【沙中线沉降1】地质报告揭沉降因由 资深工程师:赶工大晒?
一条全长17公里的沙中线工程波折重重,近月相继被传媒揭发港铁隐瞒沉降超标等施工问题。工程建造至今逾5年,港铁上周终于向立法会提交沙中线沿线的沉降数据。
人口和楼宇密集的土瓜湾为是次沉降重灾区,车站附近多达36个楼宇、煤气管和地面监测点皆超出预定沉降标准;《苹果日报》月前取得内部文件更显示,部分监测点录得的最大沉降幅度高达60.9毫米。港铁却一直没交代工程导致沉降超标的原因。
当年沙中线公众咨询时,马头围一带部分居民认为该区地质不适合建地铁,一直反对港铁沿马头围道走线地底钻挖隧道。记者取得土瓜湾站附近的地质图,并翻查2004年九铁文件、2011年至今港铁出席九龙城区议会讨论沙中线工程的文件,看看土瓜湾站附近录得大规模沉降超标,是因为马头围环境和地质不利建造铁路,抑或根本是一场“人为灾祸”?
(此为沙中线沉降专题系列之一)
土瓜湾站月台及两条地铁隧道深至地底约33米,是建基于什么地质之上,是否稳固可靠?
一般而言,地底就如千层糕,内有不同土层,上面是软土,下面是石层,土层愈深就愈坚硬。港铁建造铁路前,探土能了解土质分布及深度,制订铁路在地底的位置和施工方法。早于1970年代港英政府聘请顾问公司研究地下铁路发展,发表《集体运输计划总报告书》,就曾于马头围作地质勘探。直至2012年沙中线落实施工前,港铁派员钻探沿线范围的地质,并结合早年的探土报告,决定地底月台和行车走线的位置。
港铁最终敲定,沿马头围道地底,兴建九龙城段“土瓜湾站”月台及铁路隧道。
隧道建于沉积物及花岗岩层 “关键在施工法”
记者沿著这马头围道走线,翻查施工附近的多份探土报告,发现马头围道442-448号的四个钻孔里,地底约21米,分别是泥(Filled Soil)、沉积(Alluvial)和沙(Sand)。而马头围道292号近江苏街一带的三个钻孔,亦显示至地底深约33米仍属“完全风化花岗岩”,地质为沙(Sand)。同样地,浙江街连接马头围道的地底,深至35米亦为“完全风化花岗岩”,在此之上更是软散沙泥。
港铁一份内部图则显示,土瓜湾站月台建于地底数米的沉积物(quaterary deposits),至约20米深的“高度至完全风化花岗岩”里;两条行车隧道亦建于此层花岗岩里,下行车部分隧道深至30米的石核层(corestone)。早前接受传媒访问,看过该份港铁内部沉降报告的资深土木工程师倪学仁指,在沉积物及高度风化花岗岩里建隧道,这个深度本属安全可行,“关键在施工方法、如何采用钻挖机和灌浆工程加固地质,以及加设监测仪器,监察和保障楼宇结构安全。”
而在施工过程中,有一个问题,比地层结构更关键——地下水。岩层有水源很常见,加上马头围早年有河谷,地下水自然会在岩层石罅之间流窜。倪学仁说,在地底建造隧道时,若不好好处理地层的水份,将导致附近地面及楼宇沉降,影响更可远至一公里范围。
为何土瓜湾一带多地下水?
政府测绘处绘制的香港地质地图显示,土瓜湾站一带背靠何文田山,1960年代之前是优质花岗石矿场;东面面向马头围填海区,于1904年至1986年经历五次填海规划。港铁选定的马头围走线皆不在土质最松散的填海区地底,而是在冲积层(alluvium),内含黏土、粉土和砂层以下的10数米深挖铁路隧道。
倪学仁比对多份探土报告分析,何文田山的地底原是大片“靓石”花岗岩,山脚早年有几道河谷,河流会冲刷石层留下大量“冲积层”,因此马头围道一带地底表层皆为冲积层,“再挖落去建隧道,啲石都ok㗎,但要搞好啲水。”
如何处理地下水?
