地铁对地质的影响1

■广州地质状况虽然很复杂，但地铁施工建设已经摸索出一套比较成熟的经验。（资料图片）

广州地铁总公司副总接受本报专访，自创盾构法破解地质难题

专题统筹新快报记者 张英姿

专题执行新快报记者 徐静

广州地质如此复杂，对于正在大举修建的地铁网会有怎样的影响？地铁建设和运行安全不安全？对此，广州地铁总公司副总经理陈韶章接受本报专访时坦言：“广州不适合修建地铁的担心由来已久，1962年针对广州的第一份地质勘探报告就下过这个结论，广州地质不适合建造地铁。”但他同时表示，十多年来，广州地铁已摸索出一套比较成熟的经验和应对措施，市民不必担忧。

历史

地质难题推迟地铁诞生

陈总告诉记者，从广州城市轨道交通线网规划历程来看，1962年，广州就有了第一份地质勘探报告。报告上也已经指出，广州地质条件表现在地形地貌起伏多变，地层岩性复杂多样的独特特征。三大地质难题广州全部都有：一是广州发育了多条断裂，地铁线路经过的有广三断裂、广从断裂、瘦狗岭断裂等十多条。断裂带最大的问题是岩体破碎，相对周边完整的基岩属于软弱夹层，在隧道施工时容易造成涌水、突水等工程事故；二是花岗岩、混合花岗岩残积层多。当遇水浸泡时，该土层会迅速软化以及崩解、流淌，会造成涌水等事故；三是西北部存在大量的石灰岩和溶洞。这些地方涌水量很大，险情发生时止水、堵水等都极难进行。

与北京、上海、西安等地层相对单一的城市比较起来，广州地铁建设、设计施工难度亦更高。1965年，广州成立地下电车工程建设指挥部，筹资1300万元上项目，这在当时是个巨大的工程。

“当时规划的一号线地铁是南北走向，把中心区域连接起来。但是由于当时的经济和技术问题，只挖了3米宽，2.85米高，8公里长的一条隧道就报废了。”陈总说，当时运用的是传统的“矿山法”，刚修到“体育馆”，就出了问题，地下开裂了。与此同时，规划中的科学馆的另一条支线也碰到了同样的问题，均无法继续施工。由于当时的技术有限，也不敢通过改线等方式继续修建。此时，广州修建地铁的想法只能搁浅。

大量地质报告是修建地铁前的首要工程，大规模的地铁工程建设带来了大规模的岩土工程勘察工作。据了解，针对广州地铁岩土工程勘察工作覆盖了广州各区，至今已积累上万个钻孔资料。

“从一号线到现在正在修建的五、六号线，我们首要做的就是对地铁线路的合理埋深研究与工法研究，这些工作主要是看是否有稳定的地层。在

这个上面，我们需要花费一年多时间。只有此报告通过了，我们才能开展下面的施工方案等。”陈总表示。

有了地质勘察做铺垫，从上世纪60年代到90年代，广州一直希望能找到一条克服地质条件的出路。专家们试过把桩机埋深，但由于广州地质的不均匀，这一办法根本无法避开断裂带。更找不出如北京、上海、西安这些地方所拥有的“均匀地层“。之后一直到上世纪90年代初，广州地铁都没能找到适合本地地貌的典型通用工法。

对策

地铁一号线尝试盾构法

“建设一号线时，我们大部分运用的是明挖法，车站的埋深在14－17米。而当时的隧道区间也多用明挖法和矿山法。”陈总说，上世纪90年代初，盾构法兴起，而由于刚刚起步，广州地铁只能尝试着用盾构法。只是在经过老城区的地方，由于房屋基础差，恐会导致房屋的下沉，没有使用明挖或是矿山法。我们开始在一号线的标准断面层上使用盾构法。如黄沙至陈家祠、公元前至烈士陵园站，效果都不错。

1997年10月，广州地铁一号线采用的3台盾构机在广州复合地层中成功修建了8.8公里（单线距离）的地铁隧道，结束了当时能否在广州市区复合地层中使用盾构法修建地铁隧道的争论，使盾构法在广州的应用得以确立。

