巖土工程勘察質(zhì)量控制與提升策略研究

班海龍

（中勘三佳工程咨詢（北京）有限公司，北京 100013）

1 巖土工程勘察技術(shù)與方法

1.1 測繪技術(shù)

測繪技術(shù)是巖土工程勘察階段所使用的基礎(chǔ)性技術(shù)，主要應(yīng)用在巖土工程勘察的前期，用于對工程所在區(qū)域的地形地貌等基礎(chǔ)自然環(huán)境條件進行測繪測量，為巖土工程勘察作業(yè)提供基本的作業(yè)現(xiàn)場地形條件、控制網(wǎng)與參照坐標系。

1.2 勘探技術(shù)

勘探技術(shù)是巖土工程勘察階段的關(guān)鍵性技術(shù)，其主要采用鉆孔等方式對地表以下的地質(zhì)狀況進行探測與研究。當前巖土工程勘察作業(yè)中主要采用的勘探技術(shù)為鉆探、物探、坑探等，其中，鉆探采用鉆孔探測的方式采集地表以下的巖土體樣本，并通過室內(nèi)試驗分析巖土體構(gòu)成以及地質(zhì)構(gòu)造情況?？犹揭彩菐r土工程勘察中應(yīng)用較多的一種直接勘探技術(shù)，與鉆探技術(shù)的不同之處在于其利用特殊機械設(shè)備開挖坑道，從地表以下采集原狀巖土樣，以便直接揭露地質(zhì)結(jié)構(gòu)與地質(zhì)現(xiàn)象。物探是一種區(qū)別于鉆探與坑探的間接式勘察技術(shù)，其通過對地球物理場的觀測與研究，間接探測與分析地層巖性、 地質(zhì)構(gòu)造、巖土體狀況等地質(zhì)環(huán)境條件，相較于鉆探與坑探，成本更低、操作更簡單，通常是鉆探與坑探的輔助類勘探技術(shù)[2]。不同的勘探技術(shù)適用場景不同、優(yōu)缺點不同、限制因素不同，如物探雖然操作流程簡單且成本較低，但其深受勘探場所地形地貌的影響，適用性有所局限。因此，選擇巖土工程勘察技術(shù)時，需要綜合考慮工程所在地的地形地貌條件和地層特征，科學選擇適宜的勘察技術(shù)，獲取精準且全面的巖土體地質(zhì)信息。

1.3 原位測試與室內(nèi)試驗

原位測試與室內(nèi)試驗是對巖土工程勘探作業(yè)采集巖土體樣本進行測試與分析，量化測定巖土體的強度、滲透性能、固定變形等地質(zhì)參數(shù)，以便科學編制巖土地質(zhì)勘察報告，反映真實、完整的巖土體地質(zhì)數(shù)據(jù)，為工程設(shè)計與施工提供高質(zhì)量的地質(zhì)勘察報告。其中，原位測試的對象為從實際地質(zhì)環(huán)境中采取并能夠保持原位應(yīng)力的巖土體樣本，該技術(shù)用于研究巖土體的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)狀況等，受到樣本條件的局限性影響，原位測試的試驗無法大量開展[3]。室內(nèi)試驗是對原位測試的一種補充與優(yōu)化，對于采樣難度較大的巖土層而言，可采用室內(nèi)試驗對工程所在區(qū)域的巖土體地質(zhì)狀況進行測驗與精準評定，具有試驗效率高、結(jié)果可靠性好等優(yōu)點。

