对当前岩土工程勘察现状的一点思考

来源：职称驿站所属分类：矿业论文发布时间：2012-10-26 09:09:17浏览：次

　　摘要：勘察工作是建设工程的先行者，是一个工程项目选址、环境评价、基础设计、岩土治理、施工方案制定等等环节前的重要依据。但现实中，勘察工作往往由于种种原因没有得到应有的重视，勘察质量也良莠不齐。笔者在本文中抛砖引玉，就当前勘察行业中各个环节普遍存在的问题和不足，及如何提高岩土工程勘察的质量，提出了自己的观点和建议，供从事勘察工作的同行们参考，也希望能引有关主管部门和行业各界的重视。
　　关键词：勘察，机制，针对性，质量管理
　　20世纪80年代以来，我国开始实施岩土工程体制。经过三十年的发展，这种体制已基本形成，我国的岩土工程勘察也有了长足进步。随着我国国民经济高速发展，众多建设项目和基础设施项目不断开展，勘察工作也暴露了不少的问题。我国幅员辽阔，各地区地形地貌、地质条件、岩土复杂程度、岩土特殊性各不相同，同时岩土工程勘察的对象是建筑物场地的岩土体，属自然界长期形成的产物，受区域地质环境、自然条件和人工活动影响较大，其复杂性、多变性和不确定性因素较多；各工程项目的要求也是越来越高，上部荷载、基础埋深和基坑开挖深度等越来越大。在这种环境下，如何全面的揭露勘察场地地质状况，准确客观的评价工程地质条件，提供可靠、准确的设计参数，提出合理的建议和设计、施工中注意要点，是我们勘察从业人员需要一直不断去潜心思考的一个重要问题。
　　同时，目前岩土工程勘察行业内出现了很多不规范行为，勘察工作在工程建设项目中所占的投资比例和受重视程度均较低。提高勘察重要性认识，加强勘察工作可以充分利用有利条件，避免或改造不利条件，减少工程后期处理费用，提高工程质量。
　　一、当前岩土勘察行业的常见问题和不足
　　1.机制现状方面
　　1.1不重视勘察工作
　　不少工程的建设单位不了解勘察工作的重要性，甚至仅将其看作是审批手续之一，未进行勘察或仅仅参考邻近场地地质条件就开始设计施工，然后再事后随便找家勘察单位“构思”出勘察报告报批敷衍了事。设计单位往往也对此不够重视，贪图省事节省费用，对某些认为不太重要的或者因方案变更临时新增的拟建建筑物不进行补充勘察，导致一系列施工问题。例如，2007年江苏扬州经济开发区某电子材料有限公司生产区扩建，在现场勘察工作完成后，建筑设计方案变更，新增了一个处理装置。建设单位和设计单位为了减少麻烦、节约时间费用，未委托勘察单位进行补勘，仅根据附近钻孔资料进行设计。结果因新装置处地质条件差异，造成施工时预制桩的接桩和截桩问题，给工程建设带来不必要的麻烦。
　　1.2往往采取低价中标的方式
　　建设单位和总包单位为了节约成本，常采取低价中标的方式，导致投标过程中勘察单位恶性竞争，收费偏低，中标单位最后无法高质量的完成投标工作量或者为了节约成本，偷工减料，捏造野外勘测资料，结果提供的勘察成果全面性、真实性大打折扣，埋下隐患，在施工过程中逐一暴露，影响了工期甚至建筑物的安全性或经济性。
　　其实总体来说，勘察这项基础性工作的费用占工程投资比例还是很小的，适当加大勘察费用投入，获取内容全面的、高质量的勘察成果，就能够在对岩土的利用和整治过程中做到心中有数、有的放矢，既避免不必要的浪费，也能保证必须的投入。其带来的益处会不断体现在后期的建设过程中，甚至带来更大的经济效益。建设单位和总包单位看似节约了一点勘察费用，实际捡了芝麻丢了西瓜，得不偿失。
　　1.3缺少有效的勘察过程监督机制
　　不少省市、地区缺少对现场勘测及室内岩土试验工作的监督。探勘点的定位是否准确，勘探孔深是否满足，试样采取是否合格，岩芯采取是否完整等等问题均无跟踪记录，仅靠勘察单位自己的作业习惯、职业道德和“良心”办事，致使第一手资料不准确的情况时有发生。从另外一个角度来说，现场勘测工作过程的监督见证，也是对勘察单位自身的一种保护，一种公证，避免后期工程建设发生异常情况时的责任纠纷。
　　此问题重庆地区做法比较严谨，在整个勘察过程中均有专业的勘察见证单位全程监控，并有见证记录和照片作为可追溯性材料保存，确保了现场勘测工作的真实性、有效性和责任的明确性，值得我们借鉴。
