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地质人汗水洒满地铁路

——广西有色勘察设计研究院服务轨道交通建设纪实

2016-7-4 16:48:18 来源:中国矿业报 作者:黄强 熊瑛

2016年6月28日,是南宁市民翘首以盼了多年的日子,大家等待了8年的广西第一条地铁,终于开通试运营了,南宁市民将实现乘地铁飞驰邕城的梦想。对于广西二七二地质队有色勘察设计研究院而言,这不仅意味着城市交通设施网络的进一步完善让出行更便捷了,更见证着8年来,有色院在服务地铁城市轨道交通建设过程中彰显的社会责任感。

从勘察做起 首担重任

时间退回到2008年8月,获国家发改委正式批准,南宁轨道交通,也称南宁地铁,开始筹备建设了。当时南宁市是全国第27个获批建设地铁的城市,虽然地铁建设起步相对比较晚,但是南宁本土尚且没有任何一家勘察单位承担过类似的轨道交通勘察工作。

面对这样一项重大的服务民生工程项目,该院拿出了敢做吃螃蟹第一人的决心,承担了南宁市城市轨道交通一号线水文地质与工程地质A标段初步勘察和广西大学站详细勘察阶段岩土工程勘察工作。

谈起这个项目的勘察工作,该项目的总负责人闫清武同志回忆起当时工作的点滴,他说,当时我们是南宁首家承接地铁项目的勘察单位,作为项目总负责人,压力非常大:一是没有可借鉴的地区经验;二是地铁的岩土工程勘察是一项复杂的工作,野外钻探、室内资料整理、报告编写难度超过一般的岩土工程的要求;三是施工地处大学路一带,复杂的场地环境大大增加了工作难度。

其中,广西大学站的详勘工作,闫清武同志印象尤为深刻。广西大学站是南宁市城市轨道交通一号线工程首个开工建设的重点车站,处在南宁市东西向的主交通枢纽大学路上,位于大学路与明秀路交叉口处,站区范围地面交通繁忙,建筑物较密集,地下分布各种管道、管线等。难度最大的是,在拟建车站左外侧还埋藏一条地下旧防空洞,处于废弃状态,因年代久远,已没有任何图纸,无法定位,若不能够具体定位,将会对站点建设的基坑开挖、支护结构施工具有不良影响,并可能对以后的建筑物使用造成安全隐患。为准确定位这个废弃的防空洞,该院利用物探专业的技术做了专门的管、线以及旧防空洞的探测工作。

该院物探专业工程师韦耀阳是当时负责做管线及旧防空洞探测工作的具体工作人员,他说:埋在地下的旧防空洞没有任何图纸资料,在复杂的场地环境下,物探工作开展难度大,物探效果也不理想,我们只能根据不同场地的条件,分别选用高密度电阻率法、地震反映像法、地质雷达探测法等不同方法,反复进行探测,对各种探测信号数据反复分析比较,提取有效信息,对旧防空洞进行定位。当时,白天路面车流量大震动大影响探测数据,为了确保数据的准确性,我们都是深夜加班做。

在项目组的共同努力下,共完成了大学站工程钻探孔20个,其中一般钻孔12个,技术孔8个;完成了水文试验钻孔3个,其中包括1个抽水主孔,2个观测孔。按时保质给业主提交了详勘报告,并且提交了专门的管线、防空洞探测报告,还对旧防空洞的处理提出了建议,确保了工程建设的安全。

主动出击 助力安全施工

2014年,南宁市安吉大道地铁施工工地附近发生的路面坍塌事件,让有色院触动很深。各地轨道交通建设施工诱发的严重地质灾害,如地面塌陷、隧道坍塌、周边建构筑物开裂受损等,严重威胁到人民的生命和财产安全,该院开始思考怎样才能为地铁项目建设的安全性提供技术服务。

众所周知,南宁轨道交通工程区间隧道施工工法主要是盾构法。据不完全统计,南宁轨道交通工程盾构隧道区间约60%以上区域位于富水圆砾地层,该地层具有含水量高、孔隙大、胶结力弱、自稳性差及透水性强等特点,盾构机穿越时刀盘磨损严重、需频繁换刀、易产生喷涌、滞后沉降等问题,这种由于盾构隧道掘进开挖所引起地下水变化和原状土扰动,而管片后注浆不及时或注浆效果不理想时会导致围岩应力重分布,进而会引起岩土体失稳破坏。在南宁特有的富水圆砾层施工时,盾构管片后注浆(填充)不及时或注浆(填充)效果不理想时容易产生空洞、不密实(或松散层)等缺陷,会使隧道围岩应力再次重新分布而产生应力释放,极易诱发地面塌陷等地质灾害问题。这种影响因素可能是短期的,也可能是长期的,直至隧道结构变形和位移稳定以后才能稳定。所以及时掌握盾构管片壁后注浆情况,对及早发现管片壁后注浆缺陷,有针对性地采取措施进行处理有很大的必要性,可以避免或减少由此演变发生安全事故和地质灾害。

为有效解决这个安全问题,2015年,该院充分发挥物探专业的比较优势,自筹资金30万元,专门开展了课题研究——《南宁轨道交通工程富水圆砾层盾构管片壁后注浆效果雷达探测技术最优化研究》。课题研究组由总工程师亲自挂帅,并集中了该院物探专业技术力量,经过近一年的努力奋斗,设计和建立了国内首个全断面盾构隧道雷达试验平台,经实测研究,该课题成果首次提出和有效解决了管片二次反射信号与注浆反射信号重叠而造成探测失败的难点等问题,在关键技术上取得了突破,也完成技术总结,顺利结题。该课题的完成为轨道交通工程盾构管片壁后注浆质量检测工作提供了指导意见,填补了区内该领域的空白,得到了南宁市住建委和自治区住建厅的好评。

今年,该院在课题研究成果的基础上,充分运用攻破的关键技术难题成果,开始着手承接轨道交通隧道盾构管片壁后注浆效果质量检测项目。

编写技术指南 为行业立规

盾构隧道管片壁后注浆是隐蔽工程,用传统的目测或钻孔对其质量进行检测有较大的局限性,应用地质雷达方法对管片壁后注浆进行无破损性的检测,可取得快速、安全、可靠的效果,然而国内目前无专门针对该方法的规范、指南出台。

鉴于此,为了统一南宁市盾构法施工隧道管片壁后注浆质量地质雷达法检测技术要求,规范检测行为,提高检测质量,今年年初,该院主动向南宁市城乡建设委员会提出编写该检测技术指南的想法,经同意,该院积极组织力量,开始编写盾构法施工隧道管片壁后注浆质量地质雷达法检测技术指南,指南对检测前准备工作、仪器设备、介质参数标定、物性差异与检测内容、现场检测、数据处理、检测报告等十个方面,提出了具体的条款。目前该指南已形成初稿,下一步将提交南宁市城乡建设委员会,经相关部门研讨通过后将能够填补该领域的技术规范空白。

地铁建设是一项重大的民生工程,有色院在参与地铁项目建设的过程中,从前期勘察到注浆质量检测,在不断成长和发展中,承担了更多的社会责任。□

网站编辑:宫莉

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