1、城市地铁号线工程文物保护项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月城市地铁号线工程文物保护项目可行性研究报告建设单位：XX建筑工程有限公司建设地点：XX省XX市编制单位：XX工程咨询有限公司20XX年XX月53可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位：XX工程咨询有限公司资格等级： 级证书编号：（发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部制）编制人员： XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目 录1.总论11.1 编制背景11.2 编制依据与原则31.3 工作路线和研究范围41.4 结论与建议52.工程概况72.1 XX市地铁4号2、线工程简介72.2 工程地质概况82.3 沿线文物保护单位概况113.文物保护建筑现状及其与地铁的关系123.1 工程建设与历史文化名城保护规划的符合性分析123.1 文保建筑与地铁关系133.2 文保建筑现状154.地铁实施期间对文物古迹的影响分析244.1 施工工法对文保建筑影响性分析244.2 XX地铁4号线下穿天后宫施工设计方案294.3 XX地铁4号线下穿江苏路基督教堂建设控制地带施工设计方案334.4 实施期间文保单位自身保护性措施354.5 风险管理354.6 车站建筑与环境风貌相协调365.地铁运营期间对文物古迹的保护性措施395.1 振源的影响分析395.2 振动的综合治理33、95.3 轨道减振措施406.结论与建议426.1 结论426.2 建议421. 总论1.1 编制背景XX市地处山东半岛南部，东、南濒临黄海，东北与烟台市毗邻，西与潍坊市相连，西南与日照市接壤。全市总面积为10654平方公里，其中中心城区（市南、市北、四方、李沧、崂山、城阳、黄岛等七区）为1408平方公里。XX市是中国东部沿海重要的中心城市，国家历史文化名城；国际港口城市、滨海旅游度假城市，是中国东部沿海的区域经济中心、现代化服务中心、文化中心，国家海洋科研及海洋产业开发中心，国家重要的现代化制造业及高新技术产业基地，东北亚国际航运中心，国家重要的区域性航空港，国际滨海旅游度假胜地。XX市是山4、东省乃至全国重要的经济大市、强市之一。它地处华北经济区和华东经济区的结合地带，与东北经济区跨海相连，并与朝鲜、韩国、日本隔海相望，是上海与天津间最大的经济中心城市和上海与大连间重要的外贸港口，经济腹地广阔，发展势头强劲，是沿黄河流域最大的出海口和信息、金融、货物集散中心之一，是连接欧亚大陆桥的重要交通枢纽，并拥有国家批准设立的经济技术开发区、高新技术产业开发区、保税区、旅游度假区。XX以其港口贸易、海洋科研、现代工业、发达农业、金融服务、旅游度假等优势和开发潜力，成为中国最具经济活力的城市之一。随着城市经济社会的快速发展，XX城市建设和人口的增加，车辆急剧增加，道路交通拥堵日益突出，城市交通已5、成为XX社会发展和人民生活改善所必须解决的问题。国内外各大城市的发展经验证明：发展公共交通是缓解大城市交通问题的有效途径。而轨道交通作为一种效率高、人均占用资源少的公共交通方式被国内外很多大城市所采用，缓解城市交通拥堵效果显著。XX市早在1987年就开始了城市轨道交通线网规划和可行性研究工作，仅次于北京、天津、上海、广州这几个经济最为发达的特大城市。1989年XX市结合当时的城市发展规划了“两线一环”约48km的初期线网，1991年XX地铁一期工程通过国家计委批准并立项，XX是第一批获得国家批准轨道交通项目的八个城市之一。1994年随着城市总体规划的调整，XX市区综合交通规划对轨道线网进行了补6、充，形成了四线一环的构架，总规模约96km。期间由于国家政策环境的改变和XX市空间布局发生较大转变等原因，XX市轨道交通项目推迟了建设，仅于1993-1995年结合XX火车站广场改建实施了地铁车站的土建部分，1994-1999年建设了1.4km的地铁试验段。之后于1999年编制完成了XX市城市快速轨道交通线网规划，随着城市的发展变化以及城市总体规划的调整，先后于2002年、2004年、2008年对XX市城市快速轨道交通线网规划进行了修编。于2008年编制完成了XX市城市快速轨道交通建设规划（2009-2016），并上报国家发改委。2009年8月，国家发改委批复了XX市城市快速轨道交通建设规划。7、2009年，XX市已全面启动轨道交通一期工程（3号线）的建设，计划于2015年建成通车；2012年，启动地铁2号线一期工程的建设，计划于2017年建成通车。2011年XX市启动线网规划修编工作，于2011年底编制完成XX市城市轨道交通近期建设规划（2013年-2018年）并上报国家发改委审批，其中地铁1、4、6号线被纳入本期建设规划。并编制完成XX市轨道交通线网规划（2012年版），并于2012年11月获得XX市政府批复。目前，XX市地铁4号线工程可行性研究报告已完成编制工作。1.2 编制依据与原则作为国家历史文化名城，XX保存了以“山海岛城”整体格局、欧式建筑群为代表的诸多优秀历史遗存，是城8、市不可再生的历史文化资源，是城市文化价值、特色品牌的重要组成部分。因此，文物保护与环境保护，是城市地铁在XX市老城区的建设时需要重点考虑的问题。1、编制依据 中华人民共和国文物保护法（2002年10月） 中华人民共和国文物保护法实施条例（2003年7月） 文物保护工程管理办法（2003年5月） 国务院关于加强文化遗产保护的通知（2005年） 古建筑防工业振动技术规范（GB/T504522008）2、编制原则 贯彻“保护为主、抢救第一、合理利用、加强管理”的文物工作方针。 