2 巖土工程勘察質(zhì)量存在問題分析

2.1 勘察準備工作不充分

巖土工程勘察作業(yè)之前，需要做大量的準備性工作，例如，基礎(chǔ)測繪是巖土工程勘察的前提條件，利用基礎(chǔ)測繪提前布設(shè)目標區(qū)域控制網(wǎng)，繪制目標區(qū)域地形圖[4]。同時，勘察準備階段需要對目標區(qū)域的工程類型、 設(shè)計與施工對巖土體狀況的標準與基本要求、地基的深度數(shù)據(jù)等進行全面掌握，以便開展巖土工程勘察作業(yè)[5]。但是，不少勘察隊伍在準備階段工作不到位，影響了巖土工程勘察的質(zhì)量，例如，在工程所在目標區(qū)域進行現(xiàn)場測量放樣時，一些勘察團隊未能提前布設(shè)坐標系統(tǒng)，現(xiàn)場放樣規(guī)范性與標準性不夠，測量放樣的儀器精度有偏差等均會導致巖土工程勘察技術(shù)實施質(zhì)量不高，部分勘察人員未利用現(xiàn)代測繪技術(shù)進行控制網(wǎng)布設(shè)與現(xiàn)場測量放樣，而是利用地質(zhì)羅盤與皮尺相配合進行現(xiàn)場測量放樣，放樣精度不高，無法為地質(zhì)勘察提供精準的坐標與放樣參照，影響巖土工程的勘察質(zhì)量。

2.2 勘察技術(shù)水平偏低

勘察技術(shù)水平在很大程度上影響甚至決定著巖土工程勘察質(zhì)量。信息化技術(shù)、自動控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展促使現(xiàn)代勘察技術(shù)得以快速發(fā)展，勘察精度與勘察效率都有著較大程度的提升，但受到勘察技術(shù)運用成本以及使用熟練程度等因素的制約，一些勘察團隊未能及時引進先進的勘察技術(shù)、更新升級現(xiàn)有的勘察設(shè)備設(shè)施，在一定程度上制約了巖土工程勘察作業(yè)的效率與質(zhì)量。例如，在利用鉆探技術(shù)進行巖土工程勘察時，水鉆的自動控制水平較低，難以合理控制回次進尺，會導致巖土芯原狀結(jié)構(gòu)遭到破壞，土壤的相關(guān)參數(shù)，如含水量、穩(wěn)定性等均會失真，影響巖土工程勘察質(zhì)量[6]。例如，部分勘察人員在取土階段直接在巖土芯中切土裹樣，未能利用標準取土器取土，會影響室內(nèi)測試階段測定的巖土體物理學參數(shù)精確度。例如，在布設(shè)目標區(qū)域勘察樣點時，未能利用分層采樣方法、隨機采樣方法等科學布設(shè)樣點，會導致目標區(qū)域采集的巖土體樣本的典型性、代表性與全局性存在偏差，無法真實反映目標區(qū)域的巖土體地質(zhì)狀況。

2.3 勘察體制不完善

巖土工程勘察作業(yè)有詳細且明確的技術(shù)規(guī)范與標準依據(jù)，是巖土工程勘察質(zhì)量控制的重要基準。但是巖土勘察目標區(qū)域的地形地貌環(huán)境、地質(zhì)條件、氣候條件、水文條件等有區(qū)域特性與復(fù)雜性，在巖土工程勘察作業(yè)時需要結(jié)合相關(guān)技術(shù)標準與規(guī)范個性化定制適配當?shù)貛r土工程勘察的工作體系，以提高工作體系與當?shù)刈匀画h(huán)境條件與人文環(huán)境條件的契合性[7]。但是，不少巖土工程勘察團隊在接到勘察任務(wù)時，未能通過充分的前期準備與調(diào)研制定完善的巖土工程勘察工作體系，而是沿用或套用慣例性的工作體系開展勘察作業(yè)，無法適配現(xiàn)代巖土工程勘察的質(zhì)量要求，測算與分析出的巖土工程技術(shù)參數(shù)與真實值存在較大的偏差，影響巖土地質(zhì)勘察報告內(nèi)的數(shù)據(jù)精度與可靠性。

