巖土工程勘察外業(yè)工作的技術(shù)與措施

聶金武

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六三大隊，江西 吉安 343000）

巖土工程勘察外業(yè)工作是現(xiàn)場勘察的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其主要涉及鉆孔定位、地質(zhì)鉆探、靜力觸探、取樣、地質(zhì)編錄、地下水調(diào)查等多項內(nèi)容，具有較強的專業(yè)性和實踐價值。從工作性質(zhì)來看，勘察外業(yè)工作屬于前期的基礎(chǔ)性工作，巖土工程勘察結(jié)果是勘察報告編寫的基礎(chǔ)依據(jù)，也是工程設(shè)計、施工的重點內(nèi)容。巖土工程勘察人員必須重視外業(yè)工作，詳細(xì)了解現(xiàn)場勘測情況，通過資料的收集、分析了解本地區(qū)可能存在的不良地質(zhì)條件，降低施工過程中安全問題的發(fā)生，從而形成有價值的可行性研究報告，為工程建造提供可靠的參考依據(jù)，可以說勘察外業(yè)工作直接影響勘察整體效果，調(diào)查了解并避免施工中不良地質(zhì)條件下的施工困難與經(jīng)濟(jì)損失[1-3]。

1 巖土工程勘察外業(yè)工作要點

1.1 勘察前期的準(zhǔn)備工作

為了保證勘察過程的有序進(jìn)行，做好前期的準(zhǔn)備工作非常重要，由于巖土工程勘察外業(yè)工作具有一定的專業(yè)性，所面臨的工作環(huán)境較為復(fù)雜，工程勘察前期需要做好以下幾方面內(nèi)容：第一，在巖土工程勘察開始的初期階段，工作人員需要結(jié)合現(xiàn)場情況進(jìn)行地質(zhì)資料的收集，了解工程建設(shè)所在區(qū)域的相關(guān)資料與周邊環(huán)境，掌握項目建設(shè)所在區(qū)域鉆孔的具體情況，關(guān)注周邊環(huán)境特征與自然氣候的影響，關(guān)注地形地貌、地質(zhì)條件、地質(zhì)災(zāi)害可能造成的問題，及時與當(dāng)?shù)鼐用窈拖嚓P(guān)部門進(jìn)行溝通和交流，了解本地區(qū)的水文地質(zhì)條件。第二，落實具體的工作內(nèi)容，根據(jù)工作需求安排外業(yè)工作人員，保證工作人員能夠掌握相關(guān)工藝技術(shù)與鉆探設(shè)備和使用方法，在作業(yè)開始前對勘察設(shè)備進(jìn)行校正量測，切實提高巖土勘察設(shè)備的精準(zhǔn)性，滿足工藝技術(shù)的具體要求。第三，提高外業(yè)勘察人員技術(shù)水平，現(xiàn)場勘察過程中會涉及到多方面人員，比如：鉆探記錄人、鉆探機(jī)長、現(xiàn)場負(fù)責(zé)人等等，不管是哪一方面工作人員都需要滿足崗位要求，相關(guān)單位應(yīng)該對其進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)與安全教育工作，保證工作人員能夠具備巖土、水文地質(zhì)等方面的基礎(chǔ)知識，并具備良好的實操能力，熟練掌握勘察設(shè)備與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，保證取樣方式的合理性。

