“地下都是泉脉”的济南地铁，书写“与泉共生”新史诗

“这个平台在二期地铁建设规划报批以及后来的轨道交通规划、建设与运营的全过程，都起到关键作用。”王鑫说，以前看不见的地下构造，在模型中“活”了起来，在二期线路报批时，评审专家可任意调取剖面，直观“看”到地质和水位信息，科学评估线路布局的合理性。

为构建好这个大规模的三维地质体，让模拟更接近现实，项目团队搜集了济南60多年来的多源地质数据，涵盖住建、地调、地勘等多部门档案，归集轨道交通建设中的9500个初期钻孔和二期1.5万个勘探孔，累计使用超3万个钻孔数据、30万条水位水质记录、10万组试验数据和200余份成果图件与报告。其中，老一辈地质专家为支持济南轨道交通事业提供了近千个二十世纪六七十年代的深钻数据。

“最早的钻孔是1941年的。”济南泉脉保护技术研究中心技术人员王宗月打开了平台，数据库中一张张穿越历史而来的钻孔卡片，清晰记录着钻孔的地理位置，用柱状图标示出了不同岩层深度的岩性。“随着城市发展，这些钻孔的点位大多数已被高楼覆盖，很难复钻。地质条件几十年间是相对稳定的，所以这些珍贵的地质资料为认识济南地质构造和平台搭建提供了重要支撑。”

王宗月说，可视化平台还可以直观展示轨道沿线不良地质体，优化勘察布孔，提高勘察效率，还能模拟盾构掘进中可能遇到的复杂地层，为设备选型与参数设定提供依据，保障施工安全与经济性。“在4号线全线穿越岩层的施工中，勘察单位给出了几十兆帕的强度，但借助平台进一步开展水文地质研究，我们发现部分区段岩体强度达到了一百多兆帕，远超初期预判。这一关键数据为盾构设备选型和关键参数配置提供了依据。”

搭建起数字孪生城市四维地质可视化信息平台后，济南在地铁建设前进行精准勘测，不断研究和利用地下水精细化探查技术，“勘”清泉脉。

针对济南复杂的水文地质条件，如溶洞、孤石、硬岩与软硬交错地层，济南轨道交通集团联合山东大学、中南大学、山东省地矿工程勘察院等单位，引入广域电磁法、探地雷达、井地电阻率及钻孔三维声呐成像等综合物探技术，完成了济南中心城区70平方公里范围、地下1000米以浅的地质精准探测。

“我们运用中国工程院院士何继善主导研究的大深度高精度广域电磁勘探技术，和院士团队一同进行了地表以下1000米以浅的广域电磁探测，形成了泉城地下三维电性结构图。”李虎说，这是该项技术首次创新应用于城市泉脉识别，通过捕捉岩溶含水通道引起的低电阻异常，结合钻孔验证，精准圈定地下水主要径流路径。

李虎说，这一技术之前多用于郊野找矿，济南通过技术创新降低了市区嘈杂环境对勘探的干扰，让这一技术真正成为洞悉泉城地下的“千里眼”，实现了主城区泉水敏感区全覆盖，从广度和深度上“勘”清了泉城地下。

“躲开”泉脉

“绕避升抬”给泉水让路

“看”清了地下泉脉和径流情况，济南轨道交通集团创新提出了“绕避升抬”的线网规划原则，为地铁建设中的保泉工作筑起了第一道坚实屏障。

门燕青介绍，“绕”指绕开泉水核心区。在尚未精准掌握核心区泉水径流通道位置与埋深的情况下，济南轨道交通线网规划始终主动绕开这一区域，从平面空间上拉开轨道交通与泉水核心区的距离，最大限度降低或规避轨道交通建设对泉水生态系统可能造成的影响。济南轨道交通一期、二期线路都绕开了泉水核心区。比如，4号线千佛山段经过反复论证，最终选择了绕开岩溶水主径流区的方案，保持与泉群的安全距离。

绕 济南轨道交通集团供图

“避”则是避开岩溶含水层。地铁建设在泉水环境影响评价阶段，需开展详细的地质与水文勘探，明确岩溶含水层和径流通道位置，济南地铁在线网规划和设计阶段，就确保线路区间和车站避开这些敏感层位，从垂直空间上拉开与地下水径流通道的距离。

“升”则是抬高轨道交通线路位置、减小埋深。对于可能穿越含水地层的区间，通过合理调整线路的坡度和埋深，使轨道交通线路适当升高至现状岩溶水水位以上，避免与含水地层接触，最大程度降低对泉水的影响。4号线进行线网规划时，依据勘察数据，线路埋深设置在岩溶水位线之上。

升 济南轨道交通集团供图