地铁建设是西安投资规模最大、涉及部门最多、建设时间最长的城市基础设施项目。从1994年首次提出城市快速轨道交通线网规划,到2011年第一条地铁线路的开通,再到2020年八条线路的联网运营,每一次规划与施工,都经历了漫长而艰辛的过程。
决策修建西安地铁
20世纪70年代,西安市政府曾打算效仿北京地铁,拆除城墙,以墙址壕沟建设地铁一号线。然而,随着城市发展和文物保护观念成为全社会的共识,这一想法未能实现。
20世纪80年代末,市委、市政府开始谋划城市轨道交通建设的发展。经过多年论证,1994年,提出建设城市快速轨道交通线网。1998年年初,市政府启动地铁方案论证和可行性研究。2005年2月,地铁建设规划与“皇城复兴”计划被首次写入西安市《政府工作报告》。3月,经过五次修编调整的《西安市城市快速轨道交通线网规划》形成终稿,并通过评估,经市政府批准,纳入《西安市城市总体规划2008-2020年》,线网规划由六条线组成,呈棋盘放射式,总规模251.8公里。
2006年1月,地铁文物保护设计思路获国家文物局批复。4月,《西安市城市快速轨道交通建设规划》通过建设部专家组审查,9月,国家发展和改革委员会批准《西安市城市轨道交通建设规划(2006-2015年)》,包含西安地铁1号线一期工程、2号线一期工程,全长约50.3公里,西安市成为国内第14个获批建设地铁的城市。9月29日,地铁2号线试验段行政中心站开工建设。2007年7月4日,地铁2号线一期工程可行性研究报告获批。8月10日,2号线一期工程全线开工建设。11月28日,西北地区首台地铁盾构机在地铁2号线试验段始发,标志着西安首条地铁建设进入隧道掘进阶段。
攻克地铁建设世界难题
2006年,西安开始修建第一条地铁,但修建速度特别慢。这是因为西安地铁修建面临着三道难题:文物保护、地裂缝和黄土湿陷地层的处理。
先说文物保护。西安是十三朝古都,建设工地挖出古墓是司空见惯的事,规划地铁时就要避开已经确定的重要遗址区。修建地铁前,文保部门要完成古墓的挖掘和文物的提取后,施工单位才能开始施工。尽管如此,修建过程中仍会有许多意外发现。仅地铁2号线沿线就发现了130多座古墓,途经57个文物点。虽然西安城区范围的古遗址和古墓葬埋深不会超过10米,地铁盾构机施工在地面10至18米以下,不会与文物碰面,但对古墓或文化遗址的挖掘整理还是很费时间的。
还有诸如城墙、钟楼、大雁塔等地面文物也要拿出实施方案。绕行避让、增加防震措施等,投资都很大。2号线仅用于文物保护工程的投资就有2577万元。为了避让明城墙和钟楼,工程措施费用就超过1亿元。地铁4号线下穿明城墙和平门、解放门;6号线下穿明城墙西门、东门和钟楼保护区;1、2号线四次穿越南北城墙和护城河,两次绕行钟楼,施工中积累的宝贵经验为后续轨道交通项目实施提供了依据与参考。
再说第二个难题——攻克湿陷性黄土。西安地处湿陷性黄土地区,湿陷性黄土具有大孔隙、垂直节理发育、天然含水量低等特点,浸水后容易发生湿陷。而在湿陷性黄土层中建造地铁,在国内还没有专门的技术标准,在国际上也没有先例。西安地铁4号线是首次穿越大厚度湿陷性黄土的地铁工程。在湿陷性黄土处理方面,地铁公司编制了《区间隧道施工方法专题研究报告》《地下车站施工方法专题研究报告》,攻破了黄土地区地铁盾构隧道、浅埋暗挖和深基坑修建关键技术,填补了该领域的技术空白。
第三个难题是地裂缝活动。西安地裂缝灾害十分严重,在国内外都属罕见。纵观世界地铁建设史,在地裂缝如此发育的市区进行轨道交通建设,国内外尚无先例。在地裂缝处理方面,地铁建设者通过采取工程地质勘察、现场数据分析、方案论证、数值模拟等手段,完成了《西安地铁二号线地裂缝基础研究报告》,同时经过大型的衬砌结构物理模拟试验和大型结构防水试验以及大量数值模拟分析,顺利解决了地裂缝涌水、涌砂等问题。2016年5月23日,陕西省住房和城乡建设厅、陕西省质量技术监督局联合发布了《城市轨道交通隧道穿越地裂缝段技术规范》(DBJ61/T113-2016),作为今后处理地裂缝的技术规范。
参加攻克三大难题的有20多家科研院所,开展了31项地铁工程技术研究和课题攻关,获各类奖励10余项,制定地方标准10项,取得专利3项。由中铁第一勘察设计院承担总体总包设计的西安地铁二号线工程荣获2014年度“全球杰出工程”大奖,成为中国以及亚洲地区唯一获此殊荣的项目,不仅给西安地铁,也给中国地铁树立了品牌和标杆。
截至目前,西安开通运营1号线、2号线、3号线、4号线、5号线、6号线、8号(环)线、9号线、10号线、14号线、16号线和西户线共12条线路,地铁运营里程突破400公里。四通八达的地铁线网,将为西安市民提供更便利的出行选择,有效缓解地面通行压力,助推西安城市骨架的不断延伸。
西安地铁不仅改善了城市交通,更成为中国在现代化进程中尊重历史、善用科技的典范。随着地铁线路的延伸,西安将继续加快国际化大都市建设步伐,实现经济社会可持续发展。
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