坚持和维护XX市历史文化名城的性质。 爆破，钻探，挖掘等作业，必须保护文物单位的安全，并经核定公布该文物保护单位的人民政府批9、准，在批准前应征得上一级人民政府文物行政部门同意；在全国重点文物保护单位的保护范围内进行其他建设工程或者爆破、钻探、挖掘等作业的，必须经省自治区、直辖市人民政府批准，在批准前应当征得国务院文物行政部门同意。 在文物保护单位的建设控制地带内进行建设工程，不得破坏文物保护单位的历史风貌。 建设工程的选址，应尽可能避开不可移动文物；因特殊情况不能避开的，对文物保护单位应当尽可能实施原址保护。 实施原址保护的，建设单位应当事先确定保护措施，根据文物保护单位的级别报相应的文物行政部门批准，并将保护措施列入可行性研究报告或者设计任务书。1.3 工作路线和研究范围国内很多城市的城市地铁建设都存在文物保护的问10、题，在文保建筑保护范围及建设控制地带内的地铁建设报审相关程序通常分两个步骤：1、建设规划及工程可行性研究阶段主要对修建线路沿线的文保建筑进行调查和分类，落实地铁构筑物与文保建筑的平面、竖向关系，并结合工程地质条件、施工方法等，初步提出文物保护的思路和相应基本措施。经市级、省级、国家相关部门审核，并对项目规划及工程可行性研究进行原则性批复。2、工程实施阶段在工程实施之前，项目施工设计和具体施工方案针对文保建筑提出具体的保护措施、监测方案及应急预案等，并上报相关单位审批同意后，方可开工建设。本文物保护专篇作为XX市地铁4号线工程可行性研究报告的专题之一，主要从工程可行性角度，就工程项目方案和沿线文11、保建筑的关系进行了调查和分析，并提出文物保护的要求、措施和建议，为下阶段工程实施阶段的文物保护工作做好基础工作。经分析认为，强化文物保护观念，在施工期和运营期采用科学、合理的措施和手段，使地铁的建设和运营与文物保护是不完全冲突的，但应尽量避免和减小对其影响。1.4 结论与建议本报告对工程沿线文物保护单位进行了深入详细的调查，并结合线路走向对地铁工程的平面布置进行了优化，尽量远离文保建筑并深埋区间隧道，但在部分地段受地形、地貌及地铁设计规范的限制，距部分文保建筑较近，或进行了穿越。通过对施工方法进行优化、因地制宜的选择施工措施、制定严格的文物保护规章制度，并通过对建筑物采取主动保护措施及密切监控12、量测等办法，在工程实施期间可以保证文保建筑物的安全与稳定。在工程设计中，对于临近文物的区段拟采取中高级或特殊减振措施，地铁列车运行对各级文物保护单位结构的影响均在可控范围之内。建议下阶段继续深化工程方案，并应相关部门联合，针对文物保护进行专题研究。在工程设计阶段，考虑必要的文物保护专项费用。在工程招标阶段，将文物保护的要求和措施，作为评定的重要依据，强化设计单位和施工单位的文物保护意识，严格文物保护要求，并成立部门进行研究和监管。在相关文保建筑保护范围及建设控制地带内的地铁工程地下车站、区间隧道、风亭、出入口等的具体选址和建设，将在工程实施阶段按程序另行上报相关单位审批。2. 工程概况2.1 13、XX市地铁4号线工程简介XX市地铁4号线为主城区东西向的骨干线，连接市南区、市北区、崂山区，线路总体呈东西走向，从XX城区的中部东西向连接老城区、东部新区以及崂山区沙子口镇。本次工程设计范围为市南区人民会堂站至崂山区沙子口站，并预留远期延伸至崂山区大河东站的条件。地铁4号线工程线路自人民会堂站起，沿太平路、江苏路、热河路、辽宁路、华阳路、内蒙古路到达海泊桥，而后向东沿杭鞍快速路、辽阳西路、辽阳东路到达汽车东站。过汽车东站及青银高速匝道桥后，线路向北拐入崂山科技城，沿规划长沙路、李宅路（S296）、李沙路（S214）到达终点沙子口站。线路长约26km，全部为地下线，共设21座车站，其中换乘站1014、座。设车辆段与综合基地位于线路东端李宅路与辽阳东路路口东北角，出入段线在李宅路站和九水东路站与正线接轨，控制中心与2号线合设在辽阳东路车辆段内。工程建设工期2014年至2018年，总工期5年。图2.1-1 XX地铁4号线工程线路走向示意图2.2 工程地质概况 1、XX市区域地质背景XX地区所处大地构造位置为华北地台，“XX海阳”断块凸起的级构造单元的南部。自太古代元古代以来一直处在一个长期、缓慢、稳定的上升隆起状态，缺失华北型地层沉积。自中生代燕山晚期以来，区域性构造活动强烈，发生大规模、区域性酸性岩浆侵入，形成稳固的花岗岩岩基，以深成相似斑状中粗粒黑云母花岗岩为主要组成岩石。随后受华夏式构造15、体系影响，形成NE向为主的压扭性断裂构造。其后，酸性中基性岩浆沿岩基内薄弱面入侵，形成煌斑岩、细晶岩和辉绿岩等浅成相岩脉，与花岗岩岩基组成复合岩体。它们之间虽然岩性不同，但属于同源异相的岩浆岩类硬质岩石，是坚硬稳固的地质体，无后期沉积夹层、溶洞等不良地质作用。在漫长的地壳抬升、风化、剥蚀、夷平作用的反复改造下，使燕山晚期稳固的花岗岩体，以基底形式分布于地表或地下一定深度内，并在长期风化作用下形成了一定厚度的风化带，其上沉积了厚度不一的第四纪松散堆积物。2、工程地质概况综合考虑4号线沿线地貌单元部位、地层分布规律、岩土特性及物理力学性质等影响因素，将拟建4号线线路划分为如下两个工程地质分区，各工16、程地质分区见下表。工程地质分区表区号里程位置地形地貌地层结构地下水情况应注意问题区YAK1+250-YAK2+700YAK3+750-YAK5+650YAK7+150-YAK8+050 YAK8+450-YAK11+900YAK13+950-YAK15+600 YAK21+400-YAK23+700地貌呈剥蚀残丘、剥蚀斜坡，地形总体起伏较大，现地面高程在7.4074.50m之间。