響評價報告編制、水土保持監測及評估驗收等工作。

2015-09-05