中新网山东新闻12月10日电(周艺伟)济南以“泉城”著称，是中国唯一一座地铁建设和泉水保护并存的城市。其主城区南高北低、东西狭长，地层结构复杂，富含高水压地下水，有超高强度灰岩，地质软硬不均，千佛山断裂带与无影山凸起更添复杂变数。

　　济南这种特殊地质条件，让地铁建设面临泉水保护、穿越断裂带、下穿采空区、超大规模孤石群、黄河滩淤等一系列世界级地质工程施工难题。

　　地铁建设如何做到“与泉水共生”？在黄河滩淤里怎样建车站？近日，记者走进济南轨道交通7号线数智指挥中心寻找答案。

　　保泉为先：技术创新守护泉脉

　　自1988年萌生地铁修建构想，济南便开启漫漫保泉探索征程，十余次邀请院士及国内外专家开展保泉专题研究论证。其间，地铁规划屡经搁置。基于“泉城”地质情况，济南创新性提出“绕避升抬”泉水保护设计理念，将地铁线路绕开泉水敏感区、避开地下含水层、升抬地下线路埋深，消除轨道交通建设对泉水的影响。

　　从构想到落地，济南探索地铁建设与泉水共生，历时30余载。如今，济南地铁网络渐趋完善，已建、在建及规划建设的地铁线路达9条。其中，3号线二期不久前刚刚开通运营，在建的5条地铁线路工程项目预计3年内陆续完工。

　　泉水保护不仅依靠前期缜密的规划与论证，更离不开先进设备与工艺的有力支撑。

　　据济南轨道交通集团建设投资公司7号线项目管理部经理杜乐乐介绍，抽灌一体化智能回灌设备由降水井、沉淀水箱、水处理装置和回灌井组成，是济南为保护地下水而首创的关键利器。目前，在济南地铁建设中，该设备能使提升地下水回灌率达80%以上，真正实现了“水从哪里来，再回到哪里去”。

　　此外，在横穿泉水径流核心区域地铁线路的建设中，济南创新性采用地铁车站导流技术，有机整合汇水系统、地下水补偿径流系统和排水系统，实现车站上下游地下水连通，让车站周边地下水流场基本恢复至建设前状态。

　　穿山跨河：硬岩滩淤“拦路”

　　攻克“地铁与泉水共生”问题后，济南地铁修建又遇硬岩、滩淤“拦路”。

　　济南轨道交通7号线作为中国首条上跨黄河的地铁线路，采用公轨合建的集约化建设形式，上层公路桥下层地铁轨，是黄河上跨径最大、钢桥总长度最长的公轨分层合建桥梁。

　　从南到北，7号线“穿山跨河”，沿途经过9种不同地层，3条断裂，9条河流，并4次穿越铁路、4次穿越地铁。复杂地质与多风险源交织，增加了建设风险和难度。

　　“从凤凰南路站到历下广场站为硬岩地层，岩石强度极高，盖子山和转山的岩石强度达166MPa。”杜乐乐称，为此，施工团队创新使用土压/TBM双模盾构机，兼具两种掘进模式，攻克单一模式盾构机在极端硬岩地层掘进效率低、TBM无法在复合地层掘进的技术性难题。

　　杜乐乐介绍说，该双模盾构机最大掘进速度可达每分钟80毫米，总功率高达1400千瓦，是中国国内同直径最大功率盾构机，它的应用提高了盾构机施工效率和掘进速度，开启济南造双模盾构机2.0时代。

　　而7号线的黄河北段，地层以粉土、粉质黏土为主，局部为细沙、粉沙、淤泥质土等软弱土质地层，地基脆弱易发生变形和沉降，给盾构施工和基坑开挖带来较大风险。为解决此问题，施工团队采用三轴搅拌桩对地连墙两侧槽壁进行加固处理及端头井中板逆作方案，确保地连墙成槽质量及基坑开挖过程风险可控。

　　数智赋能：精准支撑地铁建设

　　随着轨道交通的发展，对水文地质勘测也提出了更高要求，济南城区四维地质环境可视化信息系统平台应运而生。

　　据济南轨道交通集团总经理助理、大数据部部长李罡介绍，该系统融入济南近60年来的泉水水文情况及前期勘测的300万组数据，刻画出济南主城区近2000平方公里的四维地质环境模型，为摸清泉脉分布特征、实现地铁建设与泉水保护共荣共生提供了数字化支撑。

　　为进一步提升盾构机智能化水平，济南轨道交通集团携手山东大学、山东轨道交通设计院等单位，共同研发出中国首个“五官一脑”高端智能盾构机，包含地质预报、地层特征感知、气体环境监测、滚刀实时监测、同步注浆检测与辅助决策支撑等六套智能装备系统，成功实现盾构机施工从“盲开”到“导航”的转变，进一步提升施工精准度与安全性。(完)