文萊某石油化工品碼頭項(xiàng)目工程地質(zhì)勘察探討

孟昭睿，陸三福，蔡文靜

（1.青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局，青海西寧810007；2.南寧地礦地質(zhì)工程勘察院，廣西南寧530007；3.中國地質(zhì)大學(xué)<武漢>自動(dòng)化學(xué)院，湖北武漢430074）

文萊某石油化工品碼頭項(xiàng)目工程地質(zhì)勘察探討

孟昭睿*1，陸三福2，蔡文靜3

（1.青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局，青海西寧810007；2.南寧地礦地質(zhì)工程勘察院，廣西南寧530007；3.中國地質(zhì)大學(xué)<武漢>自動(dòng)化學(xué)院，湖北武漢430074）

隨著國家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，中國大型工程建設(shè)國企在國外承包越來越多的工程建設(shè)項(xiàng)目，工程地質(zhì)勘察是工程建設(shè)過程中必不可少的重要組成部分，其是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；以國外工程文萊某石油化工港口碼頭項(xiàng)目為例，探討石油化工港口碼頭項(xiàng)目工程地質(zhì)勘察與評(píng)價(jià)方法，編寫巖土工程勘察報(bào)告，為國外類似工程勘察提供參考學(xué)習(xí)資料。

工程建設(shè)；工程地質(zhì)勘察；石油化工港口碼頭項(xiàng)目；勘察報(bào)告

1　概述

隨著國家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，近幾年中國大型工程建設(shè)企業(yè)在國外承包越來越多的工程建設(shè)項(xiàng)目；國外工程建設(shè)特別是工程地質(zhì)勘察工作，由于沒有勘察經(jīng)驗(yàn)可尋，如何做好國外巖土工程地質(zhì)勘察，樹立品牌形象，是眾多中國地質(zhì)勘察企業(yè)面臨的問題。

2　工程建設(shè)

近年來國家大力發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為我國工程建設(shè)行業(yè)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，大大提高了我國的工程建設(shè)水平。技術(shù)先進(jìn)和嫻熟的工程建設(shè)能力是中國進(jìn)軍國外工程建設(shè)的基石，在參與國外工程建設(shè)的競爭中處于不敗之地。

工程建設(shè)主要包括勘察、設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)監(jiān)測和監(jiān)理等5個(gè)方面［1］。

3　工程地質(zhì)勘察

工程地質(zhì)勘察是指為查明影響擬建工程建筑物的地質(zhì)因素而進(jìn)行的地質(zhì)調(diào)查研究工作，是工程建設(shè)必不可少的工作。

3.1工程地質(zhì)勘察的目的

對(duì)擬建工程的場地進(jìn)行調(diào)查、研究及分析，并對(duì)工程的設(shè)計(jì)及施工提供相對(duì)準(zhǔn)確的巖土工程參數(shù)；對(duì)擬建建筑地基做出巖土工程分析與評(píng)價(jià)等。

3.2工程地質(zhì)勘察的技術(shù)

目前工程地質(zhì)勘察方法或手段，包括工程地質(zhì)測繪、工程地質(zhì)勘探、實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場試驗(yàn)、長期觀測等。

（1）地質(zhì)測繪。工程地質(zhì)測繪在一定范圍內(nèi)調(diào)查研究與工程建設(shè)活動(dòng)有關(guān)的各種工程地質(zhì)條件，測制成一定比例尺的工程地質(zhì)圖，分析可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)作用及其對(duì)設(shè)計(jì)建筑物的影響。

（2）工程地質(zhì)勘探。工程地質(zhì)勘察目前比較有效、經(jīng)濟(jì)而直觀的方法就是工程地質(zhì)勘探；其包括工程地球物理勘探、鉆探和坑探工程等內(nèi)容。

①工程地球物理勘探。是利用專門儀器，測定各類巖、土體或地質(zhì)體的密度、導(dǎo)電性、彈性、磁性、放射性等物理性質(zhì)的差別，通過分析解釋判斷地面下的工程地質(zhì)條件。

