高速公路建设对穿越文物保护区域影响评估与保护研究

武 斌

（山西大学土木工程系，山西 太原 030006）

高速公路可以强化区际联系、适应都市区规划、预留发展空间、减缓城市交通压力、促进区域经济及旅游业发展，是国民经济的重要组成部分。然而，受法律法规、政策条件、资源、规划布置、地质条件等约束，高速公路建设不可避免会对沿线文物造成影响，为正确处理好公路建设与文物保护的关系[1-2]，减小项目实施对文物的影响，在项目可研或初设阶段必须进行影响分析评估[3-9]。以山西省太原市西北二环高速公路工程项目为例，分析评估了高速公路建设对穿越文物保护区域影响的重要方面，并对运营阶段振动进行预测，提出相应的保护措施，为公路工程建设涉及文物影响评估和保护提供一定的参考。

1 工程概况

拟建高速公路由太原西二环、太古高速公路联络线和太原北二环组成，线路全长159.635 km。

1.1 拟建高速公路涉及郭家社寺庙文物概况

郭家社寺庙，位于古交市邢家社乡郭家社村东，坐落位置地势较高，在三普资料上未记载，为考古调查新发现，尚未核定为保护单位，现毁损严重。寺庙由北侧正殿、东侧东禅房及南侧戏台组成。北侧正殿，结构采用砖木混合结构，三间，基础选用高出地面的普通石台阶，仅存部分横墙、纵墙，基础保存较为完整。西侧观音殿，结构采用砖木混合结构，3开间，殿内供奉观世音菩萨，殿前较为空旷，约有100 m2左右空地。南侧戏台，仅存地基和部分墙体。东侧禅房，采用石砌体、木混合结构，门洞结构采用石斗拱，墙体采用石砌体，挑檐采用砖砌体，石砌体与砖砌体有明显分界线。

郭家社寺庙不论是从院落布置，还是建筑风格，都有独特的建筑艺术风格，文化底蕴浓厚，反映了特定时期的建筑风格，是人民信仰寺庙文化的历史见证。

1.2 拟建高速公路涉及郭家社寺庙选线方案比选

拟建高速公路的实施对影响区的自然风景、风景名胜有积极的作用，会促进项目沿线各市县旅游事业的快速发展。在可研及初设阶段，经过与环保、文物及当地政府有关部门进行协商，对沿线文物进行了最大限度地避让。

针对公路建设的特点，路线选线严格按照国家法律法规要求，以“预防为主、保护优先”的原则，结合工程所在的区域环境特征，对项目涉及郭家社寺庙路段进行多方案比选，线路涉及郭家社寺庙共布设K线（推荐方案）、P线、Q线3个选线方案，3个方案均与总体规划方案相衔接，以期通过比较选出路线涉及郭家社寺庙段较优方案。涉及郭家社寺庙选线方案比选图见图1，涉及郭家社寺庙选线方案比选见表1。

图1 涉及郭家社寺庙选线方案比选图

表1 涉及郭家社寺庙选线方案比选表

由图1及表1可知，3条线路在地质条件方面相当，K线方案由于通过文物保护区域，会对文物造成一定的影响，但K线方案涉及村庄范围小，对生态环境影响较小，可实施性强，并且造价低。综合对比地质、生态、安全、实施条件及造价方面，K线方案在生态条件、实施条件和造价方面有较大的优势，故选择K线较为合理，但由于K线从郭家社寺庙上方通过，会对寺庙产生一定的影响，需对K线方案进行优化，最大程度避让郭家社寺庙。

1.3 线路与郭家社寺庙的位置关系

线路与郭家社寺庙位置关系图见图2、图3，线路涉及郭家社寺庙情况见表2。

表2 线路涉及郭家社寺庙情况表

图2 线路与郭家社寺庙文物位置关系图

图3 线路与郭家社寺庙文物纵断面位置关系图

2 设计及施工阶段文物影响评估分析

项目的实施过程，要严格本着不得对郭家社寺庙不可移动文物造成新的隐患为原则，对不可移动文物的影响，主要包括线路通过郭家社寺庙方案影响、土石方工程影响、路基工程影响、基坑开挖影响、火灾影响、爆破影响、生态影响、环境风貌影响、施工人员影响、环境综合影响等方面，经综合对比分析，路线通过郭家社寺庙方案影响是设计及施工阶段文物影响评估的重要方面。

