浅谈近海港口工程勘察施工
2016-07-18孙庆峰
孙庆峰
摘 要:随着土地资源日益紧张,海洋开发已蓬勃开展,但在海上进行工程勘察风险较大,投入多,技术含量高,要求严,质量安全问题极为重要。本文通过海洋红港区的海上工程地质勘查施工进行总结分析,浅析近海工程地质勘查特点及地质勘查工程的海上施工方法。
关键词:近海地质;工程勘察;钻进施工
今年来,随着国家、省部委对港口建设的高度重视,港口建设空前发展,码头、船厂、航道、防波堤等涉海项目不断增加,为岩土工程地质勘查提供了新的发展机遇,同时也对施工提出了高的要求。以近些年在海上施工的多项海上工程勘察的情况,现就其施工特点、施工管理、施工工艺谈一些认识。
一、近海工程勘察施工特点
(1)施工空间局限,活动范围小。海上施工的施工场地是在作业平台上进行,而海上平台的活动空间有限,给施工工作面、施工进度都带来一定的限制。(2)海上施工受气候、风浪、潮汐影响较大。(3)船舶、设备相互干扰大。海上施工可以说没有施工船就没有施工条件,在有限的空间中各个作业平台还需要相互合作,不至于定位、下锚等互相之间的影响。(4)海上作业比陆地施工、江河施工安全风险大,不利条件多,必要时需要设置相关安全评估。
二、海上施工过程
海上施工过程和陆地施工过程基本相同。但海上施工难度要大于陆地施工,因此在施工过程中应注意以下问题:
(一)钻孔定位。钻孔定位和钻探平台抛锚固定时应尽量选在平水期,这时海流速度较小,钻探平台定位较容易,能保证套管打入水下的垂直度及钻探施工质量。定位采取船用GPS导向,找到钻孔基本位置后再用手持GPS高精度测量仪进行海上钻孔定位,先根据孔位坐标钻探平台立即到位,抛锚完进行核对和复定位,确保定位精确。
(二)施工机械及工艺。近海海上勘察孔钻探采用无驱方舶平台搭载XY-100型工程地质钻机。施工时采用回转钻进,辅以套管隔水、泥浆护壁,隔水套管上部设置潮汐补偿器,下管口入海底5-7m,充分减少来自潮汐、风浪等原因对钻进、取样等造成的影响。近海勘察场区属中等潮汐强度海域,潮流属往复流性质,落潮流速大于涨潮流速,涨潮时间略大于落潮时间。钻探平台施工时进行多次定时水位观测,按时校正水面标高,换算钻进深度。
(三)孔深测量和分层的确定。随着潮汐变化,钻探平台面至水下钻孔淤泥面的深度值也随海水而变化,而相对不变的是海底的淤泥界面,该点即是水下钻探深度测量的参照点。每回次提钻时编录员需要记录钻探平台以下的钻探深度,再测量钻探平台至海底淤泥面处的深度,二者之差即为从海底淤泥面钻孔处算起的钻孔孔深。取样与标贯试验深度也用相同的方法计算。孔深是否准确是野外编录正确分层的基础,要了解施工期间潮水涨落规律,准确记录提钻和下钻的时间。在施工平台上记录钻具到平台面或水面的总长度,将不同时间段水面的不同高程与钻具到平台面或水面的总长度比较,再重新调整分层深度,以确保分层的准确性。特别注意,因受海流、风浪影响,使用测绳量测水深,误差较大,有时达2米以上。在水深流急的水域中施钻时,孔口标高应多次测量水深,并用下入水中套管的长度作校正,但要注意套管在较软土层中的自重下沉。条件许可时可直接接使用测深仪进行量测。
(四)编录及资料整理。在施工平台上只能根据每个回次的记录土层的变化,但要注意,随着钻杆的不断增加,施工期间是涨潮、平潮、落潮期的规律在不同的施工段是各不相同,因此,回钻的水深数据极为重要,要根据水深的变化及时调整分层数据。
(五)取样、原位测试。取样和原位测试是陆地勘察过程重要的核心环节,同样也是海上勘察的重要组成部分,海上钻探对软土应采用薄壁取土器,一般长30~60cm,最好选择60cm薄壁取土器;砂性土、粉土应采用取砂器采集,对可~硬塑粘性土可采用厚壁取土器取样。取样时应保证取样筒平滑、干净、无锈斑凹痕,以确保取样质量。原位测试:常见有十字板、标准贯入器、动锥、波速仪等,测试时应注意船只移动对其产生的不利影响,必要时应进行修改参数。
三、质量检查及监理工作
要制定严格的施工质量保证措施,并认真贯彻执行,取芯装入岩芯箱,并逐孔照相,是保证施工质量的有较手段。重要孔位监理应亲临现场,总工办或质检部门要经常到现场进行质量检查,发现问题及时改正,以确保施工质量。
结束语:近海海上工程勘察应在明确勘察任务, 在了解施
工海域水文资料的基础上,选择合适的施工平台,采用合理的施工设备,并根据地质条件,确立钻孔结构及施工工艺。确保岩芯采取率、原状土样的质量、原位测试资料的准确性均能达到工程勘察的设计要求。
参考文献:
[1] 徐柏龙.浅析海上勘察方法和特点及成果的影响因素[J].山西建筑. 2008(22)