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西安作為堂堂一個省會,地鐵發(fā)展可太不行了。同樣作為省會城市,2020年,廣州、成都、南京、武漢、杭州的地鐵里程分別是531公里、518公里、378公里、339公里和306公里。新晉網紅城市、西部地區(qū)重要中心城市西安,截至去年地鐵里程只有215公里[1]。
難道是因為西安作為資深古代首都,地下古墓太多了,不好挖地道嗎?
? 滿地古墓,西安城建好難??
比起外地同行,西安的城市建設者們多了一個頭疼問題:怎么才能不挖壞古墓?古墓真的太多了……
就拿西安機場線來說,從2011年就開始施工了,但到了2019年才開通。搞了這么久,跟一路挖到眾多古墓不無關系。25公里的線路,沿線分布了9座西漢帝王的陵寢:漢高祖劉邦的長陵、漢惠帝劉盈的安陵、漢景帝劉啟的陽陵、漢武帝的茂陵等。除了帝王墓,這里還分布了一些隋唐墓葬,比如上官婉兒墓、薛紹墓;對了,還有兩處秦朝遺址。有的古墓需要等考古隊先挖掘,有的需要線路繞行,總之比別地兒修地鐵都麻煩些。
西安機場線線路穿越文物區(qū)示意圖丨參考資料[14]
順著機場線到了終點站咸陽國際機場,這里也是有故事的。這塊地方在唐代被稱為“洪瀆原”,是渭水與涇水的分水嶺,在傳統(tǒng)文化中屬于“風水寶地”,所以墓地特別多。今年對機場進行三期擴建的時候,又發(fā)現(xiàn)了3500多座古墓,工地秒變考古現(xiàn)場,而且考古任務非常艱巨。
咸陽機場擴建現(xiàn)場,又名大型考古現(xiàn)場丨陜西省文物局官方微博@漢唐網
? 挖地鐵可以不挖到古墓??
不過,修地鐵能不能挖到古墓,還取決于挖地鐵的方法。
大概來說,修地鐵有明挖和暗挖兩種方法。這里大家簡單理解一下就行,實際工程中有很多更細分的施工方法。
明挖法就是直接把地面挖開一個大坑,修建完畢之后再把挖開的坑填上。要知道,西安的古墓一般埋在地下10米以內,而地鐵的深度在10到18米的樣子。所以,如果挖到埋在地下的遺址,特別容易把它們破壞了。
另外一種蓋挖法為了保證地面交通,不會將地面挖開,而是開個小口,在地下一定距離挖土和修建。這樣做一來不會影響地面車輛運行,而且如果取土位置很深,可以繞過頭上的遺址,免得文物遭到一頓狠挖。
目前西安地鐵主要采用暗挖法,另外在修地鐵前,考古隊也會先勘探一番,減少了誤挖到古墓、文物的可能性。
西安地鐵二號線緯一街站發(fā)現(xiàn)古墓丨華商網-華商報
?西安地鐵老大難,是地裂縫??
滿地古墓或許對西安地鐵修建造成了阻礙,不過拖西安地鐵里程數(shù)后腿的,還有一個老大難問題:地裂縫。
地裂縫,顧名思義就是大地裂開了。這是一種由于地質活動、人為活動等原因,大地深處的巖石土體斷裂,并在地表形成裂縫的現(xiàn)象。
唐山大地震之后,西安地裂縫活動開始增加,再加上過去西安地下水開采缺乏有效管理,導致大量的承壓地下水被開采,造成了西安大規(guī)模地面下降。在這個過程中,有的板塊下降得快,有的板塊下降得慢,兩個板塊錯位,就讓地裂縫活動嚴重加劇了。到了1996年,西安限制地下水開采后,當?shù)氐牡亓芽p活動才逐漸減緩。
到現(xiàn)在,在西安一共發(fā)現(xiàn)了14條地裂縫,遍布全城。短則幾公里,長則十幾公里,而且有些地裂縫仍然在活動。
西安城中的地裂縫,看看你家是不是也在上面丨參考資料[5]
地裂縫給城市的建設帶來極大的危害。對于地上建筑和設施來說,地裂縫可能導致墻體和路面開裂、房屋損毀。
西安部分地區(qū)墻體和地面的裂縫(滑動查看更多)丨參考資料[13]
而對于建在地下的地鐵來說,地裂縫也是相當恐怖的威脅。如果地鐵隧道剛好經過地裂縫,活動中的裂縫可能會把隧道給扯岔開,軌道、線纜也會隨之被破壞。
地裂縫對地鐵隧道的破壞丨參考資料[9]
? 怎么在裂縫上修地鐵???
看看上面的地裂縫穿城圖,想要修地鐵,根本不可能避得開嘛!拿正在修建的西安地鐵8號線來說,作為一個市區(qū)環(huán)線,它穿過了全部14條地裂縫,與地裂縫相交31處。
目前西安地鐵與地裂縫的交匯情況丨參考資料[5]
那要怎么在地裂縫上修地鐵呢?
首先,可以擴大地鐵隧道斷面,給隧道形變預留一些空間,讓隧道允許一定程度的變形。一旦地裂縫活動,隧道變窄,地鐵依然可以通過。
其次,放棄把隧道設計成一個整體的想法,轉而把隧道設計成很多段,并且用柔性接頭連接每段。這樣一來,隧道就可以在地裂縫的擠壓之下“靈活扭動”,不會被裂縫“折斷”。
最后,地鐵隧道設計“管中管”的結構,也就是管道外再套一個管道。這樣的“套娃”結構,外管保護內管,可以最大程度上減少地裂縫對地鐵隧道的剪切力。
你看,在地裂縫上修地鐵,為了安全運行要多出這么多步驟,西安地鐵修得慢一點也完全能理解了。
參考文獻
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作者:虎小晨
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