延慶冬奧村全過程既有林木保護(hù)方案解析＊

關(guān)午軍 李興鋼 滕依辰 王悅

中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

北京2022冬奧會延慶賽區(qū)位于延慶區(qū)海坨山區(qū)域、小海坨南麓山谷地帶，秉承“山林場館，生態(tài)冬奧”的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)理念，以建設(shè)“山林掩映中的場館群”和“綠色生態(tài)可持續(xù)冬奧”為目標(biāo)[1]。冬奧村選址于一片以核桃楸為主要林分、伴生有大果榆/白楊等植物的次生林（圖1），山高林密、生態(tài)敏感是場地的本底特征。規(guī)劃的冬奧村面積為12.38ha，容積率0.87，綠地率11%，建設(shè)工程將對原有生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大影響。既有林木由于生長環(huán)境與圃苗不同，姿態(tài)獨(dú)特，保留既有林木既是對“綠色辦奧”理念的貫徹，也是對山林場館環(huán)境的塑造與強(qiáng)化。

規(guī)劃設(shè)計(jì)前期通過建立既有林木綜合評價體系，劃定2.32ha既有林及313棵既有大樹作為保護(hù)對象，樹木種類有核桃楸、大果榆、椴樹和暴馬丁香等（圖2），并經(jīng)由建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方四方認(rèn)定作為本項(xiàng)目的保護(hù)目標(biāo)。在冬奧村建設(shè)過程中，本方案對工程各階段制定保護(hù)流程與措施，做到從設(shè)計(jì)到竣工的全過程指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)對既有林木的有效保護(hù)（圖3）。

1 規(guī)劃設(shè)計(jì)階段指導(dǎo)要求

規(guī)劃設(shè)計(jì)前期首先確定原地保留樹與移栽樹并逐一編號，以便后期跟蹤。原地保留樹作為各專業(yè)設(shè)計(jì)前提條件，需進(jìn)一步劃定保護(hù)范圍；移栽樹木需與施工單位充分溝通，保證回栽路線的設(shè)計(jì)荷載能夠滿足回栽的要求。

1.1 確定原地保留與移栽樹

本項(xiàng)目以生態(tài)優(yōu)先為基本原則，最大化原地保留既有林木。具體依據(jù)如下：1）規(guī)劃需求，包括功能需求和規(guī)劃指標(biāo)；2）立地條件，包括復(fù)雜的地形條件和多山皮土的土質(zhì)條件；3）林木自身長勢；4）規(guī)范要求；5）施工條件和建筑、管線、構(gòu)筑物的開挖范圍。因建設(shè)工程無法原地保留地進(jìn)行移栽，且場地內(nèi)不具備假植條件，所以移栽樹分為近地移栽與回栽兩個步驟（對于無法原地保留的樹木進(jìn)行近地移栽或場外假植，待景觀工程開始后回栽至場地內(nèi)）。

通過與總圖、建筑、市政專業(yè)充分對接，反復(fù)調(diào)整總圖布局、場地豎向、管線路由、建筑方位，最終劃定313棵保護(hù)樹中原地保留樹127棵、移栽樹186棵。其中，近地移栽后回栽原位樹14棵，移栽后回栽場地內(nèi)樹172棵。

1.2 確定原地保留樹保護(hù)范圍

參考《公園設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 51192-2016）[2]對古樹名木保護(hù)范圍的劃定，綜合考量現(xiàn)場坡度等地貌特征及施工因素，劃定既有林保護(hù)范圍為外緣樹樹冠垂直投影所圍合的范圍，既有大樹保護(hù)范圍以胸徑10倍范圍為半徑與樹冠投影范圍中范圍較大者為準(zhǔn)。

1.3 專業(yè)配合指導(dǎo)要求

以原地保留樹的保護(hù)范圍為各專業(yè)設(shè)計(jì)的前提條件，要求各專業(yè)在設(shè)計(jì)室外管線、擋土墻、建筑、建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等布局時，在保護(hù)范圍之外進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時考慮施工的開挖范圍，確保在施工過程中可能的開挖、放坡等計(jì)劃發(fā)生在保留樹的保護(hù)范圍之外。

