巖土工程勘察中的問題及質(zhì)量控制探討

李濤

（上海市政工程設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海200092）

巖土工程勘察的任務(wù)是查明場地或地區(qū)的工程地質(zhì)條件，為規(guī)劃、設(shè)計、施工提供相應(yīng)的地質(zhì)資料；根據(jù)國家規(guī)范，各項建設(shè)工程在設(shè)計和施工前，必須按照基本建設(shè)程序進(jìn)行巖土工程勘察。巖土工程勘察應(yīng)按工程建設(shè)各勘察階段的要求，正確反映地質(zhì)條件，查明不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害，提供資料完整、評價正確的勘察報告。本文主要針對巖土勘察在前期、野外勘探及水文地質(zhì)等方面出現(xiàn)的問題進(jìn)行歸納和分析，并對后期巖土勘察質(zhì)量控制提出一些建議和想法。

1 勘察工作中常見問題

1.1 缺乏勘察前期工作準(zhǔn)備

前期工作，主要有附近場地或區(qū)域勘察資料以及建（構(gòu)）筑物的性質(zhì)、規(guī)模、荷載、基礎(chǔ)形式等資料的收集。首先勘察工作不具普遍性，地區(qū)差異較大，同時勘察單位水平參差不齊，資源共享存在問題，所以，工程所在地收集到的資料不一定詳細(xì)，參考指導(dǎo)性較小。因為準(zhǔn)備不充分，導(dǎo)致勘察工作針對性不強。其次，目前很多工程勘察工作與設(shè)計缺乏緊密的聯(lián)系，勘察不了解設(shè)計意圖，設(shè)計不了解勘察資料，溝通也存在問題，導(dǎo)致勘察方案不能及時隨設(shè)計方案的變更作出相應(yīng)的調(diào)整優(yōu)化，從而導(dǎo)致勘察方案不能與設(shè)計方案相匹配。最后，勘察項目負(fù)責(zé)人對現(xiàn)場踏勘環(huán)節(jié)的忽視，對工程現(xiàn)場情況和區(qū)域地質(zhì)情況缺乏了解，導(dǎo)致勘察方案缺乏對實際工作環(huán)境條件和地質(zhì)條件的認(rèn)識，使地質(zhì)勘察工作與實際出現(xiàn)不切合的情況。

前期工作除了對前期工作的準(zhǔn)備，還應(yīng)做好前期進(jìn)場協(xié)調(diào)工作，做好前期協(xié)調(diào)工作將為后續(xù)施工創(chuàng)造良好的條件。

1.2 現(xiàn)場原位試驗與取樣的不合理

原位測試是巖土工程勘察中十分重要的手段，在探測地層分布、測定巖土性質(zhì)、檢查地基加固情況、確定地基承載力等方面有明顯的優(yōu)點。但是，因為原位試驗是直接反映巖土體性質(zhì)的，一般各類儀器具有其獨立性，其操作相對而言也較為復(fù)雜，技術(shù)難度較高、工作量較大、耗時較長，所以在實際實施當(dāng)中，經(jīng)常出現(xiàn)不規(guī)范操作的情況。比如標(biāo)貫試驗，按照《巖土工程勘察規(guī)范》鉆至試驗標(biāo)高以上15 cm處，清理孔底殘土后再進(jìn)行試驗；貫入器打入土中15 cm后，開始記錄每打入10 cm的錘擊數(shù)，累計打入30 cm的錘擊數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)N。但是在實際中，常有自動落錘裝置不靈活，落距有偏差，浮土不清除，貫入深度不到位，貫入器、探桿、導(dǎo)向桿連接后傾斜不垂直，側(cè)向晃動及錘擊偏心等情況。更有甚者，直接不按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作，導(dǎo)致得到的數(shù)據(jù)不詳實或數(shù)據(jù)失真，造成巖土分析困難。

首先進(jìn)場前項目負(fù)責(zé)人必須組織召開勘察技術(shù)交底會，明確該工程的性質(zhì)、技術(shù)要求、現(xiàn)場施工條件，對可能遇到的技術(shù)難點明確詳細(xì)解決方法；其次對勘察人員做好各項技術(shù)交底工作，明確各項原位試驗的操作人員熟悉各原位試驗具體操作流程，并下發(fā)現(xiàn)場勘察技術(shù)要求及操作指導(dǎo)書；最后現(xiàn)場負(fù)責(zé)人應(yīng)現(xiàn)場巡查監(jiān)督操作人員是否按照相應(yīng)的規(guī)范和要求進(jìn)行原位試驗并及時指出改正。

