巖土工程勘察、設(shè)計與施工一體化模式標準及應(yīng)用

宗俊秀

（江蘇省南京工程高等職業(yè)學校，江蘇 南京 211100）

1 巖土工程勘察、設(shè)計、施工一體化標準模式相關(guān)內(nèi)容

新時期我國經(jīng)濟發(fā)展水平顯著提升，在經(jīng)濟支撐下科技水平不斷提高，此時越來越多的科技成果轉(zhuǎn)化為應(yīng)用技術(shù)，為我國各行業(yè)發(fā)展提供創(chuàng)新動力。巖土工程便是得到先進科學技術(shù)助力的行業(yè)領(lǐng)域之一，在夯實理論支撐下，先進的模式標準被提出，為施工建設(shè)提供更為完善的行為準則，其中勘察、設(shè)計、施工三個環(huán)節(jié)是重點，因此“勘察、設(shè)計與施工一體化”模式標準具有代表性，是巖土工程建設(shè)關(guān)注要點。

1.1 借助先進儀器，提升勘察效率和質(zhì)量

巖土工程屬于基礎(chǔ)工程，施工階段安全性、效率和質(zhì)量是關(guān)注重點。而依靠人力難以達到理想狀態(tài)，因此借助先進儀器設(shè)備，對巖土工程施工現(xiàn)場各要素實現(xiàn)全面、高精度勘察，進而以高精度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，為后續(xù)設(shè)計、施工提供指引，顯著提升質(zhì)量和效率。

1.2 設(shè)計環(huán)節(jié)適當創(chuàng)新，重視科學性和安全性

設(shè)計環(huán)節(jié)開展過程中，需要精準的數(shù)據(jù)作為支撐，如此才能保證設(shè)計方案科學、可行。在此種情況下，設(shè)計人員需要以充足、精確的勘察數(shù)據(jù)為依據(jù)，在其基礎(chǔ)上進行設(shè)計，并提出創(chuàng)新思路，科學應(yīng)用各種設(shè)計元素，在保證質(zhì)量前提下提出更多新穎性的設(shè)計思路，為建筑賦予更多實用性功能并有效延長使用壽命。但如果數(shù)據(jù)不夠扎實，難以科學安排創(chuàng)新元素。因此，應(yīng)用勘察、設(shè)計、施工一體化標準模式對提升設(shè)計科學性和安全性極為有利。

1.3 有效降低工程成本，提升工程效益

勘察、設(shè)計、施工一體化模式標準出現(xiàn)之后，較傳統(tǒng)的模式更具有實用性，同時由于縮短各環(huán)節(jié)時間，可以有效提升工程效益。具體來看，一體化模式標準指引下，各環(huán)節(jié)的支出和時間得到科學化管控，彼此之間連接更為緊密，有效提升工程效率，以及降低人力、物力、財力等方面的浪費。

2 巖土工程勘察、設(shè)計與施工一體化模式標準應(yīng)用研究

2.1 巖土工程勘察、設(shè)計與施工一體化模式的建構(gòu)

構(gòu)建巖土工程勘察、設(shè)計與施工一體化模式時，勘察設(shè)計企業(yè)和施工企業(yè)是主要承擔者，為了保證一體化模式構(gòu)建標準，需要慎重選擇企業(yè)，多選擇實力強勁、資歷深厚的知名企業(yè)為合作對象，之后通過專業(yè)設(shè)計，科學完成勘察和施工工作，可以在滿足質(zhì)量要求基礎(chǔ)上，實現(xiàn)工期縮短、成本裁減目標。構(gòu)建一體化模式過程中，綜合性、安全性和職責分明是基礎(chǔ)，也是保證巖土工程順利完成的關(guān)鍵。結(jié)合實際分析，巖土工程勘察、設(shè)計與施工一體化模式建構(gòu)如下圖1所示，需要結(jié)合共層特點和性能設(shè)計，實現(xiàn)人員、材料等優(yōu)化配置。

圖1 巖土工程勘察、設(shè)計與施工一體化模式的建構(gòu)示意圖

2.2 實際案例闡述

文章以xx市某公司承建的房屋建筑項目為例進行分析。該項目位于河南省，整體占地面積14 389.6 m2，項目包括2棟住宅樓，1棟商業(yè)配套樓。其中住宅建筑樓高17層，共55.45 m，包含1～2層地下室，選擇剪力墻結(jié)構(gòu)進行施工，商業(yè)配套樓分為2層，采用框架結(jié)構(gòu)進行施工。地下室作為車庫使用，采用框架結(jié)構(gòu)進行施工?；诠こ塘亢统杀?、質(zhì)量、工期等多因素綜合考慮，選擇采取公開招標的方式將工程外包給幾個公司。其中A公司憑借自身強勁實力、深厚資質(zhì)成功中標，負責本項目的巖土工程勘察、邊坡支護和降水設(shè)計以及地基施工等工作。在實際進行工程建設(shè)過程中，采用了巖土工程勘察、設(shè)計與施工一體化模式，保證工程建設(shè)質(zhì)量和周期進度，以及降低成本支出，保證工程收益。

