濟(jì)南軌道交通7號(hào)線是全國(guó)首條上跨黃河的地鐵線路,也是貫徹落實(shí)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展重大國(guó)家戰(zhàn)略標(biāo)志性工程。作為泉城,濟(jì)南“既要保護(hù)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(jí)工程地質(zhì)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(chē)站?12月1日,深改在山東——全國(guó)主流媒體高質(zhì)量發(fā)展調(diào)研行走進(jìn)濟(jì)南軌道7號(hào)線數(shù)智指揮中心尋找答案。
國(guó)內(nèi)首條上跨黃河地鐵線路
推動(dòng)濟(jì)南黃河時(shí)代加速到來(lái)
濟(jì)南軌道交通7號(hào)線起于鳳凰南路站止于濟(jì)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(zhuǎn)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(guó)首條上跨黃河的地鐵線路,7號(hào)線采用公軌合建的集約化建設(shè)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(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(guò)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)雜的地質(zhì)和多風(fēng)險(xiǎn)源,加大了線路在建設(shè)中的風(fēng)險(xiǎn)和難度!7號(hào)線是在黃河灘淤里建車(chē)站,液化土內(nèi)修地鐵!睗(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(lè)樂(lè)說(shuō),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。這種地質(zhì)條件下,地基承載力低,容易發(fā)生變形和沉降,給盾構(gòu)施工和基坑開(kāi)挖帶來(lái)較大風(fēng)險(xiǎn)。為解決此問(wèn)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(kāi)挖過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)可控。
近日,《濟(jì)南市國(guó)土空間總體規(guī)劃(2021—2035年)》被批復(fù),濟(jì)南被賦予了4個(gè)城市定位——山東省省會(huì)、黃河流域重要的中心城市、國(guó)家歷史文化名城、全國(guó)性綜合交通樞紐城市。同時(shí),濟(jì)南的中心城區(qū)也發(fā)生了變化,新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換起步區(qū)被列入中心城區(qū)范圍。這些變化,讓7號(hào)線修建的含金量也在逐步提升。作為徹落實(shí)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展重大國(guó)家戰(zhàn)略標(biāo)志性工程,7號(hào)線在推動(dòng)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(xué)交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究中心主任張汝華看來(lái),不管是省會(huì)城市的發(fā)展,還是黃河流域重要的中心城市,都離不開(kāi)強(qiáng)大交通的支撐。濟(jì)南軌道交通7號(hào)線的建設(shè)和開(kāi)通,不僅會(huì)帶動(dòng)黃河以北地區(qū)的發(fā)展,也有利于黃河南北進(jìn)一步集聚資源、轉(zhuǎn)型升級(jí),增強(qiáng)中心城區(qū)的凝聚力和吸引力,引導(dǎo)城市在黃河南北形成若干城市副中心,從而達(dá)到黃河南北共同繁榮的目的。
水從哪里來(lái),就到哪里去
濟(jì)南建地鐵,首先要保泉
濟(jì)南以泉城著稱(chēng),主城區(qū)南高北低、東西狹長(zhǎng),南依泰山余脈,北居黃河之濱,地質(zhì)結(jié)構(gòu)多變。地層富含高水壓地下水,有超高強(qiáng)度灰?guī)r,地質(zhì)軟硬不均,存在千佛山斷裂帶,無(wú)影山凸起,復(fù)雜的地質(zhì)條件成就了濟(jì)南的七十二名泉,但也給軌道交通建設(shè)帶來(lái)了巨大的考驗(yàn)。
“地鐵如何與泉水共生”?是濟(jì)南在地鐵建設(shè)中需要解決的首要問(wèn)題。確保泉城“靈魂”不失,這是在濟(jì)南修建地鐵不可觸碰的底線紅線。
“這套設(shè)備由降水井、沉淀水箱、水處理裝置和回灌井組成,目前7號(hào)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(jì)南軌道7號(hào)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(shè)備的作用原理。而這套抽灌一體化智能回灌設(shè)備就是濟(jì)南為保泉而首創(chuàng)的關(guān)鍵技術(shù)。
現(xiàn)場(chǎng)工作人員介紹,在施工過(guò)程中,首先要搭建止水帷幕,然后把基坑內(nèi)的水抽出來(lái),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(dǎo)致泉脈水流不足的后果。為了將地鐵施工對(duì)地下水的影響降到最低,抽出來(lái)的水還要經(jīng)過(guò)沉淀水箱的沉淀和過(guò)濾,再進(jìn)行回灌。同時(shí),降水回灌要確!叭保和|(zhì),就是施工后水質(zhì)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(gè)含水層抽出來(lái)的水,就回灌到哪層!澳壳埃嵘叵滤毓嗦蔬_(dá)80%以上,可以實(shí)現(xiàn)‘水從哪里來(lái),再回到哪里去’!惫ぷ魅藛T稱(chēng)。
不管是《濟(jì)南市名泉保護(hù)條例》,還是《關(guān)于加快推進(jìn)軌道交通建設(shè)與發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》,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(shè)、管理全過(guò)程。
用慎重的態(tài)度對(duì)待泉水保護(hù),用智慧的方法建設(shè)軌道交通。在橫穿泉水徑流核心區(qū)域地鐵線路的建設(shè)中,濟(jì)南還創(chuàng)新性采用了地鐵車(chē)站導(dǎo)流技術(shù),通過(guò)對(duì)匯水系統(tǒng)、地下水補(bǔ)償徑流系統(tǒng)及排水系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)車(chē)站上下游地下水的連通,車(chē)站周邊的地下水流場(chǎng)基本恢復(fù)至建設(shè)前狀態(tài)。
對(duì)于泉水的保護(hù),不僅僅體現(xiàn)在施工過(guò)程中的“摸著石頭過(guò)河”,早在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,濟(jì)南就提出了“繞避升抬”的泉水保護(hù)設(shè)計(jì)理念,將地鐵線路繞開(kāi)泉水敏感區(qū)、避開(kāi)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。
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)大數(shù)據(jù)部部長(zhǎng)李罡介紹,該系統(tǒng)融入了濟(jì)南近60年來(lái)的泉水水文情況,以及前期勘測(cè)收集到的300萬(wàn)組數(shù)據(jù),刻畫(huà)出了濟(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,讓地鐵建設(shè)與泉水保護(hù)共榮共生提供了數(shù)字化支撐。
為了更加全面保護(hù)濟(jì)南泉脈,2023年8月,濟(jì)南市政府與山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,揭牌成立濟(jì)南泉脈保護(hù)技術(shù)研究中心。中心是濟(jì)南軌道交通集團(tuán)與省地礦局八〇一隊(duì)合作共建的聯(lián)合研發(fā)機(jī)構(gòu),為濟(jì)南市泉脈保護(hù)工作提供全方位、全過(guò)程技術(shù)咨詢(xún)服務(wù),促進(jìn)省會(huì)泉水保護(hù)與城市發(fā)展相融共生。
濟(jì)南泉脈保護(hù)技術(shù)研究中心高級(jí)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(shè)和運(yùn)營(yíng)全生命周期,加大泉水運(yùn)移規(guī)律、軌道交通全過(guò)程保泉、極端氣候條件下保泉等課題的攻關(guān)力度,不斷研發(fā)保泉新工藝、新材料、新技術(shù)、新設(shè)備,為泉脈保護(hù)工作提供全過(guò)程服務(wù)。(孟杰 李文璇 季明智 張中)