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鏖战秦岭之巅(图)
——西康高铁太兴山隧道920米深孔勘探纪实
时间:2019-12-12 浏览次数:次

2019-12-12,随着现场最后一个回次岩芯顺利取出,由陕勘院自有YS105机组承担的设计深度920米的西康高铁秦岭太兴山隧道QDSZ-6#深孔提前30天顺利终孔,该孔刷新了我院铁路勘察深孔钻探深度的历史纪录。近年来,在强手如林的工程勘察行业,陕勘院积极适应高质量发展的时代新要求,坚定不移提质创效,在追梦奋斗的征程上竖起了一面鲜艳的旗帜。对陕勘人来说,太兴山隧道920米深孔纪录不过是迈向下一个新纪录的起点。巍峨的秦岭,见证了勘察尖兵在新时代昂首奋进、坚强不屈的伟岸身影;高耸的钻塔,定格下西部铁路建设史册上光辉灿烂、令人难忘的精彩一瞬。

敢为人先 挺进秦岭深处

 201886日,由陕西省上报的西安至安康高速铁路建设项目预审获国务院自然资源部批复,标志着该项目建设正式启动。

西康高铁全长171公里,设计标准为时速350公里,是国家“十三五”现代综合交通规划重点铁路建设项目,也是国家“八纵八横”高速铁路网和陕西省“米”字形高铁网重要组成部分,线路由西安引出,穿行于秦岭山脉,向南贯通关中、陕南,建成后将成为拉动陕西经济腾飞的重要钢铁动脉。

值得一提的是,线路穿行的秦岭山脉自古以来就被尊为华夏文明的龙脉,秦岭-淮河一线构成了中国地理上最重要的南北分界线。由于特殊的地理环境,秦岭蕴藏着难以计数的珍稀动植物和极为丰富的水资源、矿产资源,造就了这座鬼斧神工的天然宝库。因此,对于大秦岭来说,环境保护就是最大的发展。习近平总书记多次提到了秦岭保护的重要性,强调要“保护自然生态系统的原真性和完整性,给子孙后代留下一些自然遗产。”2018年陕西省政府工作报告更是将“全面加强生态环境监管”作为全年的重点工作。严苛的环保要求无疑给陕勘院即将开展的秦岭深孔勘探工作提出了更高标准。

事实上,在国家级自然保护区开展深孔勘探作业,这在陕勘院的勘探历史上还是头一次。接到深孔任务书,陕勘院调兵遣将,紧锣密鼓地开展项目前期筹备工作。万事开头难,首当其冲的任务莫过于进场审批手续的办理,由于秦岭自然保护区的特殊性,审批手续的办理可谓一波三折。

2019-12-12,在院西康高铁指挥部和陕西铁路投资总公司的支持协调下,陕勘院西康高铁勘察项目部与相关林业部门就办理进场许可事宜展开初步接洽。

2019-12-12,由陕西省林业厅、国家林业局规划设计院、牛背梁自然保护局组成的专家调研团一行,进入保护区现场调研踏勘,对环评工作和钻探进场提出了建设性意见和建议。之后,根据专家组意见,陕勘院与陕铁投、牛背梁自然保护局签署进场钻探三方保护协议,并于6月初将进场申报材料上报国家林业局审批,迈出了“万里长征”的第一步。

7月初,应陕西省林业厅要求,陕勘院在《三秦都市报》上对西康高铁在牛背梁国家级自然保护区试验区进行地质勘察的相关情况向社会进行了公示。

8月12日,国家林业草原局准予进场施工的批复文件正式下发到项目部。

终于拿到了进场施工的“敲门砖”,项目经理高原伟如释重负,这个项目终于有着落了!但对陕勘院勘探项目部的考验依然没有结束,接下来的两周时间里,高原伟和负责项目协调工作的同事一起,在主管部门、景区保护区、业主之间来回奔波,打报告、交资料、盖印章、跑手续,把相关的部门跑了个遍,还要陪同林业和景区相关负责人一起现场踏勘钻场占地、确定搬迁线路,一次往返行走山路10余公里,几个回合下来,老高和同事们硬生生把自己练成了上山不喘、下山敏捷的“飞毛腿”,简直就成了景区的“首席营销员”。工作忙的时候,大家往往几天都吃不上一顿热乎饭,很多人的肠胃都闹起了“意见”。但工期的压力让每个人都不敢有丝毫放松。

