挖隧道為何不見土?修建地鐵隧道時,挖的那么多土都去哪了? 我國地鐵隧道一般是6米,雙向車道就是12米,照這么算,挖一公里的地鐵隧道就需要處理11萬立方米的渣土,光是深圳地鐵挖出來的土就足夠填平一整個西湖了。 ![]() 然而,我們平時也沒有見到過大量土堆積,好像一挖出來就消失得無影無蹤了,到底怎么做到的? 想知道答案,就要先了解地鐵的修建方法。 ![]() 地鐵修建主要有兩種方法,第一種是明挖法,顧名思義就是先從地表挖出一條深溝,等到地鐵軌道修建完成之后,再將挖出來的土回填并重新鋪路。 這種方法比較簡單,也省去了很多人力物力。但是,它有一個致命的缺點,就是需要拆除地表已有的所有建筑。因此,它更適合在城市規劃之初進行整體布局,具備這樣的條件的城市少之又少。 ![]() 第二種修建地鐵的方法是鉆挖法。這種方法首先需要在地面上挖掘一個豎井,其深度決定了地鐵的深度,然后在井底沿水平方向進行挖掘。 為了加快施工進度,可以在一定距離間隔處打造更多的豎井。 ![]() 鉆挖法的優勢很明顯。可以避開地表復雜的建筑和城市公共設施,特別適用于一些歷史文化名城,比如西安、北京、南京等城市都采用了鉆挖法修建地鐵。 另外,鉆挖法還具有可挖掘深度較大的優勢。 世界上大多數地鐵都具備軍民兩用功能,在戰時可以用于物資運輸和充當防空避難所,因此挖掘深度較大是非常必要的。 ![]() 然而,鉆挖法也不可避免的存在一些缺點。首先,土方運輸非常困難,只能通過豎井運出,無法像明挖法那樣隨時隨地運輸土方。 其次,由于工人在挖掘隧道時無法對整體進行觀測,地鐵線路容易偏離。現代地鐵的技術標準非常高,偏離2厘米就被認為是重大失誤。 ![]() 土都被運到哪里去了?地鐵修建時,鉆挖法最為常用,但是土方運輸不方便。所以現代鉆挖法修建地鐵通常會用到盾構機,這是一種大型地下作業機器,可以一邊挖土一邊用襯砌管片來支撐和加固隧道。 一臺盾構機一小時大概可以挖3.5米的隧道。 ![]() 盾構機的前面有千斤頂和高強度的刀頭用來挖土,挖下來的泥土會進入盾構機內部,與水穩定劑混合,變成泥漿,再沿著螺旋輸送機送到后方出口。然后用龍門吊把土吊到地面上。 ![]() 這些土中有一小部分經過篩選,把石塊灰渣之類的雜質去掉后,壓實再回填到地鐵隧道中。因為地鐵隧道要承受的壓力不僅僅是十幾米高的土地重量,還有地面建筑的重量,更有甚者,還要承受江海的壓力。 比如我國青島地鐵一號線的海底隧道,最深的地方在海平面以下88米,每平米隧道承受的壓力相當于300輛汽車的重力,是我國目前受壓最大的地鐵隧道。回填土可以有效加強隧道承重能力。 ![]() 剩下的大部分土又去哪了呢?經過反復沖洗篩選,被重新利用作為隧道修建所需的原材料,成為混凝土的一部分,供墻壁粉刷和水泥地面等非承重結構使用。 當然施工用的土,篩選要求還是很高的,顆粒大小要均勻適中,也不能含有太多的腐殖質,土質不能太松軟。 ![]() 達不到要求的土,會被運用于城市的綠化帶或公園的樹林,用于樹木的種植。然而,由于城市綠化帶的容量有限,無法處理完所有泥土。 因此,大部分剩余泥土會被運送到郊區或建筑工地上,用于平整路基或者被送往磚廠制作磚塊。 ![]() 那為什么我們很少見到運輸渣土的車輛呢?因為渣土車的運輸時間一般在凌晨12點到早晨5點之間。 由于渣土車在運輸過程中會產生大量灰塵,同時車輛的高度也會造成司機視野盲區,白天車流和人流又比較繁忙,增加了交通事故發生的風險。 在2022年5月21日,鄭州就曾發生過一起渣土車側翻事故,導致兩輛車損壞,直接經濟損失約為499.8萬元。 ![]() 地鐵十有九虧,大部分城市為什么還要建?修建地鐵隧道挖出來的泥土都要這么精打細算再利用,除了主要出于對環境保護的考量,是不是也能補貼地鐵造價成本? 畢竟之前也有人算過了,渣土制成的連砂石,市場上每噸的價格在20-50元之間不等,那么一條500多公里的地鐵線路,所產生的渣土價值就是差不多三千萬。 ![]() 聽起來還挺多的是不是?但是實際上,這點錢在地鐵造價面前,還不夠塞牙縫。 地鐵造價有多高?絕對超乎你的想象。 ![]() 據統計,一公里地鐵光是建造費用平均就高達5~7億人民幣,最高的甚至有十幾億,這還沒有算上地鐵車廂和后續運營成本。 就拿挖土來說,一臺盾構機一個小時至少要用一萬多度電。這是個什么概念,相當于同時開了一萬臺家用空調。 ![]() 而且盾構機本身的價格也很高,幸而近些年來我國技術逐漸成熟,盾構機都是自主研發生產了。 早在20年前,我國需要從德國進口盾構機,價格是國產的20倍,而且不分享技術,檢修非要專門請他們的人,還得額外付錢。 因為建造成本實在是太高了,所以一個城市想要修建地鐵也是有門檻的。 ![]() 第一,地方財政預算至少達到100億元以上,國內生產總值達到1000億元以上;第二,城市的總人口要超過700萬,而城區人口則需要在300萬人以上。 第三,規劃的交通線路必須具備每小時單向高峰客流量3萬人以上的規模,并且必須是網絡化,不能只是單一線路。 ![]() 這樣的條件看似不難,但實際上,根據我國交通運輸部的數據,截至2023年9月,全國660個城市,其中只有55個開通了地鐵。 而且其中僅僅只有7個城市的地鐵處于盈利狀態,剩下的全部在虧損。哪怕是近年來大火的網紅旅游城市成都,2020年一年,地鐵運營就虧損了76.68億元。 ![]() 這應該是顛覆了大多數人的想象了。就算造價高,也不至于年年都虧損這么多吧?其實除了造價,地鐵在運營過程中還存在一個很大的問題,就是集中性。 大家都知道,在工作日的上下班時間,地鐵站內會變得非常擁擠。然而,這種情況并不是一直存在的,平時搭乘地鐵的人就相對較少。 ![]() 然而,即使在人流較少的時段,地鐵系統仍然要持續運轉,在這種時候,地鐵運行絕對是處于虧損中的。但是每天的高峰時段有限,所帶來的收入完全無法彌補平常時段的虧損。 未來,地鐵的發展趨勢將朝著智能化、綠色化和多元化方向發展。我們希望通過這個方向,地鐵能夠更好地適應城市發展的需求和挑戰,為城市居民帶來更多的便利。 |
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