北京市勘察設(shè)計(jì)研究院技術(shù)人員正在玉淵潭湖面上鉆探取樣。

    4月的北京，中華世紀(jì)壇旁的玉淵潭公園因?yàn)闄鸦ǖ木`放而愈加爛漫，三兩葉輕舟于湖心蕩漾，盎然春意中攜著幾許怡然。而在湖底，20米深處，一條300米長的水下地鐵隧道將破土動工。

    東倚釣魚臺國賓館，西望中央電視塔，北接海軍醫(yī)院，南臨軍事博物館，玉淵潭公園的位置“得天獨(dú)厚”。將從公園東湖下穿過的九號線將成為北京第一條穿湖的地鐵線路，它南起郭公莊與房山區(qū)線銜接，北至白石橋與四號線搭連，沿途與12條軌道交通線路交叉，將連通城市西北和西南片區(qū)，形成南北向快速軌道交通走廊，改變北京西南沒有地鐵的歷史，對于解決城市交通問題、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要意義。

    難度究竟有多大？

    淤塞古河道變身攔路虎

    玉淵潭東湖，雖然深處不過三四米，面積不過0.21平方公里，但是根據(jù)北京市勘察設(shè)計(jì)研究院前期的地質(zhì)調(diào)查表明，這里的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地層狀況并不穩(wěn)定。

    據(jù)《金史·河渠志》記載，為使各方貨物順利到達(dá)京師，大定十二年(1172年)，在原金口河道的基礎(chǔ)上開始了金口河的開鑿。后由于水流湍急、侵蝕河岸、無法行舟，十三年后便進(jìn)行了填埋，元、明兩代又經(jīng)過了幾次重挖，直至明中后期隨著街道的發(fā)展而逐漸淤塞廢棄。

    玉淵潭公園就在這個(gè)古河道上面。在北京，像金口河這樣的古河道并不算少，歷代的沖刷，使北京南北方向的地層多礫石，而且地下水位相對較低。地鐵九號線經(jīng)過的區(qū)域就是這樣的地層——隧道圍巖沉積時(shí)間短，成巖作用差，粘土層工程性質(zhì)相對較差。玉淵潭公園的這種地質(zhì)特征尤為明顯，瓷器殘片、淤泥，還有隨機(jī)分布的大塊兒礫石，地層復(fù)雜而不穩(wěn)定。雖然相似地層在廣州地鐵施工中遇到過，但礫石直徑也很少超過65厘米，而在玉淵潭公園，這樣的礫石卻并不少見。

    泛濫、改道、淤塞、填埋，自然和人為因素的交互作用使得玉淵潭公園的巖層像一塊兒嵌著骨頭的肉，有的地方硬，有的地方軟，有的地方肉包著骨頭，有的地方骨頭壓著肉，這樣的肉很容易弄壞刀口，這樣的地層對施工設(shè)備也是一個(gè)考驗(yàn)。

    湖底作業(yè)，畢竟與陸地不同，上面是一泓水，水壓、滲透性都要考慮。2007年初，北京市勘察設(shè)計(jì)研究院在湖面隧道設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以外布設(shè)了12個(gè)鉆孔進(jìn)行了水上鉆探，“東湖湖底的第一層粘性土是天然形成，滲透性差；第二層粘性土上部托有地下水，巖層的固結(jié)能力差，塌方和流沙都有可能發(fā)生。”負(fù)責(zé)勘察的李工程師說。

    “為什么非過玉淵潭？”有人提出了疑問。
 

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    為什么要穿湖？

    下穿玉淵潭貫通京城南北

    地鐵九號線與玉淵潭公園的淵源最早可以追溯到二十幾年前的軌道交通網(wǎng)。從上世紀(jì)50年代后期，北京就開始考慮地鐵規(guī)劃與建設(shè)問題，1981年，軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃作為專項(xiàng)規(guī)劃正式納入城市總體規(guī)劃。1992年、1999年、2002年，軌道交通線網(wǎng)雖然進(jìn)行過三次大的優(yōu)化調(diào)整，但九號線作為城市西部南北向軌道交通干線的地位卻一直未改。

    作為城市西部南北向軌道交通干線，九號線將沿線經(jīng)過幾個(gè)大型客流集散點(diǎn)，包括北京西站、六里橋客運(yùn)交通樞紐、蓮花池長途汽車客運(yùn)站以及白石橋。建成后，它將可以分別與東西向的一號線與南北向的四號線交叉換乘，通過九號線可以使沿線的客流分別向各主要方向分散，加強(qiáng)沿線區(qū)域與其他中心市區(qū)間的交通聯(lián)系。九號線、四號線，兩條南北向的線在白石橋交匯，用一條線把北京西站和白石橋連接起來，在綜合考慮了工程造價(jià)、客流、地鐵車站間距等因素后，兩點(diǎn)之間最終選擇了直線，而玉淵潭公園剛好橫鋪在這條直線上。

