巖土工程勘察的措施與改進

喬紅斌

1 巖土工程勘察的方法

1.1 工程地質測繪

各項工程在設計和施工之前,必須按基本建設程序進行巖土工程勘察。巖土工程勘察應按工程建設各勘察階段的要求,正確反映工程地質條件,查明不良地質作用和地質災害,精心勘察、精心分析,提出資料完整、評價正確的勘察報告。為評價洞區穩定性和建洞適宜性提供資料;為布置物探和鉆探工作量提供依據。在地下洞室勘察中,工程地質測繪做好了,可以起到事半功倍的作用。工程地質測繪是認識場地工程地質條件最經濟、最有效的方法,高質量的測繪工作能相當準確地推斷地下地質情況,起到有效地指導其他勘察方法的作用。

1.2 勘探與取樣

當需查明巖土的性質和分布,采取巖土試樣或進行原位測試時,可采用鉆探、井探、槽探、洞探和地球物理勘探等。勘探方法的選取應符合勘察目的和巖土的特性。布置勘探工作時應考慮勘探對工程自然環境的影響,防止對地下管線、地下工程和自然環境的破壞。靜力觸探、動力觸探作為勘探手段時,應與鉆探等其他勘探方法配合使用,鉆探口徑和鉆具規格應符合現行國家標準的規定。成孔口徑應滿足取樣、測試和鉆進工藝的要求。鉆孔的記錄和編錄應符合下列要求:1)野外記錄應由經過專業訓練的人員承擔;記錄應真實及時,按鉆進回次逐段填寫,嚴禁事后追記;2)鉆探現場可采用肉眼鑒別和手觸方法,有條件或勘察工作有明確要求時,可采用微型灌入儀等定量化、標準化的方法;3)鉆探成果可用鉆孔野外柱狀圖或分層記錄表示;巖土芯樣可根據工程要求保存一定期限或長期保存,亦可拍攝巖芯、土芯彩照納入勘察成果資料。當鉆探方法難以準確查明地下情況時,可采用探井、探槽進行勘探。在壩址、地下工程、大型邊坡等勘察中,當需詳細查明深部巖層性質、構造特征時,可采用豎井或平洞。探井的深度不宜超過地下水位。豎井和平洞的深度、長度、斷面按工程要求確定。對探井、探槽和探洞除文字描述記錄外,尚應以剖面圖、展示圖等反映井、槽、洞壁和底部的巖性、地層分界、構造特征、取樣和原位試驗位置,并附以代表性部位的彩色照片。勘探工程一般都需要動用機械和動力設備,耗費人力、物力較多,有些勘探工程施工周期又較長,而且受到許多條件的限制。因此使用這種方法時應具有經濟觀點,布置勘探工程需要以工程地質測繪和物探成果為依據,切忌盲目性和隨意性。

1.3 原位測試與室內試驗

在巖土工程勘察中,原位測試是十分重要的手段,在探測地層分布,測定巖土特征,確定地基承載力等方面有突出的優點,應與鉆探取樣和室內試驗使用。在有經驗的地區,可以原位測試為主。在選擇原位測試方法時,應考慮的因素包括土類條件、設備要求、勘察階段等,而地區經驗的成熟程度最為重要。布置原位測試,應注意配合鉆探取樣進行室內試驗。一般應以原位測試為基礎,在選定的代表性地點或有重要意義的地點采取少量試樣,進行室內試驗。這樣的安排,有助于縮短勘察周期,提高勘察質量。由于我國各地的土層條件、巖土特征有很大差別,建立全國統一的經濟關系是必須經過工程實踐驗證的。各種原位測試所得的試驗數據,誤差較大,主要是由測試儀器、試驗條件、試驗方法、操作技能、土層的不均勻性等因素所造成。對此應有基本估計,并剔除異常數據,提高測試數據的精度。

1.4 現場檢驗與監測

現場檢驗與監測的主要目的在于保證工程質量和安全,提高工程效益。現場檢驗和監測應在工程施工期間進行。對有特殊要求的工程,應根據工程特點,確定必要的項目,在使用期間繼續進行。現場檢驗和監測的記錄、數據和圖件,應保持完整,并應按要求整理分析。現場檢驗和監測資料,應及時向有關方面報送。當監測數據接近危及工程的臨界值時,必須加密監測,并及時報告。現場檢驗和監測完成后,應提交成果報告。報告中應附有相關曲線和圖紙,并進行分析評價,提出建議。

