地质复杂施工难度大 南京地铁向科学技术要安全

金陵人

南京地铁二号线西起位于绕城公路油坊桥以南的汪家村，向东经雨润路、水西门大街、汉中门大街、中山东路至马群，全长２５．３１１公里，共１９个站，其中除钟灵街站为地面车站、马群站为高架车站外，其余均为地下车站。２００５年１２月，地铁二号线（试验段）正式开工，计划２００９年年底建成通车，目前已完成投资近２４亿元，占概算总投资１０４．５亿的２３％，全线各车站及区间已全面进入施工高峰期。

　　地铁二号线贯穿东西，与南北向的南京地铁一号线成十字交叉。它的建成，对推进我市公交优先战略、构建城市公交网络、缓解市内交通压力等，都将发挥极大的促进作用。然而，地铁二号线横穿主城区，不仅地质条件复杂、施工难度大，还涉及到多种矛盾，地铁部门通过精选施工队伍，科学安排施工方案，并以积极态度应对矛盾，使地铁二号线主体工程顺利进行。
　　市地铁建设指挥部昨召开新闻通气会，相关负责人披露了工程进展的具体情况，并恳请市民理解和支持他们的工作，确保地铁二号线如期通车。

　　地铁二号线地质复杂施工难度大

　　中国工程院院士施仲衡在宁曾表示，南京地铁一号线建设难度大，修建一条１０多公里的地铁难度相当于修建一条５００多公里的铁路。市地铁建设指挥部相关负责人称，与地铁一号线相比，二号线的地质条件更为复杂，既要经过岩石层，又要经过软土层，施工难度更大，加上沿线部分地段的建筑和树木非常密集，导致施工场地也受到限制，这是其开工以来发生数起意外事故的原因之一。

　　河西软土层，隧道施工的大难题

　　据介绍，南京地铁二号线自西向东所经地段可分为四个地形地貌单元，汪家村至汉中门为长江江漫滩地貌单元，主要为淤泥质粉质粘土、粉砂、粉土、粉细砂、粉质粘土，上部２０米主要为淤泥质粉质粘土，其含水量高、压缩层厚度大，工程地质条件差，施工时易坍塌挤出。

　　地铁二号线沿线有占总长近一半线路经过河西地块，要在长约１２公里的软土地层中进行施工，是地铁施工的最大难点。

　　据专家介绍，河西地质呈欠固结状，地基松软，不仅是南京地铁二号线的施工难点，也是全国范围地铁施工遇到的一大难题。施工单位在软土地层施工时，要通过降水来进行基坑开挖，然而在对基坑进行降水时，又会使直径３００米范围内的水层受到影响，容易导致软土层移位，影响周边管线和建筑安全。在施工中，要寻找诸多控制因素的平衡点非常困难，这也是全国地铁隧道建设中的一大难题。

　　南京地铁一号线也有４．８公里的线路位于河西地块，为什么当时施工比较顺利呢？

　　市地铁建设指挥部相关负责人表示，地铁一号线建设时，河西正处在开发初期，地铁周边并没有大型建筑，施工不受场地限制，也不用担心周边土层会发生正常沉降，而地铁二号线沿线不仅高楼林立，而且交通流量很大，施工场地相对狭小，给地铁施工带来了困难。这是自地铁二号线开工以来，河西地块发生意外事故的重要原因之一。

　　城中软流塑地层，存有安全隐患

　　据介绍，汉中门至金鹰属五台山岗地，覆盖层仅为粉质粘土，厚度较小，但层位变化大，基岩面有五个凸起的沟，沟的地段为软流塑粉质粘土或淤泥质粉质粘土，强度低；而金鹰至明故宫为秦淮河古河道，覆盖层主要为填土、粉质粘土、粉细砂，上部２０米主要为淤泥质粉质粘土或砂性土，含水量高，其砂性土渗水性强，施工时易产生涌水帽顶、地面沉降等。

