世界首條穿越地下泉水的地鐵山東濟南軌道交通R1號線全線“洞通”

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近日，世界首條穿越地下泉水的地鐵山東濟南軌道交通R1號線全線“洞通”。R1號線作為濟南市第一條地鐵，也是被“天下第一泉”美譽的趵突泉所環繞的地鐵，僅一個演馬莊站車站，工程全周期回灌量即達一個大明湖，為全世界首屈一指。在如此豐沛而清澈的地下泉水中建地鐵，如何保證不攪擾泉水？都用了哪些新技術？

趵突泉 ?

“回灌”保線下百億噸泉水儲量

R1號線，是縱貫濟南市西部城區的一條南北向地鐵線路，設計總長26.4公里，2015年開建。受地形條件限制，R1號線必須途經濟西的趵突泉泉水群。勘探表明，這片地域水量豐沛，錯落不一，儲存量超100億噸。

“建設伊始，濟南軌道交集團便牢固樹立了封閉降水與原位回灌的理念。”中鐵十四局R1號線項目總工程師張德文說，早在2014年6月，濟南軌道交集團聯合上海交通大學，山東省地礦勘察研究院、山東大學，共同對“濟南地鐵富水地層基坑降水與回灌保泉關鍵技術應用研究”課題立項。

“國內外研究顯示，原位回灌關鍵技術含理論、設計和施工三個方面，而基坑工程原位回灌研究尚屬空白。”課題組負責人說。

首建室內回灌模型試驗平臺

深基坑原位回灌一體化智能控制系統

“對R1號線來說，基坑穩定、環境安全和泉水保護，是工程面對的核心問題。”課題組成員介紹，針對這三個問題，課題著力進行了三項關鍵技術攻關，即“基坑降水與回灌機理、回灌適宜性分區與分級的設計方法和基坑降水與回灌一體化系統設計與施工技術”。

經文獻調研，課題組發現，國內外這一工程領域室內實驗研究相對較少，更因為回灌研究的尺寸效應較強，缺乏相應的室內回灌試驗儀器設備平臺。

為細致的分析理論規律，課題組除進行數值計算與理論分析外，專門設計制造了室內回灌模型試驗平臺，模擬單井回灌條件下的承壓水及潛水回灌實驗。

歷經兩年多的反復實驗論證，2016年10月，“濟南地鐵富水地層基坑降水與回灌保泉關鍵技術應用研究”課題順利結題。

抽取出的泉水完璧歸趙

為施工方便，在課題組的幫助下，中鐵十四局項目部參與設計了抽灌一體化裝置。“裝置由降水井、抽水泵、沉淀池、過濾器、壓力罐、回灌泵、止水閥、壓力表、流量計、回灌井構成。”張德文說，操作時，使用電控話系統用于遠程控制壓力和流量，十分方便。

如何確保回灌的泉水無污染？

“抽灌一體化裝置選用最優質的成井材料，給無縫井管加雙層纏絲過濾器，最大力度避免小顆粒的堵塞，將抽出的水保持在專門的沉淀池內，再經過濾器凈化后回灌。”張德文說，只有達標的水才能進入回灌流程。

“如此大量的抽水，并長期保持100%凈水成功的案例，在日本乃至世界都很少見。”日本大阪地域地盤環境研究所所長、國際土力學與巖土工程學會會員、上海市建設和交通委員會科學技術委員會海外專家橋本正這樣評價。

（原標題：這條地鐵穿過了趵突泉，世界首條泉下地鐵在中國誕生！）