剥蚀残丘、剥蚀残丘及剥蚀斜坡地段基岩呈裸露半裸露，下伏基岩为燕山晚期花岗岩，受构造影响，构造岩及脉岩发育。第四系潜水水量一般不大；基岩风化裂隙水水量贫，富水性差，对工程影响较大的主要为构造裂隙水，主要赋存于断裂带两侧的17、构造影响带、后期侵入的脉岩裂隙密集带中，呈脉状、带状产出，无统一水面，具有一定的承压性，水量一般较丰富。局部基岩面起伏很大，风化程度差异大；断裂构造及构造裂隙水。区YAK0+000-YAK1+250YAK2+700-YAK3+750YAK5+650-YAK7+150YAK8+050-YAK8+450YAK11+900-YAK13+950YAK15+600-YAK21+400YAK23+700-YAK25+300地貌呈剥蚀堆积缓坡、侵蚀堆积一级阶地，地形一般起伏不大，现地面高程在2.20-58.00m之间。表覆第四系全新统人工堆积层，上部为第四系全新统冲洪积层粉质黏土、软土及粗砾砂，其下为上更新18、统冲洪积层粉质黏土、粗砾砂及卵砾石，下伏燕山晚期粗粒花岗岩，局部穿插有煌斑岩等脉岩。地下水以第四系孔隙潜水为主，水量中等丰富，部分地段具弱承压性。软弱土、地下水问题及基岩风化程度差异大。2.3 沿线文物保护单位概况XX地区历史悠久，文化灿烂，历史文化遗产十分丰富，1994年荣获国家级历史文化名城称号。截至目前，XX市共有全国重点文物保护单位10处，山东省文物保护单位30处，XX市文物保护单位88处，区市级文物保护单位143处。XX市主城区文物保护建筑主要分布在前海一线，对地铁4号线人民会堂站泰山路站区间线路的选择影响较大，该地段分布的文物保护建筑如下：人民会堂站泰山路站区间文物保护单位一览表序19、号名称位置建设年代保护级别1朱树屏故居金口二路13号1945年以前市级文物（文化名人故居）2XX德国监狱旧址（欧人监狱旧址）常州路25号1900年国家级文物3天后宫太平路19号始建于明代省级文物4山东路矿公司旧址广西路14号1902年国家级文物5江苏路基督教堂江苏路15号19081910年国家级文物6萧军、萧红、舒群故居观象一路1号1945年以前市级文物（文化名人故居）7观象二路基督教堂（圣保罗教堂）观象二路1号19381941年市级文物3. 文物保护建筑现状及其与地铁的关系3.1 工程建设与历史文化名城保护规划的符合性分析3.1.1 XX市历史文化名城保护规划概述XX市作为我国历史文化名城之20、一，集中凸现了近代中国殖民地、半殖民地、半封建社会城市发展的轨迹，作为近代欧亚文化的交汇区，XX具有独特的文化内涵和深厚的底蕴，对中国近代历史和社会发展产生过重要影响和作用。XX市历史文化名城保护要素分为中心城区保护、外围五市保护和非物质文化遗产保护三个部分，地铁4号线工程沿江苏路和热河路敷设，涉及中心城区保护规划历史文化街区保护。历史文化街区是指欧式庭院式住宅群、传统商业街、重要历史公共建筑为代表的街区，包括八大关-汇泉角-太平角、鱼山、八关山、观海山、信号山、观象山、中山路（安徽路）、馆陶路、黄台路9个以欧式庭院式住宅群、传统商业街、重要历史公共建筑为代表的街区。保护区总面积494.4公顷21、。3.1.2 规划符合性分析由于XX市的历史文化街区主要位于市中心的市南区和市北区，地铁4号线工程连接传统老城区（市南区和市北区）和崂山区，在保持设计线路走向的情况下，不可避免的要穿越历史文化街区。本工程线路沿既有城市道路地下敷设，地下穿越鱼山历史文化街区、信号山和观象山历史文化街区，穿越里程AK1+000AK2+970。线路区间和车站均采用地下形式敷设，除车站出入口、风亭建筑外，无其它地面建筑，最大程度地减少了工程建设对历史文化风貌景观的破坏，通过设计，较易实现地铁地上建筑形式与周围景观的协调，不存在明显的制约性。因此，工程建设不会对历史文化街区的格局风貌造成不利影响，较好地协调了工程建设与22、历史名城保护之间的关系。 本工程的建设可促进老城区人口、相关产业向外疏散，文化中心与商业、商务、行政等城市功能区的疏解与分离，从而有效发挥分散式集团布局的效能，改变现有单一中心格局，为历史文化名城保护留下足够的空间，形成保护和发展共生格局，总体而言，本工程建设与历史文化名城保护规划基本协调一致。3.1 文保建筑与地铁关系4号线工程沿线经由文保建筑区段为人民会堂站泰山路站区间段，里程AK0+000AK3+000，总长约3km，设车站3座，分别为人民会堂站、青医附院站、江苏路站。4号线工程起点站人民会堂站位于市南区太平路与大学路路口，本站为地下两层岛式暗挖车站，站后设折返线，与地铁3号线车站形成通23、道换乘。为了区间避免下穿太平路小学主教学楼，人民会堂站设为曲线车站，曲线半径为R-800m.。出站后，受规划道路网的影响，线路以R-300m小半径曲线下穿天后宫，拐入江苏路，同时避开太平路小学。在江苏路青医附院前设青医附院站（地下两层岛式暗挖车站）；在东西快速路路口南侧设江苏路站（地下两层岛式暗挖车站），与规划地铁1号线换乘；出站后线路以R-350m曲线拐入热河路、辽宁路，在泰山路路口设泰山路站（地下三层岛式明挖车站），与地铁2号线换乘，站点基本锚固。人民会堂站、青医附院站、江苏路站均采用暗挖法（矿山法）施工，区间基本采用TBM法施工（除起点至人民会堂段采用暗挖法施工），TBM（Tunnel 24、Boring Machine）隧道掘进机，是利用回转刀具开挖，同时破碎洞内围岩及掘进，形成整个隧道断面的一种新型、先进的隧道施工机械；相对于目前常用的方法，TBM集钻、掘进、支护于一体，使用电子、信息、遥测、遥控等高新技术对全部作业进行制导和监控，使掘进过程始终处于最佳状态。