②鉆探和坑探。采用鉆探機(jī)械鉆進(jìn)或礦山掘進(jìn)法，直接揭露建筑物布置范圍和影響深度內(nèi)的工程地質(zhì)條件。

③三者的對(duì)比。物探是一種間接的勘探手段，優(yōu)點(diǎn)在于能經(jīng)濟(jì)而迅速地探測較大范圍，且通過不同方向的多個(gè)剖面獲得的資料是三維的。缺點(diǎn)在于只有地質(zhì)體之間的物理狀態(tài)或某種物理性質(zhì)有顯著差異，才能取得良好效果。鉆探和坑探直接揭露建筑物布置范圍和影響深度內(nèi)的工程地質(zhì)條件，鉆探和坑探存在“一孔之見”的局限。

4　石油化工港口碼頭項(xiàng)目

4.1工程概況

擬建某文萊PMB石油化工港口碼頭項(xiàng)目場地位于文萊某島嶼（該島英文簡寫為PAB），其配套港口工程主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容：

（1）西區(qū)石化碼頭。選址于PAB島西北側(cè)，此島西北側(cè)處于西水道彎曲岸段，規(guī)劃布置4個(gè)4×104t級(jí)原油碼頭，規(guī)劃泊位總長度約900m；碼頭通過引橋與陸域連接，引橋長約260m。

（2）東區(qū)碼頭。東區(qū)布置2個(gè)2.5×104t級(jí)化工品碼頭，規(guī)劃泊位總長度約600m，碼頭通過引橋與陸域連接，引橋長約約250m。2×103t級(jí)大件碼頭1個(gè)，位于此島東側(cè)。

（3）護(hù)岸。一期護(hù)岸共約1700m，位于此島東南側(cè)。

4.2工程勘察技術(shù)要求

本工程勘探點(diǎn)布置圖由設(shè)計(jì)單位提供，由文萊TECA公司施工并提供英標(biāo)版報(bào)告。

（1）要求查明巖土層的分布、產(chǎn)狀、性質(zhì)等。

（2）對(duì)不良地質(zhì)現(xiàn)象，分析其性質(zhì)、分布、發(fā)育程度、形成原因等，提出防治措施與建議。

（3）提供鉆孔各土層的一般物理力學(xué)指標(biāo)：天然含水量、天然重度、干重度、孔隙比、液限、塑限、塑性指數(shù)、液性指數(shù)等。

（4）碼頭及航道區(qū)域的原裝取土孔和鑒別孔，鉆探深度不少于65m，并鉆入穩(wěn)定地層。

（5）查明地下水類型、埋藏條件、水位及變化、腐蝕性、滲透系數(shù)。

（6）勘察報(bào)告中應(yīng)提供工程地質(zhì)單元?jiǎng)澐帧⑼翆游锢砹W(xué)性質(zhì)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)與分析、工程地質(zhì)條件分析評(píng)價(jià)、地基土承載力確定等內(nèi)容。

（7）勘察報(bào)告中應(yīng)對(duì)各建筑物的持力層選擇提供建議及結(jié)論。

（8）勘察報(bào)告中應(yīng)提供勘探孔平面位置圖、工程地質(zhì)剖面圖、鉆孔綜合柱狀圖、靜力觸探綜合成果圖表、土工試驗(yàn)成果表等。

（9）提供當(dāng)?shù)氐卣鹪O(shè)防烈度及對(duì)應(yīng)的地震加速度，提供區(qū)域場地土類型及地基土相應(yīng)的液化可能性。

4.3工程勘察方法

本工程采用了地質(zhì)調(diào)查、鉆探、原位測試及室內(nèi)水土試驗(yàn)等勘察手段。

（1）工程地質(zhì)調(diào)查。本次地質(zhì)調(diào)查的工作主要以收集與本工程場區(qū)相關(guān)的區(qū)域地質(zhì)資料及已有的相關(guān)工程資料等，為本次勘察工作提供有效資源。最終借鑒、引用采納部分成果的主要參考資料如下：

