中新網(wǎng)山東新聞12月10日電(周藝偉)濟(jì)南以“泉城”著稱，是中國(guó)唯一一座地鐵建設(shè)和泉水保護(hù)并存的城市。其主城區(qū)南高北低、東西狹長(zhǎng)，地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，富含高水壓地下水，有超高強(qiáng)度灰?guī)r，地質(zhì)軟硬不均，千佛山斷裂帶與無(wú)影山凸起更添復(fù)雜變數(shù)。

　　濟(jì)南這種特殊地質(zhì)條件，讓地鐵建設(shè)面臨泉水保護(hù)、穿越斷裂帶、下穿采空區(qū)、超大規(guī)模孤石群、黃河灘淤等一系列世界級(jí)地質(zhì)工程施工難題。

　　地鐵建設(shè)如何做到“與泉水共生”？在黃河灘淤里怎樣建車站？近日，記者走進(jìn)濟(jì)南軌道交通7號(hào)線數(shù)智指揮中心尋找答案。

　　保泉為先：技術(shù)創(chuàng)新守護(hù)泉脈

　　自1988年萌生地鐵修建構(gòu)想，濟(jì)南便開啟漫漫保泉探索征程，十余次邀請(qǐng)?jiān)菏考皣?guó)內(nèi)外專家開展保泉專題研究論證。其間，地鐵規(guī)劃屢經(jīng)擱置�；�于“泉城”地質(zhì)情況，濟(jì)南創(chuàng)新性提出“繞避升抬”泉水保護(hù)設(shè)計(jì)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(shè)對(duì)泉水的影響。

　　從構(gòu)想到落地，濟(jì)南探索地鐵建設(shè)與泉水共生，歷時(shí)30余載。如今，濟(jì)南地鐵網(wǎng)絡(luò)漸趨完善，已建、在建及規(guī)劃建設(shè)的地鐵線路達(dá)9條。其中，3號(hào)線二期不久前剛剛開通運(yùn)營(yíng)，在建的5條地鐵線路工程項(xiàng)目預(yù)計(jì)3年內(nèi)陸續(xù)完工。

　　泉水保護(hù)不僅依靠前期縝密的規(guī)劃與論證，更離不開先進(jìn)設(shè)備與工藝的有力支撐。

　　據(jù)濟(jì)南軌道交通集團(tuán)建設(shè)投資公司7號(hào)線項(xiàng)目管理部經(jīng)理杜樂樂介紹，抽灌一體化智能回灌設(shè)備由降水井、沉淀水箱、水處理裝置和回灌井組成，是濟(jì)南為保護(hù)地下水而首創(chuàng)的關(guān)鍵利器。目前，在濟(jì)南地鐵建設(shè)中，該設(shè)備能使提升地下水回灌率達(dá)80%以上，真正實(shí)現(xiàn)了“水從哪里來(lái)，再回到哪里去”。

　　此外，在橫穿泉水徑流核心區(qū)域地鐵線路的建設(shè)中，濟(jì)南創(chuàng)新性采用地鐵車站導(dǎo)流技術(shù)，有機(jī)整合匯水系統(tǒng)、地下水補(bǔ)償徑流系統(tǒng)和排水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車站上下游地下水連通，讓車站周邊地下水流場(chǎng)基本恢復(fù)至建設(shè)前狀態(tài)。

　　穿山跨河：硬巖灘淤“攔路”

　　攻克“地鐵與泉水共生”問題后，濟(jì)南地鐵修建又遇硬巖、灘淤“攔路”。

　　濟(jì)南軌道交通7號(hào)線作為中國(guó)首條上跨黃河的地鐵線路，采用公軌合建的集約化建設(shè)形式，上層公路橋下層地鐵軌，是黃河上跨徑最大、鋼橋總長(zhǎng)度最長(zhǎng)的公軌分層合建橋梁。

　　從南到北，7號(hào)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(fù)雜地質(zhì)與多風(fēng)險(xiǎn)源交織，增加了建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)和難度。

　　“從鳳凰南路站到歷下廣場(chǎng)站為硬巖地層，巖石強(qiáng)度極高，蓋子山和轉(zhuǎn)山的巖石強(qiáng)度達(dá)166MPa�！倍艠窐贩Q，為此，施工團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新使用土壓/TBM雙模盾構(gòu)機(jī)，兼具兩種掘進(jìn)模式，攻克單一模式盾構(gòu)機(jī)在極端硬巖地層掘進(jìn)效率低、TBM無(wú)法在復(fù)合地層掘進(jìn)的技術(shù)性難題。

　　杜樂樂介紹說(shuō)，該雙模盾構(gòu)機(jī)最大掘進(jìn)速度可達(dá)每分鐘80毫米，總功率高達(dá)1400千瓦，是中國(guó)國(guó)內(nèi)同直徑最大功率盾構(gòu)機(jī)，它的應(yīng)用提高了盾構(gòu)機(jī)施工效率和掘進(jìn)速度，開啟濟(jì)南造雙模盾構(gòu)機(jī)2.0時(shí)代。

　　而7號(hào)線的黃河北段，地層以粉土、粉質(zhì)黏土為主，局部為細(xì)沙、粉沙、淤泥質(zhì)土等軟弱土質(zhì)地層，地基脆弱易發(fā)生變形和沉降，給盾構(gòu)施工和基坑開挖帶來(lái)較大風(fēng)險(xiǎn)。為解決此問題，施工團(tuán)隊(duì)采用三軸攪拌樁對(duì)地連墻兩側(cè)槽壁進(jìn)行加固處理及端頭井中板逆作方案，確保地連墻成槽質(zhì)量及基坑開挖過程風(fēng)險(xiǎn)可控。

　　數(shù)智賦能：精準(zhǔn)支撐地鐵建設(shè)

　　隨著軌道交通的發(fā)展，對(duì)水文地質(zhì)勘測(cè)也提出了更高要求，濟(jì)南城區(qū)四維地質(zhì)環(huán)境可視化信息系統(tǒng)平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生。

　　據(jù)濟(jì)南軌道交通集團(tuán)總經(jīng)理助理、大數(shù)據(jù)部部長(zhǎng)李罡介紹，該系統(tǒng)融入濟(jì)南近60年來(lái)的泉水水文情況及前期勘測(cè)的300萬(wàn)組數(shù)據(jù)，刻畫出濟(jì)南主城區(qū)近2000平方公里的四維地質(zhì)環(huán)境模型，為摸清泉脈分布特征、實(shí)現(xiàn)地鐵建設(shè)與泉水保護(hù)共榮共生提供了數(shù)字化支撐。

　　為進(jìn)一步提升盾構(gòu)機(jī)智能化水平，濟(jì)南軌道交通集團(tuán)攜手山東大學(xué)、山東軌道交通設(shè)計(jì)院等單位，共同研發(fā)出中國(guó)首個(gè)“五官一腦”高端智能盾構(gòu)機(jī)，包含地質(zhì)預(yù)報(bào)、地層特征感知、氣體環(huán)境監(jiān)測(cè)、滾刀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、同步注漿檢測(cè)與輔助決策支撐等六套智能裝備系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)施工從“盲開”到“導(dǎo)航”的轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步提升施工精準(zhǔn)度與安全性。(完)