根据其他城市相关经验，对工程实施有可能影响到的文物保护单位或历史优秀建筑（推荐方案沿线200m以内）进行了详细调查，详见下表：地铁4号线工程沿线文物保护单位一览表序号名称位置建设年代保护级别建筑物与地铁结构平面距离及地铁隧道顶埋深备注1XX德国监狱旧址（欧人监狱旧址）常州路25号1900年国家级文物约43m，隧道顶埋深约225、2m线路未穿越文物保护范围和建设控制地带2江苏路基督教堂江苏路15号19081910年国家级文物约25m，隧道顶埋深约38m线路地下穿越文物建设控制地带，总长约106米，未穿越保护范围3山东路矿公司旧址广西路14号18991902年国家级文物约67m，隧道顶埋深约26m线路未穿越文物保护范围和建设控制地带4天后宫太平路19号始建于明代省级文物下穿西南侧3栋2层建筑，最小隧道顶埋深约24.6m线路地下穿越文物保护范围和建设控制地带5朱树屏故居金口二路13号1945年以前市级文物（文化名人故居）约38m，隧道顶埋深约45m线路未穿越文物保护范围和建设控制地带6萧军、萧红、舒群故居观象一路1号19426、5年以前市级文物（文化名人故居）设计左线下穿该建筑，隧道顶埋深约49m线路地下穿越文物保护范围7观象二路基督教堂（圣保罗教堂）观象二路1号19381941年市级文物约33m，隧道顶埋深约29m线路地下穿越建设控制地带边缘，总长约30米，未穿越文物保护范围注：除“天后宫”、“萧军、萧红、舒群故居”处为地铁下穿文物保护范围外，上表其他文物保护单位的建筑物距地铁4号线工程均较远。3.2 文保建筑现状3.2.1 人民会堂站青医附院站区间本段地铁线路从起点金口一路引出至太平路，再拐入江苏路，沿地下布置，金口一路红线宽约15m，太平路红线宽30m，江苏路红线宽24m，地铁两条隧道总宽约19m，地铁隧道不可27、避免的距部分文保建筑较近或从下方穿越。为尽量减小对文保建筑的影响，区间隧道选择了深埋方案，隧道顶埋深为23m左右。人民会堂站青医附院站区间采用TBM法施工，起点至人民会堂段采用矿山法暗挖施工，根据以往施工经验表明，在此埋深施工振动已大为衰减。1、朱树屏故居38m图3.2-1 工程与朱树屏故居位置关系示意图故居位于金口二路13号。朱树屏（1907-1976），字锦亭，山东昌邑人，海洋生态学家、水产学家和教育家。是中国海洋生态学、水产学及湖沼学研究的先驱和奠基者。1951年后，在此定居。撰有中国近海浮游植物与水文及渔业的关系、十年来我国海洋浮游植物的研究等论文40余篇，其海带施肥养殖、海带自然光育28、苗坛紫菜人工育苗与养殖的研究3项成果均获1978年全国科学大会奖。线路未穿越文物保护范围和建设控制地带，建筑物与地铁结构平面距离约38m，隧道顶埋深约45m。2、XX德国监狱旧址（欧人监狱旧址）43m图3.2-2 工程与天后宫及欧人监狱旧址位置关系示意图欧人监狱旧址位于常州路25号，为德国三段式古堡建筑，占地面积6309平方米，建筑面积9022平方米，包括各种建筑26栋，是一片以古堡式建筑为主体的极具特色的建筑群，作为一座典型的10世纪德国古堡式建筑。德国占领XX时，用于关押犯罪的欧洲人，时称“欧人监狱”。大块花岗岩砌墙基，上部为红色清水墙体，圆锥形铜皮尖塔顶。属国有直管公房，房屋结构完好。自29、2005年3月起开始修缮，修缮后的欧人监狱已正式定名XX德国监狱旧址博物馆，作为市法制教育基地，对XX市民进行爱国主义教育，2007年4月30日正式对外开放。地铁区间隧道为两单线单洞隧道，4号线线路未穿越文物保护范围和建设控制地带，建筑物与地铁结构平面距离约43m，隧道顶埋深约22m，处于强中风化岩层，围岩条件一般，地表覆土层厚6m。3、天后宫天后宫，位于XX市太平路19号，俗称中国大庙，始建于明代成化三年（1467年），崇祯十七年（1644年）扩建，清雍正后多次重修，1998年进行大修，为XX市区最早的庙宇建筑，也是XX市区现存最古老的明清砖木结构建筑群。天后宫整个建筑坐北朝南，中轴线上自南30、向北依次为戏楼（戏楼下为大门）、二进山门、天后殿及龙王府、督财府二配殿。天后殿面阔三间，硬山顶。戏楼为重檐歇山顶，上覆琉璃瓦。殿堂内供奉有天后、龙王、财神诸神像，其余殿堂用作陈列展览天后文化及民俗文化。1996年，XX市政府对天后宫进行全面修复，并将其辟为XX市民俗博物馆，于1998年12月26日正式对外开放。该建筑属于市直管公房，结构完好。保护范围：天后宫围墙内。建筑控制地带：东至太平路小学东围墙，南至海岸线，西至江苏路23号西围墙及太平路小学操场西围墙，北至广西路北侧。地铁区间隧道为两单线单洞隧道，线路地下穿越文物保护范围和建设控制地带（详见图3.2-2），地铁结构下穿西南侧3栋2层建筑，31、隧道顶埋深约24.6m，处于中风化岩层，地表覆土层厚3m。区间均采用TBM法施工。4、山东路矿公司旧址67m图3.2-3 工程与山东路矿公司旧址位置关系示意图山东路矿公司旧址，位于市南区广西路14号，山东路矿公司是1912年由原成立于1899年6月“山东铁路公司”和成立于1899年10月的“山东矿务公司”合并而成，是当时德国掠夺山东矿产资源的重要机构。建筑为德国三段式，占地面积594平方米，砖石木结构楼房，高约14m。地上二层，有阁楼、地下室。灰岩石砌基并呈条状镶嵌墙体和墙角，折坡屋面，东西墙面中有高直屋檐，下为露木装饰。整体建筑结构严谨、坚实。保护范围：广西路14号全院围墙内。建设控制地带：32、东至江苏路东侧，南至太平路南侧海岸线，西至XX路西侧，北至广西路北侧。