　　2.技术及管理细节方面
　　2.1勘察依据不充分
　　现行《岩土工程勘察规范》明确规定详勘时应“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度和地基允许变形等资料”。但目前市场存在一些不规范行为导致有些工程的拟建建筑设计条件不明确，设计单位交付勘察单位的技术要求内容常常较为单一，仅仅一张简单的平面图，既无层数、荷载、结构形式等基本要素，更无基础形式、埋置深度和地基允许变形等资料，甚至没有坐标系统。这样的设计文件，如何让勘察单位制定明确的勘察方案？更有甚者，勘察单位仅凭业主的口头描述，按其要求勘察，事后才发现勘察方案与规范要求相去甚远。例如，南京某住宅小区新建工程设计方案附有地下车库，基坑开挖较深，勘察前期未明确此条件造成勘探孔布置不合理、孔深不够、岩土试验内容缺失渗透系数和固结快剪等重要指标，最终导致补勘。
　　2.2勘察单位不重视勘察过程中与设计单位的有效沟通
　　勘察过程随时有可能出现地层异常变化，此时原定的勘察方案需要调整，勘察技术人员如不及时告知与设计单位，不及时沟通商讨解决方案，调整勘探孔布置、深度、测试手段等，虽然有设计单位交付的勘察技术要求等文件可查，自身免除责任，但对于工程是不利的，将导致最终的勘察成果无法完全满足设计需要。例如，镇江新区化工园某外资企业新建厂房进行详勘，勘察单位发现总体为阶地黄土的地层在局部地段分布有切割较深的坳沟。但勘察人员未及时与设计单位沟通此事，未加密勘探孔，仍按原勘察方案进行，给桩基设计和施工带来了一些麻烦。
　　2.3勘察手段相对单一，技术装备落后
　　在岩土工程勘察的过程中，手段单一、技术装备落后是面临的一个重要问题。首先，目前大部分勘察单位的勘察手段还是以沿用了几十年的钻探取样为主，辅以静力触探和动力触探，手段比较单一。声波探测、孔隙水压力测试、扁铲侧胀等先进技术很少在工程中使用，室内操作还是最常用的手法；其次，即便是常规的钻探、静探手段，在处理一些特殊地层和特殊要求时，仍显得力不从心。例如，①厚度较大的杂填土和碎石、卵石层，钻探过程中极易孔壁坍塌。目前仍没有一个有效的、能普遍使用钻探技术手段去对付这样的地层；②深层砂土取样困难，目前使用的取砂器效果也不如人意，常出现取砂器取不满情况，常常前半截的环刀仅取到少量砂样而后半段是空的，不能满足室内土工试验的要求。
　　随着科学技术的不断进步，我国当前的岩土测试技术都已经不能适应时代的发展，勘察设备逐渐陈旧，严重影响了岩土勘察的可靠性和准确度。发展新的勘察技术手段已经是一个迫在眉睫的问题了。
　　2.4勘测数据不准确
　　野外钻探记录纸、原位测试数据（如静探、标贯、圆锥动探等）是编写勘察报告的基础依据，其真实性、准确性将对勘察结论有决定性的影响。而目前勘察行业内此方面普遍存在较多问题，简单举例：①勘察人员为了加快施工进度，钻探取样违反操作规程，垂直度偏差，孔深误差；随意挪动孔位，拟建建筑物重要位置缺失勘探孔；钻进回次进尺过大，往往3m甚至更长进尺才提一次钻，地层划分不准确，漏掉特殊地层，如砂层透镜体、软弱夹层等，不能正确查明场地岩土地质条件。②静力触探的静探头、数据采集仪长期未进行标定，锥尖和侧壁阻力测量和记录失真，数据与钻探结果不匹配。③标贯、动探等测试操作不规范，标贯器刃口磨损，测试时清底不干净，标贯锤工况不良，导致锤击数失真。
　　2.5测试位置无针对性
　　勘察场地的地层往往是不连续分布的，厚度、埋深变化无差异较大，即便是地层相对平缓的长江漫滩相地层中也会不规律的夹有粉细砂团块和软弱夹层等。不少勘察单位在过程中机械的规定取样和测试位置和间距，比如从上到下2米取一个岩土样，1.5米进行一次标贯测试，生搬硬套，不考虑实际地层的揭露情况，往往结果是相对稳定的地层岩土样采取了一大堆，而一些特殊地层如透镜体、软弱夹层没有或很少进行取样测试。勘察报告中反映不出这些地层变化，会造成巨大的工程隐患，尤其是桩基础施工中，会导致截桩和接桩问题。
