某新建鐵路綠色通道設(shè)計(jì)研究

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(duì)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(duì)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(tái)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(tái)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(tái)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(duì)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(tái)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(duì)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(tái)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(jí)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(hào))，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(duì)于綠化喬木，當(dāng)使用小苗進(jìn)行綠化時(shí)，應(yīng)選用一級(jí)苗或健全的二級(jí)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(duì)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。