3 提升巖土工程勘察質(zhì)量的策略

3.1 做好工程勘察準備工作

在巖土工程勘察作業(yè)之前，勘察團隊應(yīng)做好充足的準備工作，利用先進的測繪技術(shù)、物探技術(shù)、水量監(jiān)測儀、氣象監(jiān)測技術(shù)等對巖土工程勘察目標區(qū)域的地形地貌、 地基基礎(chǔ)、邊坡、水文條件、氣候條件等進行全面調(diào)研與初勘。同時，結(jié)合目標區(qū)域的工程類型、 設(shè)計與施工對巖土體狀況的標準與基本要求、地形地貌條件、地層特征科學選擇適宜的勘察技術(shù)，從前期準備階段保證巖土工程勘察質(zhì)量[8]。此外，勘察團隊要根據(jù)目標區(qū)域的特殊情況個性化編制巖土工程勘察工作體系，從工作機制上保證巖土工程的勘察質(zhì)量。

3.2 強化勘察質(zhì)量管理

巖土工程勘察團隊要注重與強化勘察質(zhì)量評估與管理工作，一方面要完善巖土工程勘察過程化質(zhì)量管理體系，分階段、分環(huán)節(jié)對巖土工程勘察作業(yè)的質(zhì)量進行校核與控制，提高巖土工程勘察流程的質(zhì)量。一方面要引入合理的巖土工程勘察質(zhì)量評價方法，借助專家經(jīng)驗、勘察結(jié)果反演方法、過程性參數(shù)測定方法等對巖土工程勘察質(zhì)量進行客觀、科學的評估，及時修正與糾偏勘察技術(shù)參數(shù)。例如，通過巖土體樣本采集與力學性質(zhì)參數(shù)測定分析后，將其與原位測試數(shù)據(jù)加以比對，校核與修正相關(guān)技術(shù)參數(shù)，提高巖土工程勘察質(zhì)量。一方面，要強化對勘察人員的培訓與教育，圍繞勘察技術(shù)、勘察設(shè)備、工作要點、質(zhì)量控制、巖土參數(shù)統(tǒng)計理論等方面全方位提高勘察人員的綜合素養(yǎng)與專業(yè)技能，以勘察人員為抓手，強化巖土工程勘察質(zhì)量管控力度。例如，通過巖土工程勘察作業(yè)流程與注意事項培訓，確?？辈烊藛T對勘察采集的土樣保管以及原位測試分析得到的數(shù)據(jù)參數(shù)具有高度的敏銳性與重視度，以免巖土體樣本在保存運輸過程中因環(huán)境不當或程序錯誤而影響巖土體樣本技術(shù)參數(shù)[9]。

3.3 優(yōu)化巖土工程勘察技術(shù)與方法

先進的巖土工程勘察技術(shù)與方法是巖土工程勘察質(zhì)量控制與提升的有效手段。巖土工程勘察團隊要積極引入新型勘察技術(shù)與方法，提高勘察技術(shù)與方法的智能控制水平以及勘察質(zhì)量。如利用重力勘測技術(shù)測量獲得工程所在區(qū)域的重力參數(shù)，包括重力異常數(shù)據(jù)與反射數(shù)據(jù)等，對照相關(guān)標準規(guī)范，精準分析目標區(qū)域的地質(zhì)概況； 如將遙感地質(zhì)法與計算機模擬技術(shù)相結(jié)合，依托遙感地質(zhì)法高效獲取地面發(fā)射的電磁波信號，并利用計算機技術(shù)對電磁波信號進行解析，利用計算機模擬技術(shù)對解析后的電磁波信號進行地質(zhì)三維建模與重構(gòu)，為巖土工程勘察作業(yè)實施提供可視化的地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型； 如將靜探孔技術(shù)應(yīng)用到巖土工程勘察中，依托壓力裝置壓入探桿，精準測定巖土的物理力學性質(zhì)，整個過程不對地層產(chǎn)生破壞，同時提高巖土工程勘察的質(zhì)量。