《THE GEOLOGY AND HYDROCARBON RESOURCESOFNEGARABRUNEIDARUSSALAM》

Mulzium Brunei 1996 rivision

（2）鉆探、取樣：

①鉆孔定位：因?yàn)楸敬巫鳂I(yè)為海上作業(yè)，定位勘探點(diǎn)坐標(biāo)及高程均為實(shí)測值。本次勘察采用的坐標(biāo)系統(tǒng)為Borneo RSO坐標(biāo)系統(tǒng)。

②孔口高程：高程系統(tǒng)采用海圖基面（CD）高程系統(tǒng)。

③鉆探工藝：采用鉆探能力大于100m、150m的回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工程地質(zhì)鉆機(jī)，采用套管護(hù)壁和泥漿護(hù)壁不取芯工藝。

④取樣：對(duì)不同的地層，采取不同的取樣方法，一般粘性土采用?65mm薄壁取土器靜力連續(xù)壓入法采取。

（3）土工試驗(yàn)及水質(zhì)分析試驗(yàn)：

本工程土工試驗(yàn)有：

物理性試驗(yàn)：含水率試驗(yàn)、密度試驗(yàn)、土粒比重試驗(yàn)、界限含水率試驗(yàn)等。

力學(xué)性試驗(yàn)：直接剪切試驗(yàn)、三軸試驗(yàn)等。

水質(zhì)分析試驗(yàn)：在大件碼頭勘察期間，在場地內(nèi)選取了12組海水進(jìn)行水質(zhì)分析。

（4）原位測試：本次勘察采用的原位測試方法為標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。

5　勘察報(bào)告

5.1勘察報(bào)告的編寫程序

巖土工程勘察任務(wù)在完成現(xiàn)場測量放點(diǎn)、鉆探、取樣、原位測試、現(xiàn)場地質(zhì)編錄和實(shí)驗(yàn)室測試等前期工作的基礎(chǔ)上，才著手編寫勘察報(bào)告。地質(zhì)勘察報(bào)告編寫工作應(yīng)遵循如下的程序：（1）外業(yè)和實(shí)驗(yàn)資料的匯集、檢查和統(tǒng)計(jì)［2］。（2）對(duì)照原位測試和土工試驗(yàn)資料，校正現(xiàn)場地質(zhì)編錄，使野外對(duì)巖土的定名與實(shí)驗(yàn)資料和原位測試數(shù)據(jù)相吻合。（3）劃分巖土層。（4）編繪各種圖件。（5）編寫文字報(bào)告。

5.2文萊石油化工品港口碼頭項(xiàng)目工程地質(zhì)勘察報(bào)告

（1）各層土（巖）工程性質(zhì)分析評(píng)價(jià)。擬建場地地層按照地基土的沉積分布特點(diǎn)分為以下3個(gè)單元層：第一單元為全新統(tǒng)（Q4）沉積地層，該單元按其巖土性質(zhì)、分布特征及工程特性綜合劃分為9層。第二單元為中更新統(tǒng)（Q2）沉積地層，該單元綜合劃分為3層。第三單元為下更新統(tǒng)（Q1）沉積地層，該單元綜合劃分為4層。

本次勘察共采取了250件原狀土試樣進(jìn)行了室內(nèi)土（巖）物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)。各層土（巖）的承載力特征值fak、壓縮模量Es1-2及樁基參數(shù)，見表1。

表1　各層土主要力學(xué)參數(shù)

根據(jù)勘探、原位測試及室內(nèi)試驗(yàn)成果，結(jié)合擬建建（構(gòu)）筑物特點(diǎn)，對(duì)各主要地層土（巖）做出如下評(píng)價(jià)：

