摘 要:巖土工程地質(zhì)勘察結(jié)合了工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、巖土工程環(huán)境地質(zhì)和巖土力學(xué)等專業(yè)知識,是巖土工程中施工的基本組成部分,在實(shí)際勘察工作中,影響勘察成果質(zhì)量的因素依然還有很多,導(dǎo)致最終的勘察結(jié)果沒有辦法為巖土工程建設(shè)提供資料參考。本文首先闡述了巖土地質(zhì)勘查相關(guān)概念,其次總結(jié)了質(zhì)量影響因素,然后結(jié)合實(shí)例提出控制措施。
關(guān)鍵詞:巖土工程勘察;質(zhì)量;控制;因素;分析
中圖分類號:TU195 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)20-0187-02
1 引 言
地質(zhì)勘察質(zhì)量直接影響著工程的優(yōu)化程度,地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)越精確,施工效果越好,如果地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)不詳細(xì)或出現(xiàn)偏差,甚至出現(xiàn)不合理、不科學(xué)的數(shù)據(jù)資料,將直接導(dǎo)致巖土工程設(shè)計(jì)方案的合理性與安全性不足,使建設(shè)單位的經(jīng)濟(jì)利益將受到影響。因此,要嚴(yán)格控制地質(zhì)勘察工作的質(zhì)量。目前,如何控制巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量是相關(guān)勘察工作人員要面對的主要問題。
2 巖土工程不同地質(zhì)的勘察分析
2.1 任務(wù)和目的
地質(zhì)勘察的主要工作任務(wù)就是對巖土工程施工進(jìn)行基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)判斷,對相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)支撐,進(jìn)而對施工環(huán)境的各種指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的分析判斷,從而提高巖土工程施工的有效性,切實(shí)提高施工質(zhì)量[1]。
2.2 主要內(nèi)容
①地質(zhì)測繪。地質(zhì)測繪主要是根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際狀況,對擬建場地地形進(jìn)行綜合分析和了解,同時(shí)做好對工程建設(shè)場地的地質(zhì)特征的描繪以及觀測,進(jìn)而為工程建設(shè)地址以及確定施工方案提供有效的依據(jù)。②勘探和取樣。所謂的勘探和取樣指的是以地質(zhì)測繪為基礎(chǔ),通過相應(yīng)的手段對各種地質(zhì)信息進(jìn)行收集。使用鉆探技術(shù)以及碳槽技術(shù)等,利用這些技術(shù)主要是鑒別地層、判定巖土性質(zhì),了解土層狀態(tài)以及分布規(guī)律等[2]。③現(xiàn)場檢查以及監(jiān)測。在對巖土工程現(xiàn)場進(jìn)行檢查和監(jiān)測時(shí),需要考慮地質(zhì)測繪以及勘探取樣的結(jié)果,對勘探結(jié)果進(jìn)行綜合分析考慮,同時(shí)對當(dāng)前工程建設(shè)中巖土工程問題進(jìn)行監(jiān)測。
3 影響巖土工程勘察質(zhì)量的因素
3.1 人為因素
人為因素會(huì)對巖土工程地質(zhì)勘察產(chǎn)生直接影響,這是影響地質(zhì)勘察工作質(zhì)量的主要因素。在市場經(jīng)濟(jì)體系下,巖土工程地質(zhì)勘察相關(guān)儀器設(shè)備以及技術(shù)手段都得到了不斷的優(yōu)化和更新。但是很多操作人員往往是在工期緊張下進(jìn)行,在這種情況下經(jīng)常存在使用勘察方法不規(guī)范、不科學(xué),勘察結(jié)果誤差比較大,對巖土工程地質(zhì)勘察工作產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。
3.2 方法因素
