城市軌道交通環(huán)境影響評價中文物古跡保護要點簡析

蘇浩

摘 要：振動是城市軌道交通環(huán)境影響評價工作的重點。本文以南京地鐵十號線二期工程為例，從文物古跡振動預(yù)測方法、軌道振動減緩措施和文物古跡保護管理要求的角度進行分析，提出從施工期、運行期等采取多種防護措施，有效降低地鐵運行時產(chǎn)生的振動對文物古跡的負面影響。

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

中圖分類號：U231;TU311.3 文獻標識碼：A

0 引言

南京地鐵十號線二期工程涉及的文物古跡保護目標數(shù)量眾多，具有典型性。結(jié)合南京地鐵十號線二期工程軌道環(huán)評工作實踐，本文介紹本項目文物古跡保護中振動的評價重點、影響預(yù)測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工作提供借鑒。

1 南京地鐵十號線二期工程項目概況

南京地鐵十號線二期工程為十號線一期工程的東延線，路線全長13.35 km，均為地下線。南京地鐵十號線二期工程經(jīng)過雨花臺區(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)計時速80 km/h。

2 南京地鐵十號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單位包括——國家級文物保護單位鄧愈墓和雨花臺烈士陵園，南京市級文物保護區(qū)鐵心橋古墓葬群和雨花臺古墓葬群和區(qū)級文物保護單位南京外郭城墻。

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

本工程振動評價范圍內(nèi)涉及鐵心橋古墓葬群、雨花臺古墓葬群2處南京市地下重點文物保護區(qū)。本工程區(qū)間線路進入鐵心橋古墓群文物保護區(qū)約5 m，穿越保護區(qū)范圍長度約466 m，軌道埋深12 m;進入雨花臺古墓群文物保護區(qū)約0～63 m，穿越保護區(qū)范圍長度約277 m。雨花臺站1A號、1B號出入口侵入雨花臺古墓葬群區(qū)，軌道埋深14 m。

本工程共涉及1處區(qū)級文物保護單位——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線范圍，下穿保護線區(qū)間長度約為100 m，軌道埋深12 m。

3 文物振動影響預(yù)測

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

3.1 文物振動預(yù)測參數(shù)確定

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

3.2 文物振動速度的預(yù)測

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

經(jīng)計算，鄧愈墓因軌道振動引起的承重結(jié)構(gòu)最高處最大振動速度0.88 mm/s，超過標準值0.63 mm/s。

4 本工程文物古跡保護采取的措施

4.1 施工期文物古跡保護措施

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

4.1.1 文物古跡加固保護措施

為增強文物古跡自身抗干擾能力，在盾構(gòu)通過前對文物古跡進行結(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)文物古跡保護專項評估報告，對需要進行主動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)測結(jié)果，當(dāng)文物古跡變形超過預(yù)警值時再注漿加固。施工期間盡量通過盾構(gòu)施工控制，減小對文物古跡的影響。

4.1.2 進行盾構(gòu)試掘進，優(yōu)化盾構(gòu)掘進參數(shù)

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

4.1.3 區(qū)間洞內(nèi)控制措施

盾構(gòu)下穿文物古跡時嚴格控制好盾構(gòu)姿態(tài)，確保盾尾間隙均勻。防止超挖，適當(dāng)降低盾構(gòu)刀盤轉(zhuǎn)速，增加刀盤推力和同步注漿量，力求勻速、穩(wěn)定地通過文物古跡基礎(chǔ)。盾構(gòu)掘進過程中及時進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，對脫出盾尾7～9環(huán)位置的管片及時進行二次注漿。

4.1.4 制定應(yīng)急預(yù)案，加強施工監(jiān)測

應(yīng)急預(yù)案報請專家審查后落實，根據(jù)相關(guān)預(yù)案備妥應(yīng)急物料，在施工現(xiàn)場進行搶險演練。

4.2 運營期間文物古跡保護措施

本項目對于因地鐵運行引起振動速度超標的古文物古跡采用設(shè)計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)地鐵振動預(yù)測結(jié)果，本次環(huán)境影響評價對線路經(jīng)過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線，有兩處下穿南京城墻（玄武湖段、雨花門段），該兩處城墻本體的結(jié)構(gòu)形式與南京地鐵十號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。由同濟大學(xué)結(jié)構(gòu)工程與防災(zāi)研究所對兩處城墻進行古建筑振動影響測試。經(jīng)實測，列車通過時，城墻控制點位置水平方向上的速度響應(yīng)與背景振動情況并未出現(xiàn)非常明顯的變化，在東西方向、南北方向上列車通過時結(jié)構(gòu)的速度響應(yīng)最大值低于國家重點文物古跡保護建筑的容許響應(yīng)速度，運營期列車運行產(chǎn)生的振動對古文物古跡的影響很小。具體測量數(shù)值見表2。

因此，本次南京地鐵十號線二期工程減振設(shè)計方案中，對振動超標的文物地段和下穿文物地段采用最高等級——特殊減振措施（液體阻尼鋼彈簧浮置板道床）。南京地鐵3號線的振動實測結(jié)果驗證了鋼彈簧浮置板減振軌道的顯著減振效果。對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要求。

4.3 本項目文物古跡保護的管理要求

本項目開工前需要做文物古跡保護專題報告，報送文物古跡主管部門審批。建設(shè)單位要協(xié)同文物古跡部門要開展文物古跡勘探;施工過程一旦發(fā)現(xiàn)疑似文物古跡，立即停止施工，采取臨時性措施保護好現(xiàn)場，并在四小時內(nèi)報告建設(shè)單位和文物行政主管部門;建設(shè)單位在接到報告后十二小時內(nèi)，應(yīng)當(dāng)將保護措施報告文物行政主管部門。

建設(shè)單位應(yīng)按照《中華人民共和國文物保護法》和《南京市地下文物保護管理規(guī)定》的相關(guān)要求開展沿線地下文物古跡的保護工作，在工程設(shè)計階段加強線路沿線地下文物古跡的勘探。同時，工程在施工過程中如發(fā)現(xiàn)文物、遺跡，將立即停止施工，并采取保護措施如封鎖現(xiàn)場，報告南京市文物主管部門，組織采取合理措施對文物、遺跡進行挖掘。定期對施工期及運營期的文物本地振動的監(jiān)測。

5 結(jié)語

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)境影響評價工作應(yīng)重視文物古跡的保護工作，尤其是地鐵列車運行時產(chǎn)生的振動對文物古跡的影響評價。在環(huán)境影響評價工程中，應(yīng)該從振動預(yù)測的方法和參數(shù)選取、振動影響減緩措施和文物古跡保護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)主動與文物古跡主管部門加強溝通，做好前期行政許可事項工作、科學(xué)施工、運營期定期做好文物古跡的振動監(jiān)測，多部門配合共同做好文物古跡的保護工作。

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