巖土工程勘察外業(yè)工作的技術與措施

高穎

（貴州建工巖土基礎工程有限公司 貴州貴陽 550000）

1 引言

在巖土工程建設中，勘察工作至關重要。我國地形環(huán)境復雜多變，一些地區(qū)的環(huán)境地質面貌存在相當大的差異性，這就會對巖土工程勘察外業(yè)工作帶來較大難度。對此，為了盡量避免不良因素的干擾，必須克服諸多困難和不利條件，應用先進的外業(yè)勘察技術，加強勘察工作管理，保證巖土工程勘察效果。

2 巖土工程勘察外業(yè)工作要點

2.1 勘察前期

①資料收集：在巖土工程勘察前期，勘察人員首先需要對巖土工程建設區(qū)域的相關資料進行收集整理，掌握項目建設場地鉆孔實際情況，并關注外圍環(huán)境特征，比如工程建設區(qū)域地形地貌、地質條件、地質災害等等。另外，還可以選擇當?shù)厝诉M行溝通交流，了解當?shù)氐乃摹⒌刭|條件等等。②外業(yè)作業(yè)進度安排：巖土工程勘察外業(yè)工作人員必須了解并掌握各類鉆探設備的使用要求、使用方式等等，在外業(yè)工作前，首先對勘察設備進行校正量測，合理安排鉆孔位置，全面掌握勘察環(huán)節(jié)所用設備、工藝等。③勘察人員技術培訓：巖土工程勘察外業(yè)作業(yè)工作人員包括鉆探記錄人、鉆探機長、負責人等等，要求組織其進行專業(yè)技術培訓，掌握巖土、地質、地形地貌的基本知識，同時了解勘察常用設備、取樣方式等。

2.2 勘察中期

①取樣控制：在進行原狀土取樣過程中，應使用原狀土樣鉆孔，對于取土器的外徑等級，應該低于孔徑。對于巖樣，應該選擇具有代表性的樣本，比如，如果破碎巖石局部完整，則應該慎重選擇樣本。②地質鉆進：地質鉆進是地質條件測量的常用方式，通過工程地質測繪，能夠推斷出地下地質實際情況，同時還可以指導勘察外業(yè)工作的順利進行。③原位測試：在巖土工程外業(yè)作業(yè)中，原位測試至關重要，其技術水平會對勘察工作整體質量產生較大影響，現(xiàn)如今，在勘察外業(yè)工作中，鉆探、坑探以及物探較為常見，要求結合實際情況選擇具體的勘察設備和勘察技術。

3 工程概況

某地鐵工程線路全長約30.66km，全部為地下線，共設25座車站。由于線路穿越市內的繁華熱點區(qū)域，有相當一部分勘察設計鉆孔位于老城區(qū)、繁華商業(yè)區(qū)的市政道路及兩側區(qū)域內，地面人流、車流密集；管線、人防干道等地下埋藏物情況錯綜復雜。現(xiàn)場勘察工作開展的難度大，項目工期、質量目標的實現(xiàn)面臨嚴峻挑戰(zhàn)。

4 巖土工程勘察外業(yè)工作

4.1 車行道施工組織措施

（1）根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境及地質情況，優(yōu)化勘探點平面布置。在車行道勘探點的外業(yè)施工組織措施制定前，應在充分的現(xiàn)場踏勘基礎上逐點梳理勘探點平面布置是否妥當。對鉆孔的平面間距的設計應同時兼顧地質條件復雜程度及對路面交通造成的擁堵預期情況；考慮勘探安全及減少道路擁堵，應盡可能避免將點位布設于主干道的中間車道上；施放勘探點前認真查閱相關管線資料，若勘探點位置與被查明管線沖突需及時調整點位。

（2）在與勘察外業(yè)相關方充分溝通的基礎上制定具體的施工組織方案。施工組織方案制定前，應與交管等行政審批部門充分對接溝通，預測臨時性勘探占路施工可能對道路造成的擁堵情況，考慮對部分車道通行進行調整，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劃。與常規(guī)區(qū)段的勘察外業(yè)工作相比，位于車行道上勘探點的勘察外業(yè)施工包括道路封閉、防護及警示設施搭設、地下管線隱患排查、設備調配進場、場地恢復等更多的輔助工序工作。因此，必須做好科學統(tǒng)籌規(guī)范，投入足夠的人力、物力資源保障，使各個工序銜接緊密，避免因輔助計劃不周密導致勘探外業(yè)整體計劃的延誤。

4.2 優(yōu)化原位測試及水文地質試驗現(xiàn)場實施

（1）將包括巖石點荷載強度巖芯波速試驗及部分土工試驗等室內試驗的工作地點直接設置于勘察外業(yè)現(xiàn)場，取樣后實時進行各類試驗工作，并依據(jù)試驗結果指導調整地層劃分、取樣布置。在實現(xiàn)現(xiàn)場取樣與室內試驗工作的緊密銜接的同時，有效避免了取樣質量差、送樣不及時等因素引起的技術質量問題。

（2）對特殊情況下部分原位測試工作的實施方法進行了調整。如鉆孔的波速測試優(yōu)先保障勘探點處建設項目重點位置的測試（如地鐵地下結構的洞身、頂板位置）；在必要情況下勘探點終孔前可提前進行波速測試。

（3）為保障地下水水位的量測及水試樣取樣等勘探鉆探完成后的后續(xù)工作的技術質量，在原有勘探孔布設方案的基礎上，視工程現(xiàn)場進度情況，在可較長期觀測水位地段增設水文地質試驗孔，保障地下水水位觀測及取水樣質量。

4.3 對勘探設備工藝選取及鉆進參數(shù)進行優(yōu)化設計

（1）對勘探鉆進參數(shù)進行優(yōu)化設計。選用不同的鉆機轉速、鉆壓、泵壓等鉆進參數(shù)，如何控制回次進尺、施鉆過程，都可以對巖芯的采取率、工效造成影響。為此，通過臨界值理論計算，對鉆機轉速、鉆壓、沖洗液量等鉆進參數(shù)進行了設計，并通過反復的現(xiàn)場驗證試驗測試確定了不同地層的最優(yōu)鉆進參數(shù)，如表1所示。

（2）優(yōu)化鉆具結構及取芯工藝。針對傳統(tǒng)鉆探設備鉆具在極破碎、軟弱易沖蝕及極不均勻地層下取芯質量差、鉆探效率低的問題，對目前現(xiàn)場應用最廣泛的單動雙管取芯鉆具結構進行了優(yōu)化設計改造，使用既能充分收攏卡取并保護軟弱破碎巖芯，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)育的復雜地質條件下鉆進效率低的問題。現(xiàn)場應用試驗表明，改進后的鉆具在頻繁軟弱夾層發(fā)育的復雜地質條件下鉆進時，無須經常更換鉆具，也不需要嚴格控制回次進尺來保證巖芯采取率，可有效提高軟硬不均地層的取芯質量與鉆進效率。

表1 勘察鉆探鉆進的推薦參數(shù)

5 結語

綜上所述，在巖土工程項目建設中，首先需要對施工區(qū)域進行勘察，詳細了解區(qū)域地質條件、地形地貌、水文條件等等。在巖土工程勘察外業(yè)工作中，容易受到環(huán)境因素、人為因素、技術因素等的影響，對此，應采用精細化施工組織以及技術管理辦法，有效指導巖土工程勘察外業(yè)作業(yè)的順利進行，這樣才能夠提高勘察外業(yè)工作效率，保障勘察外業(yè)工作質量。