濟南軌道交通7號線是全國首條上跨黃河的地鐵線路，也是貫徹落實黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展重大國家戰(zhàn)略標志性工程。作為泉城，濟南“既要保護泉水生態(tài)又要建成地鐵”，面臨著業(yè)內(nèi)前所未遇的世界級工程地質施工難題。
地鐵建設如何做到“與泉水共生”？ 在黃河灘淤里怎樣建車站？12月1日，深改在山東——全國主流媒體高質量發(fā)展調研行走進濟南軌道7號線數(shù)智指揮中心尋找答案。
國內(nèi)首條上跨黃河地鐵線路
推動濟南黃河時代加速到來
濟南軌道交通7號線起于鳳凰南路站止于濟北站，途經(jīng)高新區(qū)、歷下區(qū)、歷城區(qū)、天橋區(qū)、起步區(qū)等片區(qū)，主要沿旅游路、龍奧南路、轉山西路、CBD南北向中軸線、化纖廠路、花園路、歷山路、大橋路、起步區(qū)縱三路走行。
作為全國首條上跨黃河的地鐵線路，7號線采用公軌合建的集約化建設形式，上部為公路橋梁，下部為軌道交通，這是黃河上跨徑最大、鋼橋總長度最長的公軌分層合建橋梁。從南到北， 7號線“穿山跨河”，沿途經(jīng)過9種不同地層，3條斷裂，9條河流，并4次穿越鐵路、4次穿越地鐵。復雜的地質和多風險源，加大了線路在建設中的風險和難度�！�7號線是在黃河灘淤里建車站，液化土內(nèi)修地鐵�！睗宪壍澜煌瘓F建設投資公司7號線項目管理部經(jīng)理杜樂樂說，7號線的黃河北段，地層以粉土、粉質黏土為主，局部為細沙、粉沙、淤泥質土等軟弱土質地層。這種地質條件下，地基承載力低，容易發(fā)生變形和沉降，給盾構施工和基坑開挖帶來較大風險。為解決此問題，施工團隊采用三軸攪拌樁對地連墻兩側槽壁進行加固處理及端頭井中板逆作方案，確保地連墻成槽質量及基坑開挖過程風險可控。
近日，《濟南市國土空間總體規(guī)劃(2021—2035年)》被批復，濟南被賦予了4個城市定位——山東省省會、黃河流域重要的中心城市、國家歷史文化名城、全國性綜合交通樞紐城市。同時，濟南的中心城區(qū)也發(fā)生了變化，新舊動能轉換起步區(qū)被列入中心城區(qū)范圍。這些變化，讓7號線修建的含金量也在逐步提升。作為徹落實黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展重大國家戰(zhàn)略標志性工程，7號線在推動城市融合發(fā)展上的助推作用也是很明顯的。
“建軌道就是建城市�！痹谏綎|大學交通規(guī)劃設計研究中心主任張汝華看來，不管是省會城市的發(fā)展，還是黃河流域重要的中心城市，都離不開強大交通的支撐。濟南軌道交通7號線的建設和開通，不僅會帶動黃河以北地區(qū)的發(fā)展，也有利于黃河南北進一步集聚資源、轉型升級，增強中心城區(qū)的凝聚力和吸引力，引導城市在黃河南北形成若干城市副中心，從而達到黃河南北共同繁榮的目的。
水從哪里來，就到哪里去
濟南建地鐵，首先要保泉
濟南以泉城著稱，主城區(qū)南高北低、東西狹長，南依泰山余脈，北居黃河之濱，地質結構多變。地層富含高水壓地下水，有超高強度灰?guī)r，地質軟硬不均，存在千佛山斷裂帶，無影山凸起，復雜的地質條件成就了濟南的七十二名泉，但也給軌道交通建設帶來了巨大的考驗。
“地鐵如何與泉水共生”？是濟南在地鐵建設中需要解決的首要問題。確保泉城“靈魂”不失，這是在濟南修建地鐵不可觸碰的底線紅線。
“這套設備由降水井、沉淀水箱、水處理裝置和回灌井組成，目前7號線的水屯北路站和清河北路站正在使用，洪家樓站也正在安裝。”12月1日上午，在濟南軌道7號線數(shù)智指揮中心，工作人員介紹了抽灌一體化智能回灌設備的作用原理。而這套抽灌一體化智能回灌設備就是濟南為保泉而首創(chuàng)的關鍵技術。
現(xiàn)場工作人員介紹，在施工過程中，首先要搭建止水帷幕，然后把基坑內(nèi)的水抽出來，降低水位后，再將水回灌到基坑外的地下含水層，防止由于地下水水位大幅下降導致泉脈水流不足的后果。為了將地鐵施工對地下水的影響降到最低，抽出來的水還要經(jīng)過沉淀水箱的沉淀和過濾，再進行回灌。同時，降水回灌要確�！叭保和|，就是施工后水質保持不變；同量，就是抽出多少水，就要回灌多少水；同層，就是從哪個含水層抽出來的水，就回灌到哪層。“目前，提升地下水回灌率達80%以上，可以實現(xiàn)‘水從哪里來，再回到哪里去’。”工作人員稱。
不管是《濟南市名泉保護條例》，還是《關于加快推進軌道交通建設與發(fā)展的實施意見》，都明確提出將“保泉優(yōu)先”作為一條重要原則貫穿于城市軌道交通規(guī)劃、建設、管理全過程。
用慎重的態(tài)度對待泉水保護，用智慧的方法建設軌道交通。在橫穿泉水徑流核心區(qū)域地鐵線路的建設中，濟南還創(chuàng)新性采用了地鐵車站導流技術，通過對匯水系統(tǒng)、地下水補償徑流系統(tǒng)及排水系統(tǒng)的有機結合，實現(xiàn)車站上下游地下水的連通，車站周邊的地下水流場基本恢復至建設前狀態(tài)。
對于泉水的保護，不僅僅體現(xiàn)在施工過程中的“摸著石頭過河”，早在規(guī)劃設計階段，濟南就提出了“繞避升抬”的泉水保護設計理念，將地鐵線路繞開泉水敏感區(qū)、避開地下含水層、升抬地下線路埋深，消除軌道交通建設對泉水的影響。
隨著軌道交通的發(fā)展，對水文地質勘測也提出了更高要求，濟南城區(qū)四維地質環(huán)境可視化信息系統(tǒng)平臺應運而生。據(jù)濟南軌道交通集團大數(shù)據(jù)部部長李罡介紹，該系統(tǒng)融入了濟南近60年來的泉水水文情況，以及前期勘測收集到的300萬組數(shù)據(jù)，刻畫出了濟南主城區(qū)近2000平方公里的四維地質環(huán)境模型，為摸清泉脈分布特征，讓地鐵建設與泉水保護共榮共生提供了數(shù)字化支撐。
為了更加全面保護濟南泉脈，2023年8月，濟南市政府與山東省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，揭牌成立濟南泉脈保護技術研究中心。中心是濟南軌道交通集團與省地礦局八〇一隊合作共建的聯(lián)合研發(fā)機構，為濟南市泉脈保護工作提供全方位、全過程技術咨詢服務，促進省會泉水保護與城市發(fā)展相融共生。
濟南泉脈保護技術研究中心高級工程師黃永亮告訴記者，中心成立后，他們將圍繞軌道交通規(guī)劃、建設和運營全生命周期，加大泉水運移規(guī)律、軌道交通全過程保泉、極端氣候條件下保泉等課題的攻關力度，不斷研發(fā)保泉新工藝、新材料、新技術、新設備，為泉脈保護工作提供全過程服務。(孟杰 李文璇 季明智 張中)