    “如果線路貼著玉淵潭公園繞行，地下管線復(fù)雜，周圍都是國家重要部門，施工不好操作，如果避開玉淵潭公園，就要繞到西三環(huán)上，穿過很多地塊和現(xiàn)狀建筑群，工程造價(jià)太高，線路走向也不合理。”北京西站到白石橋段的設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人毛總工程師解釋說。

    穿湖工程怎么實(shí)施？

    盾構(gòu)施工實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新

    數(shù)次地質(zhì)勘察報(bào)告結(jié)論擺在九號線參建單位面前，這樣的地層不僅是負(fù)責(zé)此處施工的北京城建集團(tuán)第一次遇到，對于整個(gè)北京地鐵系統(tǒng)也是第一次。

    明挖？適合場地開闊，地面障礙少的區(qū)域。暗挖？由礦山法演變而成，這樣易塌方的地層，風(fēng)險(xiǎn)太大。盾構(gòu)？一種使用機(jī)械暗挖隧道的新型施工方法，具有進(jìn)度快、作業(yè)安全、防水性能好、地表沉降小等優(yōu)點(diǎn)，近幾年在北京地鐵建設(shè)中取得了很好的效果。

    斜穿玉淵潭公園，在九號線全線建設(shè)中公認(rèn)難度最大，盾構(gòu)法能用，但能不能成功，在歷次專家會上都是一個(gè)焦點(diǎn)。地層中分布著大量直徑超過65厘米的礫石，而目前我國所使用的盾構(gòu)機(jī)僅適用于直徑30到35厘米的礫石。盾構(gòu)設(shè)備能不能把這樣的礫石排出？分歧，辯難，一組組的假設(shè)，一次次的推測。

    經(jīng)過來自地堪部門、設(shè)計(jì)院、施工隊(duì)等多家單位專家的多次論證評審，專家組明確了意見——可以施工。

    東湖南面永定河引水渠的底部在地下7米，東湖下多少米才能動土？北京城建設(shè)計(jì)院的汪工程師告訴我們：“考慮到避免對地下水徑流產(chǎn)生影響，環(huán)境影響報(bào)告書要求整個(gè)縱斷面再下降不小于3米，平衡各方面的要素后，我們在原方案基礎(chǔ)上又下降了5米，確定為湖底20米。”

    同時(shí)，針對玉淵潭底下的地質(zhì)狀況，施工單位也采取了相應(yīng)措施。“有參建各方支持及眾多資深專家指導(dǎo)，我們正在改進(jìn)設(shè)備和方案，如果到時(shí)大粒徑的礫石排不出來，會考慮時(shí)機(jī)開倉爆破礫石，確保盾構(gòu)連續(xù)、平穩(wěn)進(jìn)行推進(jìn)”，北京城建集團(tuán)工程總承包二部負(fù)責(zé)人李總工程師說。對于將來的施工，他們已經(jīng)完成了大量準(zhǔn)備工作。

    “九號線施工對于北京地鐵建設(shè)將是個(gè)很好的借鑒。”北京城建集團(tuán)負(fù)責(zé)人說，“只要施工得當(dāng)，穿越東湖將會是一項(xiàng)平穩(wěn)的工程。”多年以來，北京城建集團(tuán)已成功實(shí)施過穿越停機(jī)坪、穿越高層建筑等工程，積累了大量施工信息和應(yīng)對突發(fā)事件的經(jīng)驗(yàn)。

    3月9日上午，與九號線地層相似的北京地鐵四號線14標(biāo)段的學(xué)院南路站到白石橋站盾構(gòu)區(qū)間已經(jīng)勝利貫通，并創(chuàng)下了在全斷面砂卵石地層中盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)1100米的世界新紀(jì)錄。不久，玉淵潭公園南側(cè)與軍事博物館北側(cè)之間的綠化帶的空地上，一個(gè)近26米深的盾構(gòu)工作井將被挖掘，盾構(gòu)機(jī)將由此進(jìn)入玉淵潭公園，經(jīng)永定河引水渠斜穿東湖后向白碓子推進(jìn)。

    北京地鐵發(fā)展史

    1969年，全長23.6公里的地鐵一期工程建成通車，結(jié)束了中國沒有地鐵的歷史。

    從1987年的40公里到2003年的114公里，十三號線、八通線逐漸開啟了北京的軌道交通時(shí)代。隨著奧運(yùn)會的臨近，北京地鐵的里程數(shù)還在繼續(xù)被刷新，根據(jù)規(guī)劃，從2007年開始到2015年，將陸續(xù)開工建設(shè)11條332公里的軌道交通，形成“三環(huán)、四橫、五縱、七放射”的軌道交通網(wǎng)。屆時(shí)，全市19條線路將全部實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行乘客坐地鐵只需要買一張票，就能多次換乘，軌道交通運(yùn)營線路日客運(yùn)量，預(yù)計(jì)也將由目前的186萬人次，提高到888萬人次。