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三年苦累皆收獲——黔張常超前地質預報項目部工作紀實
時間:2018-07-09 瀏覽次數:

2018年5月28日凌晨2點18分,輾轉難眠的黔張常鐵路超前地質預報項目部的全體人員終于等來喜訊:“黔張常鐵路黃家臺隧道順利貫通!”這是黔張常鐵路修建中順利貫通的第100座隧道。

大家懸著的心終于放下,相互慶祝歡呼著,項目經理范春林、副經理周曉光喜極而泣,因為項目部兄弟們三年的堅守,因為1245個超前地質預報的日日夜夜,因為這是屬于黔張常超前地質預報項目部的勝利時刻。

臨危受命,不怕山高水險

黔張常鐵路作為國家鐵路網規劃中“渝長廈”(重慶至長沙至廈門)快速通道的重要組成部分,途經重慶黔江,湖北咸豐、來鳳,湖南龍山、永順、桑植、張家界、慈利、常德等地,是連接中、西部地區的運輸干線。

線路主要走行于湘西北、鄂西南和渝東南山嶺地區,沿線斷層密集,灰巖分布廣泛,巖溶強烈發育,地下暗河系統復雜多變,地質條件異常復雜。全長約340公里,隧道長度170公里,占線路長度的50%;其中可溶巖隧道長度達85公里,占到隧道總里程的一半,一級風險隧道達到6座,二級風險隧道達15座之多。

復雜的山區地形、難以預測的地質環境,給工程施工帶來巨大的風險和困難,被稱作“第二條宜萬鐵路”。

正是在這種背景下,地路處果斷成立地路處黔張常超前地質預報項目部,抽調成都地鐵5號線勇挑重擔的項目總工范春林,帶著地路處年輕的技術骨干,帶著沉甸甸的責任,奔赴超前地質預報一線。

項目開展以來,先后組建了以院副總孟祥連帶隊的專家顧問組,成立了超前地質預報項目經理部以及三個分部,同時設置完善了后勤保障組、安全管理組、質量監督組等組織機構,保證預報技術工作合理分工、有效推進。

預報工作高峰時期,參與投入人員多達60余人,投入物探設備TSP303plus一套、TSP203兩套、GPR-SIR3000三套,越野車輛7部。人員和設備的大力投入,極大地保障了預報工作的順利開展。

初遇挫折,標準化管理來破題

超前地質預報工作的開展,對施工中正確選擇開挖斷面、支護設計參數和優化施工方案提供了依據,為預防隧洞涌水、突泥、突氣等可能形成的災害性事故及時提供了準確的信息,保證了本線隧道工程的施工安全;同時,準確的超前預報成果能提高施工效率,縮短施工周期,避免事故造成的損失,為項目節省投資,實現經濟效益和社會效益的雙豐收。

項目初期,由于剛剛接觸如此復雜的巖溶地質環境,即便做了充分的前期規劃和準備工作,也出現了預報協調工作和預報準確率較低的問題,甚至出現了大型溶洞預報失誤的情況,這反映出現有預報工作方法和理念存在一定缺陷和盲區,以及未能很好地實施預報手段動態調整的原則,受到建設單位高度重視,甚至對預報項目部開出了第一張“罰單”,整個預報部管理和技術團隊承受了巨大壓力。

面對被動的現實,范春林、周曉光、李有能等人沒有氣餒,經過認真反思后,大家快速形成統一認識,黔張常超前地質預報工作遠比想象中復雜,必須不斷地總結、創新和提升,著手建立標準化管理。

項目部組織技術人員借鑒以往南方巖溶山區鐵路的設計施工經驗,預判可能出現的預報重難點問題,精心研究各項預報方法,提出整改和優化的預報方案,并形成技術文件全線推廣執行。

同時,結合黔張常項目的自身特點和各參建方要求,項目部還將預報工作管理流程進行了細化和優化,形成了一級風險隧道超前地質預報項目部詳細工作流程、二級及普通風險隧道超前地質預報項目部詳細工作流程、巖溶異常上報流程、預報方法加強流程、常規預報分項流程、不良地質分項流程等。加強了參建各方緊密且高效的聯絡機制,提升各方的預報溝通效率。

攻堅克難,高科技手段來助推

為更好地發揮國外先進物探設備TSP303在預報工作中的技術優勢和預報作用,預報部于2016年4月邀請瑞士安伯格公司Thomas Dickmann博士到張家界進行了為期3天的技術培訓交流,提高了物探人員整體的理論水平以及準確預測巖溶發育情況的能力。

項目部首次建立大規模專業的水文監測系統,降雨量監測儀、隧道洞口流量監測儀、深孔水位監測儀等27套設備遍布全線一、二級風險隧道。水文監測系統收集和積累了長期連續的大量水文數據,為分析隧道涌水量與地表降水、地下水位之間的動態關系提供了數據支持,對分析預測隧道涌水量意義十分重大。但由于監測設備多數位于山區密林之中,平時的維護保養和讀取數據也成了一項不輕松的挑戰,植被茂密、荊棘叢生,現場工作中摔倒扎傷是常事,但大家樂在其中,從不叫苦。