2.3 巖土工程勘察、設(shè)計與施工一體化模式標準應(yīng)用

2.3.1 勘察環(huán)節(jié)

勘察過程中，需要對工程施工建設(shè)區(qū)域的地形、地貌、地質(zhì)條件、地層結(jié)構(gòu)和地下水位等有全面的了解。①地形和地貌。施工過程中，地形地貌會干擾施工方法及施工進度。本項目選定市中心附近的一片空地，具體位于該市城東區(qū)域，西邊臨近東城半島、北邊臨近沿山路，南邊為溱水路，東部區(qū)域附近沒有大型建筑，施工區(qū)域包含一部分拆遷場地。該市地貌單一，整體為丘陵崗地，地形呈現(xiàn)南低北高特點，具有較大起伏，場地最大高差達到26.75 m，所以需要進行土地平整施工。②地質(zhì)構(gòu)造。該工程項目位于華北準地臺（I）黃淮海坳陷（I1）區(qū)，新構(gòu)造分區(qū)屬豫皖隆起～拗陷區(qū)的嵩山隆起， 同時與東北部的開封坳陷相接。該區(qū)域始終保持抬升狀態(tài)，且近期地震活動較弱，可以忽略這一因素對工程穩(wěn)定性的影響。③地層結(jié)構(gòu)。 經(jīng)過專業(yè)性勘探，施工區(qū)域地下26.4 m深度范圍內(nèi)土層結(jié)構(gòu)由粉土、粉質(zhì)黏土組成，同時還摻雜中奧陶系白云質(zhì)灰?guī)r。④地下水條件。施工現(xiàn)場地下水位高度符合標準要求，地下水類型為深層巖溶裂隙水。結(jié)合相關(guān)規(guī)范要求分析，施工現(xiàn)場環(huán)境屬于Ⅲ類。⑤地基土腐蝕性評價。具體來看，施工現(xiàn)場地基土的腐蝕性如下表1所示。

表1 施工區(qū)域地基土腐蝕性特點評價總結(jié)表

結(jié)合表1分析，該地區(qū)的土樣具備較強的腐蝕性，對于施工所用材料如鋼筋、混凝土等結(jié)構(gòu)會存在腐蝕性，在施工階段需要注意做好防護。

2.3.2 方案設(shè)計環(huán)節(jié)

結(jié)合上文對施工區(qū)域的勘察，對現(xiàn)場施工基本信息有了較為全面的了解，此時在建設(shè)施工中，對整體荷載和結(jié)構(gòu)特點等設(shè)計有了基本參考。具體來看，地基施工應(yīng)采取以下方案：住宅樓項目應(yīng)采取天然地基筏板基礎(chǔ)，科學設(shè)置基礎(chǔ)持力層，并在特定樓局部基底位置的雜填土用素混凝土代替，對于粉質(zhì)層區(qū)域項目，用素混凝土替代粉質(zhì)黏土進行回填。另外對于土巖組合地基，由于地層的特點，想要保證建筑物穩(wěn)定性，需要設(shè)置褥墊層。 因此，決定在特殊·區(qū)域通過鉆孔灌注樁筏板構(gòu)建樁端持力層，對于地下車庫，基于獨特的功能需求和結(jié)構(gòu)特點，需要保證填土層、地基安全穩(wěn)固。在設(shè)計階段可以預(yù)先設(shè)定多種施工方案，然后基于現(xiàn)場實地考察，基于創(chuàng)新性和成本等多方考慮，最終確定施工方案。同時在施工建設(shè)過程中，防水工作也是重點，需要對基礎(chǔ)內(nèi)外科學設(shè)置防水措施，并構(gòu)建實時監(jiān)測系統(tǒng)，利用現(xiàn)代化設(shè)備智能、全天候監(jiān)測現(xiàn)場實際情況，這對于提前發(fā)現(xiàn)問題，及早進行干預(yù)有積極作用。

2.3.3 方案論證

基于上述提出的設(shè)計方案進行可行性論證和安全性論證，通過論證之后，才能真正投入使用。論證過程中，基于地質(zhì)、地層等特點，驗證方案是否可以確保地基承載力和穩(wěn)定性符合要求。尤其由于施工場地地層較為復(fù)雜，持力層的位置更需要特殊設(shè)置，經(jīng)過系統(tǒng)分析，上述設(shè)計方案符合要求具備可行性。

2.4 巖土工程勘察設(shè)計與施工一體化模式的應(yīng)用

一體化模式就是基于現(xiàn)代化技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)勘察、設(shè)計與施工三方同時進行，最大化發(fā)揮優(yōu)勢。對于本文研究的案例工程而言，就是以工程項目特點、主要功能等為基礎(chǔ)，在設(shè)計和施工之前，結(jié)合勘察工作收集相關(guān)數(shù)據(jù)，然后按照分區(qū)位設(shè)計思路制定施工方案，依次對住宅樓、商業(yè)樓和配套樓等進行施工，從而提升施工質(zhì)量和經(jīng)濟效益。

