礦山巖土工程勘查中常見的問題與處理方法

魏冬林，范 磊

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛西地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，江西 南昌 330209）

礦山巖土工程勘查是巖土工程專業(yè)人員，應(yīng)用相關(guān)理論、方法及技術(shù)等，對礦山巖土工程條件進(jìn)行評價，以判斷場地地質(zhì)條件及力學(xué)性能，進(jìn)而為礦產(chǎn)開發(fā)、工程設(shè)計與建設(shè)等提供支持與參考。礦山巖土勘查工程是礦產(chǎn)開發(fā)、工程建設(shè)最基礎(chǔ)的工作之一，主要包括礦山工程地質(zhì)勘查、原位測試、現(xiàn)場試驗(yàn)及室內(nèi)試驗(yàn)等，能有效降低不良地質(zhì)條件和水文條件對工程的不良影響。土工試驗(yàn)是礦山巖土工程勘查工作的重要環(huán)節(jié)，主要通過室內(nèi)試驗(yàn)，來定量定性分析同一地質(zhì)環(huán)境下的土質(zhì)，為巖土工程提供更真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)。

1 礦山巖土工程勘查中土工試驗(yàn)常見問題分析

在礦山巖土工程勘查過程中影響巖體試驗(yàn)質(zhì)量的因素有很多，從實(shí)際情況來看試驗(yàn)常見的問題，主要有如下幾點(diǎn)。

（1）巖體本身存在特殊性。巖體的性質(zhì)很容易受到土粒的影響，使得同一地質(zhì)環(huán)境下的巖體出現(xiàn)較大的差別。在巖體形成過程中，其形成機(jī)理、物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)等都會各不相同，導(dǎo)致土體特征也千差萬別。另外，巖體也是處于不斷的運(yùn)動變化中，土粒之間的空隙、含水量等土壤特質(zhì)，會隨著其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化而不斷地發(fā)生變化等等。上述這些巖體特質(zhì)，都會對巖體試驗(yàn)產(chǎn)生影響。

（2）巖體取樣欠缺規(guī)范性。巖體取樣是在勘查過程中根據(jù)試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，從礦層某一深度處取出樣品進(jìn)行檢驗(yàn)。取樣對于巖體試驗(yàn)結(jié)果具有直接的影響，在具體實(shí)踐中有的技術(shù)人員因責(zé)任心不強(qiáng)或技術(shù)水平不過關(guān)，未嚴(yán)格按照取樣流程進(jìn)行操作，導(dǎo)致巖體取樣準(zhǔn)確性和質(zhì)量不高。有的技術(shù)人員在取樣時對巖體沖擊次數(shù)多，有的因鉆孔傾斜、取樣器切入巖體的速度過慢以及鉆具提拉停頓等，導(dǎo)致巖體被擾動，降低了巖體的代表性。有的試驗(yàn)室人員不注重業(yè)務(wù)鉆研和繼續(xù)教育，對工作敷衍了事，使得知識結(jié)構(gòu)更新與試驗(yàn)技能提高緩慢。

（3）試驗(yàn)儀器設(shè)備質(zhì)量不高。儀器設(shè)備質(zhì)量對于巖體試驗(yàn)質(zhì)量也具有至關(guān)重要的影響，有的勘查單位片面追求效益，認(rèn)為只要試驗(yàn)室能按時完成試驗(yàn)任務(wù)就可以，對于試驗(yàn)室和試驗(yàn)人員的管理不是很重視。試驗(yàn)室建設(shè)緩慢，設(shè)備得不到更新，先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)備無法應(yīng)用，極大地影響著土工試驗(yàn)質(zhì)量的提高。從試驗(yàn)室管理現(xiàn)狀來看，不少勘查企業(yè)的土工試驗(yàn)室設(shè)備，都不可避免地存在一些問題，諸如設(shè)備老化、維護(hù)檢定不及時、新購設(shè)備質(zhì)量不高等。根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，室內(nèi)常用巖體儀器連續(xù)使用10年應(yīng)報廢，但從實(shí)際來看，有些單位因受到各種因素的影響，未及時對巖體試驗(yàn)室儀器設(shè)備進(jìn)行升級換代，導(dǎo)致設(shè)備老化嚴(yán)重，精度高、效率高的先進(jìn)土工試驗(yàn)設(shè)備占比很少。巖體試驗(yàn)儀器設(shè)備每經(jīng)過半年至一年，就會產(chǎn)生微小的偏差，當(dāng)微差疊加變大時，就會影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此必須要及時進(jìn)行維護(hù)和檢定。但實(shí)際上，很多巖體試驗(yàn)室都很少對儀器設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢定。在購進(jìn)新儀器設(shè)備時，有些勘查單位只考慮價格因素，而忽視了質(zhì)量問題，購買了不合格的試驗(yàn)儀器，導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、誤差較大。

