伍勇
中國市政工程西南設計研究總院有限公司 四川成都 610036
巖土工程勘察作為工程建設的基本程序,目的是為設計與施工提供基礎性地質資料,它需要完成現場勘察實物和技術兩個方面的工作[1],因此巖土工程勘察質量主要受勘察實物工作質量和勘察技術工作質量的影響。
巖土勘察實物工作,是巖土勘察的基礎工作,也是第一手地質資料的來源。巖土勘察實物工作質量受眾多因素的影響,諸如鉆探工人技術水平、鉆機及鉆具選型、沖洗液及護壁堵漏材料選擇、鉆進工藝及方法、勘察費用及工期等,這些因素都直接或間接地影響勘察質量,因此我們可以借鑒現場管理理論,將影響勘察實物工作質量因素歸納為以下五個方面:人員(Man)、機械(Machine)、材料(Material)、方法(Method)、環境(Environment),簡稱為4M1E因素[2]。
(1)人員因素。人員通常是指直接或間接參與勘察項目的所有人員,他們是完成勘察實物工作的主體,主要包括項目決策人員(公司領導和項目負責人)、項目技術管理人員(項目技術負責人、現場負責人和質量與安全管理人員)、項目操作人員(鉆探人員、測繪員、編錄員和試驗員)等。其中項目決策人員的決策能力,技術管理人員的技術水平與管理能力,以及操作人員的技術技能水平和執行能力等都對勘察實物工作質量都有不同程度的影響。
(2)機械因素。工程鉆探是取得野外地質資料的主要直接手段,因此我們應根據勘察任務書要求、鉆孔深度、場地地層和環境條件等情況,合理選擇鉆機和鉆具等機械設備。
目前,工民建與市政工程的野外勘察作業時,由于鉆孔深度往往不深,鉆機通常選擇XY-100型、XY-150型等立軸回轉式液壓地質勘探鉆機,在成都地區砂卵石地層也有采用SH30-2A等沖擊式地質勘探鉆機,鉆機的選擇主要受孔深、地層巖性及環境條件的影響,而鉆具及鉆頭選型時受區域地層巖性影響較為明顯,例如四川東部及北部等砂泥巖地層常常選擇單管鉆具配合硬質合金鉆頭或復合片,成都地區的砂卵石地層通常選擇單動雙管鉆具配合金剛石鉆頭,其取芯效果和鉆進速度更佳。
(3)材料因素。巖土工程實物勘察中用到的材料主要指鉆孔沖洗液和護壁堵漏材料,常用的有清水、泥漿(無固相沖洗液)、生物化學漿液、植物膠、黏土、水泥漿、鋼套管等,材料選擇應根據地層巖性、勘察任務要求、鉆探設備與鉆進方法、環境保護要求等因素進行綜合考慮,合理選擇鉆探材料會提高巖芯采取率、保證勘察質量,加快工程進度,并極大的降低勘察成本。例如:四川東部及北部等砂泥巖地層由于地層自穩能力較好沖洗液通常采用清水,降低鉆探成本;而成都地區砂卵石地層鉆孔壁易坍塌通常采用鋼套管或SM植物膠泥漿護壁的工藝。
(4)方法因素。巖土工程實物勘察通常采用工程地質調查和測繪、工程測量、工程地質鉆探與取樣、現場原位測試、工程物探、室內試驗,以及現場檢測監測等綜合勘察手段及方法。但究竟以哪種勘察方法為主,哪種勘察手段為輔,主要受勘察項目類型、勘察階段、勘察目的與任務要求、不良地質作用及特殊性巖土、以及勘察費用及工期的等因素的影響。通常而言,長距離線路工程在可行性研究階段的勘察實物工作一般以工程地質調查與測繪為主,結合適量的工程地質鉆探、原位測試和室內試驗進行,其目的是為道路平面選線提供基礎性地質資料。而一次性詳細勘察階段多以工程地質鉆探和原位測試工作為主,結合工程物探和室內試驗進行,其目的是為施工圖設計提供詳盡的巖土參數及工程建議。
(5)環境因素。勘察環境主要包括勘察作業生產環境和勘察市場管理環境。勘察作業生產環境制約了勘察手段、設備選型及鉆探工藝等;勘察市場管理環境中勘察公司內部勘察質量保障體系建立、勘察企業間公平競爭機制、以及勘察主管部門的監督、見證、審查制度完善等都會影響勘察質量。
