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航天技術改造京城最大的垃圾場 化腐朽為“錦繡”
中央政府門戶網站 www.gov.cn   2013年05月29日 16時15分   來源:航天局網站

    花海在山坡上奔涌著,仿佛隨時會流淌下來;落差約有六七層樓高的疊瀑,在巨石綠樹間輾轉下行,落入清澈的湖水;水花飛濺中,一個神秘的“水簾洞”若隱若現,人們可以踩著湖中的石塊,在炎炎夏日裏體驗清涼快感……這猶如仙境般的美景,出現在北京園博會錦繡谷景區裏。

    5月18日,第九屆中國(北京)國際園林博覽會在北京西郊豐台區永定河畔開幕。誰能想到,兩年前這裡還是滿目瘡痍的建築垃圾場。

    永定河被稱為北京的“母親河”,此前已斷流30多年。“河道內溝壑遍佈,河床裸露,兩邊土地沙化嚴重。每到冬春季節,西北風順河道而下,京城頓時風沙瀰漫。”中國航天科工七院(中國航天建設集團有限公司,下稱“七院”)勘察專家閆德剛向科技日報記者介紹説,北京園博園環境整治和勘察工作由七院承擔,具有面積大、工期短、填土深等多項難點。兩年間,該院項目人員採用多種技術手段,將遍地砂石、環境惡劣的垃圾場,變成能夠造園置景的生態園區,打造了我國城鄉結合部環境“脫胎換骨”、建設生態文明的優秀範例。

    改造京城最大的垃圾場

    回想剛剛進場時的情景,閆德剛至今仍“心有餘悸”:“風一刮,漫天黃沙。空氣中還瀰漫著一股酸臭的味道。那場景簡直可以用‘恐怖’二字來形容。”

    從上世紀90年代開始,為了供應城市建設,乾枯的永定河下游,大量的砂石被採掘,形成的大坑被用來回填這座城市産生的垃圾。久而久之,這裡成為了北京最大的建築垃圾場。將園博會選址於此,目的是恢復永定河昔日的容顏,為北京西部生態環境和當地居民造福,併為我國生態環境修復作出典範。為此,北京市委、市政府“下了血本”,先後投入上百億元。

    然而,要將垃圾場真正轉化為生態園,僅有高投入遠遠不夠,更需要大智慧。

    園博園的建設場地南北長3.5公里、東西最寬300米,面積約為頤和園的兩倍,內有13.3公頃的巨大砂土坑。根據規劃圖,填土區內規劃有園博會主展館、錦繡谷展館、管理用房、濕地、道路及管線等建築物。其中,道路、管線遍佈于整個場區,各城市展館也分佈于場區。

    “連續十幾年的瘋狂填埋,使這裡的地基極度鬆軟。如果不經處理,很難實現圖紙上的構想。”閆德剛介紹説,垃圾場佔整個園博園總面積的60%左右,其中填土深度需超過10米的佔80%—90%,最深的超過30米。根據設計要求,夯實處理後的場地土承載力要達到150千帕(即每平方米的承載力達15噸),這樣的地基才能承建園區內5層以下的管理用房及一般的城市展館。而對一些重大展館和具有特殊要求的建築物,還需對地基再進行專項加固處理,以保證建築物的安全穩定。

    根據設計規劃要求及場區地質條件,項目人員經過對工期、處理深度、經濟及周邊環境影響等因素的綜合考慮,對填土區採用了強夯與碾壓,對錦繡谷景觀區採用削坡、擋墻、土工織布等多種施工方法。

    “所謂強夯,即強力夯實法,指利用大型履帶式起重機讓8—30噸的重錘從6—25米高度自由落下,對深層土進行分層夯實。對表層則採用分層回填碾壓措施。”閆德剛説,由於處理對象為雜填土,厚度、性質變化很大,項目人員需根據場區不同地段要求,確定強夯能級以及處理深度。施工過程中,項目人員採用了多種技術和信息化手段,對加固過的地基進行了檢測,確保施工質量和處理效果。同時為減小震動對周邊居民、建築物的影響,還採取了隔震溝等方法阻止震動波的傳遞。

