天津地铁6号线建设对天津古海岸与湿地——国家级自然保护区的影响分析

2023-01-11

天津地铁6号线是天津市中心城区快速轨道交通线网规划西北半环的填充线, 沟通了中心城区的东北和东南两个方向, 是一条贯穿中心城区的西部交通走廊。

“天津古海岸与湿地国家级自然保护区” (以下简称保护区) 于1992年10月经国务院批准建立, 是我国唯一的以贝壳堤、牡蛎礁珍稀古海岸遗迹和湿地自然环境及其生态系统为主要保护和管理对象的国家级海洋类型自然保护区。天津地铁6号线穿越第Ⅲ道贝壳堤的新河桥~巨葛庄~中塘贝壳堤保护区的实验区, 全部为地下工程。工程内容包括地下线路和天南镇地下车站, 穿越线路长度为1100m。

1 项目所在地区地质现状调查

2009年4月, 相关研究机构在天津地铁6号线位于保护区内的工程路段沿线, 开展的以查明贝壳堤是否存在为目的的浅表地质调查资料。此次调查结果表明, 仅在砂泥质层发现含mm级贝壳碎屑和贝壳碎屑富集层, 但并未发现由大量纯净的贝壳组成的贝壳堤, 以往地质调查点揭示的地铁六号线南侧300m调查区内, 也未发现贝壳堤。

2 施工期对古贝壳堤的影响

(1) 盾构法施工对贝壳堤的影响。盾构法施工工艺是指的是利用盾构进行隧道开挖。衬砌等作业的施工方法。盾构是一种带有护罩的专用设备, 利用尾部已装好的衬砌块作为支点向前推进, 用刀盘切割土体, 同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块[1~2]。但由于盾构法施工都是在地下进行, 施工过程较为隐蔽, 施工过程对贝壳堤的影响不易察觉, 因此, 在施工开始前应沿盾构轨迹线进行地质勘查, 确保施工区域无成层的贝壳堤存在。本项目盾构施工法穿保护区段仅50米, 根据本次浅表地层专项调查, 该区域未发现贝壳堤, 因此, 不会对贝壳堤造成明显影响。

(2) 地表开挖及地下连续墙围护结构施工对贝壳堤的影响。根据现场踏勘及地质调查情况, 地铁6号线穿越新河桥~巨葛庄~中塘段贝壳堤保护区地表环境以旱地居多, 浅表地层属于砂泥质低角度的交错沉积层。依据本项目地铁线路走向和施工方案, 穿越贝壳堤保护区的线路主要采取明挖的施工方式, 首先进行围护结构施工, 即利用各种挖槽机械, 在地下挖出窄而深的沟槽, 在槽内设置钢筋笼, 浇筑混凝土, 筑成一单元墙段, 依次顺序施工, 连接成的一道连续的地下钢筋混凝土墙。围护结构施工后, 沿基坑深度自上而下挖土和支撑, 直至坑底。整个施工过程对贝壳堤影响最大的环节来自挖掘机作业, 开挖施工会对浅层地表可能存在的贝壳堤造成破坏, 但是考虑到本工程开挖宽度较小, 挖掘机作业持续时间较短, 此外, 根据以往的地勘调查资料以及本次专项浅表地质调查, 未见成层的贝壳, 因此, 本项目施工期间对贝壳堤的影响较为有限。

(3) 施工期其他影响。伴随施工队伍产生的生活生产废水和生活垃圾也将对保护区环境产生不良影响, 因此应在施工期实施严格管理。垃圾统一堆存, 建筑垃圾和生活垃圾应进行分类, 定期由当地环卫部门统一运走处理。由于本段工程处于保护区实验区内, 污水不得随意排放, 建设单位应购置移动式环保厕所, 统一收集过保护区段工区的污水, 并运出保护区处理。

3 营运期对古贝壳堤的影响

(1) 车辆振动对贝壳堤的影响分析。地铁运行时产生的振动随着距离的增加, 振级也在沿着对数形式减小, 由于地铁振动通过道床传播开来, 穿保护区路段建筑材料均为钢筋混凝土结构, 其刚性连接有利于振动的传播, 如线路周围存在贝壳堤, 则振动将会对其造成不利影响, 长时间作用下将造成其结构松散。建议本工程选用新型高弹性减振扣件、新型橡塑套靴弹性短轨枕等, 控制地铁运行中轨道产生振动, 减少振动的影响和破坏。

(2) 天南镇车站污染物对贝壳堤的影响分析。在运营期间, 天南镇车站内的工作人员会有一定的生活污水和固体废物产生, 由于天南镇车站位于保护区内, 根据保护区的有关管理规定, 保护区内严禁排污, 因此, 地铁6号线工程应严格执行保护区的有关管理规定, 将天南镇车站在运营期间产生的生活污水和生活垃圾全部集中收集, 交由有资质的单位达标处理, 严禁由保护区内排放。

4 保护对策与措施

天津地铁6号线将穿越新河桥~巨葛庄~中塘贝壳堤, 根据《天津古海岸与湿地国家级自然保护区管理办法》, 保护区是经国务院批准建立的以由贝壳堤、牡蛎礁构成的珍稀古海岸遗迹和湿地生态系统为主要保护和管理对象的国家级海洋类型区域。保护区环境一经破坏, 难以恢复, 有的甚至是不可逆的。因此应采取有效措施予以保护。

(1) 施工期保护对策和措施。 (1) 在施工过程中应由天津古海岸与湿地国家级自然保护区管理处实行全程监理; (2) 在施工过程中发现埋深的典型性贝壳 (典型、层次清晰、埋藏量大) 要及时向天津古海岸与湿地国家级自然保护区管理处报告, 由管理处组织专家进行分析考察, 及时提出参考意见和建议; (3) 施工现场周围要做好宣传保护, 施工现场应当封锁施工; (4) 为保证穿越处的安全, 在穿越工程设计前, 必须取得工程测量和工程地质所需的资料。穿越工程设计前, 必须取得主管部门同意; (5) 严禁在保护区内取、弃土; (6) 保护区内不得设置施工营地, 禁止在保护区内排放生活污水、施工废水、生活垃圾及施工废弃物等; (7) 不得在保护区内设立材料堆放场; (8) 施工场地应设临时围挡, 定期清洗; (9) 加强施工期间的管理, 保证施工质量。

(2) 营运期保护措施。营运期对保护区的主要影响因素是列车运行过程中产生的振动对贝壳堤的影响, 建议采取以下措施: (1) 保护区范围内应铺设无缝线路, 采用60kg/m重型钢轨, 采用弹性钢轨扣件、轨下设弹性绝缘垫层; (2) 选用新型高弹性减振扣件、新型橡塑套靴弹性短轨枕; (3) 提高线路和车辆的养护水平, 钢轨涂油, 定期打磨, 保持车轮的圆整, 轨道的平顺。使用打磨、涂油的方法可减小轮轨的冲击力, 减小噪声和振动; (4) 车站工作人员产生的生活污水和固体废物应集中收集, 交给有资质的单位达标处理, 严禁在保护区内排放。

摘要：天津地铁6号线穿越“天津古海岸与湿地国家级自然保护区”第Ⅲ道贝壳堤的实验区。文中分析了工程施工期和营运期对保护区的影响, 并对此提出针对性的对策措施。

关键词：地铁,古海岸与湿地,贝壳堤