1.2 勘察中期的質(zhì)量管理

滿足前期的準(zhǔn)備條件后進(jìn)入后續(xù)的現(xiàn)場勘察作業(yè)，首先，工作人員需要認(rèn)識到外業(yè)勘察作業(yè)對整個工程勘察最終結(jié)果所產(chǎn)生的影響，加強取樣控制，在進(jìn)行原狀土取樣過程中，應(yīng)該采用原狀土樣進(jìn)行鉆孔作業(yè)，保證取土器的外徑等級能夠?qū)τ阢@孔孔徑，選擇具有代表性意義的樣本，針對一些特殊情況的地質(zhì)條件應(yīng)該重視樣本的選擇，比如：破碎巖石局部完整等現(xiàn)象。其次，地質(zhì)鉆進(jìn)工作是現(xiàn)場地質(zhì)條件測量非常重要的一項技術(shù)手段，通過地質(zhì)測繪工作能夠幫助工作人員了解本地區(qū)地質(zhì)實際情況，同時為外業(yè)工作提供有力的參考依據(jù)，指導(dǎo)勘察作業(yè)的順利完成。另外，關(guān)注原位測試的重要作用，原位測試對于巖土工程外業(yè)作業(yè)來講發(fā)揮著關(guān)鍵作用，原位測試水平對勘察作業(yè)整體效果和質(zhì)量有著很大的影響。從當(dāng)前外業(yè)勘察來看，鉆探、坑探、物探等技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，為了提高外業(yè)工作的整體水平還需要結(jié)合現(xiàn)場情況與各方面條件選擇相適應(yīng)的勘察設(shè)備與勘察技術(shù)，這樣才能保證外業(yè)勘察的質(zhì)量和效率，外業(yè)勘察作業(yè)如下圖所示。

圖1 外業(yè)勘察作業(yè)圖

2 巖土工程勘察外業(yè)工程技術(shù)分析

（1）工程地質(zhì)鉆探。工程地質(zhì)鉆探是外業(yè)工作的第一步，在實施過程中首先要進(jìn)行鉆孔定位，這樣才能保證后續(xù)工作的有序進(jìn)行，當(dāng)前鉆孔地位工作中有幾點需要注意的問題，比如：鉆孔放樣不規(guī)范、孔位誤差、鉆孔標(biāo)高誤差、基坑開挖地質(zhì)條件與施工報告不符等情況，還需要工作人員對地下水埋深、流向、地層標(biāo)高等內(nèi)容進(jìn)行全面的分析和確定，避免由于鉆孔定位問題影響最終的結(jié)果。為保證現(xiàn)場地質(zhì)資料具有可參考性和代表性，必須保證鉆孔位置的準(zhǔn)確性，鉆孔定位需要結(jié)合工程范圍內(nèi)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一高程與坐標(biāo)進(jìn)行工作。從當(dāng)前來看鉆孔定位主要采取全站儀或RTK等設(shè)備進(jìn)行位置的確定，并配合極坐標(biāo)方法進(jìn)行放樣定位與閉合檢查，通過有效的勘探點位調(diào)整，確保孔位測量與高程的準(zhǔn)確性。鉆孔定位等工作完成后即刻進(jìn)入后續(xù)的鉆探作業(yè)，鉆探工作是巖土工程勘察中非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，鉆探施工對于勘察結(jié)果產(chǎn)生直接影響，由于鉆探工作具有很強價值意義，因此受到更多的關(guān)注并成為較為專項的一項作業(yè)內(nèi)容。當(dāng)前我國鉆探技術(shù)水平還比較落后，工作人員質(zhì)量意識不高，現(xiàn)場作業(yè)不按照標(biāo)準(zhǔn)要求操作的行為時有發(fā)生，由于缺乏規(guī)范性要求，土樣、砂樣、水樣等測試結(jié)果也就失去了應(yīng)有的意義，鉆探作業(yè)質(zhì)量無法得到保證，無法對地下水位進(jìn)行準(zhǔn)確的測量[4-6]。

面對這種情況相關(guān)工作人員還需要加強重視，針對超地下水位土層采用干鉆的方法，實現(xiàn)對土層天然含水量的檢測目的，當(dāng)初選孔壁坍塌等情況時，應(yīng)該采取相應(yīng)的護(hù)壁措施，實現(xiàn)水文地質(zhì)勘察的準(zhǔn)確性。