2.1 拟建高速公路通过郭家社寺庙区域方案

线路于郭家社大桥左幅最后一跨（即7号墩与8号台之间）桥下，寺庙标高为1 229.85 m，寺庙边缘距桥墩台净距约5 m，寺庙底距桥梁底净高为4.13 m，设计单位经过方案优化，抬坡增加净高，净高最大可调整到6 m。上部结构施工采用预制T梁吊装施工。

2.2 拟建高速公路通过郭家社寺庙区域方案影响分析评估

桥梁墩台距离寺庙边缘净距约5 m，若采取有效保护措施，下部结构施工可最大程度减小对寺庙的影响。但考虑寺庙本身约3 m的高度及桥梁施工的净高要求，即使调整设计方案采取抬坡（净高6 m），线路方案同样对寺庙影响较大，应在设计、施工及运营三方面入手，采取措施最大程度减小对寺庙的影响。在设计方面，优化选线设计方案，如最大程度抬高上方通过桥梁高度，必要时调整选线方案。在施工方面，优化施工方案，采取对施工净高要求较低的施工方案，并加强施工管理，避免因施工过程对文物造成损害。在运营期间，设置防护措施，加强运营监测等。若不能有效采取保护方案，则需调整线路设计方案，避让郭家社寺庙，最大程度减小对寺庙的影响，此方案也是减小拟建项目对郭家社寺庙影响的有效保护措施。

3 运营阶段文物影响评估分析

经分析，拟建项目运营期对文物的影响主要是运营期振动，根据振动波传播特征，运营期汽车在桥梁路面上行驶所形成的振动将以波的形式依次通过桥面、桥墩、地面传播给郭家社寺庙。为有效控制运营期振动对郭家社寺庙文物本体的影响，应科学评估运营期振动对寺庙的影响，从而采取相应保护措施。

根据规范《声环境质量标准》（GB3096—2008）[10]中相关规定，线路距离郭家社寺庙本体19.5 m，应执行4a类区标准，具体规定见表3。

表3 环境噪声限值 dB

拟建项目通过郭家社寺庙，于郭家社大桥左幅最后一跨（即7号墩与8号台之间），寺庙底标高为1 229.85 m，寺庙边缘距桥墩台净距约5 m，抬坡后地面距桥梁梁底最大净高为6.0 m。

运营期路面振动按照《古建筑防工业振动技术规范》（GB/T50452—2008）[11]中的规定进行核算，按式（1）计算振源作用下的最大水平速度Vmax，计算结果及判别见表4。

表4 振动影响

由表4可以看出，最大水平速度Vmax超过规范限值[v]6.22%，故运营期汽车在公路上行驶产生的振动波会对郭家社寺庙造成影响。鉴于车辆行驶振动影响，需设立防振带，将振动影响降到最小。

4 保护措施

4.1 拟建高速公路涉及郭家社寺庙文物遗址段设计阶段保护措施

由于拟建高速公路K28+706—K28+736段涉及到郭家社寺庙段采用桥梁与路基方式通过郭家社寺庙，施工图设计净高为4.13m，若考虑寺庙本身约3 m的高度，本选线方案对寺庙影响较大，即使调整设计方案采取抬坡至净高6 m，考虑寺庙本身高度及桥梁施工的净高要求，该选线方案对寺庙仍然存在较大的影响，建议采用调整线路方案的保护措施。

为最大程度地减小项目实施对寺庙的影响，调整线路需要进行方案比选优化。本次比选布设K线、C线方案（经方案论证，将K线方案最大程度向东调整得到C线方案）进行综合比较，通过比较得出线路涉及郭家社寺庙较优线路方案。K线、C线方案线路比选见图4。