    攻克土壤降溫難題

    勘察過程中,項目人員發現場區部分地段為原石灰廠廢棄的渣坑,坑內含有大量含石灰的渣土,土體溫度異常並有熱氣散出,地下平均溫度達46攝氏度左右,很不利於園林綠化。他們聯合清華大學有關專家,對高溫區域進行調研,結論是存在大量石灰成分,在熟化過程中放熱,從而産生高溫,會對地面植物産生影響,需要進行降溫處理。

    “高溫區的處理工作成了園博園項目的難題。如果不把這些石灰處理掉,花草樹木就不太可能在上面生長起來。”工程現場總指揮吳生權説。

    經過分析研究,項目人員採取了兩種工藝方式。一是土方挖掘加用水噴淋工藝,即對高溫區域進行挖掘,將挖出來的土方分層進行淋水處理,使之放出熱量;二是隔熱通風工藝,在選定高溫區域內,距離地面一定深度的地方,建造一個隔熱通風層,往裏布設管道和抽風井。該隔熱通風層通過自然通風,將該層以下的高溫與上部地層的土壤隔離,並通過管道把傳入的熱量排放到大氣中,從而使隔熱通風層上部的土壤溫度接近正常土壤溫度,滿足園林綠化所需的條件。

    另外,場區內局部甲烷超標也是一個值得警惕的問題。對此,項目方解釋説,園博會是在垃圾場上建起來的,儘管主要以建築垃圾為主,但不可避免地混雜了生活垃圾。這些生活垃圾在密閉環境下發酵,生産沼氣,造成局部甲烷含量較高。

    勘察結果表明,這些生活垃圾分佈範圍很小,埋得比較深,對土地使用不會造成明顯影響,無需特別治理。但為保證開園後的安全,項目方仍然將其全部挖除處理。

    化腐朽為“錦繡”

    在園博園中,有一個巨大的下沉式景觀花園,叫錦繡谷。這個花園提取了傳統“燕京八景”的精髓,內設有燕臺大觀、風篁清聽、雲臺疊翠、雲飛霞起、綠嶼花洲、林天霞影、採芳雲徑等景區,以及大型山石疊水、花卉瀑布等景觀,成為本屆園博會的一大亮點。

    實際上,錦繡谷原本是永定河河床的一部分,曾作為採砂場,後來變成建築垃圾填埋場。直到本屆園博會籌建時,仍然留有一個面積約10公頃、深達30米的大砂坑。設計者利用既有地形,將其規劃成一個下沉式景觀花園。

    但要想真正達到設計效果,土地整形工作是非常重要的環節,只有土地整形工作完成,景觀才能進入實質階段。閆德剛介紹説,錦繡谷的四週邊坡均為垃圾土,土層穩定性很差;而且是臨空面,強夯方法很難加固密實;另外,在長期風吹雨淋的環境下,坡上的花草樹木很難穩定成活。對此,施工中採用了削緩坡度、分部放臺階、土體中加舖土工織布、坡底採用擋墻支護等綜合治理措施,解決了錦繡谷的邊坡失穩問題。

    此外,高科技也已深入到園博園的各個角落,錦繡谷的“精準灌溉”技術便是其中之一。錦繡谷裏修建了兩個儲存降雨的蓄水池,用於花木灌溉。技術人員把景區內每一棵樹錄入系統,算出每棵樹的“飲水量”。再通過另一套監測系統,測算每次下雨時樹周圍的降水量是多少,最後將各項數據綜合,便能精確地實現對每棵樹灌溉量的調整。僅此一項智慧控制系統,就能節約50%以上的灌溉水,成為園林節水的新典範。

    園博園環境整治工程中,地基處理覆蓋率達到了園區總面積的90%。有趣的是,園中也保留了一處土壤切面,用玻璃幕墻封了起來。在那裏,參觀者可以了解園博園地基的曾經面貌,感受永定河文化的歷史變遷。

 
 
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