　　2.6原状岩土试样的采取、保存及运输不可靠
　　原状土试样在采取时，不少操作人员往往直接从岩芯管中切取，未使用取土器严格按照操作规程进行，土样扰动较大；保存时不注意蜡封防晒，导致试样干裂；运输过程中不注意防震，试样受震动产生扰动；土样取出后不及时进行岩土试验，失水干燥，受冻开裂，完全失去试验意义。种种这些因素导致送到土工实验室的试样无法保证原状无扰动性，得出的试验数据自然失真。
　　2.7忽视地区经验
　　我国幅员辽阔，各地区地形地貌、地质条件、岩土复杂程度、岩土特殊性各不相同。一份完善的勘察报告除了要满足国标规范、行业规范，还应当基于当地的勘察经验进行。主要表现为：①勘察方案和勘察技术手段应针对当地地层制定和选取。比如重庆地区普遍有大面积砂石回填土，下伏基岩埋藏变化较大；成都平原地区地表下10~20米深度开始分布有较厚的密实状碎石卵石；而江浙沪一带为长江下游冲积平原，软土深厚，砂土淤泥质土地层交互现象较为普遍。这是就要针对不同地区地层特点，理清思路，准备相应适用的勘探设备和手段。②地基承载力、压缩模量等的计算和建议也要参照各地区勘察经验，否则不但失准还会闹出笑话。比如南京地区的长江二级阶地的下蜀土承载力一般在170~240kPa之间，次生下蜀土一般在120~170kPa之间。而根据《建筑地基基础设计规范》由抗剪强度指标理论计算得出的承载力值往往很大，不了解地区经验的话，就对承载力的建议值造成很大误导和困扰。③地基基础方案建议也要因地制宜，便捷合理。比如江苏苏南地区皆为长江冲积平原，软土地基的处理常规方案通常采用水泥土搅拌桩或者粉喷桩，如在勘察报告中建议为碎石桩处理，施工队伍在当地哪里去找碎石？还要到很远的地方去拖运过来，费时费力，代价太大，显然是不切实际的，贻笑大方。
　　2.8勘察软件适用性不强，效率不高
　　目前各省因为地质条件的不同和当地政府、建委以及勘察行业协会对勘察报告的要求不同，勘察报告中所需要的文件内容以及各种图件的格式、绘图方法等均是各有特点。不少勘察单位使用的勘察计算和绘图软件大多仅是本地区自行开发和常用的，在本地区使用自然习以为常。但是碰到在外省外市承接的勘察项目时，特别是地质条件和本地区差异较大的省份，自己常用的勘察软件就显得力不从心了，弊端频现。比如江浙沪地区大多以漫滩相软土地层为主，勘察工作主要的研究对象是砂类土和粘性土地层，其适用的勘察软件功能是处理砂土粘性土的各指标计算及绘制相应图表。而该地区勘察单位如到了贵州、重庆地区承接业务，其勘察工作的研究对象就变成了截然不同的岩石、岩溶地层，涉及到的岩土参数和计算指标完全是两回事。特别是重庆地区，其当地建委对勘察报告格式的要求较为特殊，一般外地勘察单位一时难以适应。此时，勘察软件的适用性和可编译性就显得尤为重要，特别是现在建设单位普遍紧缩勘察工期的大环境下，勘察资料整理的速度真正体现了时间就是金钱的涵义。比如南京地区常用的华宁勘察软件系列，对重庆地区勘察报告图件图示要求中规定的剖面图、柱状图的地层线线型、岩芯采取率、地层代号等等一系列绘图要求，均是无从下手；而且华宁勘察软件不能进行编译、修改，无法人工的添加新的自编线型、图例、布局等。只能是软件成图后手工在CAD中逐一修改补充，这样一来，自动化程度和资料整理效率大大降低，严重拖了资料整理进度的后腿，使得该勘察单位的技术竞争力陡降。
　　
　　2.9勘察报告缺乏针对性和创新精神
　　如前所述，各地区地质条件不同，各个工程项目的特点也是不同，勘察报告的编写尤其是勘察结论和建议要因地制宜，对症下药，突出针对性。但现实情况是，很多勘察报告往往不问具体工程条件，不具体研究分析，又缺乏必要的理论基础知识和逻辑思维能力，比较多的是一般化、老一套，沿用各单位自己的一贯的编写套路，变成了写“八股文”，千篇一律，重点不突出，设计施工真正需要的内容不全或一笔带过，而泛泛而谈的内容却洋洋洒洒。近年来，勘察报告有越写越长的趋势，实际上其中很多内容是重复或者不需要的。这其中，很多与各单位的技术质量管理部门或技术质量主管领导的工作不到位或者思路不开拓、不重视是大有关系的。
