【沙中線沉降1】地質報告揭沉降因由 資深工程師:趕工大晒?

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一條全長17公里的沙中線工程波折重重,近月相繼被傳媒揭發港鐵隱瞞沉降超標等施工問題。工程建造至今逾5年,港鐵上周終於向立法會提交沙中線沿線的沉降數據。

人口和樓宇密集的土瓜灣為是次沉降重災區,車站附近多達36個樓宇、煤氣管和地面監測點皆超出預定沉降標準;《蘋果日報》月前取得內部文件更顯示,部分監測點錄得的最大沉降幅度高達60.9毫米。港鐵卻一直沒交代工程導致沉降超標的原因。

當年沙中線公眾諮詢時,馬頭圍一帶部分居民認為該區地質不適合建地鐵,一直反對港鐵沿馬頭圍道走綫地底鑽挖隧道。記者取得土瓜灣站附近的地質圖,並翻查2004年九鐵文件、2011年至今港鐵出席九龍城區議會討論沙中線工程的文件,看看土瓜灣站附近錄得大規模沉降超標,是因為馬頭圍環境和地質不利建造鐵路,抑或根本是一場「人為災禍」?

(此為沙中線沉降專題系列之一)

土瓜灣站月台及兩條地鐵隧道深至地底約33米,是建基於什麼地質之上,是否穩固可靠?

一般而言,地底就如千層糕,內有不同土層,上面是軟土,下面是石層,土層愈深就愈堅硬。港鐵建造鐵路前,探土能了解土質分佈及深度,制訂鐵路在地底的位置和施工方法。早於1970年代港英政府聘請顧問公司研究地下鐵路發展,發表《集體運輸計劃總報告書》,就曾於馬頭圍作地質勘探。直至2012年沙中線落實施工前,港鐵派員鑽探沿綫範圍的地質,並結合早年的探土報告,決定地底月台和行車走綫的位置。

港鐵最終敲定,沿馬頭圍道地底,興建九龍城段「土瓜灣站」月台及鐵路隧道。

港鐵於2012年開展沙中線九龍城段工程後,繼續探土,了解地底情況,倪學仁指一邊探土,一邊建造鐵路很常見,「永遠都唔會準確掌握到100%地底資料,問題在港鐵有施工圖則,但當遇到複雜未知的地底情況,有無時間和資金應對?抑或因為想盡快通車,只為趕工?」(資料圖片)

隧道建於沉積物及花崗岩層 「關鍵在施工法」

記者沿著這馬頭圍道走綫,翻查施工附近的多份探土報告,發現馬頭圍道442-448號的四個鑽孔裏,地底約21米,分別是泥(Filled Soil)、沉積(Alluvial)和沙(Sand)。而馬頭圍道292號近江蘇街一帶的三個鑽孔,亦顯示至地底深約33米仍屬「完全風化花崗岩」,地質為沙(Sand)。同樣地,浙江街連接馬頭圍道的地底,深至35米亦為「完全風化花崗岩」,在此之上更是軟散沙泥。

港鐵一份內部圖則顯示,土瓜灣站月台建於地底數米的沉積物(quaterary deposits),至約20米深的「高度至完全風化花崗岩」裏;兩條行車隧道亦建於此層花崗岩裏,下行車部分隧道深至30米的石核層(corestone)。早前接受傳媒訪問,看過該份港鐵內部沉降報告的資深土木工程師倪學仁指,在沉積物及高度風化花崗岩裏建隧道,這個深度本屬安全可行,「關鍵在施工方法、如何採用鑽挖機和灌漿工程加固地質,以及加設監測儀器,監察和保障樓宇結構安全。」

從’一份港鐵土瓜灣站的地質分佈和施工圖則,顯示月台和行車隧道於沉積物及花崗岩層建造。

而在施工過程中,有一個問題,比地層結構更關鍵——地下水。岩層有水源很常見,加上馬頭圍早年有河谷,地下水自然會在岩層石罅之間流竄。倪學仁說,在地底建造隧道時,若不好好處理地層的水份,將導致附近地面及樓宇沉降,影響更可遠至一公里範圍。

為何土瓜灣一帶多地下水?

