浙江在线08月18日讯
杭州地铁1号线江南段在进行岩土工程详细勘察过程中,地下15-30米左右处,近期遇到气压高的有害气体,并几次发生触探孔气体喷发并燃烧的现象。据现场工作人员目测,气体喷出高度最高可达八九米。
这是什么气体?危害有多大?分布有多广?会不会影响地铁建设进程?国内外有没有经验可以借鉴?
中国科学院武汉岩土力学研究所、浙江省地矿勘察院专家已联合组成课题组,即时开展勘察研究,寻找对策。
地质勘探员通过自制设备测气压。
杭州地铁1号线滨康路站,2007年4月勘察时,一个勘探孔内喷出的气体高达八九米。
钢管子口上呼呼冒着火
杭州市滨江区滨安路与滨康路交叉口,有一块砖墙围起的毛地,满目的杂草与黄土,与周围的高楼和林荫大道显得不太协调。在滨安路一侧,砖墙被蓝色施工围栏替代,上面挂着一块牌子:“北京城建集团杭州地铁1号线滨康路站/滨康路站—西兴站区间工程项目部”。
8月15日下午,记者走进围墙,发现几名工人正在搭工棚,不远处又有几名工人围在一起,泥地里插着一根自来水管粗细的钢管子,钢管子高出地面两三米,口上呼呼地冒着火,火焰有三四十厘米高。
工地另一头,有个不起眼的泥潭,乌黑的淤泥软软地铺展着,与平时见到的烂泥巴没什么两样。一名工人告诉记者,这是从地底下喷出来的。今年4月3日晚上,浙江省地矿勘察院工作人员正在这里做工程详勘,一件意想不到的事发生了:勘探孔突然喷出气体,一点火,蹿出的火焰高达4米。
“当时吓了一跳,不知是怎么回事。来了3辆救火车和1辆警车,第一时间把火给灭了。”现场一位勘察工作人员回忆道。
火虽灭了,但勘探孔内仍不断向上喷气,一直持续了8个小时,还有泥浆、贝壳、砂石一起喷出来,就像是个“黑喷泉”。此后,勘察人员又在附近选了几个点,都出现了同样的情况,气体喷出高度最高可达八九米。
如何处理喷气尚在探索阶段
对于滨康路站地下突然冒出会着火的气体,有着丰富地质经验的浙江省地矿勘察院副院长蔡守志,第一判断就是:此区域含有地下浅层有害气体——沼气。但是它的分布有多广、压力有多大、埋藏深度多少,都需要进一步勘察分析。不过有一点是可以肯定的,它一定会给杭州的地铁建设带来麻烦。
4月3日晚首次发现“地下喷气”后,蔡守志睡不着了,直接赶到办公室,打开电脑,希望尽快找到一些地铁建设中如何处理地下有害气体的信息,结果发现,目前国内外相关的研究也都处于探索性阶段,对有害气体(包括浅层气)对地铁工程施工及运营期的影响和危害,还没有针对性的系统的研究。
看了这些,蔡守志更睡不着了,第二天就向杭州地铁集团拟了一份报告,提出5点要求,即对于喷出气体的勘探孔派专门人员负责安全,设立警示标志;禁止在气体喷出后现场有明火,禁止抽烟,机械设备采用防火措施;禁止行人围观;现场配备灭火器;若现场发生火灾,第一时间通知公安、消防部门。
今年7月,经数次讨论研究,杭州地铁集团决定成立专家课题组,由中国科学院武汉岩土力学研究所、浙江省地矿勘察院共同负责此项课题,蔡守志成为课题组重要成员。7月31日,一份《杭州地铁1号线地下有害气体危害性及对策研究项目计划大纲》出炉,同时勘察人员开始对滨康路站地下有害气体正式开展勘察研究。
沼气处理不好会影响地铁建设
地铁1号线滨康路站,周围已竖起许多新楼,两三公里外有一幅巨型楼盘广告牌,赫然写着“地铁大盘、杭漂乐园”。按原计划,滨康路站近期就要开工,工棚搭得差不多了,但是突然冒出来的“沼气”,让所有的地铁建设者都有些不知所措。
在《杭州地铁1号线地下有害气体危害性及对策研究项目计划大纲》中,专家们分析沼气对地铁的危害主有两个方面:一是在施工期的危害;一是在运营期的危害,均不能小视。
