淺析馬來西亞民都魯海上詳勘方法及技術措施

王彥輝

摘要：本文介紹了馬來西亞民都魯碼頭工程海上詳堪過程中，當地鉆探的特點、難點、重點以及其技術措施。

Abstract： This article introduces the characteristics， difficulties， key points and technical measures of local drilling during the detailed offshore survey process of Bintulu Terminal Project in Malaysia.

關鍵詞：海域鉆探;精確性;技術措施

Key words： offshore drilling;accuracy;technical measures

中圖分類號：U442.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）11-0181-02

0? 引言

處于馬來西亞沙撈越州民都魯市沙瑪拉祖港的民都魯碼頭，巖石風化強烈，地質土層在-16-20m位置有一層N值超過50的硬土層，局部形成風化深槽，地質條件十分復雜;海上勘察作業條件比較復雜，不同海域區別較大，受海水漲落潮及海上風浪的影響，勘探船只既要抵御風浪，又要確保船上施工平臺及人員的安全，同時又要滿足鉆孔過程中不同地質條件下的施工工藝要求;而且各個季節的環境條件不同，海上勘察時常受天氣影響，存在許多不穩定因素。勘查區域均為深海區域因此對船舶要求較高，同時也減少了外業工作時間。對于場區的地質情況予以準確有效地探明是本項目得以順利實施的關鍵，海上鉆探成孔的質量會對于碼頭基礎的施工質量產生直接性影響。為了使碼頭底部的地質情況能夠保證真實有效，其基礎要素就是海上鉆探樁基鉆孔位置的精度。采用多功能駁船配合搭設鋼結構鉆孔平臺的方案，配合搭設鉆孔平臺的吊機船也選用噸位大/抗風浪能力強的多功能駁，有效減少風浪影響作業時間。合理選擇勘察船只、合理安排船舶動態和做好鉆探工藝的選擇將是本項目工作的重點和難點，也是本項工程安全、優質、高效完成的根本保證。

1? 測量定位

本次勘察平面坐標系統選用Malaysia RSO坐標系（中央子午線115°00′）。

1.1 測量定位的方法

全部鉆孔的測量定位均選用rtk-gps進行，進行定位時先對岸上人員予以通知，把基準站架設在控制點上，當啟動基準站、電臺發射信號顯示正常后，移動站的測量人員依據基準站的點位、儀器高把儀器設置好后再開始進行測量工作。

鉆探孔的定位工作按照如下主要步驟來進行：

①定位準備：依照設計孔位的坐標、鉆探平臺的位置、錨繩的長度、水深與預拋方向（以漲、退潮水的主流方向來決定），把錨位的坐標計算出來。

②粗定孔位：依據計算而得出的錨位坐標，錨艇送主前錨至預定的錨位，再順水流方向航行到孔位的附近停泊，然后依次把左前、右前（主錨）、左后、右后錨送出至預定的錨位，呈“八”字型分布，定位誤差不超過10.0m。

③精確定位：孔位粗定后，在掌握漲、退潮流向的基礎上根據實時動態雙頻rtk顯示的實時位置，利用對講機指揮船上人員絞錨，直至鉆探平臺達到孔位。

1.2 孔口高程的測量方法

孔口高程采用gps和測深儀來進行測量工作，通常是在定位完成以后，在風平浪靜或平潮時期再進行，首先采用gps來測出孔口處的平臺面高程，再把鉆探平臺到海底淤泥面位置處的深度測出來，兩者之差就是從海底淤泥面鉆孔位置處算起的鉆探深度。取樣與標貫試驗的深度也可采用這樣的方法來計算。

2? 工程地質鉆探

2.1 平臺搭建

選用平板船要依據水文情況、鉆孔的深度以及鉆探設備等來予以確定，因此選用固定40T吊機平板船，長55m寬16m;所選的船舶舷寬、干舷高度適宜，船體結構和質量穩定性能好，具自航能力和機械絞錨能力。此外，拋錨船要選用有機械絞錨機的機動船。鉆探平臺為鋼結構平臺（長*寬為6m*6m），平臺底部連接浮箱增加平臺在海面的浮力，下部用鋼柱加強支撐，鋼結構平臺與鋼柱應用鐵葫蘆連接牢固。如圖1所示。

