礦山巖土工程地質(zhì)勘察中的質(zhì)量影響因素及措施建議

舒 楊

巖土工程地質(zhì)勘察是礦山工程項(xiàng)目施工的前提和基礎(chǔ)，巖土工程地質(zhì)勘察是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，影響勘察質(zhì)量的因素比較多，人員、技術(shù)、市場都會對巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量造成較大影響。這就要求在具體勘察中，能夠結(jié)合礦山工程施工區(qū)域的地質(zhì)條件以及工程特點(diǎn)，選擇有效的勘察方法和技術(shù)，并加強(qiáng)前期、中期、后期全過程質(zhì)量控制，才能最大限度上保證礦山巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量，為工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工提供真實(shí)有效的勘察數(shù)據(jù)，更好地保障施工質(zhì)量。基于此，在開展巖土工程地質(zhì)勘察中，對工作質(zhì)量影響因素及采取措施進(jìn)行研究就顯得尤為必要。

1 礦山巖土工程地質(zhì)勘察的必要性

巖土工程勘探是在礦山工程地質(zhì)測繪的基礎(chǔ)上，利用各種設(shè)備、工具直接或間接深入巖土層，查明地下巖土性質(zhì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、空間分布、地下水條件等內(nèi)容的勘查工作，是探明深部地質(zhì)情況的一種可靠方法。巖土工程勘探主要有鉆探、坑探、物探方法。探明擬建場地或地段的巖土體工程特性和地質(zhì)構(gòu)造,確定各地層的巖性特征、厚度及其橫向變化，按巖性詳細(xì)劃分地層，尤其需注意軟弱巖層的巖性及其空間分布情況；確定天然狀態(tài)下各巖、土層的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，基巖的風(fēng)化深度和不同風(fēng)化程度的巖石性質(zhì)，劃分風(fēng)化帶；確定巖層的產(chǎn)狀，斷層破碎帶的位置、寬度和性質(zhì)，節(jié)理、裂隙發(fā)育程度及隨深度的變化，作裂隙定量指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)。探明擬建場地及其周圍的水文地質(zhì)條件,了解巖土的含水性，查明含水層、透水層和隔水層的分布、厚度、性質(zhì)及其變化；各含水層地下水的水位（水頭）、水量和水質(zhì)；借助水文地質(zhì)試驗(yàn)和監(jiān)測，以了解巖土的透水性和地下水動態(tài)變化。查明各種地貌形態(tài)，如河谷階地、洪積扇、斜坡等的位置、規(guī)模和結(jié)構(gòu)；各種不良地質(zhì)現(xiàn)象，如滑坡的范圍、滑動面位置和形態(tài)、滑體的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)；巖溶的分布、發(fā)育深度、形態(tài)及充填情況等。勘探工程進(jìn)行同時采取巖、土、水樣，供室內(nèi)巖土試驗(yàn)和水質(zhì)分析用。

在勘探工程中可作各種原位測試，如載荷試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)、波速測試等巖土物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，巖體地應(yīng)力量測，水文地質(zhì)試驗(yàn)以及巖土體加固與改良的試驗(yàn)等。利用勘探工程布置巖土體性狀、地下水和不良地質(zhì)現(xiàn)象的監(jiān)測、地基加固與改良和樁基礎(chǔ)的檢驗(yàn)與監(jiān)測。

礦山巖土工程地質(zhì)勘察是工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、規(guī)劃、施工的前提條件，地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，是否能夠真實(shí)有效的反映出礦山工程所在區(qū)的巖土性質(zhì)和物化性能，會直接影響到工程項(xiàng)目的建設(shè)速度和質(zhì)量。這就要求施工單位能夠結(jié)合具體的規(guī)劃要求，對施工場地、施工環(huán)境、巖土條件等進(jìn)行全面分析，以為工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)支撐。在工程項(xiàng)目深基坑開挖、支護(hù)中必須探明巖土工程的具體情況，才能保證開挖的安全性，支護(hù)的有效性。同時礦山巖土工程地質(zhì)勘察也是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，涉及到前期調(diào)查、施工區(qū)域測繪、巖土采樣、原位測試、數(shù)據(jù)分析評價等內(nèi)容，任何一個細(xì)節(jié)控制不當(dāng)，都會影響最終的質(zhì)量。也只有保證巖土工程地質(zhì)勘察的全面性、合理性，才能對工程項(xiàng)目施工全區(qū)的整體巖土工程情況進(jìn)行全面分析和掌握，從而獲得第一手巖土工程資料，以保證礦山工程設(shè)計(jì)和施工方案制定及選擇的合理性、科學(xué)性，加快施工進(jìn)度，保證施工質(zhì)量，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2 影響礦山巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量的相關(guān)因素

