西安市轨道交通周边文物保护问题研究与实践

伍建国 徐 明 王安理 郑 博

(西安地下铁道有限责任公司 西安 710018)

西安是中国的千年古都，华夏民族的精神故乡，丝绸之路的起点，东方古都的典型代表。西安地上和地下文物遗存众多，浓缩了中华民族相当长一段时期的精华，堪称中国古代社会的“天然历史文化博物馆”。西安市是国家最为关注的文物大市之一，轨道交通建设首要考虑的是和文物的关系，即如何妥善保护好珍贵的、不可再生的人类历史文化遗产，把轨道交通建设与文物保护有机结合起来，找到城市发展和文化传承之间的平衡点。

1 轨道交通周边的文物分布及特点

1.1 轨道交通规划和建设概况

2005年编制完成的西安轨道交通线网由6条线组成，全长251 km，车站150座(见图1)。2006年9月国家批复了西安轨道交通建设规划，包括2号线和1号线一期工程，全长50.3 km，车站40座。2010年1月国家批复了西安轨道交通建设规划调整方案，在原来2条线的基础上，增加了3号线一期工程和1号线二期工程，建设规模达到94.6 km，车站增加到70座。目前1、2号线在建，2号线计划2011年9月建成通车，1号线计划2013年建成通车。3号线可研已经上报国家发改委，待审批通过后计划2011年开工，2015年建成通车。

图1 西安市轨道交通线网及周边重点文物分布

1.2 轨道交通周边文物分布情况

西安是一个文物大市，目前登记在册的文物点2944处，其中国家级34处，省级72处，市县级176处。1号线涉及古遗址21处，其中国家级6处、省级5处，市级1处;古墓群24处;重要的文物出土点或窖藏4处。2号线涉及古遗址13处，其中国家级4处、省级4处、市县级1处;古墓群38处，重要的文物出土点或窖藏6处。3号线400 m宽廊道涉及文物28处，其中国家级3处，省级5处。近期建设的3条线周边的主要文物有:钟楼、明城墙、大雁塔、小雁塔、大兴善寺、青龙寺、宝庆寺塔、秦阿房宫遗址、汉长安城遗址、汉建章宫遗址、汉太液池遗址、隋大兴唐长安城遗址、明秦王府城墙、半坡遗址、鱼化寨遗址、新寺遗址、关中书院，以及一些朝代的墓葬密集区。

1.3 轨道交通周边文物分布特点

西安市轨道交通周边文物数量多、分布广、保护等级高。为了在轨道交通规划和设计时能对各类文物采取针对性的保护措施，把轨道交通周边文物按照以下范畴进行归类，并总结其特点。

1)根据文物的外观和体量，可以分为大遗址、大陵墓、古建筑、地下遗存等4类。大遗址包括大城池、大宫殿，如唐长安城、汉长安城、秦阿房宫等;大陵墓包括帝王陵墓和现存于地面有高大封土堆的墓冢，如秦始皇陵、杜陵等;古建筑包括古塔、古楼阁、寺院建筑以及民居等，如大雁塔、钟楼、碑林、关中书院等;地下遗存包括埋在地下的古遗址、古墓葬、窖藏，如半坡遗址、姜寨遗址等。根据外观和体量的不同，轨道交通规划设计时的保护方案亦不同。

2)根据文物的重要程度，保护级别可分为国家级、省级和市级(简称“国保”、“省保”和“市保”)以及市级以下文物保护单位。例如，钟楼、明城墙、大雁塔、大明宫遗址都属于国保单位，青龙寺、关中书院、建章宫遗址、鱼化寨遗址等属于省保单位。文物的定级并非一成不变，市保或者省保文物也可能随着新的重要发现而被升格为国保文物。根据文物的重要程度不同，轨道交通规划建设采用的保护重点将有所侧重。

3)根据对文物现有的勘探和认知程度，分为已探明文物、部分探明文物以及未探明文物。由于史料记载的详尽程度、考古勘探工作的进展以及相关研究的深度不同，对轨道交通周边文物的认识亦有大的差异。对大雁塔、青龙寺、明城墙等遗址多年来考古勘探工作扎实，认识相对深刻;对于唐长安城里坊、相关墓葬群甚至一些大陵墓，仅进行过部分挖掘，有些也是新近发现，认识相对薄弱。值得注意的是，轨道交通周边也可能存在一些目前尚一无所知的文物遗址，对此应在施工过程中采用相应预案。

