
济南以“泉城”闻名天下。在这座城市的地下建地铁,曾被认为是一个“死局”:地下是个“水袋子”,一旦开挖,稍有不慎,千年泉脉就可能被切断。
如今,地铁穿城而过,泉水奔涌不息。这幅动静相宜的画卷,靠的是一支平均年龄仅35岁的年轻队伍——济南轨道交通集团博士后科技创新青年突击队。
买不到设备,就自己造
想要保泉,首先得把地下的情况摸清楚。但济南特殊的地质环境,给勘测带来了极大困难:现有设备探得深的,精度不够;探得精的,深度又不够;能同时满足两个要求的勘探设备还没有。
“既然买不到,我们就自己造!”突击队成员许宝源回忆。
经历不计其数的试验,这支青年团队硬是造出了能给大地做“CT”的勘探设备。地下溶洞在哪儿、泉水往哪儿流,在这套设备下变得一目了然。
看得见只是第一步。基坑一开挖,大量地下水被抽出,往哪去?按传统做法,直接排进市政管网最省事。但在泉城,这条路走不通。“每一滴地下水都被格外珍视,唯一的办法就是让抽出来的水再回到地下。”许宝源说。

思路有了,难题接踵而至。导流结构没有先例,第一次试验,回灌井就大面积堵塞,回灌率上不去,水质也不稳定。团队成员蹲在泥水里排查原因,几个月里一遍遍模拟、一次次实验,终于研发出基坑原位降水回灌系统装备。
这套装备让施工抽出的地下水经过净化处理后,能够“同层、同源、同质、同量”回灌到原来的含水层,真正做到了“取之于泉,还之于泉”。
给“钢铁巨兽”装上“五官一脑”
贯穿经十路的轨道交通4号线,是施工难度最大的线路。其中,泉城公园站到千佛山站的1.2公里,是整场“攻坚战”的“主战场”。
盾构机是地铁隧道施工的核心装备。但面对济南富水岩溶地层,这台直径近7米的“大家伙”每向前掘进一米,都无异于蒙眼走钢丝。稍有不慎,就会发生塌陷、沉降、涌水等重大事故。
“为了突破困境,我们决定给这个‘钢铁巨兽’装上‘五官一脑’,让它能感知、会思考。”突击队成员谢浩说。
驯服这台“巨兽”并不容易。传感器装在哪里、数据怎么融合,每一步都是摸着石头过河。有时候,实验室里跑通的模型,一到现场就失灵。那段时间,团队几乎长在了盾构机上。白天跟机记录数据,晚上回来复盘分析。顶着三十多摄氏度的高温,环境湿度超过百分之八十,队员们进一次舱就浑身湿透。
一次次迭代、一遍遍打磨,智能盾构机终于蜕变重生。伴着一声震彻隧道的轰鸣,最后一层岩壁被彻底打通。困扰全世界的“保泉建地铁”难题,被这群年轻人实打实地攻了下来。
从“保泉优先”到“与泉共生”
2025年12月27日,济南地铁4号线、8号线和6号线东段同时开通运营,泉城济南正式迈入“八线并网”的“大地铁时代”。令人欣慰的是,泉水依旧欢腾,轨道交通建设与泉水保护实现了互融共生。
“很多人觉得地铁通了,我们的活儿就干完了。其实不是,只要地铁在跑,泉水在流,这根弦就不能松。”突击队成员高铭鑫说。
目前,聚焦城市轨道交通全产业链条,团队攻克了绿色建造、装备制造、泉水保护以及智能运维等系列技术难点,先后授权发明专利70余项、实用新型专利50余项,30余项技术装备完成成果转化与应用一线。
团队自主研发地下水精准探测设备、隧道壁后注浆机器人等系列智能装备,累计形成24项原创科研成果,构建起贯通规划、设计、施工和运维全过程的地铁建设与泉水保护协同理论及关键技术体系,从根本上破解了泉域地铁建设与泉水保护的世界级难题。
“下一步,我们将重点深耕岩溶地层深埋隧道施工、极端工况泉水精准保护、轨道交通全生命周期智慧运维等关键难题,持续升级智能盾构装备、迭代自主巡检机器人、优化生态保泉系统等创新成果,推动技术服务一线与规模化落地应用。”济南轨道交通集团博士后科技创新青年突击队代表李虎说。
(大众新闻记者 戴岳 孙凌洁 吕乐)