[稿件来源]:信息中心 岩土重点实验室 检测中心 [作者]:信息中心 岩土重点实验室 检测中心 [发布时间]:2025-02-08
鄂西北蜿蜒曲折的山脉间,山岭上薄雾萦绕,隧洞内机器轰鸣,引江补汉工程隧洞掘进开挖正如火如荼。
这项工程近200公里的输水线路需要穿越群山,开挖隧洞的地质条件极其复杂,面临多个地质难题。自工程开工以来,长江科学院(以下简称“长科院”)超前地质预报项目团队承担专项超前地质预报3标工作,工程质量检测项目团队牵头承担工程质量检测,为工程隧洞顺利掘进保驾护航,为工程建设安全平稳推进提供科技支撑。
“准”预报
“可以把我们理解成‘预报员’,在隧洞掘进开挖的过程中要准确预知前方地质条件和可能出现的问题。”长科院引江补汉工程超前地质预报项目团队现场负责人张杨这样定位自己的工作。
引江补汉工程输水隧洞长194.19km,具有洞长且埋深大、穿越地层多、可溶岩和软岩分布广、地质构造背景复杂、地应力水平高等特点,涌水突泥、高外水压力、软岩大变形、坚硬岩岩爆、工程活动性断裂影响、高地温、有害气体超标等工程地质问题突出。长科院超前地质预报团队以“长、中、短”预报方法相结合,洞内观测时增加测线,不断完善观测系统,并针对断层破碎带、地下水、软弱夹层等不良地质体探测进行预报方案动态调整,重点对地下水发育情况进行探测。
2024年,该团队用地震波法、瞬变电磁法、地质雷达法完成钻爆洞段探测共计118次,其中成功预报断层破碎带、地下水、软弱夹层等不良地质体12次,总体预报准确率达90%以上。
“当时在19号平洞,我们预测桩号K1+244~K1+310范围内岩体质量总体较上段稍变差,岩质较坚硬,节理裂隙局部较发育,岩体相对较破碎,可能为断层破碎带及其影响带。后来实际开挖揭露结果显示桩号K1+244~K1+280开挖揭露岩体破碎程度加剧,为涨潮铺断层及其影响带,与我们的预报结论基本一致。”张杨谈起超前地质预报团队多次精准预报成果,颇为自豪。“当时业主、监理和施工方的工作人员到现场一看,都对我们竖大拇指,对我们的预报数据也更为依赖了。”
10月29日,在工程监理组织的专项超前地质预报成果会商中,业主、监理、设计、施工等多方评价长科院超前地质预报:“预报及实际开挖揭露结果基本相符。”精准的地质预报,提前研判工程施工过程中可能存在的不良地质灾害,为施工方提前以“短进尺、弱爆破、及时支护”原则进行应对预防,预留了宝贵的时间,保障了施工安全,也保障了工程质量和工程进度。
2025年1月7日,中国南水北调集团、江汉水网建设开发有限公司、引江补汉工程建设管理三部给长科院发来表扬信,信中感谢长科院“以扎实的专业技术、过硬的业务水平和超强的责任心,准确预报断层破碎带、地下水、软弱夹层等不良地质体10余次,为隧洞工程安全施工奠定了坚实基础”。
引江补汉工程超前地质预报工作现场
“严”检测
“作为检测单位,就是要公平公正、科学严谨,做好业主的眼睛。”长科院引江补汉工程质量检测项目团队现场负责人殷海波从事工程质量检测一线工作已经12年。自2024年1月开始,由长科院作为牵头检测单位,承担起引江补汉工程建管三部范围内的项目法人检测、监理平行检测等全部内容以及工程全线金属结构和机械电气检测任务。长科院引江补汉工程质量检测项目部落成后,殷海波和项目部同事便在谷城县五山镇一个叫谢湾村的地方落了脚。
项目部坐落在谢湾村,是一栋二层砖混结构的楼房,设有高温间、力学间、水泥间、拌合成型间等试验间,各类检测仪器整齐摆放。在这里,长科院引江补汉工程质量检测项目部要开展引江补汉工程混凝土、岩土、金属结构类检测,授权检测参数145个。
“采样线拉得很长,有时候一天要驱车几百公里取样,有些可取可不取的地方,我们也从来没有偷过懒。检测数据是检测工作的生命。”殷海波说道。为了确保取样代表性和检测结果的精准,项目部采取不通知被检测方的方式开展现场原材料及中间产品取样检测,严格把控材料质量关。通过检测、控制质量、提出改进建议和措施等,原材料及中间产品的不合格率逐步降低。