　　二、完善岩土工程勘察的措施
　　完善岩土工程勘察的措施方方面面很多，本文就以下主要重点做概括叙述，希望起到抛砖引玉的效果。
　　1.提升勘察工作的重要性
　　政府部门在这个环节显得尤为重要。应通过宣传、呼吁以及一些有效政策措施等手段，保证勘察工作在整个建设项目中的重要地位，监督和规范建设单位的行为，对岩土勘察市场进行整顿，强化对建设单位的法定程序监督，依法对建设项目审批过程中的不合法现象进行严格的惩罚，避免弄虚作假行为，杜绝先设计、施工后补勘，将勘察工作仅当作是审批手续之一的敷衍行为。同时也应该积极完善建设单位的市场信用机制，对于恶意拖欠工程款、恶意压价和不执行强制标准的行为依法惩处。
　　2.健全规范的勘察市场
　　通过完善勘察市场制度建设，使勘察招标制度更加健全和完善。对达到一定规模的勘察项目进行公开招标。在招标的过程中，不鼓励一味的低价中标，而是注重投标单位的实力，投标方案的完善程度、性价比和可行性；同时，要注意防止恶意压价的行为，可以根据各地区各省市的实际情况，规定有效标书的最低的投标价格不低于现行勘察收费标准的某一个百分比，否则为废标；再就是防止建设单位与勘察单位的不法行为，严查现阶段经常出现的“阴阳合同”、“假合同”等现象。各地政府和建设主管部门一定要加大勘察市场的管理力度和规范度，对不规范和不法行为进行严肃的处理。
　　3.建立完善勘察见证监督制度
　　勘察见证监督，应该从勘察工作的初始阶段就介入，渗透到勘察工作的每一个关键环节，从源头抓起，保证勘察方案编制合理、野外勘测数据的真实可靠、室内岩土试验严格规范严格操作，一直到勘察报告的提交完成以及后期的施工验槽，全程监控，并拍照及保留监督记录作为可追溯责任材料保存，确保勘察工作的真实性、有效性，勘察报告的合理性。既保护了建设单位的利益，也是对勘察单位的一种保护，是一种公证，避免后期工程发生异常情况时的责任纠纷。
　　
　　4.不断引入新的勘察设计理念和先进的勘测技术手段
　　首先勘察工作的整体理念要充分展现出发展性和创新性，进行高技术水平的基础设计；第二，从业人员要熟练掌握基础设计技术标准和相关技术指标的能力；第三，地质勘察工作应加强应用的深度，充分应用专业软件对地质资料进行科学分析和相关处理。
　　先进的勘测技术手段的不断引进才能推动勘察成果质量和准确性的提升，声波探测、静探头孔隙水压力测试、扁铲侧胀、旁压等先进技术的应用不单要勘察单位自身的努力，也需要政府主管部门和行业协会的大力支持，创造一个良好的理论与实践结合及经验积累的环境。
　　5.勘察单位加强自身的质量管理
　　质量管理涉及的细节方面很多，包括了人员素质、技术力量、施工控制、部门协调、环节监控等诸多方面。各个勘察单位应该健全勘察质量管理体系，加强从业人员的专业技术，加强对专业人员的培训，确保记录的准确性和真实性；加强对本单位自身的勘察质量的监管，完善长效的管理机制，把集中整治与规范管理相结合，健全和完善各项规章制度，同时积极配合政府及行业主管部门的整顿和长效规范管理相结合，依法保障勘察市场的有效运行，标本兼治。
　　这其中有很多工作需要去做，总体而言主要体现在以下几个重要方面：
　　①确定勘察依据，编写合理的勘察方案。
　　编制方案是每个建筑工程勘察项目必须进行的工作，应综合考虑场地工程地质、水文地质条件和项目情况，不仅要详细阐述对场地地质条件的认知程度、项目概况、本次工程地质勘察的目的、方法、工作范围、技术要求，还要对勘察工作参与的人员、投入的设备及质量保证措施有明确的说明。
　　编写合理的勘察方案之前，就要充分“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度和地基允许变形等资料”，并充分与甲方及设计单位沟通，了解建设用途，明确设计理念和思路，补充涉及联络文件中缺少的重要部分，以此编制出针对性强，经济合理，考虑周全的勘察方案，并会同审核审定人共同讨论，提出完善意见并修改通过后方予实施。
　　②合理选择勘察测试手段和方法。
