高速铁路建设向生态文明工程发展的实践与思考

赵天珩

(北京市育英学校，北京 100036)

目前，我国已拥有世界上最现代化的铁路网和最发达的高铁网，我国铁路建造技术全面进步，攻克了一系列铁路建设技术难题，科技创新走向世界领先，高铁成为一张亮丽的国家名片。高速铁路在建设中，坚持“环保优先”方针，在保护中建设，在建设中保护，为推进生态文明做出新贡献[1-2]。

1 铁路建设向绿色生态文明工程发展概述

1.1 环境友好的铁路工程设计

铁路建设在设计阶段，严格遵守环境保护法律法规，实现了在生态文明理念的指导下开展铁路选线。为减少对既有城市区域、各种环境保护区的影响，线路尽量选择避开环境敏感区域的方案。此外，为减少对沿线地带的切割，节约用地、保护土地资源，大部分路段以桥梁形式通过[3]。例如：京沪高速铁路通过方案比选，线路绕避了安徽凤阳明皇陵遗址和江苏常州寺墩遗址等文物古迹，方案如图1所示；对难以绕避的安徽蚌埠龙子湖省级风景名胜区、镇江南山省级风景名胜区，通过线路方案的优化，尽量减少工程对景区的切割，大部分线路均从景区外围保护地带穿过。

1.2 环境友好的铁路工程技术

1.2.1 轨道工程

轨道工程作为铁路土建工程的主专业之一，通过优化完善轨道工程有关标准和设计，不断提高施工技术水平，满足了绿色环保、可持续发展的总体要求。

(1)有砟轨道。铁路道砟要求必须水洗，粒径小于0.1 mm以下粉末的含量不应大于1%，以有效降低施工和运营期间的粉尘；对于高速铁路，规定“有砟轨道正线应采用特级道砟”，特级道砟中最小粒径为22.4 mm，进一步降低道砟粉尘量，作业人员的施工环境和工地周边环境得到明显改善。

(2)无砟轨道。目前，我国高速铁路推荐优先采用无砟轨道，作为当代轨道工程技术进步的代表，相对传统的有砟轨道，在资源消耗、施工和使用环境、养护维修、使用寿命等方面具有突出优势。首先，无砟轨道线路取消了有砟轨道中的道砟，减少了道砟生产、运输等环节中的粉尘污染，大大改善作业环境，减少对施工周边环境影响。其次，无砟轨道的轨枕、轨道板等大型混凝土部件采用工厂化预制生产，与有砟轨道相比，临时工程占地面积大幅减少，并且由于轨枕和轨道板场的专业化、机械化程度和生产效率高，符合节约型经济社会发展方向。

图1 京沪高速铁路绕避寺墩遗址及其保护区方案

(3)无缝线路。铁路钢轨采用一次铺设无缝线路，正线钢轨采用100 m长定尺的60 kg/m钢轨。通过铺设跨区间无缝线路，不仅消除或降低了长轨间及长轨与道岔轨间轨缝引起的轮轨振动和噪音，而且提高了旅客舒适度，为绿色环保、健康生态创造条件。

1.2.2 路基工程

铁路路基在设计、施工过程中，将绿化、营造路基周围地形地貌，与自然环境和谐统一作为宗旨，要求路基绿色边坡防护、绿色通道建设、弃土场管理等与路基建设同步开展，做到路基与自然和谐统一。

绿色通道建设要求铁路沿线达到与当地环境协调一致。主要通过因地制宜，选择丰富多彩的景观植物来营造铁路沿线生态环境，将铁路绿化逐步推向园林化、自然和谐化，绿化后的边坡与周围自然景色融合统一。

1.2.3 桥梁工程

为减少占用基本农田，高速铁路桥梁比重较大，铁路桥梁大部分采用梁场集中预制。我国铁路桥梁胶接拼装技术实现了“工厂化”生产，做到“将天上的工作放地上，将地上的工作放车间”，较好解决了现浇工程存在的建筑垃圾污染、土地占用等环保问题，符合“绿色、可持续”的现代工业化造桥理念。铁路跨河桥梁采取围堰施工，泥浆通过泥浆船外运弃置，施工完毕后清理围堰、栈桥，有效防止桥梁施工对水环境的影响[4]。