2 巖土工程勘察常見的問題

2.1 勘察質量不高

業內公認,勘察設計在實施質量控制過程中起主要監督作用的是監理單位,監理單位在質量控制過程中應遵循以下原則:質量第一的原則;以人為核心的原則;重點控制有關人的素質和行為,要以人的工作質量來保證質量;以預防為主的原則;防患于未然,加強過程中質量檢查和控制;質量標準的原則;以國家規范的設計文件、合法的合同規定為要求。

2.2 勘察綱要編制不完整

部分單位勘察綱要內容不完整,甚至未經審核審定就施工;也沒有勘探點平面布置圖;個別單位甚至無勘察綱要。如室內土工試驗、野外施工記錄、靜探試驗記錄缺責任者簽名及試驗日期,缺乏可追溯性,部分漏簽、部分自動記錄靜探數據無責任人簽名。不少單位對勘察原始資料的校審未真正落到實處,少數單位原始資料歸檔制度不完善,甚至缺失原始資料。

2.3 忽視生態環境的論證

一些勘察單位對巖土工程設計、施工論證不足,其結果是導致災難性后果。如建筑場地四面緊鄰高層建筑物或馬路,對于這種建筑場地,巖土工程勘察時,除了按高層建筑巖土工程勘察規定的一般要求進行外,還應重點論證工程施工及運營時對周圍環境的影響,但勘察報告中常常忽略這方面的工作,致使無法滿足巖土工程施工及設計的要求。基坑開挖時使用的很多技術手段很難取得預期效果,反而造成很大的經濟損失。

3 強化巖土工程勘察的措施

1)各級政府和建設行政主管部門必須加大建筑市場管理力度,依法治理工程質量。雖然有關勘察質量的法規已經制訂不少和實行,但這些法規還缺乏威懾力,一些嚴重質量事故責任者未能受到應有的查處。因此必須嚴格執行建設程序、規范市場行為、推行全程化監理科學的建設程序應當遵循“先勘察、后設計、

再施工”的原則。一方面政府主管部門按國家的法律、法規,對項目招投標和實施過程中的行為主體進行全面有效的監督管理,另一方面應積極推行工程監理全程化,采用事前、事中、事后控制相結合的方法,最大限度地避免不當行為的發生,保證勘察質量和投資效益最大化。2)嚴格市場準入、盡快實施注冊土木工程師制度,加強相關人員培訓。經過近年勘察設計資質換證,對勘察設計單位進行了一定的清理整頓,對規范市場起到了一定的作用。

而一些地方和部門,市場準入制度管理疏漏出現虛假的有資質無能力或高資質低能力的不正常現象,但應該清醒地看到,我國的勘察資質門檻很低,尤其是打破行業壁壘后不同行業間的銜接過渡尚未完成,高級工程師的數量來衡量技術水平不能如實反映勘察企業的技術實力。建議盡快實施注冊土木工程師制度,通過采用企業資質和個人執業資質雙重控制來規范勘察市場、促進勘察技術水平的提高。3)我國現行的勘察質量管理體制是在舊體制的基礎上,逐步改革完善形成的,或多或少還帶有計劃經濟體制時代打上的烙印,還存在著政企不分、政出多門的狀況。由此形成的局部封閉管理和內部監督體系,難以實行嚴格、公正的質量監督,不利于建立有效的制約機制。因此要加強勘察設計單位的質量認證,健全質量管理ISO 9001∶2000質量管理體系確立了以過程模式作為標準的結構。提高勘察設計的能力,增加顧客的滿意程度。4)采用先進的巖土工程勘察技術。在巖土工程勘測中,為了避免勘探點布置的隨意性,可使用克里格法;在巖土工程分析評價中,為提高精確度,可使用多道瞬態面波勘探技術和高密度點法;巖土工程勘測中,為了準確確定地基承載力特征值,可使用回歸分析;巖土工程勘測資料的整理中,為了保證成果的正確性,應使用計算機進行處理。

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