伍勇
中国市政工程西南设计研究总院有限公司 四川成都 610036
岩土工程勘察作为工程建设的基本程序,目的是为设计与施工提供基础性地质资料,它需要完成现场勘察实物和技术两个方面的工作[1],因此岩土工程勘察质量主要受勘察实物工作质量和勘察技术工作质量的影响。
岩土勘察实物工作,是岩土勘察的基础工作,也是第一手地质资料的来源。岩土勘察实物工作质量受众多因素的影响,诸如钻探工人技术水平、钻机及钻具选型、冲洗液及护壁堵漏材料选择、钻进工艺及方法、勘察费用及工期等,这些因素都直接或间接地影响勘察质量,因此我们可以借鉴现场管理理论,将影响勘察实物工作质量因素归纳为以下五个方面:人员(Man)、机械(Machine)、材料(Material)、方法(Method)、环境(Environment),简称为4M1E因素[2]。
(1)人员因素。人员通常是指直接或间接参与勘察项目的所有人员,他们是完成勘察实物工作的主体,主要包括项目决策人员(公司领导和项目负责人)、项目技术管理人员(项目技术负责人、现场负责人和质量与安全管理人员)、项目操作人员(钻探人员、测绘员、编录员和试验员)等。其中项目决策人员的决策能力,技术管理人员的技术水平与管理能力,以及操作人员的技术技能水平和执行能力等都对勘察实物工作质量都有不同程度的影响。
(2)机械因素。工程钻探是取得野外地质资料的主要直接手段,因此我们应根据勘察任务书要求、钻孔深度、场地地层和环境条件等情况,合理选择钻机和钻具等机械设备。
目前,工民建与市政工程的野外勘察作业时,由于钻孔深度往往不深,钻机通常选择XY-100型、XY-150型等立轴回转式液压地质勘探钻机,在成都地区砂卵石地层也有采用SH30-2A等冲击式地质勘探钻机,钻机的选择主要受孔深、地层岩性及环境条件的影响,而钻具及钻头选型时受区域地层岩性影响较为明显,例如四川东部及北部等砂泥岩地层常常选择单管钻具配合硬质合金钻头或复合片,成都地区的砂卵石地层通常选择单动双管钻具配合金刚石钻头,其取芯效果和钻进速度更佳。
(3)材料因素。岩土工程实物勘察中用到的材料主要指钻孔冲洗液和护壁堵漏材料,常用的有清水、泥浆(无固相冲洗液)、生物化学浆液、植物胶、黏土、水泥浆、钢套管等,材料选择应根据地层岩性、勘察任务要求、钻探设备与钻进方法、环境保护要求等因素进行综合考虑,合理选择钻探材料会提高岩芯采取率、保证勘察质量,加快工程进度,并极大的降低勘察成本。例如:四川东部及北部等砂泥岩地层由于地层自稳能力较好冲洗液通常采用清水,降低钻探成本;而成都地区砂卵石地层钻孔壁易坍塌通常采用钢套管或SM植物胶泥浆护壁的工艺。
(4)方法因素。岩土工程实物勘察通常采用工程地质调查和测绘、工程测量、工程地质钻探与取样、现场原位测试、工程物探、室内试验,以及现场检测监测等综合勘察手段及方法。但究竟以哪种勘察方法为主,哪种勘察手段为辅,主要受勘察项目类型、勘察阶段、勘察目的与任务要求、不良地质作用及特殊性岩土、以及勘察费用及工期的等因素的影响。通常而言,长距离线路工程在可行性研究阶段的勘察实物工作一般以工程地质调查与测绘为主,结合适量的工程地质钻探、原位测试和室内试验进行,其目的是为道路平面选线提供基础性地质资料。而一次性详细勘察阶段多以工程地质钻探和原位测试工作为主,结合工程物探和室内试验进行,其目的是为施工图设计提供详尽的岩土参数及工程建议。
(5)环境因素。勘察环境主要包括勘察作业生产环境和勘察市场管理环境。勘察作业生产环境制约了勘察手段、设备选型及钻探工艺等;勘察市场管理环境中勘察公司内部勘察质量保障体系建立、勘察企业间公平竞争机制、以及勘察主管部门的监督、见证、审查制度完善等都会影响勘察质量。