1.2.4 隧道工程

隧道工程对环境影响主要表现在3个方面，一是表层植被在新建隧道山体开挖时会被扰动，隧道出渣会引发局部水土流失；二是在隧道开挖过程中，可能揭开地下含水层或含水破碎带，发生集中涌水降低地表水水位，施工中会对地下水进行环境监控；三是隧道施工过程中产生高浊度污水，施工过程中采取设置沉淀池等污水处理设施进行处理，达到环保标准后排放。

为有效减少对周围环境的污染和破坏，铁路大力推广隧道机械化的应用及新技术、新工艺的使用，避免了隧道在施工阶段对环境的破坏。TBM(Tunnel Boring Machine)施工，是利用回转刀具开挖，同时破碎洞内围岩及掘进，形成整个隧道断面，施工现场环境污染小，保护了生态环境。盾构施工，是由外形与隧道断面相同，但尺寸比隧道外形稍大的钢筒或框架压入地层中构成保护掘削机的外壳，与壳内各种作业机械、作业空间组成组合体施工，施工作业基本在地下进行，对周围环境的噪音、振动影响小。

1.2.5 临时用地工程

高速铁路工程临时占地主要包括制梁场、拌和站、取弃土场、弃渣场、施工营地等临时工程用地。铁路在建设中，坚持“永临结合，少占耕地，集中设置，紧凑布局”原则，对临时用地进行充分优化和严格控制。要求各类施工活动严格限制在用地范围内，禁止在环境敏感区域内设置取弃土场、施工便道等临时占地，施工结束后及时对临时占地进行生态与景观恢复。

1.3 环境友好的铁路噪声治理技术

列车运行噪声是铁路建设最为关注的问题之一，工程设计需针对铁路噪声源的不同和复杂特性，从线路、桥梁、路基、轨道、车辆、受电弓网等考虑综合降噪措施，统筹声源控制、传播途径降噪、受声点防护[5]。铁路噪声治理技术主要体现在以下方面。

一是在高速动车组设计上，采取了长大细长比的流线头型和光滑表面，有效降低了列车运行中的空气动力学噪声；高气密性车体和车内隔声、吸声措施的应用，减少了车内噪声。二是在工程结构物设计上，采用了无缝钢轨、桥梁阻尼隔振设备、弹性扣件等，保证线路满足高平顺性和减振降噪标准。三是设置声屏障、干涉器、降噪林带等噪声防治措施，对噪声敏感点采取防护。

1.4 向绿色生态文明工程发展的科技创新

我国铁路工程建设依靠科技创新保护生态环境，在向环境友好方向发展上取得了良好的效果。对保护地表植被、保护野生动物、防护路基安全等联合开展了跨学科、跨部门的科研攻关和工艺创新[6]，例如，青藏铁路设计了桥下、隧顶和路基缓坡平交3种形式共33处野生动物通道，这在我国重大工程项目中尚属首例。在海拔 4 300～4 700 m的高寒草原、草甸地段进行路基边坡人工植草和植被恢复研究试验获得成功，开创了世界高原、高寒地区人工植草成功先例。

目前，铁路科研单位着重在铁路噪声振动综合措施、长大隧道施工的环境影响及生态防护措施、施工区域生态景观廊道的构建技术、污染防治等方面大力开展科学研究，进一步推进铁路建设向生态文明工程发展。

2 铁路建设向绿色生态文明工程发展的对策建议

当前，国家提出“推进生态文明、建设美丽中国”的战略方针，对建设绿色铁路提出更高的要求，如何着力打造生态文明工程，进一步实现铁路与生态环境和谐、可持续发展，成为建设绿色铁路面临的关键课题[7]。对铁路建设如何进一步推进绿色发展、循环发展、低碳发展，形成节约资源和保护环境的发展格局，提出建议如下。

