高層建筑巖土工程勘察工作的影響因素及要點(diǎn)

楊小偉

江蘇恒一巖土工程技術(shù)有限公司 江蘇 南通 226300

現(xiàn)階段高層建筑工程建設(shè)規(guī)模日漸擴(kuò)大，對(duì)巖土工程勘察工作要求更高。能夠?qū)Ω邔咏ㄖr土工程勘察結(jié)果造成不利影響的因素較多，為從根本上保障巖土工程勘察質(zhì)量效率，需加強(qiáng)勘察技術(shù)應(yīng)用管控力度，剖析巖土工程勘察重點(diǎn)與難點(diǎn)，采用合理經(jīng)濟(jì)的勘察技術(shù)手段，確保勘察工作能夠在編制工程設(shè)計(jì)方案、優(yōu)化工程施工流程中發(fā)揮出重要作用，增強(qiáng)巖土工程勘察結(jié)果全面性與精準(zhǔn)度，推動(dòng)高層建筑巖土工程勘察工作高質(zhì)高效開(kāi)展。

1 概述高層建筑巖土工程地質(zhì)勘察

1.1 巖土工程勘察

巖土工程勘察實(shí)施期間，巖土工程勘察工作主要涉及施工現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)測(cè)繪、鉆探、試驗(yàn)、土樣采集、現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試等內(nèi)容，需對(duì)工程勘察各環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格管控，確保勘察工作能夠真實(shí)全面反映出現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況。同時(shí)，勘察工作還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)勘察結(jié)果的精準(zhǔn)度。勘察環(huán)節(jié)也需嚴(yán)格遵照現(xiàn)行國(guó)家、有關(guān)部門(mén)、行業(yè)、地方等頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，編制出的勘察資料包含整合地形地貌、巖土性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地下水、不良地質(zhì)條件等內(nèi)容，為工程設(shè)計(jì)、施工及巖土體病害治理等提出詳細(xì)的巖土參數(shù)，通過(guò)精心勘察、詳細(xì)分析，對(duì)建筑地基作出巖土工程評(píng)價(jià)，并對(duì)地基類(lèi)型、基礎(chǔ)形式、地基處理和不良地質(zhì)作用的防治提出建議。

1.2 巖土勘察技術(shù)

在巖土工程勘察工作開(kāi)展過(guò)程中，包括勘察設(shè)備、勘察方法、測(cè)試儀器等內(nèi)容，但在工程建設(shè)過(guò)程中，僅采用傳統(tǒng)勘察技術(shù)手段已然無(wú)法滿足日漸復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境要求，需要應(yīng)用更加有效可行的勘察技術(shù)體系，為工程提供更為原始的、全面的地質(zhì)資料，最大限度控制投資成本。

1.3 高層建筑巖土工程勘察工作實(shí)施重要意義

高層建筑工程建設(shè)工作需要在進(jìn)行巖土工程勘察工作后并獲得勘察報(bào)告后開(kāi)展，借助勘察報(bào)告清楚了解巖土特征與施工期間存在的各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)[1]。結(jié)合獲得的巖土工程勘察數(shù)據(jù)資料確定施工方案、選定適宜施工技術(shù)手段，制定出專(zhuān)項(xiàng)可行的施工管控對(duì)策。巖土工程勘察工作是保障高層建筑工程順利開(kāi)展的重要基礎(chǔ)，在實(shí)施期間的綜合性較為顯著，融合了地質(zhì)學(xué)、巖土力學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)等學(xué)科，實(shí)施期間需要得到嚴(yán)格管控。

現(xiàn)階段高層建筑工程結(jié)構(gòu)形勢(shì)更加復(fù)雜，擬建場(chǎng)地地下空間可能存在較為復(fù)雜的管線，使巖土工程勘察工作的重要性更為顯著。為切實(shí)保障巖土工程勘察結(jié)果的全面性與精準(zhǔn)度，還應(yīng)對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確判斷、科學(xué)預(yù)測(cè)環(huán)境影響因素，選擇適宜的巖土勘察技術(shù)手段，確保巖土工程勘察工作始終處于高質(zhì)高效化開(kāi)展。