巖土試樣的采取，根據(jù)試驗?zāi)康姆譃樗膫€等級：Ⅰ（不擾動），可用于土類定名、含水率、密度、強扶參數(shù)、變形參數(shù)的試驗；Ⅱ（輕微擾動），可用于土類定名、含水率、密度參數(shù)的試驗；Ⅲ（顯著擾動），可用于土類定名、含水率參數(shù)的試驗；Ⅳ（完全擾動），僅可用于土類定名，針對不同的試驗對試樣要求不同，同時不同等級的試樣也需要相應(yīng)的取土工具進(jìn)行取樣。因此在實際勘察工作中，一些勘察單位，不按照相應(yīng)的要求取樣，取樣等級達(dá)不到規(guī)范要求，所取試樣不及時蠟封、標(biāo)識、送檢及相應(yīng)保護(hù)；僅限于取樣6組的這個強制條件，缺乏對試樣的代表性和均勻性的考慮。以上的問題，導(dǎo)致巖土試驗數(shù)據(jù)的失真，同時也是勘察結(jié)果合理性難以得到保證的根源。

首先，應(yīng)根據(jù)勘探技術(shù)要求，地層類別、場地及環(huán)境條件選擇合適的鉆機(jī)、鉆具和鉆進(jìn)方法；其次，不同等級的土試樣應(yīng)根據(jù)要求采用相應(yīng)的取樣工具；最后，巖芯采取率應(yīng)逐回次計算，巖芯采取率應(yīng)滿足勘察大綱提的技術(shù)要求，并符合《建筑工程地質(zhì)勘探與取樣技術(shù)規(guī)程》中巖芯采取率的相關(guān)規(guī)定。

1.3 勘察測試技術(shù)問題

近十多年，巖土勘察技術(shù)并未有太大的進(jìn)步，主要還是以鉆探為主，輔以一些原位測試試驗。同時，鉆探人員多以帶徒的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，并未受過全面完整的培訓(xùn)和指導(dǎo)，所以在取樣、原位測試等方面缺乏專業(yè)的認(rèn)識。例如靜探試驗設(shè)備的定期標(biāo)定、貫入速率的控制，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、重力觸探試驗操作的不規(guī)范等。巖土鉆探和測試技術(shù)的落后，以及巖土測試的結(jié)果的真實性、準(zhǔn)確性直接影響巖土勘察的成果質(zhì)量。

目前勘察還是多以鉆探為主，但是隨著其他行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和提高，對勘察鉆探行業(yè)也有一定的積極推動。比如，靜力觸探試驗儀器，從人力式往機(jī)械式、液壓式轉(zhuǎn)換，壓入壓力和深度也逐步增加，作業(yè)效率也逐步提高，勘察技術(shù)也隨工程的建設(shè)發(fā)展而同步進(jìn)步發(fā)展。根據(jù)不同的場地勘探技術(shù)要求，地層類別、場地及環(huán)境條件也應(yīng)采用與之適應(yīng)的勘察技術(shù)，才能很好地完成勘察任務(wù)，保證勘察質(zhì)量。

1.4 缺乏工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的危害性的認(rèn)識

水是巖土三相中重要組成部分，直接影響著巖土體的性質(zhì)，水文地質(zhì)的勘察就顯得尤為重要。地下水位的變化和地下水動力的平衡，均會影響巖土體的性質(zhì)。地下水位異常升高，浸潤周邊土體，導(dǎo)致土壤鹽漬化；地下水位異常下降時，土體中有效應(yīng)力增大，引起土體壓縮，出現(xiàn)地面沉降、開裂等問題，近年這類工程事故報道較為頻繁。地下水壓，在原來的巖土體中，地下水處于一種平衡狀態(tài)，因為施工，人為活動打破了原有地下水平衡，地下水壓產(chǎn)生變化，對地基產(chǎn)生影響，威脅建（構(gòu)）筑物穩(wěn)定，可能誘發(fā)地基上浮或基坑突涌等問題。