2008年对上述两建筑进行立面及屋顶修缮，目前上述两建筑结构基本完好，现为海军家属住宅。地铁区间隧道为两单线单洞隧道，线路未穿越文物保护范围和建设控制地带，建筑物与地铁结构平面距离约67m，隧道顶埋深约26m，处于中风化岩层，地表覆土层厚1.7m。5、江苏路基督教堂25m图3.2-4 工程与江苏路基督教堂位置关系示意图江苏路基督教堂位于XX市市南区江苏路15号内的小山丘上，背靠信号山，始建于1908年4月19日，建成于1910年10月23日，是当时德国人在XX的“第一座大教堂”。为砖石结构德国古堡式建筑，建筑面积约1167平33、方米。由钟楼和教堂两部分组成，钟楼立面有大块蘑菇石砌墙体，上有半圆拱形花岗岩窗框，斜陡的红瓦屋顶和绿色尖顶钟楼。钟楼高39.16米，上有巨型钟表。教堂内可容数百人活动，内部装饰精美典雅。1999年5月1日，修复后对外开放。保护范围：东至青医教学楼用房西墙，南至江苏路13号北院墙，西至江苏路东侧，北至青医原教学楼用房南墙。建设控制地带：东至龙门路东侧，南至江苏路11号北院墙，西至江苏路西侧，北至警备区招待所南墙。线路地下穿越文物建设控制地带，总长约105m，未穿越保护范围，建筑物与地铁结构平面距离约25m，隧道顶埋深约38m，埋深较深，处于中风化岩层，地表覆土层厚1.4m。青医附院站也大部分位于34、该区段，车站全部采用矿山法暗挖施工，对控制点在竖向进行有效避让。区间均采用TBM法施工。3.2.2 青医附院站江苏路站区间本段地铁线路基本沿江苏路地下布置，江苏路红线宽24m，地铁两条隧道总宽约19m，区间隧道选择了深埋方案，隧道顶埋深最少为26m左右。本段线路采用TBM法施工，根据以往施工经验表明，在此埋深施工振动已大为衰减。1、萧军、萧红、舒群故居图3.2-5 工程与萧军、萧红、舒群故居位置关系示意图故居位于观象一路1号。萧红（1911-1942年），女，黑龙江呼兰县人，1934年来青居住，1942年病逝于香港。萧军，作家，宁义县人，早年从军，后从事文学创作，1934年夏到XX任XX晨报副35、刊编辑。1934年萧红、萧军、舒群（1913-1988年）先后来XX时，在此居住。萧红、萧军租居楼上，舒群夫妇住楼下，在这座小楼里，萧军完成了长篇小说八月的乡村，萧红完成了长篇小说生死场。舒群在XX也创作了中篇小说没有祖国的孩子。设计左线地下穿越文物保护范围，隧道顶埋深约49m。3.2.3 江苏路站泰山路站区间本段地铁线路从江苏路拐入热河路，沿地下布置，江苏路红线宽24m，热河路红线宽30m。地铁两条隧道总宽约19m，区间隧道选择了深埋方案，隧道顶埋深最少为26m左右。本段线路采用TBM法施工，根据以往施工经验表明，在此埋深施工振动已大为衰减。1、观象二路基督教堂（圣保罗教堂）33m图3.2-36、6 工程与观象二路基督教堂位置关系示意图观象二路基督教堂位于市南区观象二路1号。1938年由鲁东信义会兴建。1940年建成。定名鲁东信义会圣保罗教堂。俄国建筑师尤力甫设计。保护范围：教堂院围墙内。建设控制地带：以保护范围为界，西、南各外扩30米，东至江苏路西侧，北至胶州路北侧。线路穿越建设控制地带边缘，总长约60m，未穿越文物保护范围，建筑物与地铁结构平面距离约33m，隧道顶埋深约29m。江苏路站也位于该区段，车站全部采用矿山法暗挖施工，区间均采用TBM法施工。4. 地铁实施期间对文物古迹的影响分析4.1 施工工法对文保建筑影响性分析XX地铁4号线在文保区域内绝大部分处于剥蚀残丘或剥蚀斜坡地貌37、，其特点是岩石出露地表或埋藏很浅，表覆填土厚度一般小于5m，地下水量贫乏。4号线在此地质条件下施工中，主要采用TBM法和矿山法。TBM法利用利用回转刀具开挖，振动影响较小，因此施工期主要的振动影响在于矿山法施工中采用的钻爆法。因此施工期间爆破振动是XX地铁工程中环境影响的主要因素。针对钻爆法施工产生的振动和噪声，可采取多种措施控制爆破产生的振动和噪声，以达到文物保护的目的，具体如下： 采用分步开挖法，单洞单线隧道宜采用短上下台阶法施工，单洞双线隧道和车站隧道宜采用导洞分步开挖法施工； 采用毫秒延期雷管微差爆破减振技术，选取合理的段间隔时差，严格控制最大的一段炸药量，合理安排起爆顺序； 采用适合38、光面爆破的低密度、低爆速、高爆力的炸药，控制每次的装药量； 遵循“弱爆破、短进尺”的原则，每循环进尺宜控制在0.81.6m； 合理设计周边部位的钻眼，装药参数及装药结构，保证良好的成型，采取适宜的掏槽形式，钻爆参数及起爆顺序； 采取适宜的掏槽形式，钻爆参数及起爆顺序； 加强地面振速的监测，并根据结果及时调整用药量； 加强围岩变形、地面沉降的监测，开挖后须立即进行喷锚支护，必要时增加临时支撑，控制围岩变形； 施工车辆，特别是重型运输车辆的运行途径，应尽量远离文物保护范围； 施工期对文保建筑进行监控量测，采用信息化施工，及时反馈并调整施工工艺和辅助措施，制定紧急预案； 选择合理的爆破作业时间，做好39、宣传工作和安民告示，以及必要的安全防护措施。XX地铁4号线工程地铁结构与文保建筑的关系分为以下几类：文保建筑与地铁结构的关系汇总表类别结构外皮与文保建筑的水平距离实例重要性分级别备注1、暗挖区间隧道旁穿文保建筑一级施工影响非常大、需特别重视25米朱树屏故居四级施工影响较小2、TBM区间隧道下穿文保建筑天后宫、萧军萧红舒群故居二级虽然TBM振动较小，但正下方施工影响大，需重视3、TBM区间隧道旁穿文保建筑10米观象二路基督教堂、欧人监狱旧址、山东路矿公司旧址四级施工影响较小4、暗挖车站基坑临近文保建筑25米江苏路基督教堂四级施工影响较小根据文保建筑与地铁的远近关系、不同的施工工法和施工区段，可区40、分为不同的重要性等级，施工时应区别对待。