地铁13号线施工难度全国之最 请院士来把脉

    原标题：海边修地铁 请院士来“把脉”

    地铁13号线全线位于西海岸新区，基本沿海岸线呈东北-西南走向，全线穿越上软下硬不良地质，部分区间还要穿越填海淤泥地质，并要跨越6条河流，地下水极其丰富，施工就如同在豆腐里挖隧道。而地铁1号线过海隧道也存在类似地质复杂多变的难题。为确保地铁建设的安全与质量，提前预控风险，青岛地铁集团特别邀请了著名地下工程专家、中国工程院院士王梦恕来青进行地铁建设技术交流，为我市的地铁建设 “把脉”，解决施工中的一些实际技术难题，加快我市地铁建设的步伐。

    王梦恕，1938年出生，隧道及地下工程专家，中国工程院院士。 1964年毕业于西南交通大学（时称唐山铁道学院）。从事铁路工程科技工作40余年。在隧道及地下工程的理论研究、科学试验、开发新技术、新方法、新工艺以及指导设计、施工等方面做出了突出的贡献，取得了丰硕的成果，对促进我国隧道建设技术的发展起到了重要作用。现任北京交通大学土木建筑工程学院教授、博士生导师，北京交大中国隧道及地下工程试验研究中心主任。

    平均每天排水3500立方米

    23日上午，记者跟随王梦恕院士一行来到了地铁13号线井嘉区间（井冈山路站-嘉年华站区间）3号竖井，只见整个施工区用全封闭的立体大棚罩了起来，高达12米，足有四层楼高。据现场施工人员介绍，这种全封闭的绿色大棚，可以有效降低施工噪音、粉尘污染等问题，减少对周边居民的影响。大棚内，建设人员在深达40多米的地下施工。年近八旬的王梦恕不顾地下条件复杂和环境恶劣，沿着施工竖井下到地下施工隧道中，现场进行技术指导。

    “我们负责施工的这段区间隧道离海非常近，平均距离25米，最近的只有17米。”负责该区间施工的中交三航局交建分公司相关负责人介绍，井嘉区间长度3.7公里，属于海相质，地下水发育极为丰富，且为海水，上方大多是上个世纪80年代填海形成的淤泥质地层，上软下硬，对施工安全及混凝土结构耐久性有很大影响。在施工中为解决地质含水问题，施工单位采取以堵为主、以排为辅的方式，每天光排水就达3500立方米，而这些抽出来的水经过几级沉淀处理后将排入市政污水管道。

    全线穿越不良地质88处

    地铁建设在青岛市政基础设施建设中史无前例，也面临许多崭新的困难和考验，尤其是地铁13号线工程。该线路位于西海岸新区，线路全长69.94公里，局部穿越海相地质区域，地质条件极为复杂。除了井嘉区间特殊的海相地质外，整条线路的地质都非常复杂多变，全线穿越上软下硬不良地质或软弱围岩多达88处，开挖过程中极易发生地表沉降、路面断裂、坍塌等问题。另外，该线路周边环境复杂，施工难度大，线路要穿越6条河流，既有地层含水量大，地铁施工就如同在豆腐里挖隧道，同时还下穿了44处建筑物，施工安全风险高。

    作为青岛市首条采用PPP模式的轨道交通工程，13号线全线将分两期建设实施。一期工程（井冈山站至大珠山站）线路长为28.8公里，设车站13座（地下明挖车站7座，高架站6座），设灵山卫停车场1处；二期工程线路长41.14公里（地下两站量区间2.42公里，高架区间38.72公里），设车站10座（地下明挖车站2座，高架站8座），设古镇口车辆段1处，董家口停车场1处。

    截至目前，一期工程土建部分完成量已经过半，剩余部分计划明年2月全部完成；二期工程前期工作也正在加快推进，将于年内开建。

    地质复杂防水是重点

    地铁1号线过海隧道是全国最长的过海地铁隧道，全长约8.1公里，采用矿山法施工6.7公里、TBM法施工1.4公里，其中海域段长度约3.49公里，全部采用矿山法施工。

    据悉，过海隧道线路沿既有胶州湾隧道东侧向北下穿胶州湾湾口海域后，接入青岛主城区贵州路站。隧址区共穿越18条断裂带，主要为高角度、中新代脆性断裂构造，其宽度在数米至数十米不等，其中隧道海域段穿越4组14条断裂带。隧道洞身主要位于微风化火山岩及变质岩中，稳定差异较大，受其影响爆破效果难以控制，而且会对爆破安全和爆后工程岩体的稳定性带来一定的影响，增加了工程难度。

    记者在采访时了解到，隧道穿越海域段，最大水深为42米，海底基岩裸露，隧道海域段穿越7条断裂破碎带，断裂破碎带宽度几米到几十米不等，地质情况复杂，防坍塌、涌水难度大，施工风险高。同时隧道采用“V”型纵坡，施工期采用机械排水，隧道堵水施工和施工防突水难度大。

    为控制工程难点，施工单位采取多种手段进行超前地质预报，探测前方地质，采用超前预加固注浆等方式加固围岩；洞内每500米配备2级沉淀泵站，布设双套应急抽排水系统，接力将水抽排洞外，确保工程安全。

    1号线全线开工率72%

    截至目前，地铁1号线过海段隧道正线陆域段累计开挖支护2421米，海域段累计开挖支护251米。而从全线进展来看，地铁1号线黄岛段、城阳段两段前期工作已基本完成，市内三区前期工作正有序推进。

    截止到目前，1号线全线76个工点已开工55个，开工率72%。过海段正线初支已完成35%，施工有序推进。非过海段暗挖车站、区间正处于竖井开挖支护阶段，竖井工程已完成25%，部分站点开始通道施工；明挖车站、区间正处于围护桩施工阶段，围护桩已完成30%，部分车站已开始土方开挖。

    城市规划应交通先行

    王梦恕院士作为国内地下工程的权威专家，此次来青岛，对地铁建设进行指导和“把脉”，为地铁施工中的难点出谋划策，对地铁13号线许多现场实际技术难题的解决起到了极大的推动，为青岛地铁建设的科学决策提供帮助。

    王梦恕在接受记者采访时表示，城市规划要服从交通规划，交通规划先行，建筑规划后行。由于以前的城市规划都是建筑先行，导致交通规划没法合理施展。青岛地铁13号线离海太近，将大大增加施工难度和投入成本。距离海水近，因此隧道位置标高偏高，为了降低高差，纵向高被抬起来了，这样防水比较好处理；但隧道开挖最忌讳的是通过软硬交界面，下面硬岩采用爆破法，而上面则是浅位埋挖法，辅助工法则是注浆法，这样很容易造成塌方，因此施工难度非常大。

    “地铁建设是百年大计，因此隧道施工方法的选择非常重要，咱们目前采用了复合衬砌的方法是很对的，可以保证工程百年大计。 ”王梦恕一再强调。

    在防水问题上，王梦恕提出，隧道防水板要采用半包而不能用全包，现在很多地方施工把规范作为第一，而抹杀了施工创新点，因此还要继续研究新方法，敢于突破，防水时要以排为主，以堵为辅，同时施工工序要做到“三严”：纪律严、工艺严、管理严。王梦恕说，13号线的施工难度在国内来看都是最难的，他此行的目的就是通过研究这条线的难点解决技术难题，以此推动加快青岛地铁的发展，在合理工期、合理造价、合理方案、合理合同的基础上，敢于总结优点和缺点，加快青岛地铁建设速度，让地铁尽快成网，解决交通拥堵问题。（记者 吴帅）