礦山巖土工程地質(zhì)勘察中會受很多不確定因素的影響，且是一項(xiàng)極其復(fù)雜的工作。影響礦山巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量的因素包括人為因素、技術(shù)因素、市場因素等多個方面。

2.1 人為因素

人是生產(chǎn)經(jīng)營活動的主體，也是礦山巖土工程項(xiàng)目施工的決策者、管理者、操作者。人員素質(zhì)是影響礦山巖土工程質(zhì)量的一個重要因素。行業(yè)實(shí)行資質(zhì)管理和專業(yè)從業(yè)人員持證上崗制度是保證人員素質(zhì)的重要管理措施。影響礦山巖土工程質(zhì)量的因素很多，但歸納起來主要有五個方面，即人、材料、機(jī)械、方法和環(huán)境。人為因素是影響礦山巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量最直接的因素，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，大量高新技術(shù)和設(shè)備被廣泛應(yīng)用到礦山巖土工程地質(zhì)勘察中，大大提升了巖土工程地質(zhì)勘察的質(zhì)量和效率，但同時對勘察人員的綜合素質(zhì)也提出了更高的要求。但從實(shí)際情況來看，開展礦山工程巖土工程地質(zhì)勘察工作區(qū)域往往地質(zhì)環(huán)境都比較惡劣，致使很多專業(yè)技術(shù)人員并沒有參與到實(shí)際勘察中來，所用人員大多數(shù)由一些未經(jīng)系統(tǒng)培訓(xùn)的一線工人來完成巖土工程地質(zhì)勘察作業(yè)，對巖土工程地質(zhì)勘察的機(jī)理、重要性、設(shè)備操作不夠了解，就無法保證巖土工程地質(zhì)勘察的質(zhì)量，工程施工行業(yè)實(shí)行資質(zhì)管理和專業(yè)從業(yè)人員持證上崗制度是保證人員素質(zhì)的重要管理措施。此外，礦山巖土工程地質(zhì)勘察工作還具有一定的時間緊迫性，經(jīng)常發(fā)生為追趕施工工期而違規(guī)勘察的情況，致使勘察結(jié)果和實(shí)際情況差距過大，也就失去了礦山巖土工程地質(zhì)勘察報告的科學(xué)性和有效性，無法為工程設(shè)計(jì)施工提供有效的參考和指導(dǎo)。

2.2 技術(shù)因素

巖土工程地質(zhì)勘察工作的復(fù)雜性，決定了要想提升勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性，就必須加大新技術(shù)、新設(shè)備的利用率。但就目前發(fā)展現(xiàn)狀而言，很多涉及礦山巖土工程地質(zhì)勘察單位，為控制成本，不愿意定期更新勘察設(shè)備和引進(jìn)更加先進(jìn)的勘察技術(shù)，不但影響了勘察的效率，增大了勘察的難度，而且難以保證礦山巖土工程地質(zhì)勘察結(jié)果的真實(shí)性，致使勘察結(jié)果和實(shí)際的巖土性質(zhì)差異過大。如果按照錯誤的勘察數(shù)據(jù)，制定設(shè)計(jì)方案和施工方案，不但會影響工程項(xiàng)目整體結(jié)構(gòu)布局的合理性，增大建設(shè)成本，而且會釀成無法挽回的損失，這是值得高度重視的問題。

