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简论岩土工程勘察中的重点问题和解决方案

2017-01-20于天然赵根田

工业技术创新 2016年6期
关键词:岩土工程

于天然,赵根田

(内蒙古科技大学,内蒙古包头,014010)

简论岩土工程勘察中的重点问题和解决方案

于天然,赵根田

(内蒙古科技大学,内蒙古包头,014010)

由于岩土工程勘察特点,现有岩土工程勘察技术存在精准度不够等问题。为了解决问题,分析了问题成因,指出了避免人为误判的方法,提出了相应的应对措施,以及管理体系建设思路。针对行业得出:应积极应用先进技术,增强业务水平能力,强化安全生产意识,有序开展勘察工作,为保障建筑工程质量奠定坚实基础。

岩土工程;勘察技术;安全生产;改革举措;建筑工程

引言

岩土工程勘察具体是指综合岩土力学、地质学、勘探技术等相关知识,依据相关固定程度,选择先进的设备、仪器对工程地质问题进行科学评价的过程。岩土工程勘察意义重大,对后续工程施工流程有直接影响;如勘探不准,存在的误勘问题会影响地基设计与施工,还可能带来安全问题。

本文探讨了误勘的可能性,指出相关人员务必要重视与想方设法提高勘察质量。

1 岩土工程勘察的特征

岩土工程勘察的特殊性很显著,它受到参数不确定性、条件易变性等因素的影响,导致勘察信息存在不可完全依赖性[1]。因此,如果只单纯地计算勘察数据、信息,就会导致勘察结果不精确、不可靠。所以务必要将定量与定性分析相结合,既要重视概念设计,也要强调综合判断。不能只依赖工作经验,更不能忽略相关理论与技术的重要作用。

1.1 岩土不均匀性

岩土在形成过程中会受到自然的影响,导致结构类型各不相同,呈现明显的水平向或竖向不均匀性等多样性特点。具体表现为:自然界岩土风化程度不相同;即使是在同一施工场地,岩土性质也会因深度不同而有所差异;即使是同一点的土体,岩土力学性质也会因方向不同而存在差异;不同地质界线相互交错,导致岩土的不均匀性更大等,这一系列特性均大大增加了岩土工程勘察难度。

1.2 岩体裂隙性、土体孔隙性

岩体存在各种长短不同、宽窄不同、疏密不同的裂缝,且裂缝之间的区别性很明显。裂缝机制不同,其间的规律、规则也不同。土体主要由各种各样的颗粒组成,且不同大小的颗粒之间有大量孔隙存在,其中非饱和土包括固、液、气三相,饱和土则包括固、液两相。岩体裂隙性、土体孔隙性均使岩土工程勘察难度加大。

2 岩土工程勘察中的突出问题

岩土工程勘察是否精准在很大程度上都源自仔细研究、考察、研读工程所在地区、地质、自然地理等积累,工作总结经验。勘察前,勘察人员须提前掌握该地区地基土层性质、特点及变化规律;勘察中,要综合运用知识、设备及工作经验进行分析判断;勘察后,要认真分析结果,多角度地进行考量。

2.1 忽视工程地区实况研究

从岩土工程勘察来看,人们往往只是简单地研究和勘察了工程所处的位置点,忽视了对工程地区的整体研究,导致勘察结果与当地实际、实践经验等相互偏离,无法立足地区实际情况对规范进行灵活应用,最终所提建议的创新性也不够,浪费大量经济资源。

2.2 没有预定勘察目标

在岩土工程勘察环节,相关人员需要在首先严密制定工作计划,方能开展具体勘察工作。但很多勘察单位并没有以此为前提,只凭借业主所陈述的内容就进行实际勘察,造成结果不尽人意。一旦勘察资料有误,重新勘察和审核就不可避免,浪费大量时间,使工程进度受到巨大影响。如果勘察人员能实现预定勘察目标,就能使勘察工作有目的、有计划地进行,不但节省时间,还能确保工程质量。

2.3 勘察技术相对落后

在目前的岩土工程勘察中,保持勘察技术的与时俱进是关键点,只有如此才能保证勘察工作能真正顺应社会发展和时代进步。如今,大多数勘察单位都面临技术滞后问题,导致岩土勘察工程技术相对落后,且部分勘察设备也存在跟不上时代发展步伐的问题。如果不及时提高勘察技术,或应用先进的勘察设备,就会遭受巨大的不利影响,工程设计需求也得不到满足[2]。