政府測繪處繪製的香港地質地圖顯示,土瓜灣站一帶背靠何文田山,1960年代之前是優質花崗石礦場;東面面向馬頭圍填海區,於1904年至1986年經歷五次填海規劃。港鐵選定的馬頭圍走綫皆不在土質最鬆散的填海區地底,而是在沖積層(alluvium),內含黏土、粉土和砂層以下的10數米深挖鐵路隧道。

倪學仁比對多份探土報告分析,何文田山的地底原是大片「靚石」花崗岩,山腳早年有幾道河谷,河流會沖刷石層留下大量「沖積層」,因此馬頭圍道一帶地底表層皆為沖積層,「再挖落去建隧道,啲石都ok㗎,但要搞好啲水。」

早前接受傳媒訪問、看過港鐵內部沉降報告的倪學仁分析,地質情況與沉降有很大關係,例如岩石有不同斷層令地下水流竄,港鐵如何控制地層水份不至流失、令土壤沉陷。(林可欣攝)

如何處理地下水?

要處理地下水問題,施工期間妥善「抽水」十分關鍵。土瓜灣站採用了兩類建造方法:

月台:採用「明挖回填」方法建造;

兩條行車隧道:以鑽挖機在每一段隧道的起點及終點,向下挖洞並放下大型鑽挖機,向着終點水平鑽挖。沿馬頭圍道地底至山西街,便是以此法鑽挖隧道。

倪學仁解釋,兩個施工方法都要先令地底空間乾燥無水,才能建造出一個密閉的地底月台建築物和行車管道。鑽挖方法可一邊鑽挖隧道,一邊以壓力逼走岩層水份,組裝永久的隧道壁;同時又能加壓泥漿、阻止周邊地下水流失,支撐着突然真空的挖掘面,減低地面沉降。事實上,採用此方法鑽挖地底的車站兩端(即上鄉道及浙江街周邊建築物),在是次沉降報告中,錄得較小的沉降幅度。

對正地底月台、馬頭圍道兩旁的建築物、煤氣管和水喉成為是次沉降重災區。

「明挖回填」令岩土變形 釀成沉降

今次沉降達警報水平的多幢土瓜灣建築物、煤氣管和水喉,則是以「明挖回填」的方法建造,位置全都集中在土瓜灣車站附近。倪學仁指,港鐵「明挖回填」車站地底岩層時,會不斷抽走土壤之間水份,令岩土受壓變形,出現沉陷的現象。

他續指,另外兩個施工的重要工序,都有助預防沉降。一個是在月台兩邊牆身,建造垂直層板並深達堅石層,但他指著隧道圖則質疑,現時土瓜灣站的施工並無使用此法。「現在層板外的地下水較易流入月台填洞,工人於是要不斷抽乾整個岩層的水份,引致如今嚴重沉陷。」

在鐵路工程中,出現沉降現象很常見,「但唔會好似沙中線咁樣,咁大幅度、咁遠範圍都沉降。」倪學仁指,沉降問題能夠透過於地底加設回灌水井等措施補救。然而,現時工程卻出現如此過度抽水而沒即時加設回灌井灌水,「愈近抽水位置的建築物,就愈陷下來,影響遠至一公里的地底和建築物。」

在地底抽走地下水進行鐵路工程,引致土壤沉陷、樓宇沉降示意圖

趕工上馬的沉重代價

外界一直詬病港鐵為趕工上馬,而犠牲施工的質素。屋宇署的作業備考列明,若工程可能導致相鄰建築物沉降,施工前要擬定可容許的沉降上限,署方一般建議上限為25毫米,承建商亦可因應地盤情況自行計算上限,再交屋宇署審批。倪學仁指出,「屋宇署建議的25毫米標準,就是想讓港鐵在附近監測點發現已沉降25毫米了,要看看哪裏出了問題、怎樣即時補救;而不是一直去馬趕工。」然而,當近月傳媒揭發沉降超標問題,有報導指港鐵向屋宇署要求調低沉降標準,再來補救。「土質一而再被傷害了,就不能回頭再救。」