地铁施工时,地铁站一般是采用明挖的,杭州地铁1号线首批开工的六个站点,即下沙文泽路站、九堡东站、滨江站和钱江新城3个地下连接工程(江锦路站、市民中心站、城星路站),全部采用明挖法。由于沼气充满在地下土层中,就像土层富含水一样,如果明挖施工时没有回固好,很容易引起施工作业面边界失稳,严重时,还有可能造成施工机械的损毁和人员伤亡。
各个地铁站建好后,两个站点间要进行区间盾构施工,形象地说就是“打洞”。盾构施工时,如遇到压力较大的含气土层时,可能出现气连同泥水向隧道内突然涌出,导致隧道坍塌、变形;如果通风排气不到位,又遇上明火,就可能爆炸,类似于煤窑瓦斯爆炸。
此外,地铁建成运营后,如不采取有效措施,万一有沼气漏出来,就会不同程度地造成地基的不均匀沉降,影响列车高速运行安全。
所以,在还没有对这种浅层有害气体的分布范围、压力大小、埋藏深度、贮存规律等基本特性,有个明确的数据资料,滨康路站就不能“轻举妄动”。
“不过大家也不要失去信心”,蔡守志自信地说,“虽然这种浅层有害气体对地铁建设和运营有影响,但是只要采取及时有效的措施,防范在前,施工和运营就不会有问题。当然,这首先得有一份详细准确的勘察报告,然后找到一个应对措施,做到防患于未燃。”
沼气探测器 已测过一二十个点
从4月3日发现沼气至今,蔡守志几乎每天都要到滨康路站工地去一下,往地下打个孔,取点泥土做试验。课题组成立后,蔡守志觉得,心里至少不再像四个多月前那么没底了,但是由于没有现成的探测仪器,他只好又拉着一帮兄弟,自己发明创造了一台沼气探测器。
记者看到这台神秘的探测器时,很吃惊,不是因为探测器有多精巧,而是它实在太粗糙了,几根粗管子,几个普通的仪表,大小不同的几个扳手,塑料管子,甚至连液化气罐子也用上了。不过就是这台“笨家伙”,却帮了大忙,目前已经探测了一二十个点,几乎每个点都探到了沼气的准确压力。蔡守志告诉记者:“别看它又粗又笨还挺管用,原来大家见到冒气不知道咋办,现在至少可以控制了。”
8月15日下午,记者亲眼看着工作人员如何探测地下沼气:把一米左右的钢管子,大约自来水管那么粗,一根接着一根往地底下伸,每一根之间必须结合紧密,一直到地下32米左右,然后往管子里打气,把管子疏通一下,怕有砂石堵了,然后放气,再听听露在地面上的管口有没有“呼噜噜”的声响。
如果有,说明探到了沼气储气层,过一会儿就会喷出气来;如果没有就把管子往回拔一些,再打气,再听声响……如此反复试验,试了三四回,记者看到管口突突地冒出了两股泥浆水,又停了几秒钟,管口后面的大树、天空看着有些虚晃起来,工人用打火机一点,就起了三四十厘米高的火焰。
探明原因后 才能找到对策
从目前勘察的情况看,杭州的沼气层还与一般的不一样。蔡守志告诉记者,原来在深圳也发现地下沼气,那边呈现“饼状透镜体不连续分布”,就好像地下埋了一个个荷包蛋形状的沼气气囊,当然体积是荷包蛋的成百上千倍,但是滨康路站的情况更复杂,就是沼气是混在砂质土层里的,砂质土空隙大,沼气就充在这些空隙里,处理起来更麻烦一些。
从目前检测情况看,这种浅层有害气体主要集中在杭州江南地区,大概有五六公里,埋深在地下二三十米,测出的最大气压是0.4--0.5MPa(兆帕),这个压力,好比在你大拇指的指甲盖上,挂了四五公斤重的东西。
在勘察人员检测的同时,负责滨康路站施工建设的北京城建集团也抓紧同步施工试点,在勘察过的地方先试着做一道地下连续墙,积累施工经验。
蔡守志表示,现在的探测只是最初工作,还需要再细化,积累尽可能多的数据信息,然后再施工。一旦这个点成功了,今后其他地方再发现类似情况,就不用太担心