2 高層建筑巖土工程地質(zhì)勘察流程

在高層建筑巖土工程勘察工作實(shí)施過(guò)程中，需要嚴(yán)格遵照承接勘察項(xiàng)目、籌備勘察工作、制定勘察技術(shù)方案、實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)勘察，編制勘察報(bào)告、施工驗(yàn)證等流程，確保編制出的工程勘察報(bào)告能夠在指導(dǎo)高層建筑巖土工程設(shè)計(jì)、施工中高質(zhì)高效的開(kāi)展發(fā)揮出重要作用。

2.1 承接勘察項(xiàng)目

與委托單位簽訂高層建筑巖土工程勘察合同，由企業(yè)生產(chǎn)部門(mén)考核并下達(dá)企業(yè)勘察任務(wù)書(shū)、作業(yè)書(shū)給項(xiàng)目經(jīng)理部[2]。要求承接勘察項(xiàng)目的所有工作人員必須具備一定的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)與實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，以明確巖土工程勘察工程實(shí)施目標(biāo)及任務(wù)，為后續(xù)勘察項(xiàng)目開(kāi)展指明方向。

2.2 勘察前準(zhǔn)備

在高層建筑巖土工程勘察籌備過(guò)程中，要求工程管理部門(mén)依照合同內(nèi)容以及勘察任務(wù)書(shū)內(nèi)容進(jìn)行勘察技術(shù)交底，確保全體勘察人員均能夠認(rèn)知勘察工作實(shí)施實(shí)際情況。全面收集勘察作業(yè)區(qū)域地質(zhì)條件、水文環(huán)境特征、已有地質(zhì)資料，做好現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘工作。優(yōu)化人員、設(shè)備資源分配，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖，確保勘察質(zhì)量效率符合后續(xù)高層建筑巖土工程實(shí)施要求。

2.3 勘察技術(shù)綱要編制

結(jié)合巖土勘察合同內(nèi)容、前期踏勘調(diào)查結(jié)果，依照相關(guān)規(guī)定編制勘察綱要以及勘察任務(wù)書(shū)，為后續(xù)勘察工作的實(shí)施提供重要指示方向。

要求勘察技術(shù)綱要包括工程概況、場(chǎng)地環(huán)境、地質(zhì)條件、附件參考資料，高層建筑勘察目的、任務(wù)要求及需解決的主要技術(shù)問(wèn)題。明確勘察區(qū)域自然地理環(huán)境、氣候環(huán)境、水文特征。

對(duì)巖土勘察工作進(jìn)行詳細(xì)部署，明確勘察工作布置原則，選擇適宜的勘察技術(shù)手段，對(duì)勘探網(wǎng)絡(luò)布置及勘探剖面圖的構(gòu)成進(jìn)行功能分析。綜合利用勘察工程各項(xiàng)資源，確定勘察主要工作量。

設(shè)定勘察工作技術(shù)要求、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)質(zhì)量管控要點(diǎn)。加強(qiáng)各環(huán)節(jié)勘察工作監(jiān)管力度，如測(cè)繪、原位測(cè)試及鉆探取樣、內(nèi)業(yè)整理。

要求勘察組織計(jì)劃內(nèi)容需要包括勘察期間擬投入的儀器設(shè)備、人員安排、勘察進(jìn)度計(jì)劃等。

在勘察技術(shù)綱要中，還需要標(biāo)明勘察工作預(yù)期成果，并在綱要內(nèi)附勘察野外施工勘探點(diǎn)平面位置圖。

不僅如此，在工程勘察技術(shù)綱要編制過(guò)程中，還需要切實(shí)保障技術(shù)綱要內(nèi)容的權(quán)威性與可行性，在發(fā)生勘察任務(wù)變更、勘察地質(zhì)因素出現(xiàn)較大變化，應(yīng)及時(shí)調(diào)整勘察綱要或編制補(bǔ)充勘察綱要。

3 高層建筑巖土工程地質(zhì)勘查重點(diǎn)

3.1 現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)規(guī)劃制定

在開(kāi)始勘測(cè)前，需對(duì)建設(shè)方給出的前期測(cè)繪圖紙做好現(xiàn)場(chǎng)情況的復(fù)測(cè)工作，確保其有效性。

