某鐵路穿越多重環境敏感區工程方案優化及環保措施強化研究

王景藝

（中鐵二院工程集團有限責任公司，四川 成都）

1 環保選線概述

1.1 環保選線思路

按照生態保護優先的原則，開展環保選線[1]。本工程的功能定位是填補西部陸海新通道西線鐵路“空白”區域，串聯沿線經濟據點，線路宏觀走向明確。工程D1K299+440～DK321+200 段所經區域環境敏感區密集分布，線路走向與敏感區正交，重點研究本段方案，分析環境影響結論[2]。

1.2 環保選線原則

依法合規原則：滿足國家相關法律、法規規定，禁止進入自然保護區的核心區和緩沖區、飲用水水源保護區的一級保護區、風景名勝區的核心景區[3]。

優先避讓原則：在工程技術和地質安全允許的條件下，優先繞避環境敏感區。

保護優先原則：無法避讓的情況下，盡量沿既有交通廊道走行，優先以“無害化”方式穿越環境敏感區，盡量減少在水源保護區、重要濕地內設置水中墩；優化環境敏感區域輔助工程、臨時工程內容。

2 D1K299+440～DK321+200 段方案合理性論證

2.1 方案概述

根據《廣西綜合交通運輸發展“十四五”規劃》，本段線路方案呈南北走向，敏感區呈東西向分布，跨度達34 km。根據地方訴求，為了帶動凌云縣域經濟發展，結合產業布局，要求在縣城設置客站，在伶站地區設置貨站。綜合地方意見、環境影響、接軌條件、不良地質等控制性因素，線路從凌云出站向南，經伶站、那排、三合，接入永樂鎮站。線路不可避免穿越7 處環境敏感區（見圖1）。

圖1 線路方案與環境敏感區位置關系示意

2.2 環境影響分析

2.2.1 環境敏感區

方案穿越環境敏感區7 處，分別為廣西泗水河自治區級自然保護區、廣西澄碧河市級自然保護區、澄碧湖風景名勝區、澄碧湖自治區級森林公園、澄碧河國家級水利風景區、廣西百色澄碧河水庫自治區重要濕地和澄碧河水庫飲用水水源保護區（見表1）。

表1 方案環境敏感區影響分析

2.2.2 生態影響

方案占用植被主要為馬尾松林、五節芒草叢、經濟林和農業植被，無珍稀野生植物，預計生物損失量約992.11 t。

2.2.3 噪聲、振動影響

沿線分布有2 處聲環境保護目標，約100 戶居民。近期開行5 對客車、14 對貨車，車流量較小，噪聲、振動影響可控。

2.2.4 地表水影響

方案以橋梁形式利用既有交通廊道跨越澄碧河水庫及澄碧河水庫上游的三合水庫，設置9 座水中墩（枯水期7 座），水中墩采用棧橋+鋼圍堰法施工，施工期對水環境影響較小。

2.3 規劃符合性

2.3.1 廣西綜合交通運輸發展“十四五”規劃

本工程已納入《廣西綜合交通運輸發展“十四五”規劃》，永樂接軌方案利用既有交通廊道展布，徑路與規劃方案一致。本工程已經獲得用地預審與選址意見書。工程符合《廣西綜合交通運輸發展“十四五”規劃》。

2.3.2 百色市凌云縣總體規劃

方案與規劃預留黃百鐵路廊道基本一致，在凌云設置客運站，在伶站設置貨運站，符合總體規劃。

綜上可知，方案與相關規劃的符合性好。

3 重點路段工程形式優化論證

那蒙澄碧河特大橋位于澄碧河水庫二級保護區和廣西百色澄碧河水庫自治區重要濕地范圍。橋梁位于線路曲線上（曲線半徑R=1 600 m），橋高約40 m，橋梁跨越澄碧河水庫變動回水區，測量最大水深為11.58 m（豐水期）。

3.1 那蒙澄碧河特大橋橋型比選分析

結合工程條件，分別研究了簡支梁橋、斜拉橋、拱橋和連續剛構橋。

簡支梁方案采用10×32 m 簡支梁跨越澄碧湖水庫庫尾區，設置9 個水中墩。

斜拉橋跨越水庫區域須采用（88+160+88）m 斜拉橋，設置2 個水中墩，橋梁溫度跨為248 m。通過論證，當橋梁溫度跨大于180 m 時，須設置軌道伸縮調節器，線路條件不滿足《鐵路軌道設計規范》（TB10082-2017）第8.0.5 條，斜拉橋方案不可行。

拱橋適合建在兩邊地形相近的山谷、河谷中。本橋址小里程為山體，大里程為平地，地形條件不適合；同時橋址區經過右江大斷裂，岸坡穩定性較差。綜上，拱橋方案不成立。

當墩高大于40 m、跨徑在100～300 m 之間時，連續剛構橋是常用的結構形式，具有對地質適應性強、施工簡單快捷、養護費用低等優點，最多設置5 個水中墩。

經對比，連續剛構橋結構優，水中墩數量少，工程推薦連續剛構橋方案。

3.2 那蒙澄碧河特大橋水中墩優化研究

為減輕工程對澄碧河水庫水源及濕地影響，要求設計對那蒙澄碧河特大橋的橋跨布置進行優化。

3.2.1 原初步設計主跨（40+3×64+40）連續鋼構方案

橋梁孔跨為（（40+3×64+40）m 連續梁，在澄碧河水庫內設5 個水中墩，占用水域面積0.09 hm2。

3.2.2 優化橋跨研究

為了減輕環境影響，進一步優化水中墩，分別研究了4 個水中墩和3 個水中墩方案。

橋跨采用（48+3×80+48）m 連續剛構方案，橋梁溫度跨為（48+3×80+48）÷2=168 m，有4 個水中墩，占用水域面積0.08 hm2；橋跨采用（53+3×88+53）m 連續剛構方案，橋梁溫度跨為（53+3×88+53）÷2=185 m，水中墩為3 個，占用水域面積0.067 hm2。

