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穿越近300个大小不一的溶洞 4号线如何做到“既要地铁畅通,又要泉水叮咚”

舜网-济南时报

2025-09-01 10:17:36

穿越近300个大小不一的溶洞 4号线如何做到“既要地铁畅通,又要泉水叮咚”

8月31日,济南地铁4号线空载试运行。新华社发

  泉水是济南的城市灵魂和文化象征,千百年来,济南依泉而生、因泉而兴。在泉城修建地铁,是一项世界级的工程挑战。其中,济南轨道交通4号线面临着泉水保护与工程建设的双重挑战,施工难度极大。

  如何在地下纵横的岩溶区穿行,同时保障泉水万无一失?济南轨道交通4号线参建人员以一系列创新技术和匠心工艺,完成了历时四年多的攻坚之路。

  【最浅车站】

  背后的保泉决心

  济南轨道交通4号线在规划、设计、施工全周期中始终将泉水保护置于首位。

  4号线泉城公园站(以下均为工程名)位于趵突泉正南方,常规地铁站建设深度在20米至30米,基于特殊地质条件,为减少对地下水移运的影响,经多轮专家论证,泉城公园站最终采用浅埋设计方案,站体埋深较常规地下车站抬升约6米,是全线埋深最浅的车站,也是济南首座半地下地铁站。

  生态环境保护是泉城公园站施工过程中最鲜明的特点。为保障地下水系连通性,施工团队在车站两侧及基坑底部同步构建导流通道系统,确保主体结构完成后仍能维持区域地下水自然循环。

  项目团队联合山东大学成立专项科研组,通过多轮专家论证,成功研发富水地层新型环保材料,有效避免施工对地下环境的影响,获得国家发明专利,为未来城市地下空间建设提供了可复制的环保技术方案。

  【国内首例】

  成功穿越泉域岩溶区线路

  中铁十四局承建的泉城公园站至千佛山站区间是济南轨道交通4号线穿越溶洞最多的区间,区间夹杂近300个大小不一的溶洞,溶洞见洞率达69.72%,最大溶洞高度近22.4米,洞跨约38米,施工环境犹如大型“蜂巢”。

  为顺利攻克岩溶区施工难题,济南轨道交通集团与建设单位中铁十四局集团成立攻坚小组,依托超前地质预报技术及智慧化管理平台,对隧道前方地层进行全方位、多频次扫描,详细探明区间内溶洞地质情况,并对盾构设备进行针对性设计,升级改造刀盘、螺旋输送机、同步注浆系统等关键部件,采取多项创新措施,有效控制地面沉降,成功攻克岩溶地层隧道掘进技术难题。

  泉城公园至千佛山区间盾构施工,在国内首次实现地铁盾构施工穿越泉域岩溶区,为复杂地质条件下的轨道交通建设提供了重要技术参考。

  【山东首个】

  超浅埋全暗挖地铁车站

  济南轨道交通4号线奥体中心站位于CBD核心区,可换乘3号线,其顶部距经十路仅3.8米,是山东省首个超浅埋全暗挖地铁车站,也是省内首次采用平顶结构“逆向建造”工艺。

  在该车站施工中,需应对7种复杂地质条件,其中中风化石灰岩占比70%,硬度达普通混凝土的3倍。此外,还需确保既有3号线运营安全,周边密布通信、电力、雨水等市政管线,施工精度要求极高。

  为破解这些难题,项目团队通过精细化作业避免扰动既有线路,改良小型机械设备并优化工法组合破解高硬岩开挖难题,同时科学排布工序,在高峰期实现30余道工序交叉作业、20余个作业面同步推进,最终有效节约工期,这些创新实践为超浅埋暗挖车站建设积累了宝贵经验。

  作为串联城市发展战略的主轴线,4号线不仅将在解决城区内部客流集散、缓解交通压力,特别是经十路交通压力,加强城市东西向联系等方面发挥重要作用,更通过设置泉城公园站、千佛山站等特色文化站,构建起“轨道上的文化长廊”。