要处理地下水问题,施工期间妥善“抽水”十分关键。土瓜湾站采用了两类建造方法:
月台:采用“明挖回填”方法建造;
两条行车隧道:以钻挖机在每一段隧道的起点及终点,向下挖洞并放下大型钻挖机,向着终点水平钻挖。沿马头围道地底至山西街,便是以此法钻挖隧道。
倪学仁解释,两个施工方法都要先令地底空间干燥无水,才能建造出一个密闭的地底月台建筑物和行车管道。钻挖方法可一边钻挖隧道,一边以压力逼走岩层水份,组装永久的隧道壁;同时又能加压泥浆、阻止周边地下水流失,支撑着突然真空的挖掘面,减低地面沉降。事实上,采用此方法钻挖地底的车站两端(即上乡道及浙江街周边建筑物),在是次沉降报告中,录得较小的沉降幅度。
“明挖回填”令岩土变形 酿成沉降
今次沉降达警报水平的多幢土瓜湾建筑物、煤气管和水喉,则是以“明挖回填”的方法建造,位置全都集中在土瓜湾车站附近。倪学仁指,港铁“明挖回填”车站地底岩层时,会不断抽走土壤之间水份,令岩土受压变形,出现沉陷的现象。
他续指,另外两个施工的重要工序,都有助预防沉降。一个是在月台两边墙身,建造垂直层板并深达坚石层,但他指著隧道图则质疑,现时土瓜湾站的施工并无使用此法。“现在层板外的地下水较易流入月台填洞,工人于是要不断抽干整个岩层的水份,引致如今严重沉陷。”
在铁路工程中,出现沉降现象很常见,“但唔会好似沙中线咁样,咁大幅度、咁远范围都沉降。”倪学仁指,沉降问题能够透过于地底加设回灌水井等措施补救。然而,现时工程却出现如此过度抽水而没即时加设回灌井灌水,“愈近抽水位置的建筑物,就愈陷下来,影响远至一公里的地底和建筑物。”
赶工上马的沉重代价
外界一直诟病港铁为赶工上马,而犠牲施工的质素。屋宇署的作业备考列明,若工程可能导致相邻建筑物沉降,施工前要拟定可容许的沉降上限,署方一般建议上限为25毫米,承建商亦可因应地盘情况自行计算上限,再交屋宇署审批。倪学仁指出,“屋宇署建议的25毫米标准,就是想让港铁在附近监测点发现已沉降25毫米了,要看看哪里出了问题、怎样即时补救;而不是一直去马赶工。”然而,当近月传媒揭发沉降超标问题,有报导指港铁向屋宇署要求调低沉降标准,再来补救。“土质一而再被伤害了,就不能回头再救。”
倪学仁形容港铁如危险驾驶司机:“唔睇灯号,唔会停低望一望周围有冇事,只顾一直冲几个路口,然后同公众讲:‘我就快完工喇,你哋睇吓,到而家都无事、好安全’,做工程唔系咁样嘅态度,赶工唔系大晒。”
动工6年的沙中线工程,进度一度滞后,并多次向立法会申请额外拨款。港铁曾两次追加九亿和三亿元,用以土瓜湾站附近的额外地层的加固工程,确保樓宇安全,连同其他状况,令总造价升一倍至798亿;至去年又再追加8.4亿,应对金钟及何文田站不利地质情况,修订施工方法,全条线埋单要971亿元。
港铁不断向政府追加拨款,亦被追问何时完工封顶,于是试过一年内要求土瓜湾站地盘24小时赶工,白天钻挖,深宵钉板、扎铁、灌浆。终于,港铁代表在去年底九龙城区议会“关注沙中线工作小组”会议上,欣喜表示已追回工程进度,沙中线大围至红磡段,能够提早半年,于明年年中通车。
这条曾经滞后至少11个月的沙中线工程,最后竟能提早通车?倪学仁无法想像当中过程,“但事实是它(沙中线)被传媒揭发沉降超标、红磡站被剪短钢筋、土瓜湾站被偷薄墙身,陆续爆出施工问题。”
“港铁有无足够时间和资金应对这些地底未知因素呢?抑或唔理遇到咩状况,赶时间、无钱,照去马啦,起住先啦,只求快啲起好?”
倪学仁认为,原本的沉降问题,其实可以尽量避免,港铁偏偏逆道而行。土瓜湾站近日又被传媒揭发有个位置欠造其中一层工字铁,倪指,挖洞建月台时,该处少了一条铁支撑,岩土更易变形沉陷。“我们如今见到的是,地铁公司似乎没足够的工程经验,政府亦没好好监测严控工程状况。周边居民和日后的乘客如何对他们有信心?”
港铁回应:已向立法会交代沉降事件
过去五年,港铁有多少次因楼宇沉降或倾斜幅度问题,接获通知或根据监察数据,需要暂停工程?港铁回复记者查询时仅表示,进行大型地下工程时,地面移动或沉降,及影响工程附近的建筑物和公共设施,“并非罕见”。发言人强调,在铁路设计阶段及施工期间,均有严谨的监测管理机制措施,工程质量及安全是港铁的首要原则,港铁过往亦处理好已落成铁路项目的沉降情况。
港铁指,在沙中线进行期间有定期把有关沉降的数据和资料提交相关政府部门,与政府监管部门紧密配合,确保符合相关要求,上周亦有就沉降事件向立法会提交文件,详述政府和港铁处理沉降的措施;又指政府人员上月9日和10日,亦曾到土瓜湾站附近楼宇实地视察,确认没有发现明显的结构安全问题。
下集:【沙中线沉降2】老街坊苦守土瓜湾 对港铁信任破产:真的安全?