當前階段，巖土工程仍存在勘察和設(shè)計分離的問題， 設(shè)計方面存在很大問題，基于這一情況，推出巖土工程勘察、設(shè)計與施工一體化發(fā)展極為有利。一體化流程在于首先對工程環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)性勘察設(shè)計，然后以工序為基準，梳理不同工序之間的對接情況，其次總結(jié)相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各工序之間信息交互和共享，進而科學協(xié)調(diào)資源和人力，最大限度提升施工效率，達成縮短工期的目標。最后通過現(xiàn)代化技術(shù)打造智能化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系，實現(xiàn)工程施工全方位監(jiān)控，這對于保證工程安全、有序、穩(wěn)定開展有積極作用。綜上工程一體化方案落實流程如下圖2所示。

圖2 勘察設(shè)計一體化施行結(jié)構(gòu)示意圖

2.5 應(yīng)用效果

在CAD軟件和GIS技術(shù)支持下，一體化模式充分發(fā)揮作用，其與傳統(tǒng)方式相比，呈現(xiàn)出更為便捷、靈活的優(yōu)勢。該模式可以有效縮短整體工期，并大幅度提升施工效率，且可以依托現(xiàn)代化技術(shù)實現(xiàn)多個方案對比，避免人工比較帶來的失誤，并大幅度降低時間和成本。

案例工程應(yīng)用該模式之后，實際完成工期僅用時575 d，與預(yù)期設(shè)定的680 d相比，足足節(jié)約105 d，同時采用一體化模式之后，地基建設(shè)方案得到優(yōu)化，在原有設(shè)計基礎(chǔ)上提出剛性樁樁網(wǎng)復(fù)合設(shè)計思路，并降低成本支出。該方面支出較預(yù)期設(shè)定節(jié)約65%。

3 推動策略

結(jié)合上文對巖土工程勘察、設(shè)計與施工一體化模式應(yīng)用案例的詳細闡述，對該模式的優(yōu)勢和應(yīng)用要點有了系統(tǒng)性了解。在此基于案例分析，提出兩點具備實用價值的建議，助推一體化模式進一步發(fā)展應(yīng)用。

3.1 完善相關(guān)法律，構(gòu)建更為完善的管理制度

基于勘察、設(shè)計與施工一體化模式標準相關(guān)內(nèi)容來看，當前我國在此領(lǐng)域法律法規(guī)建設(shè)不夠完善，對于其中存在的很多問題，難以提出有效對策?；诖?，為了保證這一模式得到全面推廣應(yīng)用，推動法律法規(guī)體系完善，構(gòu)建更為科學的管理制度，從風險管控、質(zhì)量管理、進度管理等多方面入手，實現(xiàn)全方位管理，并為營造更為科學、良好的環(huán)境奠定基礎(chǔ)。在制定管理制度時，需要明確這一體系模式的要點和實際需求，然后圍繞發(fā)展形勢做出調(diào)整和優(yōu)化，這是保證其充分發(fā)揮效用的關(guān)鍵。

3.2 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，明確一體化模式獨特優(yōu)勢

當前，全面掌握勘察、設(shè)計與施工一體化模式標準的企業(yè)數(shù)量較少，且多數(shù)企業(yè)對這一體系一知半解，同時還存在不少單位對這一模式存在偏見。基于這一背景，想要進一步推動該模式標準推廣應(yīng)用，從思想層面和宣傳角度入手，改變從業(yè)者和管理者的思想認知極為重要。加強線上、線下宣傳，大面積傳播一體化模式標準的優(yōu)勢，并采取多項措施，提出從業(yè)者和相關(guān)單位應(yīng)用這一模式標準的信心。只有相關(guān)人員正確了解一體化模式標準的特點和優(yōu)點才能在實踐中將其與負責項目融合，真正在實踐中應(yīng)用，否則只能是虛有其表。近些年，一體化模式標準逐漸被市場認可，越來越多的企業(yè)找準其定位，充分發(fā)揮這一模式標準優(yōu)點，實現(xiàn)質(zhì)量提升和成本縮減目標。因此，推動傳統(tǒng)觀念革新改變，正確認識一體化模式優(yōu)點，這對于現(xiàn)代施工建設(shè)創(chuàng)新發(fā)展極為有利。

4 結(jié)語

綜上所示，隨著城鎮(zhèn)化進程加快，工程建設(shè)成為重點發(fā)展領(lǐng)域，巖土工程作為工程建設(shè)中聯(lián)系緊密的一部分也得到重點關(guān)注。傳統(tǒng)模式下，巖土工程采用模式存在問題，隨著經(jīng)驗日益豐富，更為先進的勘察、設(shè)計與施工一體化模式面世。文章基于實際案例，探究一體化模式優(yōu)勢，從勘察環(huán)節(jié)、設(shè)計環(huán)節(jié)和施工環(huán)節(jié)三部分入手，總結(jié)要點。最終提出兩點推廣建議，希望可以為我國這一模式實現(xiàn)進一步推廣提供參考。