近年來隨著我國經濟快速發展,巖土工程領域各種新技術、新工藝、新材料的應用不斷涌現,巖土勘察技術充分利用了現代化前言技術,諸如遙感航測技術、地理信息GIS技術、三維地質建模技術、CAD二次開發技術、共享數據庫技術等,運用計算機信息系統進行搜集、歸納、整理與分析,使勘察技術由以往的人工搜集整理逐漸轉型向自動化、現代化、數字化轉變[3]。例如,為實現安全快速測量在地形測繪和工程地質調查中采用無人機航測遙感技術;為實現地質信息資源共享由中國地質調查局建立的地質云平臺、大數據、智能化“三位一體”的地質信息服務系統等。
勘察前期時應充分了解業主目標要求和設計意圖,搜集場地及周邊工程地質、水文地質資料,進行項目實地踏勘,了解場地有別于其它項目的特殊點,并按照規范及勘察任務書的要求,由經驗豐富、技術水平過硬的注冊巖土工程師編制項目勘察大綱,勘察大綱應具有針對性和可行性,能突出重難點,并制定可行的解決方法和保障措施。
勘察作業前,應根據勘察綱要中擬采用的鉆探機械設備和測量儀器進行調試,對各種鉆具、原位測試及取樣儀器、以及各種原材料進行檢查,確保運轉正常。
現場安全技術交底資料詳盡、各種記錄表格(測量記錄、鉆探班報記錄、野外鉆孔原始記錄及原位測試記錄等)滿足質量管理體系的相關要求。
向建設行政主管部門或監督部門進行項目報備,提供報備所需的圖紙資料,未經取得勘察野外作業許可不得開工。
(1)安全技術交底。勘察作業前應按公司質量管理體系要求,對現場作業人員進行三級教育,明確項目重難點和對應的解決措施,并在勘察作業實施過程中嚴格按要求執行。
(2)勘察實物工作質量控制。勘探點的放樣、工程地質鉆探及取樣、原位測試、野外地質編錄、各項測試及試驗記錄等勘察現場實物工作必須嚴格按照勘察綱要制定的方案進行實施。各鉆孔巖芯采取率是進行地層直觀鑒別的關鍵,因此應將其作為勘察現場實物工作的重點,同時應采用多種技術手段查明主要持力層和受力層的工程特性,以便獲取更合理的巖土參數,確保工程安全經濟。特別需要強調的是野外編錄要求準確、及時和書寫規范,嚴禁漏記或事后補記,同時記錄要做到追根溯源,明確責任人。
現場勘察實施期間,項目管理人員進行質量安全巡查,同時公司質量部不定期進行質量檢查,勘察監理等見證單位做好現場見證工作,行政監督機構應履行監督職責,不定時進行抽查。
(3)勘察報告質量控制。勘察報告的編制,是整個勘察質量控制的重點,必須嚴格按照勘察文件編制深度規定的相關要求進行。勘察報告應由經驗豐富技術水平較高的項目負責人進行編制,勘察報告應重點注意下列幾點:①場地環境及工程地質條件要詳盡客觀;②不良地質條件及特殊性巖土應查明并評價;③巖土工程分析評價及巖土參數建議應有數據支撐,并遵循地方經驗;④地基基礎建議應客觀合理且具有針對性。
勘察報告應做到內容齊全、層次結構布局合理、技術手段綜合運用、論證科學合理、結論明確與建議合理,圖件附件明晰齊全。
勘察報告編制完成后,應按公司質量管理體系要求進行復核、審核及審定,完成內部校對審核程序后,提交施工圖審查機構或咨詢單位進行外部審查。外部審查合格后方可交業主單位作為指導設計和施工的勘察成果資料。
地基基礎施工過程中,勘察單位作為工程責任主體之一,應派遣項目負責人及時參與基槽和基礎驗收,以及單位工程竣工驗收,對施工單位的施工質量發表明確的驗收意見,并出具勘察單位工程質量檢查報告。
當施工單位在地基基礎施工中有與巖土工程問題相關的疑問時,勘察單位應及時答疑。當場地地質條件復雜或有特殊要求時,應進行施工勘察。
勘察制度及管理體系的建立,需要政府有關部門針對勘察行業制定有效的行業標準,并規范勘察作業流程、深化勘察管理體系,建立勘察標準化制度,同時還要加強市場監管力度,確保市場公平競爭、維護市場正常秩序。除此之外,主管部門還應制定一系列整頓勘察市場的措施,從思想和實際工作兩方面同時下手,強化勘察單位重視并履行巖土勘察工作質量控制。
巖土工程勘察是為設計和施工提供基礎資料的前期工作,勘察工作質量將決定工程的質量與安全,因此我們應高度重視勘察實物工作和勘察技術工作中質量影響因素,建立健全勘察制度和管理體系,做好勘察質量控制工作,通過完善勘察技術手段和進行勘察動態管理,以及不斷地創新研究,提高勘察成果的質量,從而提高項目的整體質量。