建地铁挖空地下?探索城市地铁地下穿行的“安全密码”

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建地铁挖空地下?探索城市地铁地下穿行的“安全密码”

2025-06-06 15:43

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在成都,地铁网络如血脉般在地下延展,支撑起这座超2000万人口城市的活力。自2010年成都第一条地铁正式开通运营,到现在已有15年的时间。截至2024年,成都轨道交通运营里程突破670公里,线网密度跻身全国乃至全球第一梯队。各类数据直观且亮眼,然而,伴随建设规模扩张,“地下空间安全”“施工周期长”等话题屡屡成为公众焦点。

为回应这些关切,让市民近距离感受地铁建设的严谨与安全,6月5日,“蓉城国企开放日暨轨道建设零距离·绿色文明共践行”探访活动在18号线三期骡马市站举办。本次活动,邀请了近40名市民代表和媒体大V组成“观察团”,一同走进成都地铁在建的唯一一座四线换乘车站施工现场,探寻地铁安全建设的科技密钥。

建地铁是否真的会把地下挖空?在建设过程中,是否会对周边房屋安全造成影响?带着疑问拜访了中国工程院院士、西南交通大学首席教授何川,并就以成都市为例,从技术攻坚、民生协同、城市发展等多维度,解码城市地铁高质量发展的核心逻辑。

盾构穿城:破解“地质禁区”的科学密码

“各个城市地铁越修越多,地下会不会挖空了?”这是很多老百姓在网上提出的疑问。

“这是对地下空间规模的误解。”面对网络热议,中国工程院院士、西南交通大学首席教授何川客观做出回应:“地铁隧道仅占城市地下空间极小比例,且通过科学的线网规划和埋深设计,成都地质结构始终处于安全可控状态。从建地铁的方法来说明这个事情,首先最核心和最关键的便是如何建基层?针对各类地质环境,可以通过明挖法、暗挖法以及盾构法三种方法进行建设,这三种方法也是目前城市地铁建设的主流方法。成都,采用的最多的也是盾构法。”

作为我国隧道与地下工程领域权威专家,何川深耕“富水砂卵石地层”研究二十余年。他坦言,成都地质曾被称为“世界公认不宜建地铁之地”,“这种地质层,富含水,故易漏水,有塌陷危险,卵石又臭又硬,会让盾构机刀片损耗至报废,地质极其不稳定。如果采用明挖法,那就是对城市的“开膛破肚”,对城市生态的影响也很大,因此我们选择用暗挖法,就是让大家看不见,在地下进行。但浅埋暗挖法有两大问题,一个是会容易产生突发性坍塌,安全风险较高;另一个则是建设进度会很慢,一个月大概只能建设几十米。综合下来,盾构法是最适用于建设地铁的,目前也是被国内城市广泛使用。”

针对这些难题,何川团队首创“砂卵石地层盾构隧道施工安全控制与高效掘进技术”,优化刀具刀盘配置、改进螺旋出土器、调整掘进参数,有效解决了刀磨耗问题,并极大适应了砂卵石地层掘进,将月进度从50米左右的提高到200米以上,大幅降低了成本,并保证了结构安全,开创了富水砂卵石地层大规模建设盾构隧道的国际先例。

对于老百姓所担心的盾构技术安全问题,“我可以这样讲,这项技术,是一项成熟的技术,也是一项安全的施工方法。当前成都已建设的10余条线路,无一例外均采用该项技术,最高峰时期在2018年,成都共有超170台盾构机在同时作业,这是城市地铁建设中的一项世界记录。”何川介绍。

据了解,该项技术荣获2015年度国家技术发明二等奖,目前已在成都、南京等近20座城市地下铁道,以及高速铁路、城际铁路、市政、电力和输水盾构隧道工程中得到广泛应用,在建设的施工、设计以及盾构设备制造等主要环节发挥了重要作用,保障国家重点工程的施工安全和建设工期的同时,也取得了良好的经济和社会效益。

在探访活动中,成都轨道建设公司工作人员周博对此补充道,“为了在盾构掘进中确保地面建筑安全,我们还为施工加装了‘四重保险’!”

“四重保险”即穿越前“体检”、穿越时“加固”、穿越中“控稳”以及全周期“监测”。四重保险环环相扣,最大限度保障了盾构穿越时的土层稳定与施工安全。

建设周期:百年工程必要的安全时限

“过去一条地铁线建设需10年,如今5、6年便可贯通,这背后是施工技术的系统性革新,技术改进了,效率提高了,修建地铁的时间也就缩短了。”何川谈到,地铁运营历程数在不断提升的同时,离不开背后的技术支持。

技术革新带来地铁建设效率的提升,但不可忽视的是,地铁规划建设仍然有一套科学严谨的流程,在探访活动中,成都轨道建设公司工作人员罗杰介绍:“一条地铁线路从规划到运营大致需要经历线网规划、建设规划、工程可行性研究、设计、施工、验收、试运行、正式运营这些流程,而在施工环节中又包括了施工准备、土建工程、轨道工程、供电工程、通信与信号系统、机电设备、车辆调试等。”

何川表示一条地铁的建设是一个巨系统工程,据统计,修一条地铁涉及到的专业有30余个,包括土木、电气、机械、环境、轨道交通等。除了盾构技术处于领先以外,目前国内地铁在多个技术领域都实现了突破性进展,使建设周期大大缩短。

而针对市民关注的“围挡时间长”问题,成都市在年初便通过实际行动进行了解答。“目前,我们已根据各站点交通拥堵程度,对在建工点进行分类管理。采用‘动态打围、占一还一’的方式,做到分期打围、分段打围、尽快退围,及时还道于民,保障交通畅通。”成都轨道集团相关负责人表示。

在离西南交通大学校门不到100米处,便设有一个地铁站,地铁7号线经过此处。"公众的理解与技术的进步同样重要。"何川说道,为了今后的交通畅行,也希望市民朋友可以理解,"。

“2004年,也是成都地铁刚开工的时候,我曾发表过一个个人观点,像成都这种中心城市,今后一定会以城市轨道交通为骨干,带动其他交通方式的规划,形成一定的规划标准,从目前来看基本已经实现。”在何川院士看来,成都市,作为成渝地区双城经济圈的重要交通枢纽,其发展还有相当大的空间,终将成为名副其实的“轨道上的城市”。

当列车在地下穿行时,载着的不仅是乘客,更是一座城市对未来发展的追求。何川院士办公室的桌上,随处可见与地铁建设、规划相关的痕迹——相关文献资料、盾构机模型、地铁规划图,图上密密麻麻的线路交织成网。“每条线都是科技与民心的双轨,”何川最后说道,“成都,在城市轨道交通的助推之下一定将取得更好的成绩,迈向更好的明天。”

【责任编辑:李哲】
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