根據《鐵路軌道設計規范》（TB10082-2017）第8.0.5 條第5 點“鋼軌伸縮調節器應設置在直線地段”。根據計算，本線當橋梁溫度跨大于180 m 時，須設置軌道伸縮調節器。因此主跨為（48+3×80+48）m 連續鋼構方案為最優方案，設置4 個水中墩，占用水域面積0.08 hm2。

3.3 施工棧橋方案優化研究

那蒙澄碧河特大橋應在枯水期施工，采取棧橋+雙壁鋼圍堰法施工方案。

原設計棧橋布置為4 跨一聯，每跨6 m；本次設計優化棧橋橋跨，采用每跨8.02 m，每聯設一個制動樁，從岸邊開始插打鋼管樁，往河中邊插打鋼管樁邊架設，逐孔架設，棧橋合計占用水域35 m2。鋼管樁在施工結束后可快速拆除，對環境影響小。若進一步加大孔跨至24 m 跨度，棧橋基礎需采用混凝土鉆孔灌注樁，混凝土混凝土鉆孔灌注樁不易拆除，對環境影響大。

綜上可知，采用8.02 m 跨棧橋方案，較原方案減少臨時占地面積，縮短棧橋作業時間，對環境影響更小。棧橋布置示意如圖2 所示。

圖2 棧橋布置示意

3.4 混凝土拌合站優化

工程穿越保護區共計長度約16 km，工程包括6座隧道、5 座橋梁和1 座車站。初步設計階段，在保護區及臨近3 km 范圍內均勻設置有3 座拌合站（其中1 座位于澄碧河水庫飲用水水源保護區二級保護區），供應里程分別為8 km，9 km 和8 km，最大運距7 km，最大運距滿足不大于15 km 的要求。

為了減輕工程建設對飲用水水源保護區的影響，結合道路分布，將保護區內拌合站調整至保護區外，調整后服務里程增加3 km 至12 km，最大運距由7 km 增長至13 km，基本滿足要求。調整后，拌合站產生的污染物不會對保護區環境質量造成影響，但是會增加能源消耗和工程投資。

3.5 施工道路

環境敏感區內道路廣泛分布，包括高速公路（G78、G69）、國道（G324、G212）、省道（S206）和縣道（X843），以及通村道路等，交通便利。施工期主要利用既有道路，個別工點不具備運輸條件，修建施工道路連通工點與既有道路。施工道路總體分布分散、長度短。經優化，從11 條施工道路減少至9 條。

3.6 主要施工場地

本工程在保護區內隧道工程為單向施工，原設計在每座隧道口設置1 處施工場地，并設置2 處橋梁鋼筋加工廠。為了減輕工程對環境敏感區的影響，調整1處隧道工區至保護區外，減少1 處橋梁鋼筋加工廠，共計節約臨時用地0.2 hm2。

4 重點環保措施論證

本段方案重點保護目標為澄碧河水庫飲用水水源保護區和重要濕地，主要是施工污（廢）水對澄碧河水庫水質的影響，針對性研究了保護范圍內工程污（廢）水處理措施。

4.1 生活污水

根據現場踏勘，工程臨近的西樂村和南樂村，均配備有完備的市政污水管網和污水處理設備。村屯房屋空置率高，現狀污水處理能力富余較多，建議施工期生活污水納入既有污水處理系統。

4.2 隧道施工廢水

隧道施工排水主要包括隧道涌（滲）水和隧道施工廢水兩部分。隧道涌（滲）水主要來自于基巖構造裂隙水，水質與地下水環境現狀相同，屬于清潔的水。隧道施工產生的高濁度廢水含油大量懸浮物和少量油污，直接排放會對保護區內局部水環境質量造成一定影響。

工程在保護區內有6 座隧道，隧道穿越地層為非可溶巖，除平拉隧道穿越水源保護區較長外，其它隧道長度均小于500 m，隧道工程基本不產生涌水。工程在保護區內設置6 處隧道工區，主要污染物為SS和pH。

設計位于澄碧河水源保護區內的隧道施工涌水、生產廢水設置污水處理站，廢水處理后通過管道引至保護區外達標排入澄碧河（III 類水體）。

4.3 其他生產廢水

其他生產廢水主要來自施工工區，源于沖洗車輛和澆撒場地產生的廢水，在施工場地設置截排水溝，接入沉淀池循環利用，不外排。

5 研究結論

綜合工程條件、地方經濟發展、規劃符合性等因素，對重點工程進行優化，采取嚴格有效的環保措施后，工程對環境敏感區的影響可控，推薦方案可行。