2 巖體工程勘查土工試驗(yàn)常見問題處理方法

2.1 解決不同區(qū)域土質(zhì)差異問題

在進(jìn)行礦山巖體工程勘查土工試驗(yàn)土體時，要先將不同區(qū)域礦質(zhì)差異性問題予以較好地解決。因?yàn)榈V質(zhì)較為特殊，必須要以認(rèn)真負(fù)責(zé)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度來進(jìn)行取樣、運(yùn)輸、試驗(yàn)等。同時，還對各區(qū)域礦質(zhì)情況進(jìn)行認(rèn)真總結(jié)，并進(jìn)行詳細(xì)的記錄。這樣才能對礦山巖體工程的物理特性即力學(xué)性質(zhì)等，做出全面的、科學(xué)的、合理的分析。

2.2 建立健全巖體試驗(yàn)取樣質(zhì)量管理體系

勘查單位要強(qiáng)化巖體試驗(yàn)質(zhì)量管理體系建設(shè)，結(jié)合實(shí)際情況建立健全各項(xiàng)管理制度，優(yōu)化巖體試驗(yàn)整個流程，從巖體取樣到試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用，都要進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范，確保每個環(huán)節(jié)都能有章可循，有法可依，這樣才能使巖體取樣、保存、運(yùn)輸?shù)皆囼?yàn)結(jié)果得出、應(yīng)用等整個過程都能保證質(zhì)量。當(dāng)開啟樣筒以后，要先檢查樣品質(zhì)量，并按照施工現(xiàn)場的觀測、回收率測定、X射線檢測與室內(nèi)試驗(yàn)等進(jìn)行等級劃分，然后分類進(jìn)行使用。制備樣品時，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行，先在環(huán)刀的內(nèi)壁均勻地涂上一層凡士林，以減少樣品之間的摩擦與振動；然后，下壓環(huán)刀時，要邊壓邊削。當(dāng)成功壓入環(huán)刀后，立即削平樣品上下兩端。如果樣品為軟土，則要用鋼絲鋸將其整平，防止對樣品造成二次擾動。同時，要完善開樣記錄，以便為后期分析提供依據(jù)，也方便工作人員掌握試驗(yàn)情況。在此基礎(chǔ)上，再按照規(guī)范要求分別進(jìn)行物理性質(zhì)試驗(yàn)、土粒比重試驗(yàn)、界限含水量試驗(yàn)、力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)等。

2.3 完善試驗(yàn)室儀器設(shè)備管理

完善巖體試驗(yàn)室認(rèn)證制度，對試驗(yàn)用到的儀器設(shè)備按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行維護(hù)和檢定，對老化的不合格的試驗(yàn)儀器設(shè)備，要進(jìn)行淘汰，并及時引進(jìn)先進(jìn)的高質(zhì)量儀器設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)充。要根據(jù)試驗(yàn)室實(shí)際需求，購置足夠的儀巖體試驗(yàn)設(shè)備，并確保質(zhì)量可靠。建立試驗(yàn)人員準(zhǔn)入制度，完善試驗(yàn)人員考證制度，強(qiáng)化日常培訓(xùn)教育機(jī)制。建立起質(zhì)量為主的績效考核制度，還要實(shí)行風(fēng)險抵押制度，嚴(yán)肅處理違規(guī)操作問題。此外，還要重視試驗(yàn)室環(huán)境建設(shè)，對試驗(yàn)室進(jìn)行合理分區(qū)，并配置相應(yīng)的溫度、濕度控制設(shè)備等，確保試驗(yàn)環(huán)境安全可靠。引進(jìn)先進(jìn)的試驗(yàn)室管理理念，使試驗(yàn)室干凈、整潔、有序，從而為巖體試驗(yàn)高效、準(zhǔn)確地開展夯實(shí)基礎(chǔ)。

2.4 加強(qiáng)技術(shù)人員的培訓(xùn)與教育

礦山巖土工程勘查巖體試驗(yàn)技術(shù)人員主要有兩種，即技術(shù)人員和操作人員。他們一般都是受過專業(yè)訓(xùn)練的，并具備工程師或者高級工程師的資格。不過，有的勘查單位因管理不夠規(guī)范，其技術(shù)人員與操作人員專業(yè)素質(zhì)不夠高，在進(jìn)行巖體試驗(yàn)時，容易不按照相應(yīng)的規(guī)則來進(jìn)行試驗(yàn)。因此，勘查單位要充分認(rèn)識到巖體試驗(yàn)對于礦山巖土工程勘查的影響，重視和加強(qiáng)對技術(shù)人員的培訓(xùn)與教育，定期組織員工進(jìn)行理論與技能比武，通過這種交流活動來互相學(xué)習(xí)，共同提高技能。單位也可聘請理論與專業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)骨干不定期地開展技術(shù)講座，指導(dǎo)技術(shù)人員的試驗(yàn)工作。

3 結(jié)語

綜上所述，礦山巖土工程勘查是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，作為其重要構(gòu)成部分，巖體試驗(yàn)的可靠性與準(zhǔn)確度，對于礦山巖土工程勘查的結(jié)果等具有極大的影響。在具體實(shí)踐中，勘查單位要從堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā)，深入、全面地總結(jié)分析巖體試驗(yàn)中存在的問題，從“人、機(jī)、料、法、環(huán)”等各個環(huán)節(jié)，探尋到最優(yōu)處理辦法，以保證巖體試驗(yàn)成果的真實(shí)性、可靠性、準(zhǔn)確性，使礦山巖土工程勘查綜合效益得到最大化發(fā)揮。