由于区间隧道拱顶埋深多在1920米，因此可知，隧道距建筑物的直线距离大多超过20米。4.1.1 施工期间文保建筑安全控制标准根据爆破安全规程（GB 6722- 2003），“地面建筑物的爆破振动判据，采用保护对象所在地质点峰值振动速度和主振频率。”其安全允许标准见下表，按此标准，文保建筑所在地面质点振速24mm/s即为安全。爆破振动安全允许距离序号保护对象类别安全允许速度（cm/s）10Hz10Hz50Hz50Hz100Hz1土窑洞、土坯房、毛石房屋a0.51.00.71.21.11.52一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物a2.02.52.32.82.7341、.03钢筋混凝土结构建筑a3.04.03.54.525.04一般古建筑与古迹b0.10.30.20.40.30.55水工隧道c7156交通隧道c10207矿山隧道c15308水电站及发电厂中心控制设备0.59新浇大体积混凝土d龄期：初凝3d 2.03.0龄期：3d7d 3.07.0龄期：7d28d 7.012注1：表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。注2：频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据：硐室爆破20Hz；深孔爆破10Hz60Hz；浅孔爆破40Hz100Hza. 选取建筑物安全振速时，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条42、件等因素。b. 省级以上（含省级）重点保护古建筑与古迹的安全允许振速，应经专家论证选取，并报相应文物管理部门批准。c. 选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、深埋大小、爆源方向、地震振动频率等因素。d. 非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上限值选取。古建筑防工业振动技术规范（GB/T504522008）规范为地铁运营期间对文保建筑的振动影响控制标准。由于施工期间为短期行为，隧道通过时间一般为1540天，明挖基坑爆破时间一般为24个月，因此爆破振动要求可较长期运营标准适当放宽。通过调查和综合类比XX市及国内其他爆破工程，地面质点振速控制在543、mm/s以下时，对各类房屋（包括陈旧危房）均不会引起任何损害，且人体仅有轻微感觉。房屋振动影响的规律是质点振速随楼层的增高而减小，故暂按文保建筑所处地面质点振速24mm/s作为安全控制标准，下阶段对此标准进行专题论证。古建筑砖砌体结构的容许振动速度保护级别控制点位置控制点方向容许振动速度v(mm/s)VP1600 m/s1600 m/sVP2100 m/sVP2100 m/s全国重点文物保护单位承重结构最高处水平0.150.150.200.20省级文物保护单位承重结构最高处水平0.270.270.360.36市、县级文物保护单位承重结构最高处水平0.450.450.600.604.1.2 爆破44、振动控制措施（1）以往工程的经验根据XX地铁青纺医院车站及区间试验段工程的施工经验，车站隧道在一座80年代的6层楼房下方安全通过，爆破振动监测数据显示，地面最大振速在0.47-1.78 cm/s，并且监测结果表明：分步开挖比全断面开挖的爆破振动强度明显小；增加起爆段数，降低单段爆破用药量，可以有效减小地面振动。（2）用药量的控制爆破地震安全距离可由萨道夫斯基经验公式计算：R=（K/V）1/aQm式中：R 爆心距测点间的距离，单位：m；Q 微差或秒差爆破中允许的最大单段用药量，齐发爆破时取总炸药量，单位：kg；V 地面允许振动安全速度，单位：cm/s；m 药量指数，取1/2；K 与介质性质、爆破45、方式等因素有关的系数；a 地震波衰减指数；根据XX地铁试验段工程的实测数据回归得到以下规律， 对于I、II类岩石：K = 500900，a=2；取K=700，则Q =R2V/700；对于 、类岩石：K=200500，a=2；取K=350，则Q =R2V/350。根据上述公式和参数的选择，可由地面文物的安全允许振速反算出每次齐发爆破的总炸药量（微差或秒差爆破的最大一段药量）,详见下表。环境振动安全用药量距离(m)炸药量（kg）V=2mm/s,K=350V=2mm/s,K=700V=4mm/s,K=350V=4mm/s,K=700150.130.070.260.13200.230.120.460.46、23250.360.180.710.36300.520.260.10.52350.70.351.40.7400.920.461.80.92由此可知，对于距离隧道有一定距离的文保建筑，只要控制住每次齐发爆破的总炸药量，就可以控制振动影响，保证建筑安全。（3）其他措施对于距离隧道较近的文保建筑，如果一次齐爆的最大用药量过小，不能满足施工要求，则需考虑采用其他施工方法，如静态爆破（又称冷爆破或无声爆破），同时加强对文物的振动监测，以保证文物的安全。4.2 XX地铁4号线下穿天后宫施工设计方案4.2.1 概况该段线路地铁区间隧道为两单线单洞隧道，线路地下穿越文物保护范围和建设控制地带，地铁结构下穿西南47、侧3栋2层建筑，隧道顶埋深约24.6m，处于中风化岩层，地表覆土层厚3m。