图4 K线、C线方案比选图

由图4可知，相比K线方案，C线方案本着最大程度保护文物遗址的目标，在综合地形条件、沿线控制因素基础上，合理控制高填深挖，调整后线路距离郭家社寺庙净距为19.5 m，合理避让了文物。C线方案与郭家社寺庙平面位置关系图见图5。

图5 C线方案与郭家社寺庙平面位置关系图

在地质条件、生态条件、安全条件、实施条件及造价方面，C线方案与K线方案差别不大，C线方案最大优势在于避让了郭家社寺庙，减小了对郭家社寺庙文物的影响。

4.2 拟建高速公路涉及郭家社寺庙文物遗址段施工阶段保护措施

a）结合工程实际情况，合理规划排水方案。

b）为减小对文物的影响，设计方面应严格按照设计开挖线进行开挖，严禁超挖。

c)开挖前采用硬质围挡对施工区域进行隔离，防止弃土乱弃，严禁施工机械对文物保护区进行破坏。

d）提前规划取土、弃土场、营地位置，在文物保护区域附近不得进行取土、弃土、爆破作业、不设营地等，施工要提前制定可靠的防护措施，施工单位应配专人进行现场监护，保证文物安全。

e）施工队伍进入现场前，首先组织施工队伍深入学习文物相关法律法规及文物保护部门对文物保护的有关规定，提高文物保护意识。

f）建立健全文物保护制度，把文物保护措施责任到人，签定文物保护责任状，实行奖罚制度。

g）制定文物保护应急预案。

h）严格贯彻执行国家有关文物保护的各项规定，杜绝任何违反《文物保护法》的行为。

i）在文物保护区域设置文物保护标识牌，明确文物保护区域范围。

j）要确保文物的安全稳定。必须依据国家有关法律、法规建立健全现场安全制度和操作规程、工作规范，项目实施过程中不得损坏文物、确保不发生文物被盗事件。

k）对其文物保护区域作业，应加强防护，制定安全可靠的防护方案及措施，并配置专人进行现场监护。

4.3 拟建高速公路涉及郭家社寺庙文物遗址运营期振动保护措施

4.3.1 运营期振动影响评估

拟建高速公路K28+706—K28+736段途径郭家社寺庙，为减小项目施工对寺庙的影响，采取改线保护措施避让文物，改线后，需重新评估运营期振动影响。

改线后运营期路面在振源作用下的最大水平速度Vmax计算结果及判别见表5。

表5 改线后振动影响

故运营期振动最大水平速度Vmax小于最大水平速度限值[v]，拟建项目改线后运营期振动对郭家社寺庙影响较小。

4.3.2 运营期振动影响保护措施

a）在道路施工、运营期间做好降噪与防噪措施，最大程度上保护郭家社寺庙的历史风貌。项目设计阶段必须做路基土的应力场分析，保证其使用振动不对郭家社寺庙产生影响。

b）应加强对文物振动响应的跟踪监测，如发现问题，应及时采取隔振措施以确保文物的安全。

c）运营单位应在公路运营期，按照《古建筑防工业振动技术规范》（GB/T 50452—2008）[11]的要求，对拟建公路的容许振动速度、振动安全的临界距离采用专业仪器实时监测，监测行驶车辆对文物的振动影响，根据监测结果及时调整振动防护措施，确保振动防护措施的科学性、合理性。

5 结语

公路工程由于建设的特殊性，不可避免地会对沿线的文物产生一定的影响，为更好地促进项目的实施，同时保护沿线文物，项目建设前期必须做好文物影响评估和保护方案，正确处理好工程建设与文物保护的关系，以高速公路通过郭家社寺庙为例，首先从选线方面论证了方案的合理性，在此基础上预测了项目实施对文物的影响评估，并提出了合理的文物保护方案，可供公路建设项目涉及文物影响评估和保护提供参考。