　　与其他路段相比，城中地段的施工条件更加复杂，这里不仅要穿越汉中路的岩石层，还要穿越新街口地块的软流塑地层，沿线建筑、管线和树木也非常密集。新街口沿线既有现代化的高层建筑，也有１９３４年建成至今的老建筑，建筑基础不一，质量参差不齐，沿线的建筑保护也是安全控制的重中之重。而地铁沿线的管线繁多，其中除１．２米主供水管从汉中门至明故宫紧挨着地铁沿线外，还有诸多管线年代久远，调查困难，管线自身存在较严重的渗漏现象，经事故组调查，管线渗漏与地铁施工的相互影响，对地铁工地构成了较大的风险威胁。

　　保护文物大树，施工条件受限

　　南京市民对大树有感情，相关部门对地铁施工时“保大树、保交通”的要求也非常高。在保证道路通畅，方便市民出行，保证少移树木，保护城市绿化的同时，也使得地铁施工场地相对狭小，仅能满足设备停摆的基本需要，隧道内３０平方米的作业面诸多工序必须交叉施工，加上隧道内空气、湿度、温度与地面存在很大差异，施工环境也相对恶劣。

　　和地铁一号线相比，二号线还存在不少新的难题，如要避开高楼大厦的桩基础，仅莫愁湖站至茶亭站的ＴＡ０７标段就有四处要进行拔桩；如沿线遭遇的文物遗迹多，从南京大屠杀遇难同胞纪念馆东侧的茶亭站、汉中门广场的汉中门站、江宁织造府南侧的大行宫站、西安门广场的逸仙桥站，到明故宫遗址附近的明故宫站、中山陵下马坊旁的孝陵卫站等都与文物保护有着密切的关系，保护文物的同时，也给车站建设带来很大的困难。

　　此外，地铁二号线城东地段要下穿岩石层，其中基坑和隧道必须采用爆破方法施工，而线路上方及周边存有一些违建和危房，施工时必须时刻控制好爆破参数与进度的关系，以免造成危房的倒塌和隧道的坍塌。

　　精选施工队伍确保工程质量

　　根据国家发改委、建设部等部门相关规定，２００５年市政府对南京地铁一号线工程的初步验收成立验收委员会。验收委员会由市各有关部门负责人以及来自北京、广州、南京的８位轨道交通方面的资深专家等组成。验收委员会认定，南京地铁一号线工程中７６家单位承建的２３５项工程质量均为“优良”。地铁部门表示，地铁二号线工程施工队伍中的中铁一局、中铁五局、中铁十三局、中铁十四局、中铁十五局等都参与过地铁一号线建设，不仅具备优良的施工资质，对在南京建设地铁也积累了一定的经验，这对确保地铁二号线的施工质量同样会起到积极保障作用。

　　工程院士为地铁安全“把关”

　　今年２月，由中国工程院院士钱七虎牵头，召集国内诸多地铁专家组成“南京地铁二号线风险控制课题组”，对地铁二号线施工中的种种复杂情况和风险源进行了全面梳理，并制定了各项针对性措施和应急预案，确保了地铁二号线主体施工顺利进行。

　　市地铁建设指挥部相关人士介绍，“南京地铁二号线风险控制课题组”由市地铁建设指挥部主要领导挂帅，目的是对所有施工风险进行梳理，并判别事故出现的概率及后果大小，每月定期发布风险控制要求和措施，然后针对具体情况拟定控制措施，要求设计、施工、监理单位和业主共同控制，做到每个风险源都有责任人，都有抢险预案。此外，南京地铁在邀请国际知名的意大利ＧＥＯＤＡＴＡ公司的技术专家和英国帝国理工大学的博士共同参与南京地铁风险测评控制的同时，还引进了在欧洲被广泛使用的地铁数据监控系统，这套系统对地铁基坑的变形、沉降等现象有自动监控功能。

