2018年01月20日 星期六
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城市地下工程的地质尖兵

—— 湖南省煤勘院有害气体专项勘察工作纪实

2018-1-3 8:49:02 来源:中国矿业报社 作者:曾丽

岁末的春城昆明,金灿灿的阳光中也夹杂了丝丝寒意。在已规划好的“昆明轨道交通地铁5号线”沿线,不时能在道路一侧看到一排排整齐的蓝色围挡。走进围挡,几名身着荧光绿警示马甲的施工人员正在一台履带式静力触探车上作业,随之喷发的有害气体经连接管道进入一旁的储气罐。在这里,有害气体的压力及流量能够得到实时监测。

这就是湖南省煤田地质勘查院“昆明轨道交通地铁5号线有害气体专项勘察”项目的施工现场。

不懂就学,遇到机会就要把握

2017年年初,湖南煤勘院接到了一个棘手项目——昆明地铁二号线有害气体专项勘察。“我院平时虽然也做过煤矿瓦斯、公路、铁路、隧道的有害气体勘察工作,但承担城市地下工程的有害气体专项勘察还是第一次,而且这类勘察工作在国内还没有形成统一的规范,是个有待探索的新领域。”该院副院长申建平回忆,“我们只能在网上查阅资料,但最后也只找到一篇关于城市地下工程有害气体勘察的论文。”

这篇论文的作者是国内一所高校的教授。于是,申建平根据论文中的联系方式找到了该教授,并邀请他来院共同研讨,最终确定了技术方案。

湖南省煤勘院承担的“昆明轨道交通地铁5号线有害气体专项勘察”项目施工现场

由于没有统一的规范标准,加之可借鉴的经验很少,项目的开展并非一帆风顺。“遇到了很多难题,大家都不确定到底应该怎么做,只能一步步摸索,边研究边探讨边做。”刘治宇是湖南煤勘院昆明地铁有害气体专项勘察项目的负责人,三十出头,黑黑瘦瘦,说话时脸上总带着笑容,语速很快,“这个项目是挑战,更是机遇,对于我院拓展气体勘察工作有着重要的意义,所以再难我们也要做好!”

成功总是青睐有心人。2017年6月2日,好消息传来,在由昆明地铁建设管理有限公司组织召开的专家评审会上,专家们对该项目报告给予充分肯定,一致同意通过评审。这一成果也成为了湖南煤勘院气体矿产勘察技术向工程应用领域纵深拓展的里程碑。

不优就改,肯动脑筋就有办法

“我有一天早上洗脸发现脸好黑啊,开始还以为是脸没洗干净,后来才反应过来是这里的紫外线太强,不知不觉被晒黑了!”刘治宇说起这个笑话时,已经在昆明呆了近一年的时间,期间甚少回家——继2号线后,湖南煤勘院又独自承接了五号线的有害气体专项勘察工作,刘治宇依然是项目负责人。

虽然有了2号线的勘察经验,但是由于点多面广、工程量较2号线增加几倍,因此五号线的勘察任务更为艰巨。

首先需要解决的就是设备问题。“在2号线工程施工过程中,我们发现施工设备和工艺还有待于改进。在项目技术负责人龚凌的指导下,我们对施工设备和工艺进行了部分改进和创新。”项目组成员肖维林是一位老地质工作者,他边说边拿出一个钻头,“这个静压钻头是我们根据钻进深度要求厂家特制的,跟以前的钻头相比,能够更加动态精准地把握气体层位。起初厂家还不同意做,后来我们给他们画了设计草图,硬是逼着他们做了出来。”

这样类似的改良和创新还有很多,比如安装在履带式静力触探车上的反拉地锚装置。不同于以往的回转钻进成孔,五号线全部采用静压成孔,在遇到较硬的粉砂质土层时,由于机器的自重有限,加压过程中机器往往被顶离地面而失去平衡,常导致静压钻杆弯曲,机器与钻孔位移,影响正常施工。加装了反拉地锚系统后,这些问题迎刃而解,不仅便于在城市道路施工,而且克服了地层的局限性,提高了钻进深度。