天后宫对应处隧道情况表文保建筑名称线路里程围岩级别洞身所处地层开挖方法天后宫AK1+600700 III花岗岩微风化带TBM法施工开挖图4.2-1 工程与天后宫位置关系剖面图4.2.2 施工设计方案1、施工工法天后宫建筑为砖木结构，本段工程采用TBM法施工，施工前应对天后宫地上结构及地下结构进行专项调查评估，确定结构的安全性，允许的沉降及不均匀沉降限制。根据调查结果对天后宫地上结构薄弱处进行加固，地下结构进行注浆加固。根据地勘资料，天后宫基础下有3m左右杂填土，然后为2m的强风化岩层，3m的中风化岩层，TBM区间位于微风48、化岩层中，区间顶部微风化岩层厚度约18m，已经远大于1D（TBM直径，D=6m）的安全距离。对TBM区间下穿天后宫结构进行模拟计算，见下图。根据计算结果显示，TBM区间施工产生的地面最大沉降为4.06mm，可以保证地面结构的安全。同时在TBM施工前对天后宫结构及周边地面按要求预埋监控测量点，施工过程中应控制TBM穿越速度，加强结构监测频率，若出现变形值异常情况应及时停止施工，通知设计及业主商议处理措施。2、设计支护参数天后宫隧道设计支护参数详见图4.2-1。图4.2-2 天后宫处TBM隧道衬砌断面图4.2.3 控制沉降的方案1、超前地质预报方案根据超前地质预报专项方案，该段总体预报方案如下：施49、工中进行开挖面地质素描。包括洞内开挖工作面地质素描和地层分界线及构造线地下和地表相关性分析等；采用TSP进行超前预报，探测距离不小于100m，两次预报重复长度不小于10m；采用超前钻探法进行预报，孔深2030m，每循环钻孔1个，超过异常带不小于10m，连续预报时，两次重叠长度不小于5m。2、施工期间文保建筑监测方案建筑物的竖向沉降监测点设置要求：建筑物四角、沿外墙每1015m处或每隔23根柱基上，且每边不少于3个监测点；不同地基或基础的分界处；建筑物不同结构的分界处；变形缝、抗震缝或严重开裂处的两侧；新、旧建筑物或高、低建筑物交接处的两侧；建筑物倾斜监测点设置要求：监测点宜布置在建筑物角点、变50、形缝或抗震缝两侧的承重柱或墙上；监测点应沿主体顶部、底部对应布设，上、下监测点应布置在同一竖直线上；当采用铅锤观测法、激光铅直仪观测法时，应保证上、下测点之间具有一定的通视条件。裂缝监测点设置要求：建筑物的裂缝监测点应选择有代表性的裂缝进行布置，在基坑施工期间当发现新裂缝或原有裂缝有增大趋势时，应及时增设监测点。每一条裂缝的测点至少设2组，裂缝的最宽处及裂缝末端宜设置测点。建筑物变形控制标准按评估报告结果予以确定。监控量测具体按照监控量测专项方案实施。4.2.4 小结 综上所述，XX地铁4号线下穿天后宫省级文物保护单位，采用TBM施工工法，且在施工期间采取超前地质预报、文保建筑进行同步监测、采51、用控制沉降的具体施工措施等保障措施，工程施工建设可以保证天后宫建筑物的安全与稳定。同时在下阶段施工中进一步论证完善施工方案，确保万无一失。4.3 XX地铁4号线下穿江苏路基督教堂建设控制地带施工设计方案4.3.1 概况该段线路地铁区间隧道为两单线单洞隧道，线路地下穿越文物建设控制地带，总长约105m，未穿越保护范围，建筑物与地铁结构平面距离约25m，隧道顶埋深约38m，埋深较深，处于中风化岩层，地表覆土层厚1.4m。江苏路基督教堂对应处隧道情况表文保建筑名称线路里程围岩级别洞身所处地层开挖方法江苏路基督教堂AK2+060+165III花岗岩微风化矿山法施工图4.3-1 工程与江苏路基督教堂位置52、关系剖面图4.3.2 施工设计方案施工前应对基督教堂地上结构及地下结构进行专项调查评估，确定结构的安全性，允许的沉降及不均匀沉降限制。根据调查结果对基督教堂地上结构薄弱处进行加固，地下结构进行注浆加固。根据地质调查资料，基督教堂位于岩层上，岩层完整情况较好，矿山法车站顶部距离基督教堂基础约38m，车站边墙距离基督教堂水平距离约25m，根据以往经验基督教堂位于车站结构影响范围之外。为了进一步减小车站施工时对基督教堂的影响，保证基督教堂的安全性，施工前对基督教堂结构及周边地面按要求预埋监控测量点，施工过程中加强结构监测频率，若出现变形值异常情况应及时停止施工，通知设计及业主商议处理措施。矿山法施工53、时，应严格控制结构进尺，加强超前支护和开挖后的支护，开挖后及时施做初期锚喷支护和临时支撑，在顶部施工完初期锚喷支护后，再施做一层模筑衬砌，待模筑衬砌达到设计强度后再拆除初衬临时支护，然后再开挖下部结构，从结构上减小矿山法施工对地面产生的影响。矿山法施工是应进行专门的爆破设计，采用光面爆破和预裂爆破相结合的爆破方案，控制爆破振动速度24mm/s。4.3.3 小结综上所述，XX地铁4号线下穿江苏路基督教堂建设控制地带约105m，车站边墙距离基督教堂水平距离约25m，采用矿山法施工工法，根据以往经验基督教堂位于车站结构影响范围之外。且在施工期间采取控制爆破施工、文保建筑进行同步监测等保障措施，工程施54、工建设可以保证江苏路基督教堂建筑物的安全与稳定。同时在下阶段施工中进一步论证完善施工方案，确保万无一失。4.4 实施期间文保单位自身保护性措施4.4.1 加强文保单位监测根据对受影响文保建筑进行现状调查和评估的结果，应在地铁施工过程中对文保单位制定完善的监测方案，重点监测其沉降、倾斜、裂缝发展等情况，并制定预警值、报警值和控制值，及时反馈监测信息，同时制定施工应急预案，做到信息化施工。根据文保建筑物的结构型式及相应规范要求，初步确定沉降控制指标为：沉降量30mm，倾斜0.004，局部倾斜0.002。根据爆破安全规程的有关规定，对文保建筑物的地面质点振速控制指标初步确定为：24mm/s。4.4.55、2 对重点建筑提前进行修缮根据受地铁施工的影响程度，对重点文保建筑（距离地铁较近者）提前进行修缮加固，确保其在地铁影响发生前处于较好的状态。