岩土工程勘察中存在的问题及建议

2021-01-25 08:53刘伍良
四川水泥 2021年12期
关键词:岩土土层界面

刘伍良

(信息产业部电子综合勘察研究院,福建 厦门 361000)

1 岩土工程勘察工作存在的常见问题

1.1 勘察前期准备工作仓促和不足

岩土勘察是一项技术和任务要求较高的工作,需要做好人员、设备、技术、方案等方面的工作准备。在接受勘察任务时,受工期时间限制以及建设单位要求,仓促安排钻探队伍及现场技术人员进场,勘察单位仅只按形式上制定了简单的勘察纲要,未收集足够的场地资料包括场地条件及周边环境以及现场踏勘;未合理对现场相关技术人员进行施工交底,及未了解地下管线结构分布、断裂、构造等;未及时掌握工程概况、建筑物结构特征等资料;未能在勘察纲要中明确勘察技术重点,未能有针对性采用不同勘察手段进行勘察划分岩土层;对勘察人员(包括钻探人员)的现场勘察培训不足等,导致减少了部分勘察工作量,岩土层界面划分误差较大,掌握的勘察技术和方法不符合场地的实际情况,使得勘察质量和效率不够高,对后期的设计和基础施工造成了一定影响。

1.2 勘察施工方法不够规范

技术工人在操作过程中未按岩土工程勘察相关规范的明确规定进行操作,对要求标贯测试、取样和鉴别地层的钻孔,钻探过程中回次进尺过大,岩芯采取率过低,标贯试验测试间距过大等,导致部分岩土层的漏记和界面划分出现问题,如在砂土层和卵石层钻进时,不采用泥浆护壁,或泥浆浓度控制不好,造成塌孔和埋钻,及对不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的无法确定;部分岩土层(如全风化花岗岩、强风化花岗岩)需通过标贯击数划分界面,但因标贯测试间距过大,导致岩土层界面划分存在较大出入;试样采取过程中未按照土质类别、土样等级采用不同的取土器与取土方式实施,以及未及时进行缠密封包装并进行标识,如不管是硬土还是软土,都采用厚壁取土器锤击法进行取土,未及时密封包装,导致取土试样的质量无法达到规范要求造成实验数据不能真实反映岩土样的物理性质以及出现较大误差。

1.3 勘探点布置方案与深度不够合理

在具体的岩土工程勘察工作中,受工期及勘察费用限制,布设勘探点方案基本上按最经济方法按规范取勘探点最大间距进行布置,未能结合拟建物特点、场地地质条件等因素科学合理布置勘探点,明确勘探点深度要求,易引起后续勘察精确度较差,如场地遇岩面起伏较大,勘察单位未能按规范要求进行加密钻孔,或者进入岩土层深度不足且勘察手段单一,未能详细查明岩土层界面,甚至可能出现误判孤石(硬夹层)作为基岩等情况,影响地基设计方案的合理选择以及不必要的失误,甚至给后续的基础工程施工建设带来巨大的麻烦。

2 岩土工程勘察实例分析

2.1 工程概况

厦门某项目总用地面积34172.387m2,总建筑面积232200m2。根据设计方案,项目主要建设主塔楼(47 层,楼高约246.20m)及其裙房、商业中心(5 层,楼高28.60m)等,场地基岩为花岗岩,单桩最大荷载60000kN,基础形式拟采用旋挖成孔灌注桩(按嵌岩桩考虑)。该场地项目建设面积大,建设前期需要开展详细的岩土工程勘察,提供详细准确的岩土工程勘察成果,为施工图设计提供合理可靠依据,确保基础工程建设施工质量。

2.2 勘察实例中存在问题分析

在勘察工作过程中,勘察前期准备工作不足,流于形式制定勘察纲要,未根据建筑物特点突出勘察重点,导致现场勘察施工作业指导部分缺失;现场勘察技术人员经验不足,缺少系统培训,无相关规范要求对岩土层判定和界面划分;场地中风化花岗岩岩面起伏大,未按相关规范进行加密钻孔,导致基岩界面线存在较多的不确定性,又因现场勘察手段单一,花岗岩岩体内部存在一定数量软弱结构面,错误把岩块归纳为中风化花岗岩孤石,导致场地大量孤石分布,以上给后期桩基施工困难带来严重影响。

2.3 勘察实例中存在问题应对措施

针对勘察实例中存在的问题,经多方单位探讨分析并提出解决措施方案:(1)进行必要的施工勘察,制定勘察方案,提出勘察重点,着重查明各风化岩界面、软弱结构面以及孤石情况;(2)加密钻孔按单桩单孔布设,采用多种勘察手段,运用钻探和物探手段结合,准确划分基岩界面,防止岩块、孤石、软弱结构面误判。(3)加强钻探过程中标贯测试频率特别各风化岩段,测试间距严格按规范要求不超过2.0m,准确划分各风化岩界面。(4)现场派驻经验丰富的岩土工程师,专业准确把握现场野外资料编录以及岩土层划分等工作。经采用各种解决措施后,提供的施工勘察成果资料详实准确,为桩基施工提供合理准确的依据,做到质量可靠、节约工期、经济合理。

