武汉地铁3号线破解世界级地质难题
昨天，地铁三号线惠济二路站工作人员正在做开通前的准备工作。记者胡伟鸣 摄
图片来源：武汉晨报
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本报记者谭德磊 通讯员刘丹丹 实习生张思
历经3年多建设、国内首条穿越汉江的地铁线路——武汉轨道交通3号线一期工程今天正式开通试运营。谁曾想到，这条长30.1公里、多达24座地下车站、跨越六大城区的“地下交通大动脉”，在地下施工过程中遇到两次复杂地质难题，其中一次还是世界性罕见的。
武汉地下是座“地质博物馆”
“3号线能按期通车，真是不容易。”作为长期研究武汉三镇地质情况的专家，著名中国工程勘察大师、教授级高级工程师范士凯对此深有感触。
武汉地处近代冲击平原下30多米深厚的连续流砂层，地下高压水跟长江水系连通，长江水涨、压力就高，长江水落，压力下降；汉口后湖地区存在多达二三十平方公里的深厚淤泥；汉阳、武昌白沙洲、江夏等地区则广泛分布着石灰岩、岩溶条带，地下溶洞多。这三大不良地质情况，使武汉地质复杂程度在全国罕见，堪称国内“地质博物馆”。
隧道涌水20分钟生死抢险
“要是撤晚了，连我自己在内的十几号人都要被埋进去。”坐在汉口赵家条站项目部的简陋活动板房里，回忆起10个多月前的那次抢险，武汉地铁集团建设事业总部副总经理温裕春仍心有余悸。
今年2月10日晚，3号线惠济二路至香港路站区间右线盾构隧道在掘进过程中发生涌水、涌砂险情，引发建设大道与黄孝河路交会处局部路面沉降。隧道沉降位置地处汉口黄孝河古道及箱涵。
当晚6点20分，在位于地下20米的隧道内，温裕春看到，整个盾构前面的管片正在流水，流水带着流砂一起涌进了隧道，已经漏得非常严重。
现场封堵已经堵不住了，不得不撤。毕竟，人的生命高于一切。为确保施工人员安全，他当机立断：“人赶快撤！”
6点40分许，当一行人刚跑到隧道洞门处，盾构机所处的隧道位置就垮了。此时，隧道顶部的地面处也随之塌陷，出现一个百余平方米的大坑。
次日，全国地铁专家来汉会诊，研究制定抢险及隧道恢复施工方案。上海地铁专家表示，坚持原线路，哪怕工期延长一年，3号线也不一定能按时通车。
经专家论证，方案最终放弃原线路，选择局部改线。7月13日，经过两个多月的紧张掘进，长750米的新右线隧道最终贯通。
“膨胀性泥巴”困住汉江第一隧
今年6月19日，汉江中突然冒出泡泡。知音桥附近汉江江滩的市民，被眼前景象惊呆了。
汉江底下究竟发生了什么？
此时，地铁3号线盾构隧道正在穿越汉江。原来，盾构机好不容易推进到汉江江底时，遇上了“拦路虎”：盾构机被堵在江底，推不动了。在汉江底30多米深处，出现罕见的泥岩。
受此影响，盾构机每天24小时不停掘进，也只能往前推进1米，而正常速度则是每天约15米。
温裕春说，3号线首次穿越汉江，遭遇世界性罕见的复杂地质隧道盾构技术难题。相比2号线“万里长江地铁第一隧”穿过的流砂层，2.3公里长的“汉江第一隧”施工难度大多了。
“泥岩，就是过去的泥形成的岩石。”范士凯介绍，泥岩就是粘土岩，历经几亿年形成。泥岩属于极软岩，其矿物成分里的蒙脱土含量高，具有强膨胀性、颗粒细、粘性大的特性。这种矿物遇水膨胀，体积可扩大6倍，简直就是一种“膨胀性的泥巴”。因此，盾构机在掘进过程中，蒙脱土糊到刀盘上，容易把刀盘堵死。
盾构刀盘遇到泥岩中的高含量蒙脱土，这在全国的轨道交通建设当中史无前例。为破解这一难题，来自上海、南京、广州等国内多个城市的10多位专家等应邀来武汉商讨。最终，经技术改良后的盾构机，盾构掘进速度提升到每天3米。
3号线盾构隧道穿越汉江水体范围长约900多米，其中，蒙脱土层区域有100多米长。本来只需要3个月的工期，结果盾构机在汉江江底连续掘进了7个多月。10月下旬，地铁3号线穿越汉江隧道盾构成功抵达汉阳，为全线按期通车打通了“任督二脉”。