放眼全球,中国是地铁数量最多的国家,截至2023年,40个城市开通地铁,总长度超过8000公里,全球这么多国家,所有地铁加起来的总长度也才1.8万公里。9 B+ Y* P$ P1 `
然而工程队在大兴土木的同时,我们只能听见机械设备发出的声音,却见不到从地下挖出来的泥土,那么这些泥土到底去哪了?
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造地铁必须要挖隧道,一般有两种办法,要么直接从地面破开,像挖一条沟渠一样,挖走泥土后植入钢筋结构,接着浇筑混凝土等材料,等结构牢固稳定后,再将泥土回填覆盖。
. p2 b/ ~3 u7 A' \$ [& n3 E- |由于直接开挖需要破坏路面,况且很多地铁要经过城市中心,如果要从地面直接开挖,对一座城市的影响非常大,所以后来发明了穿芯法,核心设备是盾构机。
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+ r+ d. s0 `% K5 x! U, s8 H* U4 y只要提前设定好路线,盾构机启动后就能在坚硬的岩石泥土中穿行,活生生开凿出一条隧道,全程都不会影响地面人员的日常生活,甚至你走在地面,压根都不知道地下在开凿隧道。: Q/ u2 ?+ s% ^5 I2 `' K2 b
不管采用传统地面开凿,还是利用盾构机在地下挖掘,整个过程都需要挖出大量泥土,往往一条40公里的地铁隧道,挖出的泥土量大概是400万立方米,以奥运会和世界锦标赛级别的泳池作为参考,它的长度为50米,宽度为25米,深度为1.8米,容积为2250立方米。5 o m* T* b* T( v s% a
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也就是说,挖出400万立方米的泥土,约等于1777个奥运会标准泳池大小,堆积起来跟一座小山丘似的。
e6 ]1 h. _0 M这么多泥土,不可能凭空消失,但我们路过施工地,确实没看到地下的泥土被运走,那么这些泥土到底去哪了?
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1.内部消化
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自从有了盾构机,修建地下隧道的速度快了10倍不止,它具备开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。
+ U& o$ G. c2 w2 ^盾构机的工作原理不难,在最前头安装一个特大且坚硬的刀头,根据不同工作环境可以切换不同类型的刀头。 z) y& \9 m# b- d% R# z
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6 o; h/ D- @$ I9 l3 @7 o盾构机尾部液压千斤顶提供向前的推力,并且当刀盘开始旋转后,前方坚硬的岩石会被切碎,这些砂石和泥土会被转移到刀盘后面的泥土室。
/ K5 O' |3 s; f4 W3 v这些砂石泥土会被用来固定隧道壁,以及用来修建地铁,内部消化的比例大概是30%。( G+ y; z2 R/ e' k' V
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3 q* M& t/ C. U x9 {2.外部处理% D, n1 L9 M% S- E0 }6 o3 a
' E _% F4 ?# G' H. g如何将地下泥土转移到地面,也是有讲究的。/ t$ S1 C7 }7 i I7 J0 O1 ]* L
例如欧洲这类国家,修建地铁的深度往往在30米左右,往往需要借助泥泵,管道一头连接地下泥土,另一头连接渣土车,全程节省人工,但综合成本高一些。
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* r- `1 c. ^/ K& O" c+ M我们国家的地铁深度一般在10~20米,属于浅层地铁,此时既可以选择用泥泵,也可以用隧道内的小车进行运输,因为泥泵需要将泥土制作成泥浆,整套泥浆循环系统包括泥浆制备、输送、回收和处理,如果部分泥土不想制作成泥浆,那就用小车运输处理。/ z+ C# g4 e& i: F
既然70%的泥土会被运到外界,为什么我们没看见?+ `0 s6 ^2 r% t. H3 s& }% P$ ~/ v
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在此之前举个例子,某年冬季,天气预报说路上会结冰,提醒市民出行注意交通安全。
) K) e1 Y: r: \6 _* X/ b第二天早上,司机发现路上没有冰霜,这是为啥?) b2 K$ C! a* a
原来是工作人员在凌晨1~4点,往路上撒了些盐,盐水冰点低于水的冰点,盐水更难结冰。6 N1 o! ^- R2 w$ r. @
同理,负责泥土运输的渣土车,白天在人员车辆密集的繁华区行驶,很容易造成交通堵塞,安全事故率也会上升,并且噪音较大。
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% I* `2 }' x! Y- n( S# @. ?! S为了尽可能降低对周围城市环境和居民的干扰,渣土车一般会选择在深夜运输泥土,这就是我们看不到“地铁泥土”最直接的原因。4 K3 v B. i: ^
那么这部分泥土到底去哪了?( g: r7 o/ P1 v
填海造陆:部分海滨城市需要扩大陆地范围的,刚好可以把这些砂石泥土拿去用。
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; @+ A1 ^$ Z' l. M+ |泥土修复:社会高速发展的同时,也在破坏原先的土壤系统,例如城市道路增加后,会加速泥土流失,特别是河道较多的城市,大量泥土被河流冲刷带走,挖地铁剩余的泥土也能用来补充一些。3 F" g' H4 D( M0 K4 U, E
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0 N( z. E: m Z5 {! h- l' H' Q其他方面:部分泥土需要用于地铁站回填,部分泥土可以拿去造建筑或者烧制砖头。/ v2 _0 J- g) J& f5 l& `) F
城市修建地铁多余的泥土,到底去哪了?
; y m4 D9 `- N/ s这个问题没有固定答案,除了造地铁会消耗30%外,其余70%看当地城市需求,哪里需要就运到哪里。 |