兰州地铁1号线五里铺车站 预计六月底完工

红砂岩地质、管线改迁、征地拆迁是目前兰州地铁建设面临的三大难题，受其影响，兰州城轨建设部分标段施工进度缓慢。其中，世界性难题红砂岩地质的出现，让五里铺站、五里铺至兰州大学区间等项目施工遇到了少有的挑战。

据了解，在兰州市地层下广泛分布着红砂岩，从而形成了西北地区少有的红砂岩地质，由于该地质会随风化程度、干湿循环等发生显著变化，因此在基坑施工中易出现地表沉降、涌沙涌水，在隧道盾构施工中易出现刀盘卡死、刀具磨损严重等情况。目前，兰州市轨道交通1号线一期工程已进入全面攻坚阶段，而红砂岩地质却仍然影响着整体施工进度。

高风险 红砂岩下的地铁施工惊现波澜

1号线一期工程多个车站及区间需在红砂岩底层下施工，其中、五里铺站、五里铺至兰州大学区间、兰州大学站、兰州大学至东方红广场区间、东方红广场站为受红砂岩底层影响最为严重的车站和区间。2015年7月，在五里铺车站深基坑施工现场，未受地下水浸泡的红砂岩地层首次露出了它坚硬的外表，中铁港航局项目部的工程师们排名前列次面露难色。经过项目部化验室取样后化验后发现，该地层红砂岩硬度与花岗岩相当。“这么高的硬度，以普通深基坑的施工方法肯定不行。”工程师盛其林说。随后，项目部立即改变施工方法，采取先碎后挖的施工工艺，并加大在机械设备和专业人员方面的投入。随着一寸寸硬如岩石的红砂岩被清理出基坑，工程师们的眉头逐渐舒展。

基坑深度每日又有了新的进度，这让大家一扫之前碰壁的“雾霾”，但随着深度的加大，新的问题又来了。“红砂岩层下遇水，所有现场人员及设备后退至安全区域，砼喷队参照应急方案，向基坑侧墙注浆，应急人员进场，对底层下富水区域进行抽水作业。”夏季黄昏时分，燥热的气温混合着险情预警使现场每一名参建人员神经紧绷。“侧墙外地层稳定。”“围挡外底层稳定。”“红砂岩地层下富水区域水位正在下降。”一条条回馈信息让现场应急指挥员压力稍减，20分钟后，安全风险被工程师们逐一排除。“兰州的红砂岩层遇水易融化、易膨胀、流塑性强，大型机械垂直作业风险高，作业流程应该是先放坡作业，再进行注浆作业对涌水点进行封堵，最后土方开挖。”险情后，工程师们开始了对施工方案的调整，经过一夜的商讨，新的施工方案终于确定。

受特殊地质等因素影响工期滞后5个月

五里铺1号线车站为地下三层车站，埋深约26米，车站深度范围内有近14米的红砂岩，在开挖过程中，基坑侧壁出现了不同程度的涌水涌沙；另外基坑东端头未封闭，大量水流入基坑，在水的作用下，红砂岩迅速软化崩解，形成流沙，给基坑开挖带来了极大的困难，同时又对基坑安全带来了极大的风险。盾构掘进时地质结构易被扰动破坏等特殊的工程地质特性。

从去年4月份五里铺车站基坑两端口开挖，到5月中旬开挖到地下15米基坑侧壁开始出现渗水，随着深度的加大，渗水、流水、涌沙情况越来越明显，较大渗水量每天能达到300立方左右，挖机、车辆等大型施工机械无法施工，5月到10月之间，在轨道公司邀请相关专家的帮助及平时的摸索，车站进入主体施工阶段，对流水涌沙采取了拦截堵排降措施，其中拦指的是采用拦水坝拦截未封闭端来水，采用连续槽钢阻止桩间及桩背沙土流失；截指的是设置止水桩截断未封闭端流入基坑的地下水；堵主要指的是利用双液注浆技术迅速封堵涌水路径，达到止水目的；排则指的是沿基坑侧壁设置盲沟，在适当位置设置集水井，利用水泵将基坑内积水抽排至地面排水系统。通过采用拦、截、堵、排方法，项目克服了红砂岩遇水软化崩解，影响开挖的难题，迅速开挖见底，进入了主体结构施工阶段。