據(jù)此，總圖與建筑專業(yè)提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)策略，包括臺地化場地處理策略、半開放式建筑策略、樹院策略等，場地豎向上盡量擬合原有地形，建筑形體上避讓保護(hù)樹木，結(jié)構(gòu)做法上優(yōu)化基礎(chǔ)大小，必要處采用排樁結(jié)構(gòu)形式以減少開挖范圍。臺地建筑涉及建筑頂板的設(shè)計(jì)，而移栽樹需與施工單位預(yù)先溝通設(shè)定回栽路徑，保證回栽路徑的預(yù)留活荷載滿足運(yùn)輸要求，因此本項(xiàng)目要求結(jié)構(gòu)專業(yè)對回栽路徑上的建筑頂板預(yù)留不小于5kN/m2的活荷載。

業(yè)主：北京國家高山滑雪有限公司

建設(shè)地點(diǎn)：北京市延慶區(qū)

建筑設(shè)計(jì)：中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：李興鋼

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)：關(guān)午軍、王悅、楊宛迪、朱燕輝、滕依辰、戴敏、李和謙、管婕婭

景觀設(shè)計(jì)面積：12.38 萬m2

項(xiàng)目狀態(tài)：建設(shè)中

設(shè)計(jì)時間：2016—2019

1 選址場地原始風(fēng)貌圖

2 既有林木保護(hù)范圍圖

3 技術(shù)指導(dǎo)指南與建設(shè)工程對應(yīng)關(guān)系圖

4 表土剝離后存放

5 板箱移栽示意圖

2 移栽樹指導(dǎo)要求

移栽工作在施工單位進(jìn)場后、場地平整開始前進(jìn)行，具體工作包含表土剝離、移栽前準(zhǔn)備工作、移栽三部分。為保證移栽樹的成活率并縮短工期，在確定移栽樹后，即刻向施工單位提供移栽樹的移栽方案。

2.1 表土剝離

表土層是珍貴的不可再生資源[3]。收集和保護(hù)表土資源尤其是土壤種子庫資源，能夠減少表土資源在建設(shè)施工過程中的流失浪費(fèi)，利于景觀重建與生態(tài)環(huán)境修復(fù)。經(jīng)調(diào)查，項(xiàng)目所在地地形地貌復(fù)雜、土壤資源分布不均、表土厚度參差不齊，存在部分區(qū)域石礫含量較高、土壤剝離難度大的現(xiàn)象，最終確定表土剝離厚度為20cm。

在表土剝離工作中，需注意采集和存放兩個環(huán)節(jié)。采集應(yīng)在裝袋過程中將較大的土塊打散，同時挑揀出大型石礫，裝袋過程中不得壓實(shí)土壤，可抖動填充飽滿土袋以保持土壤孔隙度；存放點(diǎn)應(yīng)在地勢相對較高的位置，避免地表徑流沖刷使土壤肥力流失，同時苫蓋環(huán)保土工布，防揚(yáng)塵、防雨（圖4）。

2.2 移栽前準(zhǔn)備工作

由于現(xiàn)場條件復(fù)雜，在確定移栽樹的位置和數(shù)量后，首先需根據(jù)每棵樹的土壤條件、施工條件、長勢對移栽樹木進(jìn)行評估，據(jù)此選擇適合的移栽方法。以下三種情況對移栽方式的選擇影響較大：1）部分區(qū)域土質(zhì)良好，其他地區(qū)碎石土較多且分布不均，碎石土?xí)?dǎo)致樹木主根粗壯、較長，側(cè)根和須根在樹木周圍較少且不易打土球，土球容易破裂；2）保留樹木的立地條件不同，局部區(qū)域坡度較陡或不易進(jìn)入，限制了施工機(jī)械的選擇；3）個別樹木姿態(tài)雖佳但長勢較弱。最終確定對10棵移栽樹進(jìn)行板箱移植，對176棵移栽樹進(jìn)行土球移植。其中，57棵苗木預(yù)計(jì)成活率70%，119棵苗木預(yù)計(jì)成活率80%，10棵苗木預(yù)計(jì)成活率90%。對移栽成活率進(jìn)行初步預(yù)判，能夠有效督促施工單位對移栽樹木進(jìn)行精細(xì)養(yǎng)護(hù)。