盖有非常之人,方建非常之功。经过多次沟通协调,项目部与牛背梁自然保护局就临时占地补偿和场地恢复达成协议。紧随其后,应林业厅及相关单位要求,项目部联系专业规划设计公司编制临时占用林地调查表及现状图,缴纳临时占地恢复费,为每位工人办理施工进场准许证并缴纳了施工场地及防火安全保证金,这一切看似按部就班,但个中的酸甜苦辣并非常人能够体会。

至9月3日,历时近9个月的项目进场施工审批手续办理终于尘埃落定,西康高铁秦岭920米深孔勘探外业工作由此正式拉开序幕。

能拼善战 锻造地勘尖兵队伍

 9月初的秦岭,夏日的暑热在这里渐渐退去,郁郁葱葱的山间植被,潺潺流动的涓涓溪流,以及时隐时现的山鸟欢鸣,无不提醒着我们,这里是一个纳凉赏景的好去处。

对于游客来说,这个时节最惬意的,莫过于置身其中,尽情享受大自然毫无保留的馈赠。此时,也许没有人注意到,在这风景如画的保护区里,一支能拼善战的尖兵队伍,正在紧张有序地进行着铁路勘探前的准备工作。

彼时,深孔勘探的钻机设备零件已经陆续运抵保护区外,机组人员将柴油机、钻架、钻管、钻头等设备一件件分类打包,整齐有序地摆放在一起,只待一声令下,搬迁“战役”即刻打响。

此时,距离10月中旬开钻的计划进度只有短短一个多月的时间,工期紧迫,刻不容缓。然而,令项目经理高原伟和他的同事们颇感头疼的是,从山口到深孔孔位,落差超过600米,林木茂密的山间只有崎岖坎坷的羊场小路,在无负重的情况下徒步往返一次至少需要4个多小时,而且有的地方巨石横亘,人徒手都难以通行,更别提背负几十甚至上百斤的勘探物资设备了。

  “也考虑过索道搬迁的方案,但这里是保护区,如果使用索道搬迁,安装龙门架、钢索等设备,势必对区内植被和环境造成影响,环保不过关,一切都免谈。再者说,如此大规模索道搬迁更加耗时耗力。”这个深孔让项目经理高原伟感受到前所未有的压力。

艰巨的搬迁任务是对项目全员智慧和体力的双重考验。为确保万无一失,项目部在搬迁开始前集中组织了安全培训,对人员进行了明确分工,为部分设备加装了防护设施,安排专人分别负责钻机大小配件的整理搬运,在5公里的搬迁路线上,策划设置了数个设备转运点。为提高效率,项目部“三箭”齐发,设备搬迁、清障修路、机台建设同时推进。先头队伍仅用一周时间,圆满打通了进山困难路段,为设备搬迁创造了有利条件。

尽管如此,搬迁依然困难重重。秦岭山区的天气像小孩子的脸,说变就变。搬迁工作刚刚开始的第二天,一场降雨不期而至,眼看工期迫近,大伙儿心急如焚,综合考量后项目部决定在确保安全的前提下继续冒雨作战。雨一下就是十多天,雨中的山间小道泥泞湿滑,令本就艰苦的搬迁工作难上加难。较轻的管件单人或者利用骡马驮运尚可应付,重达上百公斤的机身部件则必须七八人一组,利用“十字”木杠人拉肩扛。机组人员摩肩接踵,小心翼翼地向各个转运点艰难攀爬,汗水浸透工作服,和雨水混在一起,分不清到底是雨水还是汗水。

成功背后总是遍布荆棘。艰苦繁重的设备搬迁工作前后持续了近50天才宣告全部结束,组合起来50余吨重的深孔钻机,终于高高矗立在位于秦岭牛背梁自然保护区的西康高铁太兴山隧道QDSZ-6#孔位上,高耸的钻架成了秦岭山间一道靓丽的风景线。10月16日上午,西康高铁秦岭太兴山隧道920米深孔正式开钻,一时间钻机马达轰鸣,响彻山间,一个崭新的深孔勘探纪录之路也由此发端。