2.3 市場因素

不同巖土工程地質(zhì)勘察單位，工作人員綜合素質(zhì)的高低不同，在進(jìn)行具體勘察中，專業(yè)技術(shù)水平也參差不齊，難以保證最終巖土工程勘察結(jié)果的一致性。比如：一些專業(yè)水準(zhǔn)較低的勘察單位，在進(jìn)行礦山巖土工程地質(zhì)勘察中，經(jīng)常投機(jī)取巧，沒有嚴(yán)格按照現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，只看重經(jīng)濟(jì)效益，肆意壓低中標(biāo)價格和勘察成本，甚至為盡快施工，經(jīng)常刻意的壓縮勘察周期，雖然在很短時間內(nèi)就能完成巖土工程地質(zhì)勘察任務(wù)，但無法保證最終的勘察質(zhì)量，也就無法為礦山工程項(xiàng)目施工提供有效的數(shù)據(jù)，這也是很多工程項(xiàng)目建成不久投入使用后就出現(xiàn)基礎(chǔ)不均勻沉降、裂縫、傾斜等質(zhì)量問題的主要原因之一。

2.4 評價方法影響

礦山巖土工程勘察質(zhì)量的檢查評定及驗(yàn)收是按檢驗(yàn)批、分項(xiàng)工程、分部工程、單位工程進(jìn)行的。檢驗(yàn)批的質(zhì)量是分項(xiàng)工程乃至整個工程質(zhì)量檢驗(yàn)的基礎(chǔ)，檢驗(yàn)批合格質(zhì)量主要取決于主控項(xiàng)目和一般項(xiàng)目檢驗(yàn)的結(jié)果。隱蔽工程在隱蔽前要檢查合格后驗(yàn)收，涉及結(jié)構(gòu)安全的試塊、試件以及有關(guān)材料，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行見證取樣檢測，涉及結(jié)構(gòu)安全和使用功能的重要分部工程要進(jìn)行抽樣檢測。礦山巖土工程勘察質(zhì)量是在施工單位按合格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)自行檢查評定的基礎(chǔ)上，由項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)組織有關(guān)單位、人員進(jìn)行檢驗(yàn)確認(rèn)驗(yàn)收。這種評價方法體現(xiàn)了“驗(yàn)評分離、強(qiáng)化驗(yàn)收、完善手段、過程控制”的指導(dǎo)思想。

3 控制影響礦山巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量因素的措施

3.1 全面提升勘察人員的綜合素質(zhì)

人是影響礦山巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量最直接的因素，勘察人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)水平，直接關(guān)系到礦山巖土工程地質(zhì)勘察結(jié)果準(zhǔn)確性和科學(xué)性。因此，必須想方設(shè)法提升每位礦山巖土工程地質(zhì)勘察人員的綜合素質(zhì)和技術(shù)水平。具體而言，可從以下幾個方面同時入手：

第一，注重對巖土工程地質(zhì)勘察理論和實(shí)踐考核，勘察人員在參與巖土工程地質(zhì)勘察工作之前，由勘察單位進(jìn)行考核，以檢驗(yàn)每位勘察人員對勘察技術(shù)、勘察設(shè)備的掌握程度，對礦山巖土工程地質(zhì)勘察作業(yè)有一定認(rèn)識。只有考核通過的人員才能參與到礦山巖土工程地質(zhì)勘察工作中來，從根本上解決人為因素對礦山巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量造成的影響。

第二，加大培訓(xùn)力度，定期邀請勘察方面的專家和權(quán)威人士通過開展講座和培訓(xùn)的方法，將最近的勘察方法、勘察技術(shù)、勘察技巧、注意事項(xiàng)等全部傳授給每位勘察人，以提升勘察人員的綜合素質(zhì)。

第三，定期開展“比武演練”，定期組織勘察人員開展勘察比賽活動，并相互交流經(jīng)驗(yàn)，共同進(jìn)步。

第四，制定有效的獎懲制度，對表現(xiàn)優(yōu)異的勘察人員進(jìn)行資金和物質(zhì)上的獎勵，對敷衍了事，態(tài)度不端正的勘察人員進(jìn)行懲罰，以提升每位勘察人員，參與巖土工程地質(zhì)勘察工作的積極性和上進(jìn)心，相互競爭，逐步打造一支高水平、高專業(yè)性的勘察隊(duì)伍。

3.2 積極引進(jìn)更加先進(jìn)的勘察技術(shù)