由于本項(xiàng)目在確定移栽樹木時秋季落葉在即，為盡可能保證移栽成活率和盡快恢復(fù)生長勢，在確定移栽樹位置和移栽方式后，連同移栽要求一同交與施工單位，便于施工單位盡早了解方案并對樹木進(jìn)行斷根處理。板箱移植斷根位置以樹木主干胸徑的7倍為準(zhǔn)，土球移植斷根位置以樹木主干胸徑的6倍為準(zhǔn)。同時，要求施工單位在10月中旬到次年3月底的樹木休眠期進(jìn)行移栽并做好防凍措施。

2.3 移栽

本項(xiàng)目的移栽技術(shù)要點(diǎn)主要為確定土球（土臺）規(guī)格、明確打包方式、突發(fā)事項(xiàng)處理等。項(xiàng)目規(guī)定土球移植樹木的土球規(guī)格為樹木胸徑的8倍，板箱移植樹木的土臺規(guī)格為樹木胸徑的8～10倍（圖5），深度為60～80cm。土球移植可根據(jù)土壤質(zhì)地選擇土球打包方式，但必須打腰箍，包扎后須保證抗震性能，避免山路運(yùn)輸顛簸使土球散坨。此外，還需注意在起掘前1～2天，根據(jù)土壤干濕情況適當(dāng)澆水，避免挖掘時因土壤過干導(dǎo)致土球松散，而且為減輕土球重量，需鏟除表層土。

在實(shí)際移栽過程中，由于現(xiàn)場施工條件受限以及部分區(qū)域表土下幾乎全部為山石，出現(xiàn)了只能裸根移栽的情況。這種情況要求挖掘直徑范圍為樹木胸徑的8～12倍，并注意保護(hù)側(cè)根和須根。為保證裸根移栽成活率，需在裸露的根系空隙里填入濕苔蘚，再用濕草袋、蒲包等軟材將根部包縛，并使用生根粉或保水劑，樹冠僅選留1～2級主枝。

3 原地保留樹指導(dǎo)要求

原地保留樹的保護(hù)工作與場地平整工作同時開展，貫穿場地平整、土建施工、景觀施工的全過程。由于原地保留樹分布較為分散，施工環(huán)境復(fù)雜，增加了保留樹的保護(hù)難度，需要對保留樹從地下至地上進(jìn)行全面保護(hù)，盡量降低施工過程中對保留樹的擾動。本項(xiàng)目的保護(hù)措施主要為設(shè)置坡體支護(hù)、梯級擋墻、支撐、圍擋四種措施。

3.1 坡體支護(hù)

在場地平整、建筑基坑、管線預(yù)埋等過程中，對原狀土造成了巨大擾動，而且部分區(qū)域坡度較陡，需在受到較大擾動的原地保留樹保護(hù)范圍外做支護(hù)，維持邊坡穩(wěn)定。本項(xiàng)目涉及的支護(hù)方案包括建筑基坑支護(hù)、直立式擋墻保護(hù)、排樁保護(hù)、臨時支護(hù)、自然放坡五種形式，需在平面圖中表明支護(hù)位置（圖6），并督促施工單位優(yōu)化施工組織方案，使其在施工過程中做到既不超挖又能對保留樹進(jìn)行及時支護(hù)。

3.2 梯級擋墻

冬奧村場地平均坡度約10%，為滿足冬奧村使用功能要求，勢必將改變場地標(biāo)高，為原地保留樹的保護(hù)工作帶來挑戰(zhàn)。在設(shè)計(jì)階段，從樹木的生態(tài)習(xí)性、景觀美學(xué)、施工條件考慮，劃定原地保留樹的標(biāo)高變化為-1.0～2.5m，本項(xiàng)目通過建立梯級擋墻的保護(hù)方法消化高差，最大限度地保證保護(hù)范圍不受場地豎向變化的干擾，維持樹木原生環(huán)境（圖7～9）?？紤]土質(zhì)、凍土深度、積水等情況，土臺頂部的原始地面需具有一定規(guī)模，并做好加固和保溫工作，擋墻需設(shè)置穿孔排水管。

3.3 支撐

為防止立地條件的改變導(dǎo)致樹木倒伏，在場地平整前，對所有周邊環(huán)境發(fā)生變化的樹木進(jìn)行支撐加固，尤其是對于多株叢生的樹木，綁縛的地方需注意保護(hù)好樹木的韌皮部。