倪學仁形容港鐵如危險駕駛司機:「唔睇燈號,唔會停低望一望周圍有冇事,只顧一直衝幾個路口,然後同公眾講:『我就快完工喇,你哋睇吓,到而家都無事、好安全』,做工程唔係咁樣嘅態度,趕工唔係大晒。」

動工6年的沙中線工程,進度一度滯後,並多次向立法會申請額外撥款。港鐵曾兩次追加九億和三億元,用以土瓜灣站附近的額外地層的加固工程,確保樓宇安全,連同其他狀況,令總造價升一倍至798億;至去年又再追加8.4億,應對金鐘及何文田站不利地質情況,修訂施工方法,全條線埋單要971億元。

港鐵曾因土瓜灣站遺蹟的考古工作和保育方案,引致「大圍至紅磡段」工程滯後11個月,延期至2019年底通車;但港鐵代表於去年區議會會議上,表示經工程團隊的努力,能提早半年通車。(吳鍾坤攝)

港鐵不斷向政府追加撥款,亦被追問何時完工封頂,於是試過一年內要求土瓜灣站地盤24小時趕工,白天鑽挖,深宵釘板、扎鐵、灌漿。終於,港鐵代表在去年底九龍城區議會「關注沙中線工作小組」會議上,欣喜表示已追回工程進度,沙中線大圍至紅磡段,能夠提早半年,於明年年中通車。

這條曾經滯後至少11個月的沙中線工程,最後竟能提早通車?倪學仁無法想像當中過程,「但事實是它(沙中線)被傳媒揭發沉降超標、紅磡站被剪短鋼筋、土瓜灣站被偷薄牆身,陸續爆出施工問題。」

在沙中線九龍城段工程開展前期,土瓜灣站一帶曾出現多次路面和地底事故。

「港鐵有無足夠時間和資金應對這些地底未知因素呢?抑或唔理遇到咩狀況,趕時間、無錢,照去馬啦,起住先啦,只求快啲起好?」
資深土木工程師倪學仁

早前傳媒報導,港鐵於錄得沉降超標後,不但不停工,更向屋宇署申請放寬沉降上限;屋宇署最終沒審批此放寬申請,並希望港鐵或承建商立即採取措施,防止沉降持續超標;倪學仁指港鐵於今次不斷調低沉降標準,是透支以後其他附近工程的沉降,「以後有修路、整水渠呀,再整多兩整地底,沉降或就更嚴重。」(吳鍾坤攝)

倪學仁認為,原本的沉降問題,其實可以盡量避免,港鐵偏偏逆道而行。土瓜灣站近日又被傳媒揭發有個位置欠造其中一層工字鐵,倪指,挖洞建月台時,該處少了一條鐵支撐,岩土更易變形沉陷。「我們如今見到的是,地鐵公司似乎沒足夠的工程經驗,政府亦沒好好監測嚴控工程狀況。周邊居民和日後的乘客如何對他們有信心?」

港鐵回應:已向立法會交代沉降事件

過去五年,港鐵有多少次因樓宇沉降或傾斜幅度問題,接獲通知或根據監察數據,需要暫停工程?港鐵回覆記者查詢時僅表示,進行大型地下工程時,地面移動或沉降,及影響工程附近的建築物和公共設施,「並非罕見」。發言人強調,在鐵路設計階段及施工期間,均有嚴謹的監測管理機制措施,工程質量及安全是港鐵的首要原則,港鐵過往亦處理好已落成鐵路項目的沉降情況。

港鐵指,在沙中線進行期間有定期把有關沉降的數據和資料提交相關政府部門,與政府監管部門緊密配合,確保符合相關要求,上周亦有就沉降事件向立法會提交文件,詳述政府和港鐵處理沉降的措施;又指政府人員上月9日和10日,亦曾到土瓜灣站附近樓宇實地視察,確認沒有發現明顯的結構安全問題。

下集:【沙中線沉降2】老街坊苦守土瓜灣 對港鐵信任破產:真的安全?



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