　　市地铁建设指挥部相关负责人称，地铁二号线所有的设计程序、施工方案都经过了国家、省、市三级部门的审批，每个程序都经专家委员会评审、认定，并且在对施工单位招标时严格把关，选择资质最优良的队伍进行施工。在此基础中，他们还确定了地铁施工的五条原则：

　　一是建立一系列的安全规章制度，强化各级安全管理职责，明确各级安全管理的责任。

　　二是实施重要技术方案业主审批制，未经论证、审批的方案不得开工，并在安全措施上加大投入，进一步提升设计对安全的把关。

　　三是加强对地铁施工及周边建筑物监测，对管网的监测数据进行动态控制，建立动态数据控制网络。

　　四是严格实施风险源控制，加大对风险源的投入和控制力度；健全风险源管理制度，将地铁二号线所有的风险源进行梳理并制定相应的预案和措施，实施动态的安全管理检查；进一步明确业主、设计、监理、施工在安全管理方面的责任。

　　五是对发生事故的责任弄清查明，用行政和经济的措施追究相关责任人的责任；进一步提高对施工方在安全管理方面考核的比重，对于施工方造成的事故严肃查处。

　　目前，除集庆门大街站、马群站、茶亭—莫愁湖区间、孝陵卫—钟灵街区间外，其他各站施工较为顺利。

　　地铁建设离不开市民支持

　　市地铁建设指挥部负责人———

　　市地铁建设指挥部相关负责人表示，地铁二号线施工是我市的重点工程，他们有诚意和相关单位及个人积极协商，寻求化解矛盾的最佳方案，确保南京地铁二号线顺利通车，为城市交通和经济的发展早日发挥积极推动作用。该负责人表示，一方面，按照国家已批复的规划，南京共要建设１３条地铁线，从缓解城市交通压力的角度出发，加快南京地铁建设势在必行，并计划按照每年１０公里的速度进行建设，在这个背景下，南京地铁的建设资金非常紧缺，但地铁建设方对相关矛盾的解决是有诚意的，是负责任的，对由于地铁施工给居民造成的不便，地铁部门表示真挚的歉意，对相关方面造成的经济损失，地铁部门将根据相关法律、法规，快速、高效地理赔到位，确保居民利益不受损失；另一方面，地铁建设是一个系统工程，如工程建设不能顺利推进，将会对地铁沿线造成更为严重的安全隐患，届时不仅使地铁施工难度增加、成本增多，还可能给沿线居民的利益带来意想不到的损害，而且地铁延迟通车，对城市经济的发展也会带来难以估算的损失。

　　地铁部门表示，南京地铁是城市的名片，南京地铁一号线建设期间，他们也曾遇到过诸多的矛盾和困难，但得到了广大市民的充分理解与大力支持，得到了社会各界的普遍关怀与热情关爱，为地铁一号线的如期通车运营奠定了坚实的基础。地铁一号线在全国范围内建设成本最低、用工人数最少、票价最低廉的情况下顺利运营后，客流量稳步提升，对城市交通和经济的发展发挥着积极的推动作用。而地铁二号线开通后，会使地铁对城市发展的作用更加显著，所以地铁建设指挥部也恳请广大市民对地铁二号线建设同样充分理解和大力支持，本着积极、诚恳、务实的态度，以大局为重，通过协商，达成共识，为南京地铁二号线如期通车运营作出贡献。

　　科学安排施工方案合理采用施工工艺

　　市地铁建设指挥部相关负责人表示，针对地铁二号线地质条件复杂，施工难度大的特点，施工单位通过科学调研，合理安排施工方案，确保了主体工程的顺利进行。

　　据了解，南京地铁二号线汪家村至汉中门站区间、新街口站至苜蓿园站区间均在软土地层，施工单位在进行科学比选后认为，盾构法施工安全度高，对控制地面沉降有利，比较适合在软土地层施工，所以上述地段最终选定用盾构法施工。此前，南京地铁一号线软土地层已成功采用盾构施工的方式，穿越了秦淮河、玄武湖隧道、龙蟠路隧道、明城墙等特殊地段，为二号线盾构施工积累了一定经验。