6 支護(hù)位置和支護(hù)方式示意圖

7 梯級擋墻示意圖

8 梯級擋墻實(shí)景

9 梯級擋墻施工圖

10 庭院保護(hù)樹木實(shí)景

11 保留片林實(shí)景

12 廣場保護(hù)樹木實(shí)景

3.4 圍擋

為防止施工對保留樹木枝干的破壞，在與施工區(qū)域相迎的保護(hù)范圍邊界立面上，做腳手架防護(hù)區(qū)以保護(hù)樹體，腳手架不低于3.5m。在進(jìn)行正式圍擋施工之前，要做好樹木生長促進(jìn)溝的挖掘和準(zhǔn)備工作，做好灌溉和施肥設(shè)施準(zhǔn)備，以減少后期施工難度。在施工過程中，要求施工單位的臨時施工道路、堆料場等對保留樹進(jìn)行合理避讓。

4 回栽樹指導(dǎo)要求

本項(xiàng)目的場地平整與土建工程持續(xù)了兩年，移栽樹木在場外假植養(yǎng)護(hù)期間樹勢得到了充分的恢復(fù)，使得回栽工作相對輕松，與一般項(xiàng)目的移栽狀況基本相同。但回栽樹木的山苗本質(zhì)決定了其根系仍然需要較好的呵護(hù)，本項(xiàng)目在回栽過程中著重強(qiáng)調(diào)種植穴配土要求，力求配土盡量接近原生土壤，減少因生長條件改變而造成的環(huán)境脅迫，保證山苗回栽后能夠盡快恢復(fù)樹勢。通過前期土壤調(diào)查，充分了解土壤情況，本項(xiàng)目種植穴配土成分如表1所示。

表1 種植穴土壤配方

表土剝離產(chǎn)生的留存表土在回栽中將起到重要作用。一是在回栽樹種植穴內(nèi)回填土預(yù)留30cm，均勻鋪撒表土，二是在景觀工程種植區(qū)域內(nèi)預(yù)留10cm，均勻鋪撒表土，以利于在短時間內(nèi)恢復(fù)冬奧村區(qū)域內(nèi)的土壤環(huán)境，與冬奧地區(qū)周邊山林形成協(xié)調(diào)、統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，促進(jìn)區(qū)域生態(tài)的盡快恢復(fù)。剩余表土用于同區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)和邊坡工程。

5 結(jié)語

對于山林環(huán)境中基于建設(shè)的既有林木保護(hù)方案，國內(nèi)外鮮有研究，本項(xiàng)目綜合考慮了立地條件、樹木的生態(tài)習(xí)性、各專業(yè)的設(shè)計(jì)要求、施工單位的施工技術(shù)和條件，對山林中的土建工程具有指導(dǎo)意義。

然而，對既有林木的保護(hù)仍需注意后期的養(yǎng)護(hù)，尤其本項(xiàng)目山高林密、環(huán)境復(fù)雜，加之冬奧村建設(shè)對區(qū)域內(nèi)原有生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了較大影響，所有保護(hù)樹木均受到施工擾動而處于樹勢較弱的狀態(tài)，這些因素使得樹木需要特別加強(qiáng)病蟲害的管理。現(xiàn)場山皮土的土壤條件使得保護(hù)樹木多數(shù)主根粗壯，側(cè)根與須根在主干周圍較少，且用于吸收的側(cè)根與須根在移栽過程中受到了傷害，打破了樹勢平衡，更需要加強(qiáng)水肥管理。

本文發(fā)稿之時正值初夏，回栽樹木工作尚未全部完成，考慮到既有林木對原生環(huán)境的依賴度及樹木本身的脆弱性，保護(hù)成活率還有待進(jìn)一步觀測。但從已完成工程來看，本項(xiàng)目已落實(shí)了“綠色辦奧”的辦奧理念和“山林場館”的規(guī)劃設(shè)計(jì)理念，既有林木獨(dú)特的姿態(tài)即將成為延慶冬奧村一張靚麗的名片，述說著生態(tài)的內(nèi)涵，歡迎著世界游客（圖10～12）。

圖表來源

所有圖表均為作者自繪或自攝。