正在修建的西安地铁二号线从北向南将穿越西安城墙、钟楼等古代建筑，作为中国首例在黄土地质中修建的地铁，怎样保护地面上这些古建筑成了人们最关心的问题。近日，铁道部第一勘察设计院二号线有关设计专家采取五项措施保护城墙和钟楼古建筑的安全，避免地铁施工和运营期间对文物古迹造成损伤。
钟楼位于西安市中心，东西南北四条大街的交汇处。西安钟楼建于明朝洪武十七年（1384），木质结构，共有3层，楼体总高36米，因楼的西北角上悬挂一口铁钟而得名,总体布局气势宏伟，别具一格，与钟楼对峙的西面是鼓楼。两楼均为古人报时专用，历史上，钟楼曾经遭受过多次地震，所幸未曾毁坏。1996年11月20日国务院公布钟鼓楼为全国重点文物保护单位。
西安城墙是中国六大古都中保存得最完整、规模最宏大的一座，建于明洪武七年到十一年（1374－1378），至今已有600多年历史。呈长方形，墙高12米，底宽18米，总周长11.9公里。有城门四座，每个城门都由箭楼和城楼组成，城墙包括护城河、吊桥、闸楼、箭楼、正楼、角楼、敌楼、女儿墙、垛口等一系列军事设施。城墙自建成后历经三次大的整修。1962年3月4日被国务院公布为全国重点文物保护单位。
五项措施力保文物安全
西安地铁二号线穿越明西安城墙的南北门和钟鼓楼保护范围。钟楼基座外部用青砖白灰砌筑而成，上部为木质结构主体。城墙外部为散体材料砌筑，内部为夯填土层。钟楼与明城墙的建筑材料与建筑形式对变形较为敏感。
在地铁施工期间，因为开挖可能导致地面产生沉降变形，而当变形量达到文物的变形允许值时就会造成文物破坏。同时，地铁列车在运营过程中会产生一定的震动，如果传到地表的震动超过建筑物的允许值，就会引起古建筑的破坏。
如何减小轨道交通在施工及运营中对钟楼及城墙的影响，成为地铁二号线工程设计中必须重点解决的问题。
措施一：线路绕行
地铁穿过钟楼及城墙段在线路方案上采用绕行的方式，尽量远离钟楼基座及城墙的变形敏感区。通过北门时，从陇海线北侧就开始东西绕行，至西七路附近方恢复并行。钟楼处再东西绕行，与钟楼基座的最小距离约为15.4米。在南大街粉巷处，再次绕行，从南门城楼东西两侧城墙下穿过，避开南门瓮城，下穿古城墙及护城河，出南门站后恢复并行。
同时设计尽量加大埋深，以充分利用自然拱，减少震动对文物的影响。过钟楼段结构拱顶距地面埋深为13米，过城墙段结构拱顶埋深为北门14.3米、南门18.7米。
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措施二：盾构施工
为确保施工期间古城墙及钟楼的安全，区间隧道选用盾构掘进通过。采用盾尾同步注浆、衬砌回填压浆及地面跟踪注浆等综合措施后，盾构施工可以控制使地面不产生沉降，或者仅有毫米级微小沉降。
据介绍，盾构机进行区间施工时，左右线距钟楼基座都在15米以外，对钟楼的影响可谓微乎其微。
措施三：加固钟楼及城墙
为了使钟楼和城墙能够更好地抵御盾构机推力形成的侧向力，还专门设计为钟楼和城墙“套箍”加固。这个“箍”还将在地铁运营后起到隔震作用。
所谓套箍，就是在钟楼基座周边5米开外，在地表下5厘米至20多米深处，埋筑大直径的维护桩对其进行加固。这些维护桩为水泥灌注桩，直径1米，间距1.1米，桩深15米－20米左右，并在桩顶设宽度1米，高度为80厘米的冠梁。套箍使钟楼基座周围的土体形成一个整体，不易变形。同时，还通过压浆管和浆液加固体对灌注桩周边到钟楼基座之间的土体进行必要的加固。
南门和北门的城墙也采用类似方式进行加固。即在城墙两边一定范围内和瓮城东西两侧做桩，南门灌注桩埋深可达20米－30米左右，北门为20米左右。
措施四：轨道减震
考虑到钟楼周边将来会有四条地铁线路正常运营，而且地铁运营震动可能和地面车辆运营震动叠加，因此，初步设计中，区间线路在通过钟楼、城墙保护区时将采用先进的钢弹簧浮置板减震道床，以保证国家级文物的安全。
措施五：随时监控
在钟楼四周和城墙两侧，还将布置侧斜管、地层沉降观测点，随时掌握施工过程中地层变形情况，然后根据需要采取工程措施，对主要受力部位进行安全防护。
城市轨道交通有利文物保护
专家认为，在施工和轨道交通的运营过程中，肯定对城墙和钟楼会有一定的影响，主要因素是震动所造成的，只要处理得当，将不会对城墙和钟楼及其他文物造成损害。
对线路和施工所涉及遗址的地表部分,做到不破坏遗址的完整性，不影响历史文化名城的风貌；地下部分穿越古遗迹时，做到不伤及遗址主体，同时在工程设计和具体施工中确保古建筑和古遗址的安全。同时专家认为，城市快速轨道交通的建成可以减少地面道路修建的规模，减轻老城的交通压力，改善人居环境，有利于保护历史文化名城的环境风貌和整体形象，符合文物保护原则；轨道交通建成后，可以减少地面的人流、车流，特别是减少了汽车尾气排放造成的污染，从环境保护的角度看，减少了对文物遗址的损害。