巖土工程勘察質(zhì)量控制要點分析

韓 軍

（中韻聯(lián)合集團股份有限公司，江西 贛州 341000）

巖土工程勘察是一項基礎(chǔ)性的工作，以巖土工程勘察作為研究對象，探究巖土工程勘察時存在的突出問題，旨在規(guī)范巖土工程勘察工作，提升巖土工程勘察質(zhì)量，為同類型工程提供切實的指導。利用理論分析與研究的方式來進行巖土工程勘察研究，巖土工程勘察不僅為地基設計提供了切實依據(jù)，還提升了工程建設的總體水平，有助于保障工程建設的總體質(zhì)量。

1 巖土工程勘察地下水問題及解決

1.1 地下水對勘察的影響

①對巖土工程的影響。地下水在特定環(huán)境中會發(fā)生變化，一旦水位頻繁升降將會對巖土工程造成重大影響，具體表現(xiàn)為巖土變形以及建筑物的破壞。當?shù)叵滤坏纳党^一定限度，將會導致粉土與細粉飽和液化問題的出現(xiàn)，引起不同程度的管涌和流砂。另一方面，地下水的變化也會導致土壤出現(xiàn)沼澤化的情況，從而對各種建筑物造成不同程度的腐蝕。②地下水動水壓力影響巖土工程。地下水存在一定的動水壓力，這種壓力在穩(wěn)定環(huán)境下很微弱，因此不會對巖土工程造成多大的影響。但不同的巖土活動開展過程中，由于周邊環(huán)境的變化，平衡容易被打破，動水壓力就會增強，嚴重時會造成一定的工程危害。比如常見的基坑突涌、管涌等，最終影響工程的質(zhì)量和安全性。③地下水影響巖土的物理力學性質(zhì)。地下水位與巖土物理力學性質(zhì)之間聯(lián)系敏迷，對于粘性土壤和軟質(zhì)巖土以及風化狀態(tài)的巖土更容易受到地下水的影響。通常情況下，在巖土工程基地中，地下水位的變化會影響建筑物的穩(wěn)定性。在基礎(chǔ)底面的地下水一旦水位發(fā)生變化，將會逐層對相應的構(gòu)造造成影響，導致沉降問題的產(chǎn)生。當土層處于地下水位以下時，將會影響土層的水解和氧化作用，在上層土層的重力作用下，承載力就會提高，引起巖土物理力學性能的變化。

1.2 勘察質(zhì)量影響的控制措施

為進一步消除地下水對巖土工程地質(zhì)勘察工作的影響，提升施工的安全穩(wěn)定性，需要對地下水的綜合性能進行全面研究，從而通過全面勘察，掌握地下水的基本情況，并根據(jù)不同巖土工程的地下水存在的具體問題，采取針對性的措施進行解決，從而有效降低對礦山工程的影響。具體需要做好以下方面的工作：第一，預防技術(shù)的應用。通過有效的預防，可以將地面徑流問題控制在一定范圍內(nèi)，從而保證施工的安全性。自預防工作開展的過程中，需要根據(jù)具體的環(huán)境對流土問題進行重點防治。就以地下水的開挖以及打樁等問題，都應該結(jié)合工程實際，合理安排施工的頻率，從而減少流土的出現(xiàn)。還應該通過集中排水、基坑支護的方式，對地下水位的變化以及回灌問題進行有效防治。在具體的預防過程中，可以通過控制地下水的流動情況以及更換土質(zhì)的方式提升預防效果。第二，固結(jié)技術(shù)。這種技術(shù)的應用需要以巖土的具體情況為基礎(chǔ)，采用一定的技術(shù)進行固化處理，從而改善巖土的穩(wěn)定性。在處理過程中，需要充分考慮到巖土的不穩(wěn)定性特征，使用特定的凝固材料和冷凍技術(shù)，從而減少地下水滲透對巖土和建筑的危害，有效控制巖土的流動程度。第三，堵截技術(shù)。通過有效堵截，可以對地下水的補給來源進行相應的控制和阻斷。在堵截過程中根據(jù)工程類型的差異，可以使用設置幕墻或者打樁的方式設定一定的障礙，從而對地下水的轉(zhuǎn)移途徑進行阻擋。通過這種方式可以實現(xiàn)對地下水的有效控制，將巖土工程的地下水以及動水壓力控制在一定范圍內(nèi)，降低對后續(xù)工程施工的影響，提升施工的安全性。第四，降排技術(shù)。降指的是采用一定的措施降低地下水的水位，從而將地下水的水位控制在作業(yè)面以下，降低地下水的水位變化對工程作業(yè)的影響。排主要指的是及時將作業(yè)范圍內(nèi)的地下水排出，從而降低液相比例。第五，保留技術(shù)。在以上各項技術(shù)運用之后，對于巖土工程內(nèi)的地下水問題如果依然沒有得到緩解，可以實施保留技術(shù)。這種技術(shù)指的是不對地下水進行處理，根據(jù)礦山的實際情況，在開采技術(shù)和施工的工藝方面進行改良。當前利用先進的技術(shù)和設備可以對作業(yè)的整個過程進行監(jiān)督管理，做好參數(shù)的統(tǒng)計分析工作，從而預測施工中可能出現(xiàn)的風險，并采取相應的方式進行解決，對于施工風險較高的環(huán)節(jié)，可以利用機械加工的方式取代傳統(tǒng)的人工方式，提升施工的安全穩(wěn)定性。