铁血团队铸就尖兵品质。920米深孔是迄今为止铁一院深孔钻探任务的最高纪录,为圆满完成施钻任务,陕勘院从项目伊始就精挑细选,成立了以科研小组、技术攻关小组、施钻小组为架构,多层次、立体化的项目团队,从项目管理人员、机长到钻工,清一色都是陕勘院的职工。项目经理高原伟、技术质量负责人王博儒都是身经百战的深孔勘探行家里手,更有像赵文辉、谭鑫这样在多个重点项目表现突出的90后后起之秀。特别是承担该孔施钻任务的YS105钻机组,曾创造并保持着南疆线中天山隧道858米的深孔钻探记录,机长付玉林曾参加过青藏铁路、南疆铁路、西延高铁、西宁至成都铁路等多个重大项目深孔勘探工作,荣获过铁道部“火车头”奖章,身为钻探技师的他是陕勘院大名鼎鼎的深孔钻探专家,虽然已年近五旬,但干起深孔钻探来精神抖擞,丝毫不输年轻力壮的小伙子。论经验和能力,老付是这支充满“狼性”的铁血团队当之无愧的领军者。

团队是铁党是魂。作为我院标志性的工程勘察项目,党的领导始终是指引西康高铁勘察工作有序推进的航向标。项目实施期间,在院党政的亲切关怀下,陕勘院两级班子领导多次到现场调研,指导成立了勘探项目临时党支部,组建了党员突击队,设立了党员示范岗,定期开展党组织活动,将党建示范引领效应体现在了一线,将党员模范带头作用发挥到了一线,党员干部率先垂范,为项目团队建设注入了强劲活力。

事实证明,这支老中青联合,堪称陕勘院深孔勘探最强阵容的尖兵团队具备过硬的技术能力、顽强的工作作风和坚韧的精神品质,他们敢啃硬骨头,勇当排头兵,克服了勘探道路上的一切艰难险阻,高标准高质量超前完成全部施钻任务,为确保全线建设顺利推进交上了一份满意答卷。

      勇于创新 助力企业高质量发展

 党的十九大以来,中国经济发展迈入了高质量发展的新时代。当前,我们正意气风发地奋进在一个前无古人的伟大时代。在新征程上,一院勘探尖兵搭乘追梦奋进的复兴号“专列”,在助力国家高质量发展的伟大进程中书写下浓墨重彩的篇章。

西康高铁秦岭太兴山隧道920米深孔顺利终孔的喜报传来,令参与全线勘察设计任务的全体职工倍受鼓舞,也让负责项目勘察工作的院西康高铁项目指挥部副指挥长陈泽远由衷地感慨:“现场的兄弟们非常辛苦,前期协调进场手续、钻机搬迁等等工作异常艰辛,但大家却任劳任怨、相当给力,结果也很‘美丽’。”

千里之行,始于足下。2019-12-12,西康高铁秦岭太兴山隧道920米深孔勘探组织策划专家评审会在西安召开,与会专家组就该孔生产组织、勘探工艺、科研创新、质量安全环保等各个方面进行了深入研讨。此次会议也是陕勘院首次举办的关于深孔勘探的高标准专家评审会,为现场施钻工作高质量推进指明了方向。

天下之事,必作于细。把专家评审会确定的施钻方案贯彻落实到实际工作中可不是件容易的事,每一个细微的工序环节都有可能影响到最终的勘探成效。

钻孔布设位置构造发育、地层复杂,片岩、片麻岩、角闪岩、断层角砾、压碎岩、糜棱岩充斥其中。地层破碎、构造发育,钻进过程中容易发生卡钻、塌孔、埋钻等的事故,施钻风险极大。为把风险降到最低,在现场地质人员的指导下,陕勘院深孔技术攻关小组根据钻进过程中可能遇到的各种地层、构造裂隙带等,制订了科学详尽的钻进对策和预案,仔细遴选钻具、钻头、泥浆材料,精心制配泥浆、定制钻进参数,严格控制钻压、转速、泵量等关键参数,确保整个作业过程环环相扣,为施钻工作顺利推进筑起了一道严丝合缝的“防火墙”。