④層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：為新近沉積土，承載力低，屬于欠固結(jié)土。④夾層砂混淤泥：為新近沉積土，承載力低，壓縮性高，屬于欠固結(jié)土。⑤1層粘土：承載力較低，壓縮性較高，屬于欠固結(jié)土。⑤2層細(xì)中砂（Q4m）：承載力較低，壓縮性較高，為本場地的地震液化土層。⑤3層細(xì)中砂：承載力較低，壓縮性較高，為本場地的地震液化土層。⑤4層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：承載力低，壓縮性高，屬于欠固結(jié)土。⑤6層粘土：承載力較高，壓縮性較低，埋深較淺，不宜作為樁端持力層。⑥層粘土：承載力較低，壓縮性較高，不宜作為樁端持力層。⑦層粘土：承載力中等，壓縮性中等，分布不均勻，不宜作為樁端持力層。⑧1層粘土：承載力中等，壓縮性中等，不宜作為樁端持力層。⑧2層細(xì)中砂：承載力中等，壓縮性中等，不宜作為樁端持力層。⑧夾層細(xì)中砂：承載力中等，壓縮性中等，不宜作為樁端持力層。⑨層細(xì)中砂：承載力高，壓縮性低，厚度大，為良好的樁端持力層。⑩層粘土：承載力較高，壓縮性中等，在局部分布穩(wěn)定區(qū)域可作為樁端持力層。?層粘土：承載力高，壓縮性低，不宜作為樁端持力層。?層細(xì)中砂：承載力高，壓縮性低，厚度大，為良好的樁端持力層。?夾層粘土：承載力高，壓縮性低，在局部分布穩(wěn)定區(qū)域可作為樁端持力層。

（2）樁基持力層及樁型的選擇。本工程的樁基建議采用預(yù)制鋼管樁或鉆孔灌注樁。本場地的⑨層細(xì)中砂及?層細(xì)中砂具有分布廣泛、厚度巨大的特點(diǎn)，建議選用⑨層細(xì)中砂或?層細(xì)中砂作為樁端持力層。

（3）結(jié)論及建議：

①勘察區(qū)地貌類型為濱海地貌，地震地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)難以治理的不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育，場地穩(wěn)定，適宜本工程建設(shè)。

②建筑場地土類型為中軟場地土，建筑場地類型為Ⅲ類，建筑場地地段屬抗震不利地段。擬建場地設(shè)計(jì)基本地震地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，抗震設(shè)防烈度為6度，屬地震分組第一組，特征周期值為0.45s。

③該擬建化工品碼頭建議選用⑨層細(xì)中砂或?層細(xì)中砂作為樁端持力層；樁型建議根據(jù)需要選擇預(yù)制鋼管樁或者鉆孔灌注樁。

④水質(zhì)分析試驗(yàn)表明場區(qū)海水及鉆孔地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。

⑤樁基施工過程中可能會(huì)對(duì)附近海域造成污染，所以在施工前應(yīng)定制相關(guān)保護(hù)措施，以盡量減小污染程度。

6　結(jié)論

（1）巖土工程勘察方法包括工程地質(zhì)測繪、工程地質(zhì)勘探、實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場試驗(yàn)、長期觀測（或監(jiān)測）等。

（2）該文萊石油化工品碼頭項(xiàng)目作為國外港口勘察項(xiàng)目，沒有勘察經(jīng)驗(yàn)可循，場地巖土層復(fù)雜，此次工程地質(zhì)勘察報(bào)告編寫為今后海外復(fù)雜地層港口巖土勘察提供經(jīng)驗(yàn)。

（3）巖土工程勘察作業(yè)是工程建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，是工程設(shè)計(jì)、施工的依據(jù)，其質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)工程建設(shè)的質(zhì)量、安全、工期和合理投資起著重要作用。

（4）巖土工程勘察報(bào)告的編寫除具備較高的專業(yè)知識(shí)外，還要提高綜合知識(shí)方面的技能，如文字表達(dá)能力、表格制作能力等。熟能生巧，在實(shí)踐中不斷地總結(jié)提高，就能逐步編寫好每一份勘察報(bào)告［3］。

［1］唐國杰.初探巖土工程勘察方法與實(shí)例分析［J］.河南建材，2014（3）.

［2］陳曉兵，金榮明.談巖土工程勘察報(bào)告的編寫［J］.西部探礦工程，2008（12）.

［3］陳長偉，毛進(jìn)宇，王小東.談巖土工程勘察報(bào)告編寫應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題［J］.中國水運(yùn)，2008（5）.

F407.1

A

1004-5716（2016）02-0164-04

2015-02-27

孟昭睿（1989-），男（漢族），青海西寧人，助理工程師，現(xiàn)從事礦山環(huán)境恢復(fù)治理、地質(zhì)災(zāi)害治理、地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估等工作。