在巖土工程地質(zhì)勘察中要適度選擇樣本,若選取樣本不足會(huì)導(dǎo)致工程地質(zhì)的了解存在局限性,若樣本取樣過多,則會(huì)導(dǎo)致勘察成本的增加,因此控制對巖土工程勘察質(zhì)量,就必須做好樣本選取工作,選取深度不同、地質(zhì)不同、類型不同的樣本,從而為巖土工程的科學(xué)分析提供參考。勘察目標(biāo)不同則選取勘察方法不同,若勘察方法選擇失誤,則會(huì)導(dǎo)致樣本選取失誤、不完整等,因此在明確樣本提取范圍后,要采取科學(xué)的樣本提取方法。
4 實(shí)例分析巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量控制的措施
某地鐵四號線為主城區(qū)東西向的骨干線,線路全長約30.66km,全部為地下線,共設(shè)25座車站。為分析影響該地鐵勘察技術(shù)質(zhì)量問題中的項(xiàng)目背景因素,通過現(xiàn)場發(fā)放和電子郵件相結(jié)合的方式,對地鐵勘察行業(yè)內(nèi)的136名勘察設(shè)計(jì)人員進(jìn)行了問卷調(diào)查,對取得的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并經(jīng)過分析整理制成了排列圖,如圖1所示。結(jié)合該工程實(shí)際情況,編制了如下勘察質(zhì)量控制方案。
4.1 施工組織管理措施
①根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境及地質(zhì)情況,優(yōu)化勘探點(diǎn)平面布置。在車行道勘探點(diǎn)的外業(yè)施工組織措施制定前,應(yīng)在充分的現(xiàn)場踏勘基礎(chǔ)上逐點(diǎn)梳理勘探點(diǎn)平面布置是否妥當(dāng)。對鉆孔的平面間距的設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)兼顧地質(zhì)條件復(fù)雜程度及對路面交通造成的擁堵預(yù)期情況;考慮勘探安全及減少道路擁堵,應(yīng)盡可能避免將點(diǎn)位布設(shè)于主干道的中間車道上;施放勘探點(diǎn)前認(rèn)真查閱相關(guān)管線資料,若勘探點(diǎn)位置與被查明管線沖突需及時(shí)調(diào)整點(diǎn)位。②在與勘察外業(yè)相關(guān)方充分溝通的基礎(chǔ)上制定具體的施工組織方案。施工組織方案制定前,應(yīng)與交管等行政審批部門充分對接溝通,預(yù)測臨時(shí)性勘探占路施工可能對道路造成的擁堵情況,考慮對部分車道通行進(jìn)行調(diào)整,制定多批次、交替間隔的施工組織方案;減少交通擁堵,最大程度爭取作業(yè)空間及施工工期。③重視勘探施工輔助工序組織及資源保障計(jì)劃。與常規(guī)區(qū)段的勘察外業(yè)工作相比,位于車行道上勘探點(diǎn)的勘察外業(yè)施工包括道路封閉、防護(hù)及警示設(shè)施搭設(shè)、地下管線隱患排查、設(shè)備調(diào)配進(jìn)場、場地恢復(fù)等更多的輔助工序工作。因此,必須做好科學(xué)統(tǒng)籌規(guī)范,投入足夠的人力、物力資源保障,使各個(gè)工序銜接緊密,避免因輔助計(jì)劃不周密導(dǎo)致勘探外業(yè)整體計(jì)劃的延誤。
4.2 勘察技術(shù)方案
4.2.1 優(yōu)化原位測試及水文地質(zhì)試驗(yàn)現(xiàn)場實(shí)施方法
在地鐵勘察外業(yè)現(xiàn)場工作中,由于受現(xiàn)場條件限制及各工序銜接不理想的影響,為此,調(diào)整優(yōu)化了常規(guī)勘察原位測試、室內(nèi)試驗(yàn)技術(shù)工作的實(shí)施方法,依據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整的原則,采取的具體實(shí)施措施如下:
①將包括巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度巖芯波速試驗(yàn)及部分土工試驗(yàn)等室內(nèi)試驗(yàn)的工作地點(diǎn)直接設(shè)置于勘察外業(yè)現(xiàn)場,取樣后實(shí)時(shí)進(jìn)行各類試驗(yàn)工作,并依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)調(diào)整地層劃分、取樣布置。在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場取樣與室內(nèi)試驗(yàn)工作的緊密銜接的同時(shí),有效避免了取樣質(zhì)量差、送樣不及時(shí)等因素引起的技術(shù)質(zhì)量問題。