福州地铁岩土工程勘察监理的有关问题探讨

福州地铁岩土工程勘察监理的有关问题探讨 ?总 第 期 ,:: ,:,,:: ,,,,,,,,,,,,,,,,,, , ,:,,,,,,,,:, 福州地铁岩土工程勘察监理的有关问题探讨 陈 晓 航 ,,福建工大工程咨询监理有限公司 福 建 福 州 ,,:::: ,、，、，摘 要 根据地铁施工 福州地质条件和勘察工作的特点等 分析了地铁工程勘察监理的工作重点 技术要求以及质量控制要点 以 ，。期更好地发挥勘察监理的作用 提高勘察的水平和质量 ,,,关 键 词 福 州 地 铁 岩 土 工 程 勘 察 监 理 , ,,,,,中 图 分 类 号 ,,:,,,, 文 献 标 识 码 , 文 章 编 号 ,::,),,,,,:,,:,)::::):, ,,,,,,,,:,:,,,,,,,,,:,:,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,:,,,,,:,,,,,: ,,, ,,,: ,,,:,,,, ,，，, ,,,,,,,,,,:,,,,,,,, ,,,,,,,,:,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,:,:,,,,:,,,::::,,,,,,,, ,，，，,,,,:,:,,,,,:,,,,,:,:,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,, ,:,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,:,:,,,,,:,:,,,,,,,,:, ,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,:,,,,,,,:,,,:,:,,,,,,,,,:,:,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,:,,,:,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,, ,,,:,,,,,,,:,,,,,:,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,, , ,,,,,,,,,,,,,,,,,:,), ,,,,,,,,,和 信 息 管 理 施 工 组 织 协 调 现 场 监 理 工 作 实 验 ,,,引 言 室 ，，随着城市社会经 济 的 发 展 交通需求迅速增加 福 州 市 区 监 理 ,,,勘察成果验收等 。 但地铁勘察又具有其特殊性 ，因 此 :，、，交 通 压 力 巨 大 拥堵现象从主干道 高 峰 时 段 拥 堵 逐 步 向 一 般 ，在勘察监理过程中监理人员应重点把握以下技术要点 以 保 证 。路 段 、常 态 拥 堵 发 展 ，而 中 心 城 区 人 口 年 预 计 将 约 达 勘 察 质 量 ,:,: ,,,，,,, 不同施工方法勘察侧重点的把握 ,,, :，，，不同的施工方法对地铁勘察提出的要求不同 其 侧 重 点 也 万 单纯依靠地面交通 将无法适应百姓的出行需求 因 此 福 州 ，，轨道交通的建设是缓解 城市交通拥堵和引导城市发展的必然 不 同 勘察者要根据具 体的情况采取不同的措施和 满 足 选 择 。 福 州 市轨道交通规划线网远景 ,年 ,由 条 线 组 ，地铁结构和工法需要 这对监理把握勘察质量也提出了更 ,:,: : 成 ，总 体 结 构 为 有 环 放 射 式 。 线 网 全 长 ，设 置 条 “”，,高 的 要 求 现场监理可从以下几个方面着手 ,,,,,,,: 轨道交通过闽江通道和 条过乌龙江通道 。 近期建设线路总 , ,,明挖法和盖挖法 ,其施工特点类似于深基坑开挖 ，因 此 ,，,，,长 包 括 号 线 象 峰 站 东 部 新 城 站 约 号 ,,,:,,, : ,,,,,,, 在 勘 察 时 ，应重点查明开挖深度 倍的岩土分层及厚度 ，由,), ，。