近年来随着我国经济快速发展,岩土工程领域各种新技术、新工艺、新材料的应用不断涌现,岩土勘察技术充分利用了现代化前言技术,诸如遥感航测技术、地理信息GIS技术、三维地质建模技术、CAD二次开发技术、共享数据库技术等,运用计算机信息系统进行搜集、归纳、整理与分析,使勘察技术由以往的人工搜集整理逐渐转型向自动化、现代化、数字化转变[3]。例如,为实现安全快速测量在地形测绘和工程地质调查中采用无人机航测遥感技术;为实现地质信息资源共享由中国地质调查局建立的地质云平台、大数据、智能化“三位一体”的地质信息服务系统等。
勘察前期时应充分了解业主目标要求和设计意图,搜集场地及周边工程地质、水文地质资料,进行项目实地踏勘,了解场地有别于其它项目的特殊点,并按照规范及勘察任务书的要求,由经验丰富、技术水平过硬的注册岩土工程师编制项目勘察大纲,勘察大纲应具有针对性和可行性,能突出重难点,并制定可行的解决方法和保障措施。
勘察作业前,应根据勘察纲要中拟采用的钻探机械设备和测量仪器进行调试,对各种钻具、原位测试及取样仪器、以及各种原材料进行检查,确保运转正常。
现场安全技术交底资料详尽、各种记录表格(测量记录、钻探班报记录、野外钻孔原始记录及原位测试记录等)满足质量管理体系的相关要求。
向建设行政主管部门或监督部门进行项目报备,提供报备所需的图纸资料,未经取得勘察野外作业许可不得开工。
(1)安全技术交底。勘察作业前应按公司质量管理体系要求,对现场作业人员进行三级教育,明确项目重难点和对应的解决措施,并在勘察作业实施过程中严格按要求执行。
(2)勘察实物工作质量控制。勘探点的放样、工程地质钻探及取样、原位测试、野外地质编录、各项测试及试验记录等勘察现场实物工作必须严格按照勘察纲要制定的方案进行实施。各钻孔岩芯采取率是进行地层直观鉴别的关键,因此应将其作为勘察现场实物工作的重点,同时应采用多种技术手段查明主要持力层和受力层的工程特性,以便获取更合理的岩土参数,确保工程安全经济。特别需要强调的是野外编录要求准确、及时和书写规范,严禁漏记或事后补记,同时记录要做到追根溯源,明确责任人。
现场勘察实施期间,项目管理人员进行质量安全巡查,同时公司质量部不定期进行质量检查,勘察监理等见证单位做好现场见证工作,行政监督机构应履行监督职责,不定时进行抽查。
(3)勘察报告质量控制。勘察报告的编制,是整个勘察质量控制的重点,必须严格按照勘察文件编制深度规定的相关要求进行。勘察报告应由经验丰富技术水平较高的项目负责人进行编制,勘察报告应重点注意下列几点:①场地环境及工程地质条件要详尽客观;②不良地质条件及特殊性岩土应查明并评价;③岩土工程分析评价及岩土参数建议应有数据支撑,并遵循地方经验;④地基基础建议应客观合理且具有针对性。
勘察报告应做到内容齐全、层次结构布局合理、技术手段综合运用、论证科学合理、结论明确与建议合理,图件附件明晰齐全。
勘察报告编制完成后,应按公司质量管理体系要求进行复核、审核及审定,完成内部校对审核程序后,提交施工图审查机构或咨询单位进行外部审查。外部审查合格后方可交业主单位作为指导设计和施工的勘察成果资料。
地基基础施工过程中,勘察单位作为工程责任主体之一,应派遣项目负责人及时参与基槽和基础验收,以及单位工程竣工验收,对施工单位的施工质量发表明确的验收意见,并出具勘察单位工程质量检查报告。
当施工单位在地基基础施工中有与岩土工程问题相关的疑问时,勘察单位应及时答疑。当场地地质条件复杂或有特殊要求时,应进行施工勘察。
勘察制度及管理体系的建立,需要政府有关部门针对勘察行业制定有效的行业标准,并规范勘察作业流程、深化勘察管理体系,建立勘察标准化制度,同时还要加强市场监管力度,确保市场公平竞争、维护市场正常秩序。除此之外,主管部门还应制定一系列整顿勘察市场的措施,从思想和实际工作两方面同时下手,强化勘察单位重视并履行岩土勘察工作质量控制。
岩土工程勘察是为设计和施工提供基础资料的前期工作,勘察工作质量将决定工程的质量与安全,因此我们应高度重视勘察实物工作和勘察技术工作中质量影响因素,建立健全勘察制度和管理体系,做好勘察质量控制工作,通过完善勘察技术手段和进行勘察动态管理,以及不断地创新研究,提高勘察成果的质量,从而提高项目的整体质量。