2024年10月,项目部在检测过程中,发现某施工单位四个料仓中的骨料有两仓不合格。施工方因此面临几千吨骨料将被退回的局面,相关负责人情绪激动地找到项目部,要求放松检测,甚至想找到业主方求情。“我们当时态度很坚决,要对得起自己的专业,检测不合格就是不合格,如果贸然放过,会影响工程质量和寿命,是对工程的极不负责任。”由于项目部的坚持,最终施工方只得将不合格骨料退回。
长科院工程质量检测专业已经有近七十年历史,是水利行业少数拥有“五甲”资质的检测单位之一,以先进的检测仪器、专业的人才队伍、优质的技术服务、过硬的业务素质在业内树立了良好的口碑。“除了设备和人员,最重要的是我们长科院背后有强大的专业支撑,工程质量检测、材料、岩石力学等等学科有那么多的专家,别人检测可能只能给出合格不合格这样的判断,但我们还能提供咨询和解决方案,这是我们最大的优势。”殷海波介绍。目前,长科院在平坦原、滇中引水、环北部湾、广东电白、大连庄河、江西吕尾等大型工程现场均承担工程质量检测工作。
长江科学院引江补汉工程质量检测项目部
引江补汉工程质量检测工作现场
“智”攻关
“智”途漫漫,上下求索。精准及时的预报,科学严谨的检测,得益于长科院对数字化、智能化的孜孜以求。
“我们要革命性地改变超前地质预报技术,要走到最前沿。”长科院岩基所负责人周黎明从事超前地质预报技术研究已近二十年,他带领长科院超前地质预报技术团队在超前地质预报技术方面不断取得技术突破,编制了水电行业第一部超前预报行业规范《水电水利地下工程地质超前预报技术规程》(DL/T 5783-2019),出版专著2部,发表高水平论文近百篇。2024年3月,长科院“复杂隧洞不良地质体高精度弹性波超前探测关键技术与装备”获湖北省科技进步二等奖。目前,该团队正在以引江补汉超报项目为基础,积极攻关“数智超前地质预报AI平台”,研发“TBM被动源超前地质预报”设备,在工程施工和实践应用中努力完成这个被团队称为“一软一硬”的关键技术成果。
针对质量检测管理中缺乏高效的管理与监督手段、缺少自动化数据处理工具的问题,以及实现数据的统一存储和有效共享的需求,长科院经过多年攻关,自主研发了质量检测智慧管理系统。
该系统集成了力学试验数据自动上传、试验环境监控、不合格预警、试验仪器设备、视频监控、扫码枪,建立数据体系。采用先进的微服务架构,主系统服务、物联网设备服务、报告文件服务,结合云存储资源,确保系统安全稳定运行。搭建电脑端和App端应用系统,向业主、监理、施工单位提供准确的试验检测信息,及时了解掌握质量检测成果状态,作出正确的判断与决策。
“这个系统已经基本实现质量检测过程信息化、无纸化、智慧化,温湿度设备数据实时采集、力学设备试验数据自动采集自动分析,自动辨别不合格样品并短信预警推送,参建各方可以在第一时间看到检测结果,提高了传达效率,也防止人为干涉检测结果,加大了监管力度和检测数据的权威性。”殷海波介绍。
2024年7月,该系统入选了水利行业“检验检测服务水利高质量发展”优秀案例,目前已应用于引江补汉工程建设全线,整合了引江补汉工程全部检测试验室管理情况,便于参建各方清晰直观的掌握试验室、试验报告、不合格追溯、质量分析趋势等各类信息。
2025年1月22日,长科院院长、党委书记许全喜带队赴长科院引江补汉工程质量检测项目部和超前地质预报项目部调研时表示:“引江补汉工程是加快构建国家水网主骨架和大动脉的重要标志性工程,能为引江补汉工程提供科技支撑,使命光荣、责任重大,也是难得的科技创新的实战机遇,要加大科研攻关,把创新成果应用到工程建设中去,为水利事业发展贡献长科院力量。”
许全喜调研长江科学院引江补汉工程科技支撑工作