但是，在当时，专家们还没有找到一条适合广州这样复杂地质条件下的通用工法。“我们只能具体问题具体分析。但是，在二号线遇到断裂带时，我们大胆地提出，运用复合地层盾构法，并取得了突破性的成功。”广州由于地质条件复杂，地铁在施工中遇到了众多难题，如穿越溶洞、穿越高强度花岗岩、穿越珠江等，在施工过程中积累了大量的盾构施工经验。而复合地层盾构法的大胆运用，让广州地铁建设取得了突破性的进展，对于穿越复杂地层有了“良药”。

据悉，1999年以后，广州地铁二号线、三号线、四号线大量采用盾构技术修建地铁隧道。如今，在广州已开通的地铁线路中，使用盾构法修建的隧道约75.3单线公里。

经验

地面下沉时会停工保护

陈总告诉记者，广州地铁二号线的地质条件极为复杂，地铁工程建设难度大。如公元前站、晓港站等，使用明挖或者暗挖，既有可能对现有房屋有影响，也容易因地下水流失而导致地面下沉开裂等问题。

“我们针对复合地层盾构施工和地质单一软土地层中盾构施工的差异，在盾构机的适应性上下功夫，明确提出富水复合地层开挖面稳定的控制方法和开挖花岗岩、红层、变质岩的破岩机理，提出改进刀具结构和布局等。”由于对盾构技术的创新和改造，

找到了适用于广州地区复合地层的盾构机选型，首次以盾构工法成功穿越珠江，成功穿越广州火车站正常运营的车站股道群，以及客村立交桥桩基础等复杂地段。

一号线经过的多是老城区，房屋密集。大量陈旧的房屋就在地铁沿线上。当年是如何解决的呢？陈韶章副总说，由于房屋的基础差，地铁对房屋本身进行“加固”，碰到危房等还会重新修建。并建立了房屋、高架的评估监测。“当时许多沿线建筑都进行了全过程的监测，在施工前就开始进行鉴定。一旦发现开裂或是下沉我们都会及时应对，停工对它们进行保护。这已经成为一条政策运用到后来的所有线路的施工中。”陈总也表示，对于施工过程中的动态监测还在不断完善中，动态监测评估保护施工沿线的建筑是地铁施工的前提保证。对于目前施工中时有发生的开裂等问题，陈总坦诚地说：“这的确时有发生，我们必须承认。出现这一问题，一是客观上广州的地质条件非常复杂，面临的风险也更大，二是各种施工工法技术的应用上还需进一步提高。盾构技术的精良是确保安全的重要因素之一。但是，有一点是非常明确的，我们会千方百计的保证市民人身财产的安全，并做好周边建筑物的保护工作。这是我们修建地铁的大前提。”

广州地陷大事记

●2007年6月26日花都赤坭镇剑岭村的地面塌陷，塌陷有两处，一处位于村内，一处在村北边龙眼园中。塌陷坑为近圆形，直径1至3米之间。造成多家住户被迫迁出。

●2007年7月18日两天大雨过后，大学城华南师范大学旁西三路的绿化带内突然塌陷，形成五米多深的大坑。

●2004年9月5日位于地铁三号线下滘站以南的隧道工地突然出现小规模塌方险情。经过初步分析，此次事故是由于该处地层比较复杂，地铁隧道施工的推进速度比较慢，同时由于这里处在江边，江水不断退潮将该处泥沙掏空，才导致了塌方的发生。

●2004年5月31日华南快速干线第三期工程测施工地附近马路发生地陷，地陷处位于白云区石井镇鸦村治安联防队旁边近100米，地陷处有一个长30米，深2米的凹形大坑。

●2004年5月22日海珠区南洲路西滘村进贤大街与一建筑工地接壤处的水泥巷道严重下陷。大面积的路面下沉导致建筑工地的围基、墙体塌方，更严重的是还导致接壤处的一栋粉红色工业楼房墙体断裂、微倾，进贤大街四、六、八巷内的住宅楼地基、墙体也受影响，多处出现裂缝。

■名词解释

盾构法：采用盾构掘进机进行开挖，钢筋混凝土管片作为衬砌支护的隧道暗挖施工法。