3 岩土工程勘察质量控制措施

3.1 做好岩土勘察前的准备工作

岩土勘察之前的准备工作是提高岩土勘察质量的关键环节不能忽视。(1)需要撰写勘察纲要,详细列出实际勘察中的各项工作进度和工作安排,突出勘察重点,为勘察工作指明方向,起到指导性的作用。(2)对于勘察的设备进行再次检查,对勘察方案进行进一步的比对,对勘察地的环境再进行详细的分析,结合实际情况选用勘察经验丰富的勘察者,为之后的工作打下坚实的根底。(3)需要明确勘察对象和勘察中需要解决的各项技术性问题和方法手段,由工程技术负责人向技术人员、钻探人员、测量人员进行技术交底,明确技术要求,包括钻探工作量、钻孔类型、钻孔深度,取样测试、测量、试验要求以及注意事项和场地地质情况,且技术人员应掌握工程技术要求,并做到在施工过程中,随时提出指导意见,进一步明确相应要求,制定好合理标准的勘察行为,着重保证现场勘察作业质量,为编制勘察报告提供合理可靠的原始数据[1-5]。

3.2 加强现场勘察阶段质量控制

勘察工作要认真按所拟定的勘察方案执行,并按照质量管理体系要求,对勘察工作各环节进行质量检查、监督和管理。对影响勘察成品质量的关键基础资料,如坐标高程引测控制点等,应严格遵守复核程序。加强钻探程序监控,以钻探技术规程为依据,现场原始记录做到标准化,记录及时准确,内容齐全,终孔前进行自查二检。项目负责人、现场技术负责人同时加强施工现场质量检查监督,负责做好各孔点钻探测试终止前的验收工作,及时填写现场检查记录。

按照勘察大纲及相关规范要求,进行现场勘察工作的实施人员、设备等均按承诺到位,同时根据需要增加对人员和设备的投入。现场项目组从安全、质量、进度等方面把控全程。技术交底、安全检查,质量控制各环节环环相扣,紧密衔接,及时发现存在的问题并查明原因后及时解决。在现场工作开展的同时,与室内土工试验小组、内业资料整理小组进行动态联系,主要包括:土试样及时送检、野外资料及时回传,确保现场作业与室内工作不脱节、不失真。严格按照制定的工程勘察生产工序流程进行管理,层层控制把关,每道工序要进行质量自检,下道工序必须对上道工序进行质量检验,工序质量分解落实到人,做到奖罚分明,重点是抓好“事先指导、中间检查、成果校审”三个环节。

3.3 加强勘察成果资料编制工作

加强合理勘察工序管理,统一在一起办公整理,各环节应配置技术骨干系统专业校对,确保内业资料整理不返工、合理;并通过综合分析钻探、原位测试及室内试验成果,利用计算机数据处理系统对各种数据进行统计整理,对部分离散的指标结合外业原位测试成果分析,确保统计数据的合理性,绘制各种图表,编制勘察成果报告,编制勘察成果报告严格按建设部《房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定》(2010 年版)、《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001,2009 年版)等相关规范要求执行。

3.4 勘察工作中常见问题的应对措施及建议

建议勘察施工前,组织技术人员对勘察对象进行研讨,掌握相关的技术知识,工作中定期进行交流反馈,及时进行更正调整、学习补充;在外业操作中,严格要求野外操作人员按照技术规范进行操作,如原位测试应该按规范要求执行,包括应按规范对不同岩土层选择相应合适的原位测试方法、合适间距以及频率等。

遇岩土层界面划分难度大或基岩起伏较大时,应采用多种勘察手段,主要以钻探和原位测试为主,辅以适量运用工程物探手段。如难以划分各(土状)风化花岗岩界面,应适当增加标准贯入试验频率,间距应控制不超过2m,并辅以适量剪切波速测试手段相结合,利用标贯击数和波速值精确划分风化岩界面;如钻探过程中场地遇基岩起伏大,防止岩块、孤石、软弱结构面误判,可采用工程物探手段(如瑞雷波测试),结合钻探孔适当加密测点以获取连续岩土层界面,较精确反映软硬夹层(包括孤石)的埋深及范围,可有效解决钻探手段以点带面推测岩土层界面的不确定性问题。

合理优化钻探、取样、原位测试、工程物探以及室内试验等手段,尽可能运用多种勘察手段相结合,获取科学合理的岩土数据和资料,相互验证对比分析,确认无误后输入电脑存档,采用先进的岩土软件编制相关图表成果和数据分析,精心编制勘察成果,提供质量可靠、准确完整的勘察成果资料,为设计和施工提供可靠的岩土设计参数和建议。

针对不同规模和性质的勘察项目,合理组织安排勘察技术人员,按项目需要提供服务并贯穿工程建设全过程,着重从组织结构、人力资源配置、计划周期、对外联络、对内协调、物力、财力支持等方面进行综合考虑,如多安排组织技术人员参加各种相关规范的教育活动,以促进更多的勘察技术交流,熟练掌握规范要求以及科学运用计算机软件,务求不断加强勘察人员技术水平以及提高组织协调能力,确保顺利完成满足勘察技术要求及相关规范要求的可靠勘察成果资料。

3.5 加强勘察后续服务

勘察单位应加强勘察后续服务,根据不同规模的工程项目,合理安排后续技术服务人员,选派技术全面、有协调组织能力的技术骨干作为地质代表,甚至常驻工地,现场解答建设中遇到的技术问题。地质代表在建设中随时解答业主、设计、监理和施工单位提出来的技术问题,阐明地质条件,对于施工地质条件变化较大地段,地质代表要认真复核和研究,提出解决办法,保证工程的顺利施工。

4 结束语

岩土勘察工作是一项复杂的管理与技术工作,专业性强、质量要求高,为保障后期设计施工顺利进行,岩土勘察要按照规范开展工作,有针对性地为解决场地主要岩土工程问题作出相应评价,提供必要的支持,对勘察施工全过程进行指导,采取有效处理措施及时预防和解决相关问题,为工程建设提供保障。

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