結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)具體地理環(huán)境特征，評(píng)估工程施工期間可能發(fā)生的施工風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，結(jié)合工程施工期間的安全管理體系，制定專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，確保工程施工期間的安全管理職責(zé)能夠落實(shí)到位。

3.2 勘探點(diǎn)布置

高層建筑工程對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載力要求更加嚴(yán)苛，需要在施工前做好巖土勘察工作，通過(guò)合理設(shè)置勘探點(diǎn)的位置，為高層建筑工程后續(xù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的制定提供重要數(shù)據(jù)依據(jù)，進(jìn)一步增強(qiáng)高層建筑建設(shè)的安全性，確保后期建設(shè)工作有效開(kāi)展。

在勘察環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員需要結(jié)合地基復(fù)雜等級(jí)并結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)及地方規(guī)定，合理設(shè)置勘探點(diǎn)間距。根據(jù)擬建建筑場(chǎng)地現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，結(jié)合建筑物總平面圖，了解結(jié)構(gòu)單元不同地貌單元跨越特征，合理布置勘探點(diǎn)。

著重控制勘探孔深度。通常情況下，勘探孔的深度需要著重考慮到根據(jù)場(chǎng)地相鄰工程地質(zhì)資料、建筑物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及荷載情況，滿足設(shè)計(jì)和荷載要求。同一建筑物，勘探孔深度應(yīng)當(dāng)遵照相同持力層標(biāo)準(zhǔn)，選擇參照持力層深度較深的樁基方案，若地層起伏較大，相鄰勘探點(diǎn)所揭露樁端持力層層面坡度超過(guò)10%，勘探點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)加密。

但是，當(dāng)前在勘察工作中，由于勘察成本被進(jìn)一步壓縮，在勘察工作中可能存在勘探孔深度不足、勘探點(diǎn)間距設(shè)置不合理的問(wèn)題，不能全面反映場(chǎng)地地質(zhì)情況，從而給工程建設(shè)帶來(lái)隱患。

4 高層建筑巖土工程地質(zhì)勘察難點(diǎn)問(wèn)題

4.1 管理難點(diǎn)

高層建筑巖土工程勘察工作流程較為復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用期間的管理難度較大[4]。具體來(lái)說(shuō)，在巖土工程勘察工作中采集及分析過(guò)程中，勘察結(jié)果應(yīng)當(dāng)盡可能保持在真實(shí)狀態(tài)，嚴(yán)格遵照實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，做好集中樣品采集與保存處理工作。但在實(shí)踐過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)采集式樣與實(shí)際巖土情況還原度不高問(wèn)題。

由于現(xiàn)有管理機(jī)制缺失，導(dǎo)致高層建筑巖土工程勘察結(jié)果的全面性及準(zhǔn)確度難以得到根本上管控。技術(shù)人員沒(méi)有嚴(yán)格遵照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行勘察工作，落實(shí)勘察設(shè)備維護(hù)責(zé)任，定期進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定，導(dǎo)致勘察過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各類(lèi)質(zhì)量問(wèn)題。

4.2 人員管理難點(diǎn)

人員因素也是影響高層建筑巖土工程勘察質(zhì)量的重要因素之一，如沒(méi)有構(gòu)建起一支高素質(zhì)勘察隊(duì)伍，勘察期間的數(shù)據(jù)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)偏差問(wèn)題，無(wú)法滿足工程建設(shè)根本要求。當(dāng)前應(yīng)用在高層建筑巖土工程地質(zhì)勘察中的各類(lèi)技術(shù)手段更新速度不斷加快，需要對(duì)勘察環(huán)節(jié)中的參與工作人員進(jìn)行定期專(zhuān)業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)方面的培訓(xùn)，確保其更好適應(yīng)現(xiàn)代化技術(shù)，落實(shí)現(xiàn)代化管理工作中的各項(xiàng)管理職責(zé)。

4.3 方法難點(diǎn)