2.1 建立健全铁路生态环境保护管理体系

提高铁路建设环境保护管理水平，应建立铁路向环境友好方向发展的职责明晰、衔接顺畅的全过程环保管理体系，做到“源头严控，过程严管，后果严惩”。可以通过加强环境保护监管、开展环境保护培训和交流等，大力宣贯尊重自然、保护自然的生态文明理念，提高全员生态文明意识和素养，将保护生态环境转化为自觉行动，营造爱护环境、保护环境、建设环境的良好风气。

2.2 确立绿色铁路建设生态环境保护评价指标

将“生态环境”纳入铁路建设的目标控制体系，将资源消耗、环境损害、生态效益纳入铁路发展的评价体系，从铁路规划、设计、施工和运营维护等全生命周期，综合考虑铁路选线、土地节约与利用、生态环境影响、水土保持、大气、噪声、振动、水污染、固体废物处理及节能降耗等因素，建立科学、全面的铁路生态环境指标体系，直观地反映铁路建设与生态文明建设和谐发展的程度。通过环境指标识别和分析，对铁路建设发展过程中存在的生态环境问题，提出切实可行的措施和建议，使铁路建设对生态环境造成的不利影响减至最小程度[8]。

2.3 科技创新驱动绿色铁路更环保、安全、高效

借鉴国内外生态保护先进管理经验和技术措施，强化铁路环保科技创新，积极开发和采用符合我国国情、适合我国铁路特点的先进科学技术，把环保的新工艺、新技术与资源综合利用、减少环境污染相结合，优先选用国家推广的高效、低污染产品，最大限度减少环境污染[9-10]。深化研究铁路建设生态保护与恢复关键技术，铁路新型能源替代技术，减振降噪综合防治技术，数字化、信息化、智能化深度融合环保大数据技术等，建立铁路环保基础理论研究、应用技术开发、产品设计制造和成果推广应用有机衔接的创新链。

3 结束语

我国高速铁路在建设中，充分考虑自然承载能力，采取先进的科学技术和严格的环保措施，实现了铁路建设向健康安全型、科技创新型和生态环保型的转变。随着建设美丽中国的推进，建立绿色铁路低碳环保发展战略，将生态文明建设融入铁路发展的各个方面，进一步提高铁路在交通运输体系中的竞争力和市场占有率，使铁路真正在建设交通强国和美丽中国的事业中发挥重要作用。

参考文献：

[1] 伍林.浅谈高速铁路工程建设环境保护[J].铁道建筑技术，2005(2)：11-14.

[2] 王玉红，张林，曹亚丽，等.高速铁路建设的环境影响分析及环保策略建议：以沪宁城际铁路为例[J].环境科学与管理，2016，41(6)：179-183.

[3] 罗运武，韩鹏，郑光玉，等.川藏铁路雅安至康定段环保选线研究[J].铁道工程学报，2017，34(8)： 1-5.

[4] 蔡焱.高速铁路跨水源保护区桥梁基础施工环境保护研究[D].成都：西南交通大学，2011.

[5] 辜小安.铁路环境振动影响状况及防治技术分析研究[J].铁路节能环保与安全卫生，2017，7(5)：223-228.

[6] 韩赟.兰新高铁建设在甘肃祁连山区的生态环境修复措施[J].铁路节能环保与安全卫生，2017，7(3)： 119-121.

[7] 张雁华.发挥铁路环保优势 推进生态文明建设[J].理论学习与探索，2013(3)：19-20.

[8] 丁磊磊.京沪高速铁路绿色发展评价研究[D].大连：大连海事大学，2015.

[9] 邝华彪.论当前我国铁路发展与科技创新[J].科技经济导刊，2017(32)：201.

[10] 马创，李顺成.提高铁路施工企业科技进步水平初探[J].通信电源技术，2017，34(3)：149-150，153.