2.2 鉆探施工技術方法

本工程按英標規范進行地質鉆孔，采用旋轉鉆探清洗法鉆孔。旋轉鉆機為D90R，鉆探設備是由馬來西亞公司YWE制造。鉆孔的鉆探通過推進的切割鉆頭連接下面空心鉆桿進行。在鉆桿旋轉時，施加一個向下滲透壓力，并在壓力下泥土巖石等鉆體物質通過中空鉆桿和通道進入直徑76mm鉆桿底部，并通過拆卸鉆桿將其提升至取樣平臺。標準貫入試驗均在每節鉆桿（鉆桿長度1.5m）鉆孔完成后至下節鉆桿連接前的時間間隔進行，除非現場工程師另有指示。操作人是通過用64千克跳閘自動錘驅動50mm直徑的標準引導桿取樣，錘體的墜落高度760mm，觀察每個75mm到450mm的總滲透打擊的次數。在測試結束后，將取樣管取出，并拆除，以提供識別和分類測試代表性的樣本（樣本如圖2所示）。因此在馬來西亞當地地質鉆孔經驗，當地的標貫擊數值為國內同種類型土質大1.5-2.0倍;標準貫入鉆孔需采用75mm的鋼套鋼進行施工，標準貫入擊數不隨觸探桿的貫入深度進行修正。

2.3 孔深校正

對所有的入孔器具，現場的技術人員要保證每回次進行準確的丈量和記錄，與此同時還要進行水深的測量與回次上余測量。每個孔在終孔前都要予以孔深的校正，本次每個孔都沒有出現超差。

2.4 拔管與起錨

套管起拔采用鉆機來進行，拔起后，對其質量進行檢查并予以有序排放，便于下次鉆探操作使用。起錨順序由機長和船長負責，要依據天氣情況及潮流情況來確定。一般情況下，起錨的順序是：先邊錨后主錨，先下游錨后上游錨，將錨繩按照順序收回至鉆探平臺。

3? 質量管理

①嚴格按照質量體系運行文件要求來進行工作。首先由項目總工進行指導，并按“工作大綱”進行。勘察過程中按單孔設計要求及技術人員的指導執行。遇地層異常及時反饋到項目總工，并通知設計人員，確定處理意見后再由項目總工通知到施工機組或其他作業組。

②加強現場管理。對于過程控制及過程產品的驗收的工作要充分做好，對于現場的巡檢和資料校核工作要強化。項目部技術管理組每天要進行巡檢，且監理人員要進行檢查及監督，當發現有問題時要進行及時的整改。項目技術管理組要多次的實行旁站式技術管理。

③所有孔首先由項目部進行單孔驗收。

④內業整理要及時的進行，對于所揭露的地層情況進行分析，并和物探資料比對，對于地層變化比較大的部分要予以加密勘察。

⑤對監理提出的問題及時整改。要召開專門技術會議來對以后的工作予以指導。對于整改的過程及結果都要有書面材料予以回復。

⑥院技術部在組織人員在工程結束之前要進行野外驗收，驗收合格以后再轉入內業資料進行整理。

⑦所有技術管理文件，主要包括指導文件、策劃文件、檢查及驗收文件、施工情況等都要有書面的記錄。

為確保工程質量可在外業工作實施前，按設計要求編制相關的勘察大綱作為工作依據，并對勘察的主要技術節點、注意要點要事先進行技術指導，要對相關人員在施工現場進行技術交底。從開始到結束分解到組，落實到人，職責明確，安全、質量、進度管理有機結合，做到了技術管理策劃細致、網絡齊全、措施可行、結果有效。

4? 安全措施

①船上要設置施工作業標志的旗幟以及信號燈，要備好救生圈及救生船在船上，工作人員一定要穿救生衣，對鋼結構平臺要焊接鐵圍欄，夜間要配置發電機照明，以防工作人員發生不慎落水的情況。

②安排專職人員進行天氣預報的及時收聽，如遭遇風雨、涌浪船只發劇烈擺動時，要迅速的停鉆且要把孔內鉆具提出;鉆船駛離至預定的安全地點。

5? 結束語

本工程按英標規范進行地質鉆孔，得出主要參數標貫擊數N，采用當地的經驗公式用標貫可以直接進行樁基承載力驗算。當地的極限承載力計算公式為：Qu=fs×As+Qb×Ab，fs=3N且不大于100、As為樁外壁與相應土層的接觸面積、Qb=200N且不大于10000、Ab為樁底接觸面積;抗壓樁身軸線安全系數取2，抗拔樁身軸線安全系數取4。根據上述經驗公式，需要本工程按英標規范進行地質鉆孔，得出主要參數標貫擊數N，然后可以直接進行樁基承載力驗算。此外采用樁可打性分析程序GRLWEAP的開發商美國GRL公司建議的公式來計算、評估選用的樁錘是否夠用，預測沉樁過程中的錘擊數及樁身動態應力。然后通過在試樁過程中，采用了靜載法和水平力試驗方法，取得大量試驗數據，為下階段工程樁的樁長確定提供了參考依據，選定出最合適的樁長，以確定最終的樁長和沉樁標準。在開工打樁后，對碼頭部分樁基進行PDA高應變測試，試驗結果表明樁基試驗受力情況和采用當地經驗公式計算結果相吻合，同時也證明了該工程的地質報告與實際相符，能很好的指導樁長的確定以及后續打樁施工。

參考文獻：

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[2]英標規范.BS 5930：1999 “Site Investigation”.

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