試樣采集是勘察工作實(shí)施難點(diǎn)，需要嚴(yán)格依照要求進(jìn)行試驗(yàn)采集。在勘察工作開(kāi)展期間，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)原狀樣高度不足、密封差、數(shù)量不夠等問(wèn)題，對(duì)工程整體勘察效果造成不利影響[5]。例如現(xiàn)在普遍存在的問(wèn)題之一，部分勘察單位在比重實(shí)驗(yàn)上的投入度不足，勘察工作更多依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)估值方式，導(dǎo)致勘察結(jié)果超過(guò)誤差標(biāo)準(zhǔn)。比重試驗(yàn)流程較為簡(jiǎn)單，但操作規(guī)范性要求嚴(yán)格，需要土工試驗(yàn)人員有豐富經(jīng)驗(yàn)的當(dāng)?shù)赝猎嚱?jīng)驗(yàn)，熟練操作試驗(yàn)儀器，結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)，保障實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

5 提升高層建筑巖土工程地質(zhì)勘查水平的具體措施

5.1 制定地質(zhì)勘察管理體系

做好現(xiàn)場(chǎng)勘察施工過(guò)程控制工作。要求勘察人員應(yīng)當(dāng)明確勘察目標(biāo)及任務(wù)，依照相關(guān)規(guī)范要求執(zhí)行勘察流程。勘察環(huán)節(jié)工作人員不僅需要熟知本部門(mén)管理制度，還需要嚴(yán)格遵循高層建筑巖土工程勘察實(shí)施期間的技術(shù)管理制度、安全管理制度[6]。落實(shí)高層建筑巖土工程勘察工作管理責(zé)任制度，在勘察實(shí)施全過(guò)程中，設(shè)置合理的巖土勘察管理職責(zé)及義務(wù)。制定出建筑高層建筑巖土工程勘察質(zhì)量獎(jiǎng)懲制度，加大勘察質(zhì)量問(wèn)題懲戒力度，確保參與到建筑高層建筑巖土工程勘察期間的每一位工作人員均能夠積極配合質(zhì)量管理工作，嚴(yán)格遵循總體質(zhì)量管理目標(biāo)及任務(wù)。

在實(shí)際勘察期間，如發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)因素出現(xiàn)較大變動(dòng)的情況下，現(xiàn)場(chǎng)施工人員則需要將此變更問(wèn)題及時(shí)向工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人進(jìn)行匯報(bào)，實(shí)施通過(guò)審批的勘察變更方案，進(jìn)一步增強(qiáng)地質(zhì)勘察工作規(guī)范性，避免在工程勘察工作中出現(xiàn)不全面問(wèn)題，對(duì)工程實(shí)際建設(shè)質(zhì)量與效率造成嚴(yán)重不利影響。

5.2 選擇適宜勘察技術(shù)手段

選擇適宜勘察技術(shù)時(shí)，技術(shù)管理人員需要結(jié)合工程所在地區(qū)地質(zhì)條件，地理環(huán)境特征，建筑物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)要求，選擇適宜的勘察技術(shù)手段，獲得更為精準(zhǔn)的勘察數(shù)據(jù)。勘察技術(shù)方案制定期間，各工作人員還需要加大勘察技術(shù)學(xué)習(xí)力度，確保勘察技術(shù)的各項(xiàng)功能能夠被充分發(fā)揮出來(lái)。為高質(zhì)高效完成高層建筑巖土工程勘察作業(yè)，還需要優(yōu)化人力及物力資源，充分做好勘察技術(shù)應(yīng)用前準(zhǔn)備工作，進(jìn)一步提高勘察結(jié)果的全面性和精準(zhǔn)度。如隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，從原有的二維、靜態(tài)的表達(dá)方式到現(xiàn)在的數(shù)字化、圖形化動(dòng)態(tài)三維分析模式。

5.3 加強(qiáng)勘察現(xiàn)場(chǎng)管控力度

高層建筑巖土工程勘察工作需要結(jié)合工程具體建設(shè)要點(diǎn)，制定出規(guī)范可行的地質(zhì)勘察技術(shù)方案，著重了解施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況及水文條件，進(jìn)一步加強(qiáng)勘察現(xiàn)場(chǎng)管控力度。

為使高層建筑巖土工程勘察室內(nèi)試驗(yàn)得出的土工數(shù)據(jù)反映地基土土的原始應(yīng)力狀態(tài)，勘察外業(yè)施工人員還需要做好勘察樣品的保存工作，避免樣品受到環(huán)境或人為破壞。