线 沙 堤 站 下 院 站 约 : ,,,,,,于福州市区表层土层多 分布有较大深度的软土和富含地下水 、，由于地铁建设投 资 巨 大 建设标准要求高 又 加 上 福 州 地 、，，的 砂 卵 石 层 这些土层对基坑开挖的影响很大 勘 察 时 还 应 适 ，铁建设的经验缺乏和工程地质条件的复杂性 地铁勘察比一般 ,，当扩大深度和范围 福 州地区的地下水埋深都较浅 且 水 量 也 ，,较 大 在基坑开挖过程中 一般都需要对地下水进行控制 降 水 ，、、岩土工程勘察要复杂得多 兼 有 铁 路 隧 道 城 市 高 层 建 筑 深 基 ,，，或 隔 渗 如果已有资料不能满足要求时 应建议进行专门的水 ,,，坑 等 多 种 建 构 筑物勘察的特点 相应的勘察场地施工条件也 ,，，文 地 质 勘 察 采用此方法施工时 对周边的环境影响较大 且 地 ，。 ，更 加 复 杂 现 场 施 工 难 度 大 因 此 地铁建设项目中开展 岩 土 ，，铁又多通过市区 建 筑 密集并对变形敏感 因此在勘察时应对 ，工程勘察监理工作是势在必行的 勘察监理工作对勘察质量的 ，、 环境状况进行详细调查 查明邻近建筑物和地下设施的现状 ，结构特点以及对开挖变形的承受能力 必要时采用有效方法进 、、提 高 维 护 业 主 利 益 规 范行业竞争市场均能起到积极有效的 。行地下管线探测 ，、作 用 但因勘察监理工 作开展的时间短 勘察行业还缺少专业 ,,盾 构 法 ,此 方 法在松软均质的地层中修建隧道具有技 ,，。的监理规程规范 影响了勘察监理工作的实施效果 ，术 和 经 济 方 面 的 优 越 性 但对断面尺寸多变的区段适应能力 福 州 地 铁 勘 察 监 理 的 技 术 重 点 , 。 、、差 因此勘察时需 查 明 地 层 构 造 层序以及地层中洞穴 透 镜 地铁勘察监理和普 通的岩土工程勘察监理一般具有相同 ,、、 体和障碍物分布 对于灵敏度高的软土 透水性强的松散砂层 的 工 作 方 法 ,,,准 备 工 作 ,,,质量和进度控制 ,,,合 同 管 理,,, 、、、 含有承压水的砂土层 含漂石或卵石地层 高塑性的粘性土层 掌子面软硬不均地层及 硬岩地层等对盾构机具选择和施工有 ,，，，,,男 工 程 师 福建省注册监理 作 者 简 介 陈 晓 航 ,,:,) 重大影响的地层 ，应 重 点 勘 察 ,同时要查明硬岩的节理发育情 。工 程 师 ,收 稿 日 期 ,:,,):,),: ?? ? 福州地铁岩土工程勘察监理的有关问题探讨 陈 晓 航 ,:,,年 :, 期 总 第 ,:: 期 :, ，、、，、况 和岩体基本质量分级 提供力学计算和盾构机 刀 具 选 型 所 基 加 固 困 难 带 引起工程事故的土层 易造成基坑涌水涌砂 地 、，。需 的 岩 土 物 理 力 学 参 数 进行土石可挖性分级并提供工程地 压作业气密性差等工程危害 ,、、， 渗 腐 估 质纵横断面此外还要查明地下水位透系数蚀性算,, 花 岗岩残积层,，掌 子 面 涌 水 量 并以此作为衡量隧道失稳后破坏后果的一个参 ，福州地区基底多为花岗岩 由于花岗岩原状土的地基承载 ,。考 指 标 需要查清在盾构施工段是否含有有害气体 ，，，力 较 高 因此可作为较好的工民建基础 但 开 挖 暴 露 后 遇 水 软 ，、，化 崩 解 塌 落 类似于流动的富 水 砂 各种力学性能急剧下降,,矿 山 法 ,此方法对于岩质隧道 ，勘察最首要的任务 是 进 ,，。 层 而这一点经常被忽视以致引起工程事故 花岗岩残积层遇 ，行准确的隧道围岩分级 进行土石可挖性分级并提供工程地质 ，，水 软化后可能会导致 高水压下基底管涌 围 护 结 构 变 形 盾 构 ，、、纵 横 断 面 对可能滑坡的活动性围岩 构 造 破 碎 带 含 水 松 散 围 。