2月3日,農(nóng)歷臘月二十四。
上午7點,天還未亮,中鐵第一勘察設(shè)計院工程師李科和隊員童斌、李林蔚組成三人超前地質(zhì)預(yù)報小隊,從甘肅省甘南州夏河縣的駐地出發(fā),驅(qū)車趕往90公里外的碌曲則岔隧道。按照設(shè)計方案,要求他們當天要對西成高鐵則岔隧道掌子面前方圍巖進行探查。
西成高鐵是我國“八縱八橫”高鐵網(wǎng)蘭(西)廣通道的重要組成部分,連接青海、甘肅、四川三省,正線全長836.5公里,設(shè)計時速200公里。其中,甘青段全長329.6公里,橋隧占比高達86.8%,于2022年10月開工建設(shè),甘肅境內(nèi)為183.5公里。
西成高鐵甘青段地處青藏高原與黃土高原、川西高原過渡地緣帶,晝夜溫差大,相當一部分區(qū)域海拔超過3000米,沿線自然環(huán)境惡劣。
天空中飄著雪花,車外溫度已低至零下19攝氏度。沿著濕滑的道路,近兩個小時后,隊員們終于抵達則岔隧道洞口。
“隧道施工中經(jīng)常會遇到斷裂帶、突泥涌水等突發(fā)狀況,我們的任務(wù)就是使用多種手段對隧道掘進前方開展探查,從各項數(shù)據(jù)中分析排查可能威脅安全施工的因素,因此也被稱為‘隧道醫(yī)生’。”李科笑著說道。
“這是地質(zhì)羅盤,這是回彈儀,這是地質(zhì)雷達測試儀……這臺是目前國際上最先進的TSP603測試儀,可實現(xiàn)信號無線傳輸,大大提升現(xiàn)場作業(yè)效率,國內(nèi)僅此1臺?!崩羁埔贿叞醿x器,一邊介紹。
隧道內(nèi)燈火通明,建設(shè)者操作著裝載機、挖掘機、噴漿機等機械設(shè)備,正在有條不紊地開展施工作業(yè)。
一到隧道施工的掌子面,隊員們就馬上投入到探查當中。
“普通情況下,我們只采用一種或兩種方式進行探查,但則岔隧道全長10.48公里,地層復(fù)雜、構(gòu)造發(fā)育、巖溶強烈、地應(yīng)力高,通過9條區(qū)域斷裂,地質(zhì)條件極為復(fù)雜,是全線的高風(fēng)險隧道,所以今天我們要采用‘地質(zhì)素描法+地質(zhì)雷達法+彈性波反射法(TSP)’進行綜合探測,確保結(jié)果準確無誤?!崩羁普f。
童斌手持地質(zhì)羅盤測量圍巖狀況;李林蔚則拿起回彈儀,在多個點位進行巖體強度測試;李科通過手電筒仔細鑒別圍巖巖性、結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及滴滲水情況,綜合評價目前掌子面圍巖分級是否準確……
經(jīng)過半個多小時的忙碌,隊員們完成了地質(zhì)素描。
“從結(jié)果看,目前圍巖分級是準確的,可按現(xiàn)行的開挖工法和支護措施繼續(xù)施工。但掌子面前方的圍巖情況還需要通過彈性波反射法和地質(zhì)雷達法進一步確定?!崩羁普f。
這時,李林蔚手持高頻短脈沖電磁波發(fā)射天線,從掌子面左側(cè)向右緩慢平移,童斌則操控儀器主機,觀察電磁波數(shù)據(jù)采集情況,開始進行地質(zhì)雷達探測。
“數(shù)據(jù)和地質(zhì)素描基本一致?!狈磸?fù)測量后,隊員們得出結(jié)論。
另一邊,幾名施工人員手持風(fēng)鉆,在巖體上鉆出一個個小孔,將雷管安裝到孔內(nèi),為開展TSP作業(yè)做準備。
TSP探測需要引爆微量炸藥,形成地震波。利用地震波的傳播特征,隊員們就能通過儀器探清前方地質(zhì)條件。
上午10時20分,炸藥炸響,儀器屏幕上顯示出一道道地震波形。
“這些波形表示的是前方不同地質(zhì)巖體對地震波的反射路徑和速度。”李科介紹,回到駐地后,將通過計算機數(shù)字建模反演進行分析,形成完整的風(fēng)險提示報告。
完成TSP測試數(shù)據(jù)采集,洞外已是漫天大雪。
李科一行整理好設(shè)備,啟動車輛,向下一座隧道進發(fā)……