（2）原位測試。原位測試主要是為了對當(dāng)前巖土環(huán)境下的土體密實度、液化指數(shù)、地震等級、液化等級等進(jìn)行測試，通常情況下需要對飽和粉土或者砂土進(jìn)行標(biāo)貫試驗工作，以地下20米為試驗深度進(jìn)行標(biāo)貫測試，根據(jù)巖土所具有的物理參數(shù)與液化等級對當(dāng)前環(huán)境下巖土情況進(jìn)行全面的分析和判定，原位測試標(biāo)貫試驗應(yīng)該滿足我國對這方面的規(guī)范要求，嚴(yán)格按照巖土工程勘察規(guī)范展開作業(yè)，試驗孔工作過程中需要采用回轉(zhuǎn)鉆，為了避免對土層造成破壞還應(yīng)該做好泥漿護(hù)壁工作，保證套管護(hù)壁底部與試驗深度的距離應(yīng)該高出7米左右，孔底沉渣需要控制在10cm以下，同時還應(yīng)該保證 標(biāo)貫如后的完整性與真實性。為了滿足碎石類土樣的密實度檢測要求，根據(jù)其具有的采樣難度大、巖心采集率低等問題，在進(jìn)行標(biāo)貫作業(yè)時還要注意擊入的連續(xù)性，從而準(zhǔn)確判斷碎石土的密實度與均勻性。

（3）取樣。取樣工作對巖土工程勘察外業(yè)工作水平有著緊密的聯(lián)系，作為巖土工程分析評價的重要依據(jù)，只有保證取樣工作的合理性，才能提高土樣測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，鉆探取樣和樣品制備過程中會對土樣產(chǎn)生一定的擾動影響，從而導(dǎo)致測試結(jié)果存在問題。因此，為了提高外業(yè)勘察作業(yè)的準(zhǔn)確性，需要采用科學(xué)的取樣方法，保證鉆孔質(zhì)量和取土器都能夠滿足外業(yè)工作的質(zhì)量要求。

通常情況下我們采取圓直型的取樣鉆孔形式，這樣能夠在一定程度上避免塌孔和縮孔問題的發(fā)生，需要注意的是取土器下入前需要做好清孔工作，避免孔底殘渣對取土器造成的影響。

（4）地質(zhì)編錄。上面工作完成后依據(jù)鉆孔取樣數(shù)據(jù)對當(dāng)前巖土環(huán)境進(jìn)行科學(xué)的分析，并進(jìn)行鉆孔地質(zhì)編錄，其主要巖土物理學(xué)屬性的檢定和描述為主要內(nèi)容，確定土體性質(zhì)、地層劃分、勘察報告編制等內(nèi)容，鉆孔地質(zhì)編錄過程中需要由專門的技術(shù)人員負(fù)責(zé)，嚴(yán)格按照規(guī)定的格式進(jìn)行填寫與記錄，對當(dāng)前碎石土顆粒級配、濕度、韌性等諸多內(nèi)容進(jìn)行成分與特殊性質(zhì)的描述。

3 結(jié)語

總而言之，巖土工程勘察對于整個項目建設(shè)都具有關(guān)鍵作用，外業(yè)工作作為巖土工程勘察最為基礎(chǔ)性的環(huán)節(jié)，勘察質(zhì)量直接決定了工程設(shè)計與現(xiàn)場施工質(zhì)量，為了進(jìn)一步提高巖土工程勘察的整體水平，工作人員必須做好鉆孔定位、鉆探、標(biāo)準(zhǔn)性貫入、靜力觸探、取樣、鉆進(jìn)等各方面工作，全面了解施工所在區(qū)域地質(zhì)條件中存在的潛在隱患，保證建筑施工方案的可行性、安全性，利用現(xiàn)有的巖土地質(zhì)條件，為工程項目建設(shè)提供依據(jù)和指導(dǎo)作用，保證工程建設(shè)目標(biāo)的實現(xiàn)。