4)按照文物存在的空间划分，分为地上文物和地下文物。例如钟楼、明城墙、大雁塔、青龙寺等地表以上有建筑遗存的属于地上文物，而唐长安城、汉长安城、鱼化寨、新寺等仅存于地面以下的遗址属于地下文物。对于地上文物的保护具有直观性和可预见性，而对地下文物的保护，由于未知性加大而更要谨慎。

5)按照文物分布状态划分，有片状文物遗存和点状文物遗存。唐长安城、汉长安城属于大面积的片状文物遗存，而新寺遗址、沿线各种墓群属于点状文物遗存。由于对片状遗址认识的空白区更大，文物保护工作更加复杂一些。

2 轨道交通建设对文物的主要影响

2.1 轨道交通建设对文物保护的促进作用

1)发展城市轨道交通系统，提高公交竞争力，可以减少城市道路修建规模和机动车环境污染，从而保护文物古迹和老城风貌。轨道交通是一种集约型、高载客率、大运量的公共交通工具，和小汽车、出租车等个体机动交通工具相比，具有快速、便捷、廉价、准时等无可比拟的优点。发展城市轨道交通系统，势必会减少个体机动出行方式的比重，缓解道路交通拥堵状况，减少城市道路修建规模，减少机动车空气污染，从而保护文物古迹和老城风貌。

2)发展城市轨道交通系统，可以拉开城市骨架，疏散老城区人口，为文物保护让出空间，保持古城历史风貌。轨道交通的修建，可以缩小老城区和外围新区的时空距离，有助于优化城市空间结构，引导城市向多中心发展，从而把人口从传统的老城区疏散出去，缓解老城压力，促进老城历史风貌的保护。

2.2 轨道交通建设对文物保护的负面影响

1)轨道交通隧道和车站施工有可能对地下未探明的文物产生损害。对于地下未探明和没有历史记载的文物遗址，在线网规划和线路设计时，对于没有条件采取避让绕开等措施的，在建设施工过程中如果保护措施不当就会造成对文物遗址的损害。尤其对于盾构施工，如果盾构机穿越没有事前发现的文物层，就会带来不可逆转的破坏。

2)轨道交通地面线和高架线可能对城市环境风貌产生负面影响。轨道交通地面线或者高架线的位置、高度、造型、体量与文物遗存不能协调一致，就会造成对城市空间的分割，影响文物周边城市景观，破坏历史风貌和空间的整体性。

3)轨道交通隧道和车站由于施工措施不当产生的沉降和变形可能对文物本体产生损害。轨道交通隧道施工和车站开挖，如果措施不当，将会引起较大的地层损失、地下水环境的恶化等灾害，进而引起地层不均匀沉降和带来地面变形。当变形到一定程度时，就会对文物造成破坏。

4)轨道交通运营时的减振措施不力，将可能对文物遗存安全产生损害。轨道交通的列车在行进时会产生一定振动，如果减振措施不力，传到地表的振动超过古建筑的允许值就会对其安全产生威胁。

3 轨道交通周边文物保护措施

近年来，西安城市建设始终把文物保护作为首要内容，并取得了官方和民间的基本共识。西安轨道交通建设亦是如此，在线网规划以及每一条线的设计实施过程中，业主、设计单位会同省、市文物部门组织技术攻关，从线位和车站的设置、敷设方式、系统制式、施工工法等多方面广泛调研、反复论证，力求把轨道交通建设对文物的影响降到最低，满足文物保护的要求。随着4年多的规划和建设实践，西安市已经建立了一套完整的文物保护体系，贯穿到线网规划、工程可研、方案设计、建设施工、线路运营等各个重要环节。

3.1 线网规划阶段

在轨道交通线网规划阶段，编制面向全网的文物保护专项规划，报国家文物局审批。主要思路是:

1)避开文物区。立足线网整体视角，划定文物保护区，在线路、车站和停车场等用地规划时，尽可能避开地上不可移动文物，远离地下未探明的大遗址，不侵入城市规划紫线。对于因特殊情况不能避开的，涉及到的重要文物要逐一开展保护研究，制定稳妥的原址保护方案。目前由6条线组成的轨道交通线网基本避开了汉长安城、唐大明宫、汉杜陵、秦阿房宫等大遗址区以及大雁塔、青龙寺、碑林等古建筑。轨道线网与周边文物空间关系见图1、图2。

图2 3、4号线避让重点文物示意

2)加大埋设深度，避开地下文物层。根据文物部门多年的考古研究，西安古城的“文化埋藏层”一般位于地下5～7 m的区域。西安轨道交通线路地下段的设计全部沉到地表10～12 m以下，唐长安城遗址范围内的隧道埋深还要适当加大，做到不伤及遗址主体和地下文物层(见图3)。

图3 2号线区间隧道穿越钟楼、南门埋深示意

3)在旧城和重要文物区不用或谨慎使用高架或地面方案。在线路敷设方式选择时，要充分考虑到与旧城以及重要文物区的景观风貌相协调，不用或慎用高架或地面方案。对于特殊情况必须使用的，要在敷设位置、高度、体量、建筑风格等方面精心设计，力求与周边景观融为一体。武汉长江大桥的公路桥和铁路桥分左右横穿黄鹤楼是一失败的案例，在轨道交通高架和地面线设计时要力求避免。

3.2 工程可研和技术设计阶段

在开展工程可研和技术方案设计时，针对每条线开展深入研究，编制更为细化的文物保护方案，报国家文物局审批。主要思路是:

1)开展线路周边文物普探。在可研和技术方案设计之前，首先对线路周边地面上没有附着物的区域进行文物普探摸底，为线路和站位设计提供依据。2号线设计之前在张家堡、尤家庒、电视塔等区域用“洛阳铲”进行大范围的“拉网式”勘探，收集了大量地下文物信息，为制定文物保护方案奠定了坚实的基础。

2)根据文物保护要求，细化车站等设施选址。在落实线路、站点、车辆段、停车场、主变电站的具体位置时，充分考虑到对周边文物的影响，尽量设置在文物保护范围缓冲区之外，并在敷设方式、建筑形式的选择上与文物周边历史风貌相协调。在3号线穿越唐城墙遗址延平门站的具体站位设计时，通过2个方案的比选，最终放弃了把车站设置在延平门遗址底下(这样利于吸引客流、施工方法简单)的方案2，选择了远离遗址、能很好地保护文物的方案1(见图4)。

3)合理选择工法，控制沉降对文物的影响。线路或车站距离文物较近时，施工期间不均匀地表沉降将会使文物的地基产生变形，沉降超过一定程度就会对文物产生损害。远离文物本体和加大隧道埋深可以有效降低文物地基的变形，除此之外，合理的工法设计，尤其选择安全性能良好的盾构掘进施工，可以最大限度地降低施工沉降对文物的影响。

4)合理选择道床，减少后期运营振动对文物的影响。运营期间的振动主要是线路不平顺，或者车轮和铁轨长期相互作用磨损后产生车轮偏心引起，可能会导致文物的基础下沉、砌体或夯土墙开裂、木结构榫卯松动、仪器设备故障等。运营振动对文物的影响主要与振源大小、位置、频率、传播的地质条件等诸多因素有关，控制振源、加大隧道埋深可以减少对文物的影响。在经过重点文物的路段，采用无缝线路以及目前减振效果良好的钢弹簧浮置板减振道床，是西安地铁减振的主要方案。

图4 3号线下穿唐长安城遗址延平门段方案比选

5)加固文物的地基或本体。当线路不可避免地从遗址周边经过或从地下穿越时，可以对文物的地基或本体采用合理的加固措施，减少变形。2号线穿越钟楼和城墙时，预先采取了在地基周边打入隔离桩并预留化学注浆加固处理条件(隧道施工过程中量测超限时及时注浆)的方法，降低对文物的影响。对北门和南门城门洞段城墙外皮进行围蔽处理，并用型钢支撑门拱洞作为保护措施(见图5)。