　　汉中门站至新街口站区间穿越地层上部为粉质粘土，下部为粉砂岩、砂岩，由于地层上软下硬，如需用复合盾构法施工，需要增加大量投资，所以该线路最终采用矿山法施工。此外，根据工程设计，该区段内还设有存车线，但考虑到大跨断面施工时沉降难以控制，后将存车线设于新街口站西段，并改用明挖法施工。据地铁专家介绍，矿山法施工时如合理采用分部开挖，并辅助于格栅支撑，大管棚小导管注浆，及时封闭掌子面，是能控制地面沉降，保证施工安全的。

　　据介绍，二号线全线共１９个站，一个高架站，一个地面站，其余１７个站均为地下站。上海路站、新街口站为了保证施工期间道路畅通，将原来的明挖法施工改为铺盖法施工，为此施工难度加大，对安全控制、工期保证带来难度，并增加了巨额工程造价。

　　其余１５个站虽采用明挖法施工，但根据地质条件和周边环境条件，地下站因地制宜采用了多种围护形式，其中包括连续墙、ＳＭＷ法、咬合桩、钻孔灌注桩、人工挖孔桩等。由于连续墙刚度较大，对控制水平位移较好，因此基坑较深，地质条件差、周边控制要求较高的车站，如元通站、逸仙桥站、明故宫站、茶亭站、集庆门站均选用了连续墙围护；ＳＭＷ和咬合桩属新工艺，具有施工速度快，造价低，防水效果好，适合于浅基坑，周边环境控制要求低的车站，如中和村站、向兴路站均采用ＳＭＷ围护，而所街站则采用咬合桩围护。其中ＳＭＷ工法在地铁一号线珠江路站施工中第一次使用，并取得了较好的工效，该工法获得北京科技进步奖。

　　彻查全线风险源头六大节点集中控制

　　市地铁建设指挥部相关负责人介绍，地铁部门定期会对地铁二号线所有施工风险进行梳理，并判别风险出现的事故概率及后果大小，然后针对具体情况拟定控制措施，要求设计、施工、监理单位和业主共同控制，做到每个风险源都有责任人，都有抢险预案。

　　全线范围内的六大施工难点，地铁部门都出台了相应的风险控制措施：

　　１．中和村站北风道邻近自来水主水管和大型电缆。为防止水管因地面沉降发生爆裂，施工单位根据专家意见采取了加长ＳＭＷ围护桩、提高水泥含量、增加型钢密度、控制降水等措施；

　　２．元通站要横穿地铁一号线轨行区，为了减少一号线和二号线车站沉降差异，确保一号线行车的安全，在一号线两侧进行了基坑加固，并在新老结构之间设有变形缝，禁止在两车站节点处降水；

　　３．集庆门站是二号线和六号线的换乘站，两站并一，基坑长３００多米，宽５０多米，是长大基坑，变形控制难，施工时要重点控制好承压水降水，设计中首层采用了钢筋混凝土支撑，增加支撑刚度；

　　４．汉中门站至新街口站区间施工及对周边管线、金鹰过街通道存在一定风险，施工中要求施工单位加强监测，根据监测数据，及时调整支护参数；

　　５．新街口站施工对一号线行车安全、周边管线建筑物的安全，钢边桥的安全都有一定的安全隐患，为此设计中加大了围护结构的刚度，在一号两侧基坑进行了基坑加固，施工期间要求施工单位加强监测，加强对钢边桥的维护和安全检查；

　　６．为确保城东矿山法隧道施工的安全，设计中要求施工单位控制爆破，短进尺，超前支护，加强监测，根据地质的变化、监测数据及时调整支护参数。