2 影響鉆孔質(zhì)量的因素

2.1 鉆壓

影響巖土工程鉆探施工鉆孔質(zhì)量的因素比較多，鉆壓就是一個較為重要的因素。例如，在具體的鉆進施工過程中，當鉆壓過大時，通常會出現(xiàn)鉆進有失均勻的問題，致使鉆孔質(zhì)量受到影響；遇到較為松軟的地質(zhì)層時，極易發(fā)生巖芯堵塞的問題，長此以往，就會導致自磨損壞，甚至還會造成鉆機燒壞。此外，在鉆進時若孔底壓力不夠，就會導致鉆頭擺動幅度增大，同時，離心力進一步增大，嚴重時還會造成巖芯柱震斷。

2.2 鉆速

對于鉆進施工，有必要對其鉆進速度進行有效控制。這主要是由于鉆具和孔壁之間存在一定縫隙，一旦鉆進速度過快，就會導致鉆具發(fā)生較大幅度的擺動。這樣不僅無法保證鉆孔質(zhì)量，還會對巖芯造成較大程度的破壞。對于一些間隙小的鉆孔，適當加快鉆進速度不僅可以有效保證鉆進施工進度，還可以有效減小對巖芯的破壞。

2.3 操作不當

要想確保鉆進工作得以有序地開展，不僅需要控制好鉆壓和鉆速，還需要用科學、正確的施工操作方法作為保障。在具體的鉆進作業(yè)過程中，比較常見的操作不當有兩種表現(xiàn)形式，一種會使巖芯發(fā)生堵塞而導致整體鉆進作業(yè)受到影響，另一種會造成鉆進時巖芯脫落的現(xiàn)象，最終致使鉆進作業(yè)受到極大的影響。由此可見，操作技術(shù)的科學合理性對鉆進質(zhì)量有十分重要的影響。

3 質(zhì)量控制原理的實際應用

3.1 事前控制

鑒于城市軌道交通工程的特點，事前控制主要應做好以下幾個方面的工作。首先是選擇一個能夠勝任本項工作的項目經(jīng)理進行施工現(xiàn)場的管理，然后根據(jù)團隊需要，選擇相應的管理人員、測繪人員、試驗人員、水文地質(zhì)等成員，保障團隊的合理性和全面性，并對相關(guān)工作人員進行施工前技術(shù)、安全等培訓工作。共布置了70多個鉆孔，并在6個鉆孔中進行電阻率測試，因此需配置型號合理的工程鉆機及電子自動補償（電阻率）儀。地溫測試采用智能土壤溫度測試儀，鉆孔電視選用智能鉆孔電視成像儀，利用井下攝像機采集四周圖像，并記錄在采集主機上。施工前還需對以上設備性能進行檢查，對設備精準度也需進行檢驗，保證勘察工作的順利進行。勘查工作所用到的鉆孔封孔用的水泥砂漿，事前要作出強度要求，室內(nèi)用的土樣、水樣等實驗材料，要對其數(shù)量進行計算。采用了多種勘察方法，并對一部分取樣做了水質(zhì)檢驗與土工試驗。由于沿線地下存在管線，因此鉆孔開孔前期由人工進行開挖，到達原狀土層后再用機械鉆探。該城市處于中緯度地帶，屬于溫帶季風氣候，四季分明，年平均降水約為685mm，降水多集中于5月～9月，因此地下水補給受降水影響較大。

3.2 事中控制

對于勘察人員，制定了相關(guān)的考勤管理制度，并對滿勤人員予以一定的獎勵，激勵員工的工作熱情。同時還要定期檢查勘察過程中員工操作的規(guī)范性，對于錯誤的操作應予以糾正。如鉆探過程中發(fā)現(xiàn)了普遍分布的黃土層，為了進一步判定其濕陷程度及濕陷等級，應進行人工探井作業(yè)，以便取得不擾動土樣?？辈熘惺褂玫臋C械設備要定期進行保養(yǎng)，并責任到人，保障設備的良好工況。對于鉆孔封孔前所用的砂漿進行了強度和和易性試驗，符合工程要求后方可用于施工。試驗材料根據(jù)鉆孔編號、箱號進行了有序排列存放，如巖芯依據(jù)由淺層至深層、先上后下、從左到右的標準。裝箱存放前應按照相關(guān)規(guī)定存放至可以長久存放的專用標牌與木箱。為了降低環(huán)境對勘查作業(yè)的影響，鉆探工作從三月底開始，該階段氣溫適宜，且降水較少，便于勘察作業(yè)的連續(xù)開展。受沿線周邊建筑物和構(gòu)筑物影響，鉆孔作業(yè)部分進行了移位調(diào)整，如移至同里程另一側(cè)結(jié)構(gòu)輪廓線旁；為避讓地下管線密集區(qū)域，由原位南移了5m等，最終保證了作業(yè)的順利完成。