②對特殊情況下部分原位測試工作的實(shí)施方法進(jìn)行了調(diào)整。如鉆孔的波速測試優(yōu)先保障勘探點(diǎn)處建設(shè)項(xiàng)目重點(diǎn)位置的測試(如地鐵地下結(jié)構(gòu)的洞身、頂板位置);在必要情況下勘探點(diǎn)終孔前可提前進(jìn)行波速測試。③為保障地下水水位的量測及水試樣取樣等勘探鉆探完成后的后續(xù)工作的技術(shù)質(zhì)量,在原有勘探孔布設(shè)方案的基礎(chǔ)上,視工程現(xiàn)場進(jìn)度情況,在可較長期觀測水位地段增設(shè)水文地質(zhì)試驗(yàn)孔,保障地下水水位觀測及取水樣質(zhì)量。
4.2.2 對勘探設(shè)備工藝選取及鉆進(jìn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)
①對勘探鉆進(jìn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。選用不同的鉆機(jī)轉(zhuǎn)速、鉆壓、泵壓等鉆進(jìn)參數(shù),如何控制回次進(jìn)尺、施鉆過程,都可以對巖芯的采取率、工效造成影響。為此,通過臨界值理論計(jì)算,對鉆機(jī)轉(zhuǎn)速、鉆壓、沖洗液量等鉆進(jìn)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì),并通過反復(fù)的現(xiàn)場驗(yàn)證試驗(yàn)測試確定了不同地層的最優(yōu)鉆進(jìn)參數(shù),如表1所示。②優(yōu)化鉆具結(jié)構(gòu)及取芯工藝。針對傳統(tǒng)鉆探設(shè)備鉆具在極破碎、軟弱易沖蝕及極不均勻地層下取芯質(zhì)量差、鉆探效率低的問題,對目前現(xiàn)場應(yīng)用最廣泛的單動(dòng)雙管取芯鉆具結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)改造,使用既能充分收攏卡取并保護(hù)軟弱破碎巖芯,又有足夠剛度卡住拔斷硬脆巖芯的半剛性取芯裝置,解決傳統(tǒng)取芯裝置在頻繁軟弱夾層發(fā)育的復(fù)雜地質(zhì)條件下鉆進(jìn)效率低的問題。現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)表明,改進(jìn)后的鉆具在頻繁軟弱夾層發(fā)育的復(fù)雜地質(zhì)條件下鉆進(jìn)時(shí),無須經(jīng)常更換鉆具,也不需要嚴(yán)格控制回次進(jìn)尺來保證巖芯采取率,可有效提高軟硬不均地層的取芯質(zhì)量與鉆進(jìn)效率。
4.3 提高勘察人員素質(zhì)
該工程勘察單位加強(qiáng)了工作人員的教育培訓(xùn),具體措施如下:①通過考核或者測試的形式,對勘察人員的綜合素質(zhì)、專業(yè)知識以及業(yè)務(wù)水平等進(jìn)行全面的了解和掌握,量身制定培訓(xùn)計(jì)劃,進(jìn)行針對性的培訓(xùn),提高勘察能力。②及時(shí)組織相關(guān)工作人員學(xué)習(xí)新技術(shù)和新理論,做到與時(shí)俱進(jìn),盡快將新知識和新技術(shù)等應(yīng)用到實(shí)際工作當(dāng)中[3]。③定期邀請專家為勘察人員進(jìn)行專題講座,傳授經(jīng)驗(yàn)。④制定激勵(lì)制度。通過此制度的建立,一方面能夠有效的提高勘察人員的積極性,另一方面還可以吸引優(yōu)秀人才。
5 結(jié)束語
在進(jìn)行巖土工程施工時(shí),地質(zhì)勘察屬于重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),只有科學(xué)、合理的地質(zhì)勘察才能為巖土工程的順利開展提供支持。工程實(shí)踐檢驗(yàn)結(jié)果表明,依地鐵四號線工程勘察項(xiàng)目的實(shí)施研究形成的精細(xì)化施工組織與技術(shù)質(zhì)量管理辦法可科學(xué)地指導(dǎo)繁華街區(qū)地鐵勘察外業(yè)組織實(shí)施,顯著提高勘察外業(yè)工作效率,縮短項(xiàng)目工期,同時(shí)可嚴(yán)格保障勘察外業(yè)工作質(zhì)量,降低后期施工階段圍巖變更率。
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收稿日期:2018-6-11
作者簡介:周雄師(1980-),男,技術(shù)員,本科,主要從事地質(zhì)勘察、鉆井等工作。