2 勘察質(zhì)量的控制

2.1 制定合理的勘察大綱和工作計劃

針對具體的工程，勘察負(fù)責(zé)人應(yīng)主動與設(shè)計單位進(jìn)行溝通之后收集勘察資料、了解勘察目的，針對不同的勘察對象制定出相應(yīng)的具體勘察方案，同時制定合理的勘察計劃，并及時根據(jù)現(xiàn)場的勘察情況進(jìn)行動態(tài)的調(diào)整。比如根據(jù)勘察揭露的地質(zhì)情況，動態(tài)調(diào)整勘察孔間距、深度、取樣數(shù)量以及試驗項目等，這樣可以減少勘察浪費、提高勘察質(zhì)量和效率。

2.2 物探工作的必要性

在工程建設(shè)中，特別是城市工程，會遇到各種需要物探的工作，如在地下城市復(fù)雜的管網(wǎng)、巖溶問題及孤石、地下障礙物等不良地質(zhì)體以及一些原位測試（如波速、電阻率、地質(zhì)雷達(dá)）中得到應(yīng)用。比較常用的物探技術(shù)有CT法、TEM法以及地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)等。物探的輔助，使人們對地下管線情況、不良地質(zhì)體等情況有一個預(yù)判，能為相應(yīng)的情況作出預(yù)案和分析，通過各種資料的綜合分析，提高勘察工作效率和巖土勘察結(jié)果的可靠性。

2.3 勘察工作人員的培訓(xùn)

勘察工作中，勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性與勘察人員直接相關(guān)，由于勘察人員缺乏專業(yè)知識，導(dǎo)致對勘察過程中的數(shù)據(jù)分析失誤，最終導(dǎo)致勘察結(jié)果中對巖土的分層和巖土體性質(zhì)缺乏專業(yè)準(zhǔn)確的分析。所以應(yīng)對勘察工作人員進(jìn)行定期的培訓(xùn)和考核，提高勘察工作人的專業(yè)素養(yǎng)，同時強化項目負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)制，明確權(quán)責(zé)關(guān)系，提高工作效率和勘察質(zhì)量。

2.4 完善巖土勘察的監(jiān)管體系

鉆探依舊是獲取地質(zhì)資料的主要手段，要加強野外現(xiàn)場外業(yè)工作的監(jiān)督，提高現(xiàn)場外業(yè)質(zhì)量，從根本上保證獲得的第一手資料的真實性和準(zhǔn)確性。鉆探作業(yè)的監(jiān)管，包括核對校核鉆進(jìn)進(jìn)尺、巖芯采取率、取樣質(zhì)量等。

2.5 巖土勘察數(shù)字化和勘察信息庫的建設(shè)

計算機(jī)的應(yīng)用，使巖土勘察趨于數(shù)字化成為可能，利用計算機(jī)技術(shù)將測繪技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等所有信息進(jìn)行結(jié)合；勘察信息的數(shù)字化，有利于巖土負(fù)責(zé)人對勘察數(shù)據(jù)的整合和勘察全過程的管理。

BIM技術(shù)在三維地質(zhì)建模的應(yīng)用，使勘察信息立體化，如上海、寧波等地出臺的《上海市建設(shè)工程勘察質(zhì)量信息化平臺》《寧波市勘察質(zhì)量信息化監(jiān)管平臺》及相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)無紙化編錄和地質(zhì)信息庫的建立，不僅節(jié)約了勘察成本，同時也使野外編錄工作規(guī)范化，也能對現(xiàn)場勘察工作實行遠(yuǎn)程監(jiān)督，保證了工作效率和勘察質(zhì)量。同時，該平臺也使得地質(zhì)信息收集更加規(guī)范化，建立起了該地區(qū)的地質(zhì)信息庫；從長遠(yuǎn)看，該數(shù)據(jù)庫的建立可以進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，避免重復(fù)工作，從而節(jié)約勘察成本，提高工作效率。

3 結(jié)語

綜上所述，巖土勘察是工程建設(shè)中必不可少的，工程勘察中出現(xiàn)的問題也各不相同，應(yīng)注重實際地質(zhì)情況，因地制宜，制定合理的勘察大綱和工作計劃，執(zhí)行相關(guān)工作的核查和監(jiān)督工作。并應(yīng)加強勘察人員的技術(shù)培訓(xùn)，勤思考、多學(xué)習(xí)，積極探索技術(shù)的革新，保證巖土勘察結(jié)果真實可靠，為工程的建設(shè)提供可靠依據(jù)，推動勘察行業(yè)的發(fā)展。