2.4 人员安全意识淡薄

岩土工程勘察的从业人员缺乏足够强的安全意识,轻安全、重生产,违章指挥问题屡禁不止。岩土工程勘察对从业人员有非常严格的技术要求,只有在接受过专业培训之后才能上岗。但当下有些勘察单位为节省开支,选择雇佣大量农民工开展勘察工作,而他们几乎不懂得岩土工程勘察,且没有接受专业教育及培训,根本不能承担专业工作。他们在各自从事的勘察工作安全操作方面一知半解,不具备必要的安全生产知识、自我保护意识及专业操作技能,在勘察施工中往往无法正确使用钻具,也没有按规程佩戴好劳动保护用具,时常发生冒险作业、违章作业及违背操作规程等现象,包括开动机器或关停机器时不提前给信号,或直接用手替代工具操作,或使机器超负荷、超速运作,或堵塞甚至拆除安全装置,或在钻机、柴油机、水泵等设备运转时检查、修理、加油、清扫等,或坐在、攀附在不安全的位置,或酒后作业,或在易燃场所使用明火、吸烟等,这些都是造成岩土工程勘察质量低下、安全得不到保障的潜在因素。

2.5 勘察结果不够真实

岩土工程勘察的最终目的是确定工程施工场地的岩土的特性,并整理、分析各种勘察数据,制成最终勘察报告,使工程建设获得有效、可靠的数据支持,为顺利施工提供保障。但从岩土工程勘察现状可以看出,勘察结果真实性是偏低的,报告中往往存在一些与实际不符的内容。造成该问题的关键原因除了勘察技术相对落后以外,还与从业人员的专业能力息息相关,因其无意或有意的行为都会造成勘察报告不够真实、勘察数据有所失真,对整个工程的质量造成严重的负面影响。

3 岩土工程勘察的突破举措

按照各个地区特点制定出来的岩土工程勘察规范对地质勘察行业几十年所取得的宝贵经验、教训进行了汇总,是全国统一的岩土工程勘察准则,具备普遍性、整体性的理论意义和实践意义[3]。然而如前文所述,中国地域广阔,各个地区的地理环境非常复杂,地形、地质多种多样,地区不同,其土地的成分也不同,且同一土地成分的结构、性质也不同,所形成的地质环境千差万别,导致名称相同的地基土却存在不同的物理性质,特别是力学性质,基土所处区域不同,它的承载力就会各不相同。

3.1 加强工程地区实况研究

尽管岩土工程勘察规范可以满足大多数地区的建筑工程安全性要求,但并非与所有地区的岩土工程勘察标准都相符,只有以该规范的整体指导为基础,加强对工程所在地区的研究,尽早制定与区域标准相符的地方性规程,才能为岩土工程勘察提供质量保证。

3.2 全面明确勘察目标

岩土工程勘察之前,务必要明确勘察的目标,具体做法:一是从业人员要先了解建筑工程的整体情况,并按照工程特征合理制定岩土工程勘察计划,确保计划切实可行,且要充分考虑自然因素、社会因素,以便达到岩土勘察目的;二是需将设计依据的作用充分发挥出来,不仅要在基础设计阶段有充分体现,还要在上下部结构上有所体现,使勘察工作为两者的设计提供准确数据,并完善相关资料,确保指导工作发挥重要促进作用;三是岩土工程勘察会因各方面因素的影响而发生失误,为避免该问题,从业人员要结合工程实际需求优化选择最佳的勘察方案,以不断提升勘察质量。

3.3 积极应用先进技术

勘察技术在整个岩土工程中起到了关键作用,它是顺利开展勘察工作的基本要素。最近几年,大多数勘察单位由于技术水平偏低而导致工作漏洞百出,很难实现高质量、高效率,且老化的勘察设备也阻碍勘察人员顺利开展勘察工作。因此,要使岩土工程勘察变得有效、高效,积极应用先进的勘察技术是至关重要的。随着科技水平日新月异的发展,特别是有关勘察技术,包括地质测绘技术、地理信息系统以及物探技术等发展形态良好,逐渐在岩土工程勘察中得到了应用,不但有助于提高勘察数据的准确性,还能提高勘察质量[4]。另外,更新勘察设备也是亟待解决的常见问题之一。勘察单位,应投入更多资金,如果资金充裕,勘察单位务必要重视引入最先进的勘察设备,保证勘察数据真实可靠,为勘察人员开展岩土工程勘察工作创造条件。总体而言,勘察技术、设备是确保岩土工程勘察质量的前提,只有尽早解决该问题,才能保证高质量的勘察工作,为建筑工程施工的顺利推进提供保障。

声波测井是现阶段一种先进的勘察技术。声波在不同的介质中的传播时差有着明显差异,岩石中的裂缝、溶洞及岩石风化等会对声波速度都会产生很大的影响,可以通过声速测试了解岩层的物性特征。声速测井所测的就是声波在地层中的传播时间。现阶段所使用的仪器如图1所示,而图2表示的是测井仪用于测量储层的声波与特性。

