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“走进地铁深处”系列报道:破解罕见地质难题
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作者:
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时间:
2011-10-21 06:58
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“走进地铁深处”系列报道:破解罕见地质难题
2011-10-20 07:18 来源:大连天健网
天健网消息(记者 冉嬛)放眼全国地铁建设工地,塌方的事件绝不仅大连才有,为何大连地铁的塌方格外引人关注?其实,时至今日,不少人还对大连建地铁的可行性存在质疑,那么大连的地质条件究竟有多复杂?用建设者的话说就是“一炮能蹦出两样石头、一镐能刨出一眼喷泉”,面对地铁建设史上罕见的自然挑战,大连地铁人用严谨的科学态度破解难题,闯出了一条让地铁长龙安稳穿越城市地下的新路。
地铁施工现场。
频现“雷区”
施工难度实属全国罕见
一层层疏松的岩石像一段千层饼斜放在隧道最前端的“掌子面”上,沿一条条钢筋焊成的扶梯走近一处处地铁掘进“掌子面”,记者发现大连的地下世界可谓千奇百怪,有的是层状的灰色岩石,有的是暗黄色的卵石,更有上为松土下为岩石的复合断面。专家介绍,大连地铁建设要面对几十种地质地貌,90%以上的区段都低于地下水位,有些区段还要穿越千姿百态的溶洞。岩石上覆盖土层的区域、不同岩层的叠加处都容易塌方,时常像喷泉一样涌出的地下水更令人头痛。
与此同时,大连的城市建设史已过百年,地下的很多管线暗渠都是几十年前甚至日伪时期的老设施,现有资料根本没有记载,这些来历不明的给排水管线、暗渠更是可怕的“雷区”。专家认为,和那些已经建成或正在建设地铁的城市相比,大连地铁施工难度在全国都不多见。
政府重金打造专业抢险队,图为大型器械参与演练。
应对挑战
自创“拱盖法”撑起保护伞
塌方没有吓住大连地铁建设者,地铁建设指挥部积极应对施工中遇到的各种难题。2011年3月中旬至今,指挥部先后请来轨道交通设计大师史玉新、建设部地铁专家贺长俊等一批专家,重新审视大连的地质情况和设计、施工方案。指挥部领导、专家们和一线工程技术人员坐到了一起,摸“敌情”论对策,逐一剖析施工中遇到的问题,最终确定了一个应对各种挑战的方针。
“我们在做好超前地质探测的前提下,用弱爆破的方式缩短掘进的尺度,及时支护新掘进作业面的同时,密切关注施工区域的地质变化,勤测量。”按着这一思想,专家和工程技术人员拿出了一套套破解大连地质难题的解决方案。
大连地铁人在实践中还发明了“拱盖法”,以此应对特殊地层。记者走进西安路在建地铁区域,只见前方掘进断面上,由中间一根钢管柱和两侧侧壁岩石支撑的两个拱顶,像两把结实的雨伞支撑在现场工人们的头上。原来,这是专家和施工人员根据大连特殊地况创造的一种新工法。施工时,工人们先在施工断面中心位置的顶端和底部挖出两个小导洞,在两个导洞之间竖起钢管柱,把两个钢筋拱顶架在钢管柱和两个侧壁的岩石上,再给钢筋拱顶喷满混凝土,“拱盖”就形成了。工人们可以放心地在这个“拱盖”下开挖,“拱盖”成了最安全的保护伞。
“我们采用了单拱大垮无柱断面的结构,车站拱顶距离地面最深的地方是9米,浅的是6.5米。项目开挖最大跨度达到24.3米,堪称国内最大的开挖跨度。”据项目经理介绍,在前期设计方案时,他们就考虑到大连地下岩石的特性,借鉴国内个别地区,比如成都临江门车站的结构形式,选择双设备反装法施工,将断面分成6部开挖。“整个喷射混凝土结构厚度是700cm,采用钢筋混凝土结构,开挖结束后在外部进行了喷射混凝土土墙,厚度达15公分,安全上是没问题的。”项目经理告诉记者,开挖过程是严格按照设计图纸进行的,确实解决了地铁工地面临的地层上软下硬的难题。
沉降监测
万余只“眼睛”扫描地层
走过临近地铁工地的街道,细心的人会发现,街道上每隔一两步就会出现一个圆洞,直径十几厘米的圆洞中铸着混凝土,混凝土中是一根钢筋。这些圆洞是干什么的呢?日前,在车水马龙的西安路商业街上,记者看到5位头戴安全帽的小伙子追着这些孔洞忙个不停。有的在孔洞上竖起长长的标尺,有的用仪器测量标尺的高度。原来,这些孔洞是用来监测地铁暗挖车站和区间地面沉降的沉降监测点。
圆洞不大,却能从中洞悉地铁工地地层的毫厘变化,施工、监理和第三方监测单位都要紧盯着它们,各方监测人员测出的数据最终被汇总到地铁指挥部的安全风险信息平台,一旦数据有异,信息平台马上发出预警,地下的施工单位会立即停下来,以高度的警惕审视前方。专家们也会随即聚拢来,分析数据,拿出安全的解决方案。
“大连市区内规划建设的2条地铁线工地目前设有这样的沉降监测点达1万多个,像1万只睁圆的眼睛,凝神注视着地铁工地区域的地层。”据介绍,地铁建设者们引进了很多先进手段监测、预报地质情况,地质雷达、电阻率CT等先进探测仪器进入了地铁工地,监测人员给很难看透的大地做扫描、做CT,不放过前方土层中任何一个潜在的危险。
[ 责任编辑:高佳欢 ]
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