2016年5月,項目部舉辦了“黔張常鐵路超前地質預報工作研討會”,邀請了國內地質專業及預報行業的權威專家,以及建設、監理、施工單位、設計指揮部代表參加,對我院黔張常鐵路超前地質預報工作進行深入地探討和交流。項目部代表周曉光、李有能、羅文藝、付偉分別就預報工作情況、物探工作難點、水文監測技術、巖溶案例分析進行專題報告。我院黔張常鐵路超前地質預報得到與會專家的高度評價和認可,肯定了我院預報工作在隧道安全施工中的積極作用。

黔張常鐵路超前地質預報所面臨的工作重難點主要是大型巖溶的突水突泥預測、大型斷層預測、瓦斯監測以及水文監測等。通過不斷的探索和努力,預報部形成了一套完整且成熟的預報工作管理流程,采用綜合超前地質預報方法和專項超前地質預報方案相結合,實時動態調整超前地質預報的方案和實施計劃,為預報工作順利開展提供了方法保障。

通過攻堅克難,項目部在技術創新方面也得到了長足的提升和改進。大力豐富地質素描的內容,采用不同方法對比驗證地質雷達的探測位置,使用TSP獲取巖溶區域參數特征,對水文監測系統的應用和維護等,為超前預報工作質量提供了技術保障,極大提高了超前地質預報的準確率,有效規避了巖溶隧道施工中的重大地質災害。

黔張常超前地質預報項目部堅持“綜合預報,有疑必探,補充強化”的預報原則,遵循初步探查、初步解譯、逐步探查、逐步解譯的動態過程,既可以規避各種預報手段的缺陷和局限性,又可以綜合分析、動態調整。項目部成立以來,成功預報和預警8處重大突水突泥風險,有高山隧道巨型溶洞、桑植隧道巖性接觸帶巖溶及涌水、高村隧道巖溶突泥等,綜合預報準確率高達87%,真正做到了超前預報與配合施工的密切融合,最大限度地保證了隧道施工安全。

三年砥礪,不忘初心唯堅守

2015年1月29日至2018年5月28日,共1245個日夜;項目部車輛行駛里程近76萬公里,相當于繞赤道19圈;地質素描近5萬幅,平均每天40幅;隧道基底巖溶雷達探測累計長度近56萬米,水平鉆探總進尺達37萬米,TSP探測長度14.4萬米,地質雷達探測長度7.5萬米。這些扎實的工作,積累了大量的原始數據與基礎資料,成功預報率達到87%,為項目的安全實施創造了良好的外部條件。

巖溶突水突泥是時刻威脅著巖溶隧道施工安全的“野獸”。周曉光經常說的一句話就是:“這三年來,只要一下雨,我就睡不著!”不是因為風雨聲,而是擔心隧道突涌水。高村隧道是一座二級風險隧道,但是巖溶及巖溶水極其發育,程度不弱于一級風險隧道。一次,遇到充水溶腔,規模不大,但水量不小,加之遇上暴雨,涌水量急劇增大。超前預報組第一時間趕往現場,在洞內開展連續的水文監測工作,待水量衰減至正常流量后大家才返回項目部,此時已經是第二天清晨。

春華秋實,勛章榮譽滿華南

2018年5月28日凌晨,黔張常鐵路全線的最后一座隧道順利貫通。這標志著我院承擔的黔張常鐵路隧道超前地質預報現場工作順利完成,進入后續成果資料整理階段。

在本項目中,我們創造性地建立和完善了超前地質預報工作流程體系,修訂編制了《隧道超前地質預報項目部標準化管理》文件;組織召開了業內權威的超前地質預報專家研討會;參與并完成科研課題三項,其中獲院科學技術一等獎、二等獎各一項,獲省級QC一等獎一項,完成相關學術論文4篇,其他技術成果也正在陸續整理完成。

黔張常鐵路超前地質預報項目部不僅多次受到院的表揚,更受到參建各方、廣州質監站的褒獎和贊許,多位項目成員受到了院、建設單位及湖南省總工會的表彰。我院超前地質預報工作也得到了業內的高度評價和贊譽。

如果說拉日鐵路、西成客專、寶蘭客專等超前地質預報項目是我院超前地質預報的起點,為超前預報工作奠定了基礎,那么黔張常鐵路預報項目則完成了該項工作的標準化體系建設,實現了管理、技術、經營“三位一體”的全面升級,積累了大量寶貴的實踐經驗,為超前地質預報樹立了標桿,因此也極大地提升了我院的整體預報水平。尤其是在南方山區的巖溶及巖溶水超前預報方面,我院已經躋身于國內領先行列。


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