4.4.3 必要时对稳定性较差建筑进行支挡保护根据调查和评估成果，针对距离地铁较近的地面沉降和爆破振动敏感建筑，为充分保证其安全，可在该段地铁施工前架设外部临时支挡措施，增加其稳定性。待地铁施工过后在根据其受影响程度予以修复。4.5 风险管理地铁工程的风险管理体系，是对全线地铁施工期间可能遇到的各种工程风险进行汇总，作为专题统一管理。首先，在各设计阶段（初步设计阶段、施工图设计阶段）对各风险源的情况和施工保护措施逐一进行分析论证，并且专题评审，确定可靠的施56、工方案和保护措施。其次在施工阶段，对这些风险源进行重点监控管理，定时汇报，确保邻近建筑物的安全。因此文保建筑作为风险管理的重点，在接下来的工程设计、施工阶段将会对其保护方案进行详细的分析论证，确保安全。4.6 车站建筑与环境风貌相协调位于文物保护范围内的地铁车站，其风亭、出入口的设计应着眼与周边环境相融合，结合地区具体人文环境特征进行构思，简洁、大方，合于环境，不过分雕饰以突出本体，而作为城市主体景观的配角而存在，同时具有一定的可识别性。以下是对景区内车站出入口和风亭的初步构想。5. 地铁运营期间对文物古迹的保护性措施5.1 振源的影响分析 地铁列车运行时影响振动源的因素涉及到车辆、轨道、道床57、隧道、地质条件等诸方面因素。因此，地铁列车运行产生的振动须要采用综合治理措施。5.2 振动的综合治理在通常情况下，运营车辆振动的综合治理措施主要有： （1）车辆轻型化。 （2）车轮平滑化。通过采用弹性车轮、阻尼车轮和车轮踏面打磨等车轮平滑措施，可有效降低车辆振动强度。 （3）采用重型钢轨和无缝线路。 （4）采用盘式制动。 （5）适当控制地铁列车运行速度。 （6）采用适当的弹性扣件或轨道减振器。 目前国内地铁通常采用的扣件型式主要有DTI型DT型、WJ2型、单趾弹簧扣件、ZE型减振扣件和Lord扣件等，这些扣件主要用于一般减振要求的路段，大部分扣件可降低振动29dB；在减振要求较高的地段常采用58、轨道减振器。目前，轨道减振器常用的有科隆蛋减振器、改进型科隆蛋减振器、轨枕靴等新型减振器。其中，轨枕靴减振效果最优，可达19dB；其次为改进型科龙蛋，减振78dB；科龙蛋减振值为35dB。 （7）采取道床垫减振。弹性道床垫是在道床下设置弹性层，可降低振动10dB15dB左右。（8）选择合理的轨道结构类型，降低振源的激振强度。目前，除传统的无碴轨道结构以外，还有浮置板轨道结构和弹性短轨枕轨道结构（LVT，即索尼威尔低振动轨道）等减振型轨道结构。根据德国实测资料，浮置板式轨道结构减振效果可高达30dB，其缺点是造价较高。国内外多个城市采用了浮置板轨道结构和弹性短轨枕轨道结构，取得了很好的减振效果。59、5.3 轨道减振措施 （1）弹性分开式扣件型轨道减振器扣件特点：该扣件充分地利用了橡胶的剪切变形，动弹性好。减振测试较DT2型扣件振动级减少8dB。铺设维修方便，已应用于北京地铁13号线、5号线和10号线一期。（2）弹性分开式扣件型轨道减振器扣件特点：该扣件与型轨道减振器扣件基本一致，适用于高架线减振要求较高地段。减振测试较DT2型扣件振动级减少8dB。（3）弹性道床垫是在道床下设置弹性层，可降低振动10dB15dB左右，适用于中高等减振地段。 （4）钢弹簧浮置板道床这种道床结构是将轨道固定在钢筋混凝土质量平台上，平台再放在由柔性弹簧组成的隔振器上。这个质量平台可以提供足够的惯性质量来抵消车辆60、产生的动荷载，只有静载和少量残余动荷载通过弹簧传到基础结构上。隔振效果：减少2025dB，同时可消除固体声，施工简单，精度易保证。其钢弹簧的疲劳寿命长，也容易更换，不影响地铁正常运营，是隔振系统中技术先进、成熟的设备，但造价较高。西安地铁下穿明城墙、钟楼地段也采用钢弹簧浮置板道床。涉及文物段落轨道减振措施一览表序号起点坐标终点坐标长度（双线）减振措施1AK0+390AK0+700310钢弹簧浮置板2AK0+990AK1+400410钢弹簧浮置板3AK1+900AK2+400500钢弹簧浮置板4AK2+400AK3+100700减振扣件通过对沿线经过文物保护单位的地段采用必要的减震措施，XX地铁61、工程运营期间，可基本满足文保建筑对地铁振动的要求。6. 结论与建议6.1 结论XX地铁4号线工程沿线文物主要分布在市南区前海一线的老市区部分，有部分文物距离地铁较近或在地铁正上方。本报告对工程沿线文物保护单位进行了深入详细的调查，并结合线路走向对地铁工程的平面布置进行了优化，尽量远离文保建筑并深埋区间隧道，但在部分地段受地形、地貌及地铁设计规范的限制，距部分文保建筑较近，或进行了穿越。施工期：通过吸取其它工程下穿文物保护单位成功实施的经验，同时对施工方法进行优化、因地制宜的选择施工措施、制定严格的文物保护规章制度，并通过对建筑物采取主动保护措施及密切监控量测等办法，在工程实施期间可以保证文保建62、筑物的安全与稳定。经过分析，工程在通过天后宫和江苏路基督教堂等文保单位区段，在采取合理的施工方案和相应的保护措施后，工程建设方案可行。运营期：工程设计对于临近文物的区段拟采取中高级或特殊减振措施，地铁列车运行对各级文物保护单位结构的影响均在可控范围之内。6.2 建议下阶段继续深化工程方案，并应相关部门联合，针对文物保护进行专题研究。在工程设计阶段，考虑必要的文物保护专项费用。在工程招标阶段，将文物保护的要求和措施，做为评定的重要依据，强化设计单位和施工单位的文物保护意识，严格文物保护要求，并成立部门进行研究和监管。在相关文保建筑保护范围及建设控制地带内的地铁工程地下车站、区间隧道、风亭、出入口等的具体选址和建设，将在工程实施阶段按程序另行上报相关单位审批。