著重關(guān)注勘察現(xiàn)場(chǎng)施工管理，最大限度提升初始勘察數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值。基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，建立起勘察施工管理制度，明確各勘察工作重點(diǎn)與難點(diǎn)[7]。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，充分了解勘察現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)結(jié)構(gòu)及分布區(qū)域特征。在巖土工程勘察工作實(shí)施過(guò)程中，勘察單位需要明確個(gè)人工作職責(zé)，做好及時(shí)檢查工作。在階段性勘查工作完成后，還應(yīng)當(dāng)對(duì)勘察結(jié)果進(jìn)行全面檢查，積極復(fù)核勘察內(nèi)容，保障勘察結(jié)果的真實(shí)性與可靠性。

5.4 構(gòu)建高素質(zhì)勘察隊(duì)伍

著重建立起一支具備綜合素質(zhì)的勘察團(tuán)隊(duì)，培養(yǎng)勘察作業(yè)人員專(zhuān)業(yè)技能，確保勘察作業(yè)面能夠被進(jìn)一步拓寬，正確解決工程中遇到的各種問(wèn)題，必須加強(qiáng)工程技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平。針對(duì)現(xiàn)階段先進(jìn)的勘察技術(shù)及勘察規(guī)范，定期在技術(shù)人員群體中組織繼續(xù)教育培訓(xùn)活動(dòng)。建立起專(zhuān)項(xiàng)勘察人員激勵(lì)機(jī)制與責(zé)任機(jī)制，從根本上提升勘察人員責(zé)任意識(shí)，使勘察成果質(zhì)量能夠得到根本上保障。工程勘察在高層工程建設(shè)中具有重要的作用，現(xiàn)階段勘察市場(chǎng)惡性競(jìng)爭(zhēng)，業(yè)主單位最低價(jià)中標(biāo)，以及由于地質(zhì)勘察工作在地下具有看不見(jiàn)、摸不著等特點(diǎn)，而得不到業(yè)主的足夠重視，導(dǎo)致許多從事地質(zhì)勘察的技術(shù)人員也不能以正確的做事方式方法去積極主動(dòng)的開(kāi)展工作，不去提高、不精心分析，只為滿足設(shè)計(jì)要求，滿足審圖要求。因高層建筑一般采用樁基方案，基礎(chǔ)造價(jià)高，工程地質(zhì)勘察是其中一項(xiàng)非常重要的基礎(chǔ)性工作，如分析得當(dāng)，能為高層建設(shè)項(xiàng)目節(jié)約大量的工程投資與工期；若麻痹大意，可能造成巨大的浪費(fèi)，造成安全隱患，甚至造成工程安全、質(zhì)量事故。作為第一線的勘察人員一定要警鐘長(zhǎng)鳴，工作中嚴(yán)格要求自己，進(jìn)一步強(qiáng)化在監(jiān)測(cè)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等方面的能力建設(shè)。

6 結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)前的勘察市場(chǎng)形勢(shì)下，一方面需加強(qiáng)行業(yè)自律、約束機(jī)制，提供巖土工程勘察施工現(xiàn)場(chǎng)原始影像資料，確保野外第一手資料的可靠性，杜絕巖土工程勘察行業(yè)中的弊端，體現(xiàn)巖土勘察工程師的價(jià)值，可積極推行巖土工程勘察監(jiān)理制度；另一方面高層建筑巖土工程勘察工作的有序開(kāi)展，需結(jié)合工程實(shí)際建設(shè)要求，合理安排巖土勘察流程，高層建筑勘察相對(duì)體量較大，主要面對(duì)的問(wèn)題包括野外施工、室內(nèi)試驗(yàn)、內(nèi)業(yè)資料整理等多個(gè)方面，影響因素是多方面的，分析存在于高層建筑巖土勘察實(shí)際工作中的各類(lèi)問(wèn)題，加強(qiáng)高層建筑巖土工程勘察工作全過(guò)程管控力度；保證勘察質(zhì)量和投資效益的最大化。總而言之，高層建筑勘察工程作是一個(gè)系統(tǒng)的工作，最終持續(xù)推動(dòng)勘察技術(shù)的不斷進(jìn)步。