有害气体喷发时通常夹带着大量水和泥沙,影响了对气体压力和流量的观测。为解决这一问题,项目组成员不断思考、反复试验,设计了一套气、泥沙及水的分离装置,保证了对有害气体的实时精准监测。

项目组技术骨干张良平也只有三十来岁,他头脑灵活,思维敏锐,并且敢想敢做。凭借着多年地质、工程工作经验,再通过查阅大量资料,他大胆创新了评价方法,将过去的定性描述定量化,提高了成果利用价值;他还沉下心来,细致研究了有害气体对地下工程后期运营会产生的不良影响。在项目实施过程中,又对数据及成图进行了反复优化、调整,形成了一套完整监测数据处理模式和三维空间成图工具。

“这些创新和改进我们都拥有自主知识产权。”刘治宇说到这,眼神中闪烁着自豪的光芒,“虽然为此牺牲了很多休息时间,死了不少脑细胞,但是的确给我们工作带来了很大便利,也大大提升了项目成果价值,所以一切都是值得的。”

有梦就做,只要付出就有收获

“有害气在以河流相、湖泊相、沼泽相和泻湖相沉积为主的松辽盆地、长江中下游地区和沿海地区有广泛分布,这些地区为我国人口密集区,地下工程有害气体专项勘察需求量大,当前我国该项工作还未形成统一规范,特别是在工程网度、探气、排气孔布置等方面存在诸多随意性,希望煤勘院在完成好昆明地铁项目工作的基础上能够争取早日填补国内这块空白。”湖南省煤田地质局党组成员、副局长全铁军在检查指导5号线工作时曾提出这样的殷切期望。

局领导的这番寄语,为项目组成员们埋下了梦的种子,激励着他们一路前行。

来到项目施工现场,眼尖的会发现,就在机器旁十几米处有一个黑色的小帐篷,五十来岁的田工每晚都在这里与机器作伴。“机器必须有人守着,要不不放心。”田工黑黝黝的脸上一笑就露出一口大白牙。在守机器的日子里,最令他难忘的是有一次大雨滂沱,帐篷不断漏水,他的衣服、鞋子都被雨水冲走了,他没办法只得撑着伞在风雨中坐了一夜。

“我记忆犹新的是打云南省计量院路段的钻孔时,突然喷出来大量有害气体。”肖维林描述起当时的场景,“跟气体一起喷出来的还有好多泥砂,那些泥砂堆起来像个小山头,我们用编织袋装好运出去,足足装了四五十袋,花了一两天时间才清理干净。”

钟子诚是项目组最年轻的“干将”,他主要的工作是检测和记录数据。5号线设计工作量为230个钻孔,跨越6个路面区间,一般每个钻孔监测7天,压力大的监测15天。钟子诚每天穿着工装、背着背包,来回穿梭在各区段钻孔间,上、下午各检测3次,记录有毒有害气体成分、浓度及压力变化情况等。“路程也蛮远,每天这样也很辛苦,没想到小钟年纪轻轻,挺能吃苦的!”肖维林和田工对晚辈的表现相当满意。

作为这样一个新项目的“总指挥官”,刘治宇承受的压力无疑更大更重。“做项目压力最大、最困难的是协调。”刘治宇苦笑着。

由于该项目是在城市施工,又要打钻到地下,因此涉及的政府部门和开工审批工作非常繁杂。项目开工前,刘治宇就花了很长时间跑行政机关部门协调工作,好不容易才拿齐了施工所需的批文。然而阻工问题还是时不时就会发生。有一天在高速路底下施工时,高速公路管理局来人了,要求立刻停工。刘治宇拿出批文,一再解释,对方还是坚持不让施工。为了不耽误项目进度,刘治宇连续几天蹲守在高速公路管理局,找工作人员套近乎,找管理局领导说明情况,几经周折后对方要他立下保证书就才项目复工。

当一群又一群红嘴鸥在滇池的上空飞舞、盘旋时,四季如春的昆明也有了冬日的气息。5号线的勘察工作接近尾声,但是湖南省煤勘院城市地下工程有害气体勘察的脚步还没有停止,还有很多亟待解决的问题等着他们去探索解决。□

编辑:宫莉

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