　　不同的勘探方法具有不同的优缺点和适宜性，对勘探装备、勘探手段、取样方法的适宜性和合理性要充分了解。比如在沿海地区的湖沼相和海相冲沉积平原中多分布有淤泥、淤泥质软土、填土，地下水位埋藏较浅，静力触探在这种场地条件下应用效果较好，既能帮助准确分层，又能客观准确地反映地基土的强度性质;而在一些山区地区或冲洪积地层中，由于普遍有大面积回填土或地层分布有密实状碎石卵石，静探就无法进行测试，应考虑采用重型甚至超重型圆锥动力触探进行测试。标准贯人试验适用于砂土、粉土和一般粘性土，而不适用于碎石土，淤泥、淤泥质软土中也要酌情使用，因为软土的灵敏度高，钻孔时存在扰动影响，同时标贯击数的精确度对评判地基土的强度性质影响也较大。所以勘察施工中，应当针对地基土的性质，用适宜的测试手段和方法对其进行勘探，以确保勘察结果的准确性。
　　③合理整理与编录资料。
　　勘察资料的整理应有现场技术人员的参加，这样不容易造成现场测试人员与报告编写人员两者之间的脱节。对原始编录资料、室内试验结果及现场测试、现场照片等逐一比对，出现异常和矛盾时应认真查明原因，确保资料准确无误。按勘察技术要求，依据各类规范和当地的标准格式做好各类资料的整理工作，资料整理成果除整理者自检外，尚应有他人再进行校对检查，做到无一纰漏，尔后根据整理出的成果资料，写出勘察报告。
　　④对野外及室内测试分析所收集的分散、零乱的原始资料必须经过理论和实践经验进行总结分析，以便于设计人员结合场地特征有针对性地进行设计。明确统计概念与理论，在岩土参数的统计与分析中，对异常值加以分析剔除后再参与统计分析，避免分析误差过大，标准差、变异系数过大，避免得出不合理、不正确的结论。理解岩土参数的取值，对于工程特性指标(例如标准贯入锤击数、原位测试所得土的强度指标和室内测试土的强度指标等)必须提供标准值、基本值或特征值，土的一般性物理指标统计其平均值、最大值和最小值就可满足要求。
　　⑤勘察过程中要加强现场的施工组织管理和协调，对测量定点、人员设备调遣、施工进度安排，室内试验室操作进度、现场原始测试资料整理等各个环节进行协调，使之衔接紧密，配合合理。
　　同时要注意保证原状岩土试样的保存及运输质量，不在后期人为造成测试数据的误差。
　　⑥勘察报告的编写要具有针对性和创新精神。
　　勘察报告不能死搬硬套、一成不变，不能变成“八股文”、“格式公文”，应注意重点突出，应具有很强的针对性。各勘察单位的技术质量管理部门或技术质量主管领导应对此尤其重视，同时这也是一个勘察单位技术力量强弱的最直接的体现。
　　同时勘察报告中应特别重视场地的地下水作用评价、地基承载力评价和地基基础方案的选择和对比以及地基变形的预测。地下水作用评价和地基变形预测近年来越来越重视，尤其是深基坑开挖、高层建筑和大规模的建筑场地。地下水抗浮水位、承压水头对深基坑开挖和深基础设计至关重要；地基承载力和地基变形是相辅相成的，与地基基础的选择一起应综合考虑、综合评价，才能取得理想的效果。
　　⑦要注重勘察软件及计算机应用的高效、快捷、准确，提高软件的适用性和可编译性，使之更好的为勘察工作高效服务，成为勘察技术人员的得力助手而不是拖后腿。
　　
　　岩土工程勘察在工程建设过程中具有十分重要的地位。我们要遵守先勘察后设计的原则，尊重岩土工程勘察工作，重视岩土工程勘察成果的质量，依据岩土工程勘察成果进行设计和施工。
　　岩土工程勘察所接触的对象和需解决的问题范围较大，涉及的内容多且十分复杂，是工程规划、设计、建设的前提和基础性工作，勘察成果的准确性对工程的基础形式、结构方案有着重要的影响，
　　岩土工程勘察行业环境的改善、机制的健全、质量的提高非一朝一夕能完成的，是一件需要长期努力的事，愿我国的政府主管部门、勘察行业有关单位、广大勘察从业人员能够共同努力，积极探索，不断反思，将我国的岩土工程勘察事业推向更高的顶峰！
　　
　　参考文献
　　［1］《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版）
　　［2］《工程地质手册》(第四版)
　　［3］陈强.解析岩土工程勘察重要性与方法.中国新技术新产品，2010年第二期