图5 轨道交通区间隧道绕行钟楼的灌注桩加固示意

6)切实做好重点文物的保护措施。对于具体线位所涉及重点文物的保护，与文物部门一起组成专题组进行研究，编制专门的保护方案，采取综合的保护措施，确保文物的长期安全。钟楼和明城墙是2号线穿越的2个重点文物，为此专门编制了穿越钟楼和城墙的4种技术方案，并进行综合比选和模拟计算，最终选用线路双侧绕行南门、北门和钟楼的方案1，线路区间结构边距钟楼基座14 m，边距城墙楼边35 m，过钟楼段轨面埋深17 m，过城墙段轨面埋深15 m。4个比选方案如图6所示。

图6 2号线穿越城墙和钟楼线路方案比选

3.3 工程施工阶段

1)严格按照既定工法施工。文物周边的区间或车站施工时，要加强对地面沉降以及地下水变化情况的严密监控。发现异常，及时启动应急预案。

2)开展随工文物发掘清理。文物部门技术人员进驻工地，若发现文物遗存，及时开展考古发掘。对于规格不高的零星墓葬，进行登记、清理和移除即可;对于具有重要价值的考古发现，通过改变设计方案甚至调整线位等方式对文物遗址进行原址保护。由于西安市近代和现代城市核心区是在原唐长安城遗址范围上发展的，唐长安城遗址基本处于现代建筑物和城市道路覆压之下，事先的考古发掘比较困难。轨道交通建设为遗址的考古发掘提供了机遇，近期在建的3条线有31个站位位于遗址范围，严格的随工考古发掘将是保护唐长安城仅存遗址、佐证城池里坊布局的重要保证。唐长安城遗址与近期建设线路和车站位置关系如图7所示。

4 轨道交通周边文物保护实施效果

1)近期建设的3条线基本避开了周、秦、汉古都遗址以及城区、近郊等文物保护单位和古城历史街区。

图7 唐长安城遗址内近期建设的线路和车站

2)由于西安的现代城区中心是在原隋唐长安城遗址的基础上发展建设起来的，遗址占地84 km2，全部覆压在现代城市之下，所以轨道交通建设无法避开隋唐长安城遗址。穿过遗址的线路全部采用地下敷设方式和深埋方案，避开了埋藏较浅的文物遗址。从1、2号线隧道施工监测结果来看，在10 m以下尚未发现文物遗存。

3)2号线穿越钟楼和城墙，除了采用线路尽量远离变形敏感区、加大下穿深度、采用盾构法施工等措施外，还对钟楼和城墙的地基以及本体进行了加固，保证沉降和变形符合技术要求。监测结果显示，盾构机穿越后，南门城墙双线最大沉降分别为2.27 mm和3.09 mm，北门城墙最大沉降分别为4.3 mm和7.5 mm，远低于15 mm的国家标准。钟楼最大沉降仅为0.21 mm，远低于5 mm的国家标准。

4)在建1、2号线近40个车站的随工考古同期展开，并制订了稳妥的应急预案，目前尚未发现重要文物遗址。

5)为了同古城风貌相协调，在城市中心区不采用高架或地面的轨道交通敷设方式。3号线在城市外围的浐霸生态区和国际港务区段采用了高架敷设方式，高架线的形态如何与当地环境有机融合，目前正在研究中。

5 结语

经过4年的建设发展，西安轨道交通文物保护工作取得了初步成果，较好地解决了轨道交通建设和文物保护的矛盾，为我国的历史文化名城经济建设和旧城保护协调发展提供了一个范例。随着西安市轨道交通的大力发展，文物保护工作必将还会出现一些新问题，需要建设、文物等多个部门进一步探索和解决。

［1］西安地下铁道有限责任公司，长安大学.西安市快速轨道交通线网规划［R］.西安，2005.

［2］西安地下铁道有限责任公司，西安市文物局.西安市城市快速轨道交通文物保护规划［R］.西安，2005.

［3］西安地下铁道有限责任公司，中铁第一勘察设计院.西安市城市快速轨道交通二号线通过钟楼及城墙文物保护方案研究［R］.西安，2006.

［4］西安地下铁道有限责任公司，机械工业勘测设计研究院.西安地铁二号线盾构施工沉降与运行振动对钟楼影响安全评估报告［R］.西安，2008.

［5］西安地下铁道有限责任公司，陕西省文化遗产保护设计研究院.西安地铁三号线一期工程文物保护方案［R］.西安，2010.