3.3 事后控制

勘探結(jié)束后，一方面對于工作積極、表現(xiàn)突出的員工進行精神和物質(zhì)的獎勵，以便于激勵員工后續(xù)的工作熱情；另一方面對勘察所使用的儀器設備，進行整理，并清點入庫。未使用完的水泥砂石應進行保存或退貨?？辈烊藛T還應編寫巖芯編錄表、土樣記錄表、試樣移交清冊等圖文記錄，以反映勘察項目活動中的客觀真實性，并依據(jù)管理規(guī)定進行存檔，便于后續(xù)的查找和經(jīng)驗總結(jié)?？紤]到后續(xù)施工對路面的要求，在鉆探結(jié)束后且?guī)r芯土樣驗收合格，將巖芯土樣運至場地以外，并對鉆孔進行了封孔，路面進行了找平復原，避免了對后續(xù)施工的影響。

3.4 施工過程中

①在開始鉆進前，要求工作人員整平周邊場地，并調(diào)整、調(diào)平鉆機位置，同時，加固機座平臺與地面，實施水上鉆孔，利用打樁等方式來對鉆機平臺進行固定，以保證鉆探前以及鉆探時鉆機平臺的穩(wěn)固，避免出現(xiàn)傾斜等情況。②鉆孔擊穿孔洞、所處巖層裂隙發(fā)育或是溶洞頂板，具有良好的連通性，極易出現(xiàn)漏水、漏漿等問題。如若漏漿不多，需要及時加循環(huán)水，有需要時還可以將鋸末、護壁劑等添加到泥漿內(nèi)，以達到增大泥漿相對密度的目的。如若漏漿情況較為嚴重，就需要使用套管跟進或裝置多層套管、變徑鉆進等方法來止漏。如若沒能在第一時間有效處理漏漿，應將鉆機及時撤走，防止地面塌陷導致鉆機傾覆。③如若出現(xiàn)卡鉆的情況，要求工作人員繼續(xù)維持循環(huán)水的供給，并且在慢慢旋轉(zhuǎn)鉆具的過程中提升鉆具。如若該方法無法發(fā)揮作用，則使用吊錘反打的方式來緩慢提升鉆具，同時，投放黏土球來維護孔壁。④如若巖層中存在較多的裂縫、溶洞或是鉆進過程中遇到接觸變質(zhì)帶與構(gòu)造破碎帶，在部分鉆孔中去除的巖芯數(shù)量與質(zhì)量無法與巖土勘察要求相符的情況下，則需要采用相關(guān)的策略，合理減小回次進尺，或是在鉆進溶洞過程中采用合金干鉆鉆進的方式。不過，務必要避免出現(xiàn)燒鉆的情況，實現(xiàn)巖芯采取率的提升。⑤如若鉆探所在地區(qū)為不穩(wěn)定的巖溶地區(qū)，施工過程中機械振動，沖洗液會沖蝕松散覆蓋層，或是去除鉆孔內(nèi)土層后，表層松散覆蓋層會順著溶蝕溝槽移動至鉆孔中，引發(fā)地表塌陷甚至卡鉆。為了防止出現(xiàn)該情況，在開鉆時需要進行井口套管，完成鉆探后需要在第一時間進行風控，同時，要密切關(guān)注場地的變化情況，保證工作機具以及人員的安全。⑥實施野外鉆探過程中，務必要對其鉆探質(zhì)量進行嚴格把控。在開始工作前，要求對相關(guān)工作人員開展職業(yè)教育培訓，同時，做好現(xiàn)場工作人員的監(jiān)督工作。此外，需要及時鉆取巖土樣本，隨后嚴格按照相關(guān)規(guī)定實施封樣，在第一時間運輸?shù)綄嶒炇议_展檢測工作，并做好相應的記錄。⑦在實際鉆進過程中，要求項目負責人結(jié)合相應規(guī)定要求來對鉆機施工進行指導，現(xiàn)場工作人員需要細致地觀察，同時做好記錄工作，以確保能夠準確展現(xiàn)巖溶具體分布情況及其實際規(guī)模、形狀。

4 結(jié)語

總之，工程項目的基礎(chǔ)工作之一就是巖土工程勘察，會對施工及整體規(guī)劃產(chǎn)生影響。土工試驗質(zhì)量管理則會影響到工程勘察質(zhì)量，需要得到工程各方面的重視，選擇合適的控制策略與方法，大幅度提高土工試驗質(zhì)量，保證工程建設的順利進行。