据悉，受红砂岩地质及管线迁改等因素影响，五里铺车站工期滞后5个月，车站主体预计今年6月30日完工。

金城12号每推进1.2米进行调整

盘旋路站是轨道交通建设中，排名前列个出现红砂岩地质的站点，这种地质在全国乃至西北地区是灾害性地质，地面至地下6米处是卵石层，11米以下是红砂岩，在施工过程中，采取基坑外与坑内相结合，用真空泵随时抽水的方法。中铁一局项目总工鲁佩林说，在区间施工中，中铁一局项目部在盾构施工前就对盾构机所要经过的线路进行详细的地质勘测，同时组织专业技术人员前往兄弟单位“取经”“学艺”。在正式进入红砂岩层后，工程师们对“金城12号”盾构机严格控制，每推进1.2米都要对盾构机的姿态、方向以及相关参数进行监测、调整。

一个月后，“金城12号”土压平衡盾构机缓缓启动，由中铁一局项目负责施工的盘旋路至五里铺区间开始盾构掘进。要在近千米的长的红砂岩地层下进行隧道施工，这对有着多年施工经验的中铁一局工程师来说不是一件易事。

红砂岩遇水易崩解，极易软化，盾构机机头随之易偏。盾构过程采取勤测、勤核、勤纠偏的原则，在进出洞门处进行地面垂直向加固，洞口水平向加固措施，形成立体化、多方位尽其所能加固。在出洞遇见涌沙时，项目部采取自有成熟的“套管接收”方式，有效地保证了安全。

双线隧道共需穿越1800余米红砂岩地层，这在国内城市轨道交通建设中是极其罕见的，在国内其他地区的同种类型施工中不过百余米。“施工中最怕的是红砂岩遇水后软化、崩解。”鲁佩林说。红砂岩地层中如果遇到红砂岩软化、崩解，轻则盾构机偏离路线，重则引起地层塌陷，引发连锁反应。

鲁佩林说，在红砂岩治理方面，项目部首先是做好市场调研，探索有效途径，调研广场北侧鸿运金茂大楼红砂岩深基坑的处理对策，多次聘请多位知名专家，具有治理经验的施工人员现场指导。对于涌水、涌沙状况，从封堵、截流、疏导三方面着手，甚至特殊情况下的基坑速凝混凝土回填，确保基坑安全。具体来说就是：少量的涌水涌沙基坑内快速水泥砂浆直接封堵，大量的涌水涌沙坑外增加降水井截流，坑内将水疏导，从面状涌水涌沙封堵至片状，片状封堵至线状，线状至点状，最后疏导至集水坑，主体完成后封堵集水坑。同时，安排值班人员和备足应急物资总结有效途径，做出预案，物资库备足需要的应急物资；夜间及节假日增加值班人员，将“安全排名前列”落到实处。

目前，盘旋路至五里铺区间整个进度满足施工节点要求。

五里铺车站年内实现主体封顶

2015年9月初，兰州市委组织部邀请中国工程院院士钱七虎，西安理工大学副校长李言来兰，针对红砂岩地层下的深基坑和盾构施工问题进行指导。

在两个施工现场走访调研后，两位专家来到项目部驻地，与参建单位各专业负责人从一摞摞的材料数据中寻找着破解地质难题的蛛丝马迹。80岁高龄的钱院士边记录所反映的困难和问题，边与大家研讨。“纵观现有的地质资料，兰州的地质结构、地质条件在世界范围内都是最复杂、最不利的，在没有其他经验借鉴的前提下，兰州轨道交通的参建单位能把问题控制在现有的程度已经很不容易了。”

两小时后，调研研讨结束了，两位专家针对红砂岩地质下的轨道交通车站、隧道施工开出了“良方”。两家施工单位的工程师们根据专家的建议和前期模拟施工的技术数据，采取超前支护、超前注浆、稳步掘进、多点监测的工序流程，逐步破解了红砂岩地质给施工带来的困扰。目前盘旋路至五里铺区间右线已成功完成隧道掘进，左线也按照既定方案稳步推进，五里铺车站已经完成主体结构40%以上的施工任务，争取年内实现车站主体封顶。

兰州轨道交通建设自2014年全线开建以来，备受市民的瞩目与期待。何时能够坐上奔驰的地铁；轨道交通建设过程中遇到哪些难题；是怎样解决的；施工进度是否按计划推进；目前进展如何……连日来，记者实地进行探访，适逢兰州地铁建设两周年之际，本报将连续推出兰州轨道交通系列报道，针对红砂岩地质、管线改迁、征地拆迁等影响轨道交通整体施工进度难题进行逐一报道。

地铁建设既要质量也要速度，今天的汗水和付出换取城市长远的发展质量和市民生活质量、幸福水平的持续提升。期冀相关部门及广大市民能够更加全面深入地了解轨道交通建设工程进展，一如既往地全力支持兰州轨道交通建设，为兰州迎来地铁时代而共同努力。