常規(guī)勘察技術(shù)在效率、準(zhǔn)確性等方面很多大的問題，難以滿足現(xiàn)代化巖土工程地質(zhì)勘察的要求，這就需要加大數(shù)字化勘察技術(shù)的應(yīng)用力度，借助顯示器來模擬虛擬化的場地和巖土工程地質(zhì)條件，工作人員可以直接在各種巖土數(shù)據(jù)模擬處理中，獲得所需的數(shù)據(jù)。此外利用數(shù)字勘察技術(shù)模擬巖土工程具體環(huán)境，可獲得更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，提升礦山巖土工程地質(zhì)勘察工作效率和質(zhì)量。比如：可利用BIM 技術(shù)建立起礦山三維立體化的巖土工程地質(zhì)模型，勘察數(shù)據(jù)全部錄入到BIM 軟件中，就能自動形成勘察孔平面布置圖、勘察報告、工程地質(zhì)剖面圖、鉆孔柱狀圖等。在礦山巖土工程地質(zhì)勘察中會形成海量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)中既有用的數(shù)據(jù)，也有無用的數(shù)據(jù)，僅憑人力難以從海量的數(shù)據(jù)中快速獲得有效、有用的數(shù)據(jù)，而且容易發(fā)生遺漏問題，從而影響最終勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。而采取三維立體化的地質(zhì)模型，就能很好的解決這一問題，能夠?qū)r土工程地質(zhì)信息清楚、直觀、有效的展示在勘察人員眼前，為后期設(shè)計(jì)和施工提供真實(shí)直觀的巖土數(shù)據(jù)。

在進(jìn)行礦山巖土工程地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)獲得中，可采多種勘察技術(shù)相互結(jié)合方法，雖然傳統(tǒng)鉆探技術(shù)工程量大，耗時長，但在一些特殊地形區(qū)礦山巖土工程地質(zhì)勘察中起到無法取代的作用。而在一些常規(guī)地段，可采取更加先進(jìn)的高密度電阻率勘察技術(shù)、淺層分辨反射波勘察技術(shù)、大地電場巖性檢測技術(shù)等，以提升勘察效率，而且這些先進(jìn)的勘察技術(shù)，得到的數(shù)據(jù)可直接進(jìn)入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，作為三維立體化的地質(zhì)模型的數(shù)據(jù)，省去了人為錄入的程序，既能避免人為錄入錯誤，又能大幅度提升巖土工程地質(zhì)勘察的效率，是未來我國礦山巖土工程地質(zhì)勘察的主要發(fā)展方向。

3.3 規(guī)范礦山巖土工程地質(zhì)勘察市場

為提升礦山巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量，還需要利用相關(guān)的法律法規(guī)，規(guī)范巖土工程地質(zhì)勘察市場，提升巖土工程地質(zhì)勘察的準(zhǔn)入門檻。對資質(zhì)欠佳、綜合實(shí)力不足的勘察單位直接拒之門外，以免發(fā)生勘察作業(yè)不規(guī)范、不科學(xué)等問題。同時加大執(zhí)法懲治力度，對不按照規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)勘察的單位進(jìn)行嚴(yán)厲處罰。同時規(guī)范巖土工程地質(zhì)勘察市場，政府相關(guān)主管部門加強(qiáng)勘察過程中的監(jiān)督，此外還要不斷優(yōu)化礦山巖土工程勘察市場的結(jié)構(gòu)形式，提升市場競爭力，建立起長效管理制度，嚴(yán)格審查勘察單位的資質(zhì)和技術(shù)水平，保證巖土工程地質(zhì)勘察的規(guī)范性和科學(xué)性。

4 提升礦山巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量的建議

4.1 勘察技術(shù)的選擇

為保證礦山巖土工程地質(zhì)勘察的全面性、有效性，采取了工程地質(zhì)測繪、原位測試、室內(nèi)試驗(yàn)、BIM 技術(shù)相互結(jié)合的方法。

工程地質(zhì)測繪是巖土工程地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)技術(shù)，主要作用是探明工程項(xiàng)目建設(shè)其余的地形地貌特征，地層、構(gòu)造、不良地質(zhì)之間的相互關(guān)系，并合理劃分地貌單元、巖土年代、成因、性質(zhì)、厚度、分布等，為其他勘察方法的選擇和應(yīng)用提供有效的指導(dǎo)。