图1 声波测井仪器

图2 声波测井曲线

3.4 增强人员业务水平能力

为解决岩土工程勘察结果不够真实的问题,提高勘察质量是关键手段,而对勘察人员加强专业能力管理尤为关键[5]。因此,要立足建筑工程勘察需求,大力培养岩土工程勘察人员的专业能力。一是勘察单位要结合市场需求,为专业水平不同的勘察人员安排专业技能培训课程,要求他们不但要掌握基础知识,还要掌握合理应用勘察技术的方法,面对不同勘察需求时能科学选择勘察方式。二是基于行业要求加强培养勘察人员的职业道德素养,加强思想教育,灌输恪尽职守、爱岗敬业等理念,并在岩土工程勘察工作中延续认真、严谨的态度,将其逐渐培养成优秀勘察人员。三是勘察单位要依据相关规定把工程勘察质量和人员绩效考核结合在一起,全面落实责任制,以提高勘察人员对岩土工程勘察质量的重视度,促使他们主动保质保量开展勘察工作,提高勘察质量,提高勘察结果的真实性。

3.5 强化安全生产管理体系建设

一是强化安全意识。要加强对岩土工程勘察从业人员的安全培训,增强他们的安全意识。勘察从业人员要积极参与安全培训,了解安全知识,并熟悉岩土工程勘察的安全操作规程及安全生产规章制度,强化安全意识,掌握各自岗位的安全操作技能。同时,加强对新进人员,尤其是农民工的安全教育和培训,对其进行技术考核,在接受严格的安全教育且考试合格之后方能上岗作业。

二是加强安全生产管理。注重做好岩土工程勘察的准备工作。一是在编制岩土工程勘察纲要之前应到工程现场踏勘,搜集有关勘察作用安全的资料,明确工程类型、结构、基础埋深以及基本荷载情况等,掌握工地地下管网的分布及深度,仔细查看地上电线的分布及高度,确保钻孔成功避开各种管、线。二是要在勘察纲要中编写关于安全生产的防护措施,强调勘探作业对各类设施、各种管线的安全所采取的措施;明确当勘察作业若遇到架空线路要采取的防护措施,且务必满足最小安全距离,如果确实不能满足,就要站在安全生产的角度应用技术措施。

三是在勘察前进行设备安全大检查。要全面实施对勘察设备的安装、使用、保养、维护等的安全检查,严禁使用存在故障的或缺少安全防护装置的勘察仪器、设备,在确认各种设备均处于安全适用状态之后方能进场。

4 结语

在工程地基设计中,岩土工程勘察发挥着探明基础情况的作用,为设计地基与地基施工提供技术资料、地质资料以及参数设计依据,将岩土工程勘察工作做好是重中之重。在实践过程中,岩土工程勘察务必要做到经济合理、技术先进,从而增强岩土工程勘察数据的真实性、准确性、科学性,以保证工程质量,提高投资效益。

[1]刘福钧. 某工程基桩质量事故岩土工程勘察原因分析[J]. 门窗, 2014(8): 46-48.

[2]刘敏. 地基设计和岩土工程勘察过程中的常见问题分析[J]. 山西建筑, 2015(14): 58-60.

[3]李祖川. 试析现阶段岩土工程勘察中存在的关键问题[J]. 科技与创新, 2015(14): 123-124.

[4]魏军. 岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题的研究[J]. 建材与装饰, 2016(23): 234-235.

[5]王东利. 岩土工程勘察、设计与施工一体化模式探讨研究[J].城市地质, 2013(4): 15-20.

Brief Discussion on Outstanding Problems and Breakthrough Measures in Geotechnical Engineering Investigation

YU Tian-ran, ZHAO Gen-tian
(Inner Mongolia University of Science & Technology, Baotou, Inner Mongolia,014010, China)

Some outstanding problems existed in the geotechnical engineering investigation have not exerted the expected effect in the construction engineering field. Based on the characteristics of geotechnical engineering investigation, these outstanding problems are enumerated, and the corresponding breakthrough measures are put forward. Geotechnical engineering staff must fully understand the premise of the project area status under the comprehensive and clear survey target, positive application of advanced technology, technological ability improvement, safety awareness enhancement, and active investigation work performance, to lay a solid foundation for the guarantee of construction engineering qu ality.

Geotechnical Engineering; Investigation Technology; Safety Production; Reform Measure; Construction Engineering

TU412

A

2095-8412 (2016) 06-1299-04

10.14103/j.issn.2095-8412.2016.06.067

于天然(1984-),女,满族,内蒙古赤峰人,本科,中级工程师。研究方向:土木工程。

赵根田(1962-),男,通讯作者,山西忻州人,教授,博士。主要研究方向:钢结构及钢混凝土组合结构。

E-mail: zhaogentian93110@sina.com

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