工欲善其事,必先利其器。“这个孔采取的是绳索取芯钻进工艺,施钻过程中必须精确测算,选择合适钻压的钻头,合理控制钻头的转速以及泥浆液返送孔底岩粉的泵量与泵压。”机长付玉林是在钻探行业摸爬滚打了几十年的“老把式”,谈起外业钻探工作,他对各个作业环节熟谙于胸。

设备搬迁

为了保证钻进质量,老付要求钻机组严格执行工前安全培训和技术交底制,每一次钻机启动前他都要仔细确认各类设备状况是否良好、作业人员安全防护是否到位。现场施钻实行“双班长制”,带班人员临时有事,即由副手顶上,确保履职尽责不缺位。机组人员白天泡在钻场,一道工序接着一道工序全面把控,收工回到半山腰搭建的帐篷营地,晚饭后聚在一起挑灯夜战,梳理钻探资料、交流工作心得,遇到“烧脑”的问题,大家深入讨论、研究方案,常常直到深夜。

说到“烧脑”,就不得不提山里山外的通讯难题。秦岭山高林密,进入山间通讯盲区,机组便完全处于“隐身”状态。在负责项目技术质量工作的王博儒看来,“失联”就意味着失去了对现场技术、质量管控的有效监管,“事后诸葛亮”导致的结果就是效率低下、问题频出。同时,信息交流不畅导致后勤保障物资难以提前筹备并及时送进山中,给现场职工的日常生活造成极大影响。

为了解决这个难题,陕勘院勘察部总工王军伟先后8次往返施钻现场,与项目经理高原伟、技术负责王博儒等技术人员组织调研,最终确定了应用陕勘院自主开发的勘探现场数字视频交互系统的创新性监管方案。借助系统手机终端,项目管理人员就能实现山里山外实时联通,便于对现场生产情况实时远程管控,并及时对现场钻探工艺、事故预防与处理、环境保护等进行远程指导,极大地提高了生产效率和施钻质量。工作之余,山中作业人员通过该系统与家人视频连线,也彻底告别了“与世隔绝”的“隐居”生活。

善谋者胜,远谋者兴。推动企业高质量发展,技术创新是根本。早在920米深孔勘探工作启动之前,陕勘院即成立了由技术部牵头,各部门技术骨干组成的科研团队,团队的使命就是立足该项目,组织对深孔泥浆工艺、钻进工艺、现场测试、项目管理等方面进行深入研究,加大新工艺的开发力度,进一步提炼具有典型示范意义的创新成果。项目实施过程中,科研团队策划推进的《孔内事故预防与处理研究》《勘探现场数字视频监控系统》的深孔应用等科研项目,以及《提高深孔地应力测试准确性》《提高西康高铁深孔钻探台班效率》等QC活动与现场施钻工作同步进行,相互验证,为把该孔打造成全院高质量发展的创新型亮点工程提供了有力支撑。

2019-12-12,深冬时节的西康高铁秦岭太兴山隧道920米深孔钻场天寒地冻。此时,在燕山大学地应力专家张延新教授的现场指导下,陕勘院物探所总工马涛和他带领的物探测试组队员正紧张有序地进行着深孔地应力测试的收尾工作。从1月4日至11日,测试人员冒着零下十几度的严寒,连续奋战8个工作日,圆满完成该孔压裂试验及印模试验等地应力测试内容,为进一步探寻秦岭地区区域构造应力分布规律以及西康线太兴山隧道设计施工提供了可靠的数据资料,也为我院后续深孔和超深孔以及严寒地区的地应力测试积累了宝贵经验。至此,西康高铁秦岭太兴山隧道920米深孔勘探工作终于划上了一个圆满的句号。

 未来总是充满希望,也充满挑战,只有敢做才能成就事业,只有敢闯才能开辟通途。西康高铁秦岭太兴山隧道920米深孔钻探,是一院人在全面建设一流强院的追梦征程上创造的又一项崭新纪录。新纪录、新起点,而今,一院人正在向着美好的未来一起拼搏、一起奋斗,我们满怀信心和期待,在不远的将来奋力创造更加辉煌的一院奇迹。

 


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