原位測試是通過靜力觸探和動力觸探相互結(jié)合的方法確定巖土工程地質(zhì)的物理狀態(tài)、強(qiáng)度、變形參數(shù)等物理力學(xué)指標(biāo)，并提供各層土的剪切波速值、場地土類型、劃分場地類別、確定覆蓋層的厚度等。

室內(nèi)試驗(yàn)主要是確定巖土工程地質(zhì)的物理性質(zhì)指標(biāo)、種類，以及化學(xué)性質(zhì)和腐蝕性。

BIM 技術(shù)是可將程地質(zhì)測繪、原位測試、室內(nèi)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)錄入到BIM 軟件中，建立起三維立體化的地質(zhì)模型，實(shí)現(xiàn)巖土工程地質(zhì)勘察的可視化和立體化，為設(shè)計(jì)和施工提供更加有效的數(shù)據(jù)。

4.2 礦山巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量控制

4.2.1 事前控制

鑒于此次礦山巖土工程地質(zhì)勘察規(guī)模大，在進(jìn)行事前控制中需要切實(shí)做好以下幾點(diǎn)：

第一，通過公開招標(biāo)的方法，選擇綜合實(shí)力強(qiáng)的巖土工程地質(zhì)勘察單位，并做好技術(shù)交底和安全培訓(xùn)。

第二，結(jié)合勘察工程的實(shí)際情況布設(shè)一定數(shù)量的鉆孔，在至少5 個鉆孔中采取電阻率測試，需要配置與之相似鉆機(jī)和電阻率儀，以及智能土壤溫度測試儀、智能鉆孔電視成像儀等，保證鉆孔中得到的數(shù)據(jù)和影像能夠及時傳輸?shù)接?jì)算機(jī)顯示器上。這些設(shè)備在使用前，需要進(jìn)行精度調(diào)試，以保證后期勘察工作能夠順利進(jìn)行。此外室內(nèi)試驗(yàn)用到的土樣、水樣等試驗(yàn)材料的數(shù)量、種類、型號等也要做好選擇和計(jì)算。

第三，在本次礦山巖土工程地質(zhì)勘察中，采取了多種勘察技術(shù)，對一部分取樣土工試驗(yàn)，鉆孔前期可采取人工開挖，開挖深度達(dá)到原狀土層后，再進(jìn)行計(jì)算鉆探。

4.2.2 事中控制

制定獎懲制度，提升勘察人員工作的積極性，并定期檢查勘察過程，保證每位勘察人員操作的規(guī)范性，及時糾正錯誤的操作。對礦山巖土工程地質(zhì)勘察設(shè)備進(jìn)行定期保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問題及時維修，保證每臺勘察設(shè)備都始終處于良好的狀態(tài)。保證每項(xiàng)礦山巖土工程地質(zhì)勘察工作能夠嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，保證各項(xiàng)勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和合理性。

4.2.3 事后控制

當(dāng)?shù)V山巖土工程地質(zhì)勘察工作全部完成之后，對表現(xiàn)積極的勘察人員進(jìn)行物質(zhì)和資金上的獎勵，激勵后續(xù)工作熱情。清潔整理所用的勘察設(shè)備儀器，清點(diǎn)入庫，為使用完的水泥砂石等要及時保存或者退后處理。勘察人員需要編制巖土工程地質(zhì)勘察結(jié)果，形成報表和文件，對存入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，要做好保存和備份。考慮到后續(xù)施工對巖土工程地質(zhì)勘察工作的要求，鉆探結(jié)束，并且?guī)r芯土樣檢驗(yàn)合格后，及時將巖芯土樣送往工地之外，及時封閉鉆孔，找平復(fù)原基礎(chǔ)面，以免影響后期的正常施工。

5 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合理論實(shí)踐，分析了礦山巖土工程地質(zhì)勘察中的質(zhì)量影響因素及措施建議，分析結(jié)果表明，礦山巖土工程地質(zhì)勘察具有很強(qiáng)的復(fù)雜性，而且難度極大。為保證各種勘察數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性，在具體勘察中，必須明確影響礦山巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量的因素，并采取有效的方法和措施來控制這些影響因素。在具體礦山巖土工程地質(zhì)勘察中要結(jié)合工程項(xiàng)目的特點(diǎn)，從事前、事中、事后三個方面同時入手來保證礦山巖土工程地質(zhì)勘察工作質(zhì)量。