建地鐵挖空地下?探索城市地鐵地下穿行的“安全密碼”

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建地鐵挖空地下?探索城市地鐵地下穿行的“安全密碼”

2025-06-06 15:43

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在成都,地鐵網路如血脈般在地下延展,支撐起這座超2000萬人口城市的活力。自2010年成都第一條地鐵正式開通運營,到現在已有15年的時間。截至2024年,成都軌道交通運營里程突破670公里,線網密度躋身全國乃至全球第一梯隊。各類數據直觀且亮眼,然而,伴隨建設規模擴張,“地下空間安全”“施工週期長”等話題屢屢成為公眾焦點。

為回應這些關切,讓市民近距離感受地鐵建設的嚴謹與安全,6月5日,“蓉城國企開放日暨軌道建設零距離·綠色文明共踐行”探訪活動在18號線三期騾馬市站舉辦。本次活動,邀請了近40名市民代表和媒體大V組成“觀察團”,一同走進成都地鐵在建的唯一一座四線換乘車站施工現場,探尋地鐵安全建設的科技密鑰。

建地鐵是否真的會把地下挖空?在建設過程中,是否會對周邊房屋安全造成影響?帶著疑問拜訪了中國工程院院士、西南交通大學首席教授何川,並就以成都市為例,從技術攻堅、民生協同、城市發展等多維度,解碼城市地鐵高品質發展的核心邏輯。

盾構穿城:破解“地質禁區”的科學密碼

“各個城市地鐵越修越多,地下會不會挖空了?”這是很多老百姓在網上提出的疑問。

“這是對地下空間規模的誤解。”面對網路熱議,中國工程院院士、西南交通大學首席教授何川客觀做出回應:“地鐵隧道僅佔城市地下空間極小比例,且通過科學的線網規劃和埋深設計,成都地質結構始終處於安全可控狀態。從建地鐵的方法來説明這個事情,首先最核心和最關鍵的便是如何建基層?針對各類地質環境,可以通過明挖法、暗挖法以及盾構法三種方法進行建設,這三種方法也是目前城市地鐵建設的主流方法。成都,採用的最多的也是盾構法。”

作為我國隧道與地下工程領域權威專家,何川深耕“富水砂卵石地層”研究二十餘年。他坦言,成都地質曾被稱為“世界公認不宜建地鐵之地”,“這種地質層,富含水,故易漏水,有塌陷危險,卵石又臭又硬,會讓盾構機刀片損耗至報廢,地質極其不穩定。如果採用明挖法,那就是對城市的“開膛破肚”,對城市生態的影響也很大,因此我們選擇用暗挖法,就是讓大家看不見,在地下進行。但淺埋暗挖法有兩大問題,一個是會容易産生突發性坍塌,安全風險較高;另一個則是建設進度會很慢,一個月大概只能建設幾十米。綜合下來,盾構法是最適用於建設地鐵的,目前也是被國內城市廣泛使用。”

針對這些難題,何川團隊首創“砂卵石地層盾構隧道施工安全控制與高效掘進技術”,優化刀具刀盤配置、改進螺旋出土器、調整掘進參數,有效解決了刀磨耗問題,並極大適應了砂卵石地層掘進,將月進度從50米左右的提高到200米以上,大幅降低了成本,並保證了結構安全,開創了富水砂卵石地層大規模建設盾構隧道的國際先例。

對於老百姓所擔心的盾構技術安全問題,“我可以這樣講,這項技術,是一項成熟的技術,也是一項安全的施工方法。當前成都已建設的10余條線路,無一例外均採用該項技術,最高峰時期在2018年,成都共有超170台盾構機在同時作業,這是城市地鐵建設中的一項世界記錄。”何川介紹。

據了解,該項技術榮獲2015年度國家技術發明二等獎,目前已在成都、南京等近20座城市地下鐵道,以及高速鐵路、城際鐵路、市政、電力和輸水盾構隧道工程中得到廣泛應用,在建設的施工、設計以及盾構設備製造等主要環節發揮了重要作用,保障國家重點工程的施工安全和建設工期的同時,也取得了良好的經濟和社會效益。

在探訪活動中,成都軌道建設公司工作人員周博對此補充道,“為了在盾構掘進中確保地面建築安全,我們還為施工加裝了‘四重保險’!”

“四重保險”即穿越前“體檢”、穿越時“加固”、穿越中“控穩”以及全週期“監測”。四重保險環環相扣,最大限度保障了盾構穿越時的土層穩定與施工安全。

建設週期:百年工程必要的安全時限

“過去一條地鐵線建設需10年,如今5、6年便可貫通,這背後是施工技術的系統性革新,技術改進了,效率提高了,修建地鐵的時間也就縮短了。”何川談到,地鐵運營歷程數在不斷提升的同時,離不開背後的技術支援。

技術革新帶來地鐵建設效率的提升,但不可忽視的是,地鐵規劃建設仍然有一套科學嚴謹的流程,在探訪活動中,成都軌道建設公司工作人員羅傑介紹:“一條地鐵線路從規劃到運營大致需要經歷線網規劃、建設規劃、工程可行性研究、設計、施工、驗收、試運作、正式運營這些流程,而在施工環節中又包括了施工準備、土建工程、軌道工程、供電工程、通信與信號系統、機電設備、車輛調試等。”

何川表示一條地鐵的建設是一個巨系統工程,據統計,修一條地鐵涉及到的專業有30余個,包括土木、電氣、機械、環境、軌道交通等。除了盾構技術處於領先以外,目前國內地鐵在多個技術領域都實現了突破性進展,使建設週期大大縮短。

而針對市民關注的“圍擋時間長”問題,成都市在年初便通過實際行動進行了解答。“目前,我們已根據各站點交通擁堵程度,對在建工點進行分類管理。採用‘動態打圍、佔一還一’的方式,做到分期打圍、分段打圍、儘快退圍,及時還道於民,保障交通暢通。”成都軌道集團相關負責人表示。

在離西南交通大學校門不到100米處,便設有一個地鐵站,地鐵7號線經過此處。"公眾的理解與技術的進步同樣重要。"何川説道,為了今後的交通暢行,也希望市民朋友可以理解,"。

“2004年,也是成都地鐵剛開工的時候,我曾發表過一個個人觀點,像成都這種中心城市,今後一定會以城市軌道交通為骨幹,帶動其他交通方式的規劃,形成一定的規劃標準,從目前來看基本已經實現。”在何川院士看來,成都市,作為成渝地區雙城經濟圈的重要交通樞紐,其發展還有相當大的空間,終將成為名副其實的“軌道上的城市”。

當列車在地下穿行時,載著的不僅是乘客,更是一座城市對未來發展的追求。何川院士辦公室的桌上,隨處可見與地鐵建設、規劃相關的痕跡——相關文獻資料、盾構機模型、地鐵規劃圖,圖上密密麻麻的線路交織成網。“每條線都是科技與民心的雙軌,”何川最後説道,“成都,在城市軌道交通的助推之下一定將取得更好的成績,邁向更好的明天。”

【責任編輯:李哲】
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