3.4 實施技術(shù)經(jīng)濟責任制

勘察人員工作的主動性與積極性是影響巖土工程勘察質(zhì)量的關(guān)鍵因素。為增強勘察人員對勘察任務(wù)的責任意識，勘察團隊應(yīng)設(shè)計科學的巖土工程勘察工作體系，并在工作體系內(nèi)推行技術(shù)經(jīng)濟責任制，將勘察人員的工作任務(wù)、勘察技術(shù)與薪酬待遇等有效關(guān)聯(lián)，將勘察任務(wù)以及質(zhì)量控制的相關(guān)責任分解到具體勘察人員，調(diào)動勘察人員的主觀能動性，履職盡責做好巖土工程勘察工作，確保巖土工程勘察程序符合標準規(guī)范。

3.5 建立完善的勘察監(jiān)理制度

勘察監(jiān)理是控制巖土工程勘察質(zhì)量的重要抓手。巖土工程勘察作業(yè)要建立與完善勘察監(jiān)理制度，由勘察監(jiān)理對巖土工程勘察方案設(shè)計、巖土工程勘察工作體系、巖土工程勘察作業(yè)過程以及巖土工程勘察質(zhì)量驗收進行嚴格把關(guān)與過程化監(jiān)督，從第三方視角管控巖土工程勘察質(zhì)量，協(xié)助解決巖土工程勘察過程中的各類質(zhì)量問題，切實提高巖土工程勘察質(zhì)量?？辈毂O(jiān)理要制定監(jiān)理實施細則，明確地質(zhì)勘察監(jiān)理程序流程、監(jiān)理表格、質(zhì)量控制點和質(zhì)量控制措施等，審核勘察綱要，對不符合規(guī)范要求的勘探點布置，要求勘察單位按規(guī)范要求進行調(diào)整和補充。在外業(yè)勘察過程中，根據(jù)場區(qū)地形地貌、地質(zhì)條件等，結(jié)合建筑物特征，要求勘察單位對勘探點進行必要的調(diào)整和補充，使勘察工作量布置更趨合理。對地勘鉆探機組編錄人員配備不齊、一人記多孔、后追記、記錄不規(guī)范、不全面、巖芯采取率低、取樣數(shù)量及原位測試偏少等質(zhì)量問題，通過監(jiān)理指令責令勘察單位短時間予以改正，保證勘察質(zhì)量。

4 結(jié)語

巖土工程勘察作為工程建設(shè)的前提要素，只有保證巖土工程勘察結(jié)果的真實性，才能保證工程質(zhì)量。巖土工程勘察通過工程地質(zhì)調(diào)查與測繪、勘探與巖土取樣、原位測試、室內(nèi)試驗和巖土工程監(jiān)測等工作，實現(xiàn)場地的穩(wěn)定性評價，提供場地地層和地下水分布的幾何參數(shù)和巖土體工程性狀參數(shù)，對建筑地基作出巖土工程評價，對基礎(chǔ)方案、巖土加固與改良方案或其他人工地基設(shè)計方案進行論證和提出建議，根據(jù)設(shè)計意圖監(jiān)督地基施工質(zhì)量； 預(yù)測由于場地及鄰近地區(qū)自然環(huán)境的變化對建筑場地造成的影響，以及工程本身對場地環(huán)境可能產(chǎn)生的變化及其對工程的影響，為現(xiàn)有工程安全性的評定、擬建工程對現(xiàn)有工程的影響和事故工程的調(diào)查分析提供依據(jù)，指導巖土工程在運營和使用期間的長期觀測，如建筑物的沉降和變形觀測等。在實際工作中，應(yīng)結(jié)合工程具體情況，選擇對應(yīng)的勘察技術(shù)，加強勘察人員專業(yè)培訓，建立科學的勘察工作體系，完善勘察監(jiān)理制度，優(yōu)化勘察技術(shù)、措施與方法，保證巖工程勘察工作順利進行，獲得理想的勘察效果。