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城市地质,护航济南轨道交通建设

发布日期:2019-10-12 发表者:gly 浏览次数:178次

       地铁改变生活,每个生活在有地铁城市的人都会有这样的感受。地铁不仅影响着我们的日常出行,对一座城市的城市发展及经济建设也至关重要。截至笔者发稿时,济南的第二条地铁线路,轨道交通3 号线,即将建成通车。“加上今年年初开通运行的轨道交通1 号线,以及预计明年年底通车的串联1 号线和3 号线的2 号线,大致形成了‘一横两纵’的路线,是济南一期轨道交通建设的三条线。”济南轨道交通集团总工办副主任兼BIM 中心主任李罡向笔者介绍了济南轨道交通的近期总体规划情况。

       相比其他一些省级城市,济南的轨道交通算是比较晚的了,归其主要原因,还是因为济南是一座“泉城”,泉水让城市具有灵性,是济南不可多得的绿色资源,但在很长一段时间里,也成为制约济南轨道交通发展的限制因素。曾经,山东相关政府部门就组织了多轮地质学家的论证,对轨道交通建设是否对泉水有影响展开了激烈讨论,建设可行性一直悬而未决。“直到济南市开展城市地质调查工作,一方面查清楚济南泉水的流动途径、深度等;另一方面,评估轨道交通建设可行性,为其规划设计提出意见和建议。”山东省地质调查院水环所朱恒华所长说道。

       最终,在地质工作的护航下,济南地铁有了“零”的突破,笔者在3 号线开通前夕,走访了济南轨道交通集团和山东省地质调查院,听两位负责人讲述城市地质如何贯穿地铁建设的整个过程,发挥着不可替代的重要作用。


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山东省地质调查院水环所所长朱恒华


       从设计到运营,轨道交通与城市地质的紧密结合

       朱恒华:如果说济南轨道交通建设的一大特色,那就是和城市地质联系的非常密切。城市地质偏地质,轨道交通偏工程建设,这两者的结合,一方面是为了保护济南的泉水,另一方面就是从技术角度解除公众疑惑。通过数据向公众展示地铁如何建设是不影响泉水的。

       李罡:轨道交通的建设流程,主要由线网规划,建设规划,线路可行性研究,线路初步设计、施工、验收几个步骤组成。线网规划是一座城市要考虑在哪些地方布设线路,如要考虑人口的密集性等。对于济南来说,要确保不把线路布设到城市地质非常复杂和水环境敏感的区域。建设规划,是在线网规划的基础上,考虑财力、人口等因素,规定具体的里程、体量及规模,由国家发改委审批。由于济南的泉水,要求对地质的认识非常高,所以政府的审核也最为严苛,要进行反复的地质论证。之后,根据建设规划确定的线路,再做可行性研究,这其中涉及工程危险性分析等,与泉水保护关系密切。随后就是线路设计、施工及验收了,这里面要更为充分的考虑地质情况,采用不同的工法,实时监测等。所以说,从济南的角度来看,城市地质贯穿了地铁建设的整个过程,并且和其他城市相比,显得尤为重要。


       地上地下一体化,信息技术统筹轨道交通建设

       朱恒华:城市地质贯穿了整个轨道交通建设过程,那么与之建设的信息系统,也是一个大的管理平台。在济南轨道交通建设过程中,启动建设的济南市城区四维地质环境可视化信息系统,是基于MapGIS 10 开发的,融合了大数据、物联网、地质云、人工智能等先进技术的全空间智能GIS+BIM 平台,实现了济南市超大规模地质环境数据的存储、展示、管理、高效集成和分析挖掘。该系统由济南城区四维地质环境专业应用平台、济南城区四维地质环境决策服务平台和济南城区四维地质环境公共信息平台组成,面向管理人员、专业技术人员、社会公众等提供不同的地质环境信息服务。

       同时,由于城市地质的钻孔比较平均,而轨道交通附近的钻孔又都比较密集,这方面的结合,要求我们在轨道交通沿线建设的模型要更加精细化,且要能够实现自动更新。现在的地质模型建设的下一步就是属性模型构建,能够把轨道交通附近某一处岩石的硬度、岩性及力学指标等属性信息都放到模型里面,会更加有助于轨道交通建设施工,实时掌握岩石信息等,也更有利于工程建设安全。

       当然,像VR 技术,在这里也可以有很好的应用。比如用VR 眼镜看实时的地上、地下信息,以及为大众准备的仿真岩石信息等,更好的进行科普。

       李罡:在济南的轨道交通建设中,一方面要关注地上的建筑物,考虑车站布设与周边环境的关系等,需要用到GIS技术,比如DEM 数据、倾斜摄影,从线路走向进行专业性分析等。另一方面,在地下,需要把大量地质数据进行汇集和整理,采用大数据和信息化手段,把这些数据做可视化展示,展示轨道交通线路和地下环境的关系,比如与地下水位的关系,和岩层介质的关系,辅助轨道交通决策和施工。

       济南市城区四维地质环境可视化信息系统做到了地上地下一体化,将全面收集、整理、共享济南市相关部门60 余年来的数据,收集钻孔3 万余个、试验数据10 万余条、水位数据30 万余条、成果图件和报告200 余份等。通过复杂地质体精细化建模技术和多源异构数据融合更新技术刻画全空间城市模型,搭载多参数地质环境监测网,模拟预测城市重大工程建设,监测预警泉水保护,并可基于云平台共享大规模模型网格数据。


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济南轨道交通集团总工办副主任兼BIM中心主任李罡


       对接智慧城市,助力透视山东

       朱恒华:地质大数据是未来的趋势。今年4 月,山东省自然资源厅启动了“透视山东”项目,未来要把各类数据进行整合并进行一体化展示。

城市地质在轨道交通上的应用,是一个很好的模式,未来这种跨行业、跨部门的应用会越来越多,城市地质成果将来应用前景广阔,将会在更广泛的领域发光发热,并可服务于交通、公安、测绘、环保、水利等等更多的行业。

       李罡:未来我们要和济南的智慧城市建设进行对接,进行数据的整合。我们在轨道交通建设上积累的经验,也可以在未来山东其他地区推广。即通过大数据的搜集,通过信息化的繁衍,把真实的环境繁衍成信息化的世界,有助于各类工程提升。


       泉水承载了济南悠久的历史,探路泉水与轨道交通的共荣共生,将在未来谱写出济南城市发展的又一段崭新历史。