巖土工程地質(zhì)勘察中質(zhì)量控制因素探析

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(zhuān)業(yè)知識(shí)，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(méi)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(lèi)號(hào)：TU195 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(duì)的主要問(wèn)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(duì)巖土工程施工進(jìn)行基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)判斷，對(duì)相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)而對(duì)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(cè)繪。地質(zhì)測(cè)繪主要是根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際狀況，對(duì)擬建場(chǎng)地地形進(jìn)行綜合分析和了解，同時(shí)做好對(duì)工程建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)特征的描繪以及觀測(cè)，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(cè)繪為基礎(chǔ)，通過(guò)相應(yīng)的手段對(duì)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(chǎng)檢查以及監(jiān)測(cè)。在對(duì)巖土工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查和監(jiān)測(cè)時(shí)，需要考慮地質(zhì)測(cè)繪以及勘探取樣的結(jié)果，對(duì)勘探結(jié)果進(jìn)行綜合分析考慮，同時(shí)對(duì)當(dāng)前工程建設(shè)中巖土工程問(wèn)題進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

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(duì)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(chǎng)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(duì)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(guò)多，則會(huì)導(dǎo)致勘察成本的增加，因此控制對(duì)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(lèi)型不同的樣本，從而為巖土工程的科學(xué)分析提供參考?？辈炷繕?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(hào)線為主城區(qū)東西向的骨干線，線路全長(zhǎng)約30.66km，全部為地下線，共設(shè)25座車(chē)站。為分析影響該地鐵勘察技術(shù)質(zhì)量問(wèn)題中的項(xiàng)目背景因素，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)放和電子郵件相結(jié)合的方式，對(duì)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(wèn)卷調(diào)查，對(duì)取得的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并經(jīng)過(guò)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(chǎng)環(huán)境及地質(zhì)情況，優(yōu)化勘探點(diǎn)平面布置。在車(chē)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(chǎng)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(duì)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(duì)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(chē)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(mén)充分對(duì)接溝通，預(yù)測(cè)臨時(shí)性勘探占路施工可能對(duì)道路造成的擁堵情況，考慮對(duì)部分車(chē)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(zhēng)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(chē)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(chǎng)、場(chǎng)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(cè)試及水文地質(zhì)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施方法

在地鐵勘察外業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作中，由于受現(xiàn)場(chǎng)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(cè)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(chǎng)，取樣后實(shí)時(shí)進(jìn)行各類(lèi)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(chǎng)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(wèn)題。②對(duì)特殊情況下部分原位測(cè)試工作的實(shí)施方法進(jìn)行了調(diào)整。如鉆孔的波速測(cè)試優(yōu)先保障勘探點(diǎn)處建設(shè)項(xiàng)目重點(diǎn)位置的測(cè)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(cè)試。③為保障地下水水位的量測(cè)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(chǎng)進(jìn)度情況，在可較長(zhǎng)期觀測(cè)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(cè)及取水樣質(zhì)量。

4.2.2 對(duì)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(duì)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(guò)程，都可以對(duì)巖芯的采取率、工效造成影響。為此，通過(guò)臨界值理論計(jì)算，對(duì)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(guò)反復(fù)的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證試驗(yàn)測(cè)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(duì)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(wèn)題，對(duì)目前現(xiàn)場(chǎng)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(wèn)題。現(xiàn)場(chǎng)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(wú)須經(jīng)常更換鉆具，也不需要嚴(yán)格控制回次進(jìn)尺來(lái)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(guò)考核或者測(cè)試的形式，對(duì)勘察人員的綜合素質(zhì)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)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(duì)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(shí)和新技術(shù)等應(yīng)用到實(shí)際工作當(dāng)中[3]。③定期邀請(qǐng)專(zhuān)家為勘察人員進(jìn)行專(zhuān)題講座，傳授經(jīng)驗(yàn)。④制定激勵(lì)制度。通過(guò)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(yǔ)

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(kāi)展提供支持。工程實(shí)踐檢驗(yàn)結(jié)果表明，依地鐵四號(hào)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(jiǎn)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。