土仓易结泥饼等工程危害 、、、、、、岩 膨 胀 性 围 岩 岩 溶 可能产生岩爆的围岩 有 地 热 温 泉 有 ,, 花岗岩球状风化体,，， 害气体的围岩要重点 查 明 同时还应着重查明水文地质条件 “”， ，球状风化是花岗岩发育区常见的地 质 现 象 俗 称 孤 石 、、孤石对地铁施工 环 境 保 护 工期和投资控制均有重大不利影 ，, 算隧道单位长度的 涌 水 对 于 土 质 隧 估量道勘察时应查明表。，，、响 对 盾 构 工 程 如遇见未知孤石 可能会产生掘进困难 盾 构 、，、层 填 土 的 组 成 性 质 及 厚 度 隧道通过土层的性状 密 实 度 及 自 、、机姿态难以控制 刀 盘 压 力 较 难 控 制 产生较大震动影响地面 ，，、稳 性 各含水层的分布 补给及对成洞的影响 产生流砂及隆起 建筑安全等工程危害 。 但地铁工程区间 详勘钻孔间距多在 ,: ，，、的 可 能 性 地下管线的分布及现状 隧道附近的建筑物 构 筑 物 ，，之 间 孤石尺寸较钻孔间距而言要小得多 通 过 详 勘 钻 :,:, 、。的 基 础 形 式 埋 深 等 。 ，探所揭露到的孤石十分有限 因 此 在花岗岩发育区应多方收 ，、集 资 料 分析已有钻探 资 料 必要时决定加密钻孔或配合物探 ,,,对地质风险源进行重点控制 ,,, 。，等其他勘探手段提高揭露孤石的机率 降 低 工 程 风 险 ，福州盆地基底由花岗岩类和火山岩类岩石组成 上 面 覆 盖 ,,复 合 地 层 ,， 厚度不等的松散沉积层 着按其组成大致被分为三,::::, 福州地区常有上述 两种或两种以上地层组合而成的复合 ，，,大 层 从 上 到 下 它 们 分 别 是 上部为海相淤积层和近代河流堆 ，，地 层 常见的地质断面 是前后左右不均质 上软下硬或上硬下 “”，， 除表层有厚度不大的 壳 中 细 砂 层 主 要 是 积层硬层或外厚 。，软 由于这些地层的工程地质和水文地质等特征相差悬殊 对 ，,度 约 的淤泥和淤泥质土 工 程 性 能 很 差 中 部 为 河 流 ,:,:, ， 各种工法的选择及其施工参数影响较大可能会引发工程危害冲 积 层 ，由 粘 性 土 、砂类土和局部淤泥质土组成 ，厚 度 约 为 ,: ，。叠 加 因此更要引起高度重视 ，，、工 程 性 能 多 属 中 等 但 其 分 布 组 成 均 为 较 大 的 变 :,:, , ，、化 下 部为冲洪积地层或 古 河 道 沉 积 层 主 要 由 砂 类 土 砂 砾 ,,，卵 石类土和粘性土 或 砾 碎 卵 层 组 厚 度 约 为 碎混石成,::, ,。 ， 一般工程性能良好 最底部为基岩或残积土层福州典型:, ,图 ,所 剖面图见示。地 质 , 现场监理质量控制要点 , ，现场监理工作直接影响勘察第一手资料的准确性 是 保 证 ,，勘察质量至关重要的 一般行使以下职责 环节检 查 单 孔 技 ? ,,术纲要及技术交底情况 检查安全交底及责任到位情况 ?? , 检查取样的实施到位情况和实际检查钻机的施工安全情况 ? ,,、 数量检查原位测试的实施情况检查野外记录的准确性 ?? ,、、正 确 性 及 时 性 检查岩土名称标识 对钻孔岩芯的拍照和记 ? ,、。 录 情 况 检查钻孔验收前钻场钻具的清理 回填封孔工作等 ? ， 还应对一些细节问 现场监理除了要严格执行上述工作职责外 。、题 引 起 重 视 以下列举几项常被忽视 但却直接影响勘察质量 。的环节供监理人员参考 对岩土层分层界面的准确控制 ,,, 一般的岩土工程勘 察要求钻进深度和岩土分层深度的量 福州典型地质剖面示意图 图 , 测 精 度 不 应 低 于 ，而地铁勘察要求的允许误差仅为 ?,,, ，，从以上描述可知 福 州地区地质风险源较多 要 求 勘 察 人 ，，要求的精度更高 。 对 涉 及 地 铁 施 工 的重要性和关键性 ， 和现场监理人员提 高 警 在勘察时认真负责 以 期 获 得 员惕详?,,,。 ,实准确的第一手资料 主要地质风险源有以下几种 ，，分层界线必须准确 如 软 土 层 对需要开挖基坑的车站站点的 ,, 富 水 软 土 层,,，分布和厚度是关注点 对隧道区间来说 土岩分层界线对开挖 ，福州地区的软土层天然含水量高 淤泥的天然含水量多为 ,施工的制定非常重要 而填石层则不论对于何种施工工法 ，，含 水 量 多 为 比 淤泥质土的天然 孔 隙 ,:, :,:, ,,, :,:, 。 ， 但在实际操作中 主 都是一个需要慎重对待的难题观或非主。 、、及 压 缩 大 承 载 力 低 抗 剪 强 度 低 淤泥的触变性和软弱 性 易 ，， 如 的 不 严 格 操 观的因素钻机工人作或者由于地质编录人员、，造成围护结构突泥 基 底 底 涌盾构和矿山法隧道施工易造成 。上覆的摩擦桩沉陷等工程危害 。对岩芯分层理解的差异等都会导致测量的误差较大 , ,、水 砂 层 卵 石 层富 ,为准确确定地层 界 ，首要工作是勤于测量 ，在 每 个 的线回， 福州地区分布有易液化的粉细砂层有水位受闽江或乌龙,次钻探提钻时均应准确测量钻杆长度 其次是关注钻探中的异 ，、，常 如钻进速度突变 钻 机 跳 动 等 遇异常情况均应测量钻进深 。 度现场监管人员的工作重点是加强钻机施工人员的质量意 、，江 影响的透水粗砂层 和分选极差的砾 卵 石 层 等 这 些 都 是 易 ?? ? 福州地铁岩土工程勘察监理的有关问题探讨 陈 晓 航 ,:,,年 :, 期 总 第 ,:: 期 :, ，，，，，识 及时记录施工 进 尺 且现场检查时可随机复测钻机进尺 上 完全不扰动的真正 原状土样是无法取得的 因 为 在 取 样 过 程中土的应力状态变化 ，以及由此引起的卸荷回弹是不可避免当发现与钻工所报进尺相差较大 特别是重要分层存在较大误 ，的 但其余的因素可以通过适当的取样器和操作方法来克服或 。，，差 时 则应重新开孔钻探 绝不能心存侥幸 ， ，，、减 轻 因此规范有严格规定 应根据采样目的 采 样 等 级 要 求 对原位测试的严格把关 ,,, 。，采 用相应的取土工具和方法 而 实 际 钻 探 施 工 中 钻 机 一 般 仅 ，原 位 测 试 所 测定的岩土体尺寸大 试 样 不 脱 离 其 生 长 环 ，，配置厚壁取土器 甚 至 有的钻工不用取土器取样 而 是 直 接 用 ，。 ，境 能反映宏观结构对岩土性质的影响 具有重要的工程意义 ，。样盒包取岩芯作为土样 土样质量远远达不到规范要求 ，，在地铁工程勘察中 原 位测试方法很多 比如常见的标准贯入，，，另 外 采取的土样应妥善密封 防 止 湿 度 变 化 严 防 暴 晒 或 、、试 验 动 力 触 探 试 验 为 获得水平基床系数而实施的旁压试验 ,，,冰 冻 在运输过程中应避免振动 保存时间不宜超过三周 对 易 ，或 扁 铲 侧 胀 试 验 等 这些试验提供的数据将直接作为设计依 。 于振动液化和水分 离 析的土样宜就近进行试验 而 现 存 的 问 ，、，。据 对 后 续 设 计 施工工作有重大影响 其重要性不言而喻 ，题就是土样取得后在钻工工棚内放置多日而未送样 土 样 几 乎 ，但不可否认目前的钻探市场工作人员素质参差不齐 存 在 ,,干 枯 大量土样堆积在 一起导致受压变形 送样过程中未加保 、。 ，许多不符合规范 甚 至是造假的行为 因 此 这 项 工 作 应 在 现 。 ，，护 在车内随意滚动 扰 动 极 大 这些问题均需要在现场 工 作 ，，，场 加 强 监 管 严格按照工作大纲实施 不合要求的立即整改 如 ，，，中 加 以 监 管 只 有 试 样 可 靠 试验数据才有意义 工 程 的 质 量 安 ，发现有造假的则应将工作量坚决予以报废 否则得出的数据偏 。全 才 有 保 障 。 ，，离 真 实 可 能 会 带 来 不 良 后 果 以标贯试验为例 标 贯 试 验 是 ，，钻 探施工中造假的重 灾 区 由于通常钻工按进尺计算报酬 都 ，、、、希 望 能 快 打 多 进 尺 而标贯试验则要求工人起钻 清 孔 试 验 ，，，等 不仅占用较多施工时间且无报酬 因 此 个别钻工会编造假 、的 标 贯 数 据 并在标贯器中装入钻探岩芯伪造标贯岩芯应付检 结 语 , 。 ，查 虽然经验丰富的工程师可以分辨出标贯岩芯的真伪 但 此 ，福州地铁建设处于起步阶段 建设经验缺乏且地质风险较 ，工 作 应 从 源 头 开 始 控 制 要求勘察技术员和现场监理严格监 ，。 大 勘察过程中要求监理人员既要熟 勘察监理是十分必要的，，，管 杜 绝 造 假 对发现的造假行为进行严肃处理 以 保 证 取 得 真 ，。实 的 数 据 否则便失去了原位测试的意义 ，悉地质勘察的一般技术要求 又要了解地铁工程设计与施工中 ，的特殊岩土工程问题 需要扎实的理论基础和丰富的勘察技术 。 ，经 验 因此勘察监理能把握不同施工方法下勘察的侧重点 能 ，重点控制地质风险源 能对勘察时容易引起质量下滑的环节进 ，行把关都是保证质量的重要手段 准确详实的工程地质勘察成 ,,,、、对 试 样 采 取 保 管 运输过程的监管 ,,, 、、果 对后续的 选 择 造 价 控 制 施工质量和安全保证都 ， 、岩土工程师一般 很 重 视 岩 土 物 理 力学性质指标 的 获 取 。 ，起着很大的作用 希望本文能为实际工程提供帮助 充 分 发 挥 ， 但对岩土试样的代表性问 致力于各种试验理论和方法的研究。监理在地铁建设的作用 ，，题 即试验成果是否确 切表征实际岩土体性状的问题 则 重 视 参 考 文 献 。 、、不 够 而 试 样 的 采 取 保管运输等是否得当却是影响室内试验 ,,，、,,地 下 铁 道 轻轨交通岩土工程勘察规范 ,,,,:,::),,,,,, ，，“”。 数据真实性的基础基础不可靠得出的数据岂非谬以千里,,,,张 雪 雷 地铁岩土工程勘探过程中的几个关键 问 题 长 沙 铁 道 ,,:,为定量评价岩土工 程问题而提供室内试验的样品包括岩 ，,,,学 院 学 报 ,:,:,,,,,),,:, 、，。 样 土 样 和 水 样 需 要 特别注意的是采取土样的工作 土 样 易 ,,，,,简 文 斌 李 润 福 州轨道交通建设中的岩土工程问题 工 程 地 ,,:,，、、受 扰 动 土样扰动表现在原位应力状态 含 水 率 结 构 和 组 成 成 ，,,,质 学 报 ,:,:,,:,,):,,, ，。 分 等 方 面 产 生 变 化 使之不能确切表征实际的岩土体 实 际 ,,,,,,岩土工程勘察规范 版 ,,,,::,,),::,,,::,,, ,,。 ，，，上 接 第 页 自 我 保 护 能 力 此 外 反复深入地对建筑 施 工 应 随着机械技术的变 革 而 更 新 所 以 在管理方面必须开展有 ,, ，针对性的建筑机械设备 的安全管理方法和安全操作技术的探 的机械操作人员和现场人员进行安全生产教育和思想教育 养 。 ，，、、成工作认真仔细的工作作风 克 服 冒 险 蛮 干 急 于 求 成 不 讲 究 索 和 研 究 在维修方面应改变过去只注重机械功能的修理 而 ，，,方式方法的错误思想 是搞好安全生产的一项重要工作 也 是 不 考 虑 机 械 安 全性能恢复的恶习 在对机械操作人员的培训 。、，避免机械伤害的一项重要措施 中 应把新旧技术的不 同 要 求 条件和训练的方式等进行仔细 ，,地 辨 别 和 对 比 使 作 业 人员领悟操作的精髓所在 操 作 人 员 应 ，做 好 防 范 措 施 发期的 机 械伤害降到最低 使多, ，，针 对 每 种 机 械 认 真 领 会 要 点 把学到的理论知识融入到实际 、、建筑机械安全事 故 多发往往因人员多 任 务 量 大 工 期 紧 ，。，的 操 作 中 达到理论与实践的有机结合 绝 不 违 章 。 ，所 致 在事故高发的前期进行针对性的建筑机械安全检查 并 ，，机械伤害固然可怕 但只要做足了预防这门管理 文 章 机 、，从 思 想 上 防 护 设 施 上 和安全管理上早作准备 这 样 可 以 遏 制 。械伤害的频次就能大大降低 。 ，、事 故 苗 头 保 证 安 全 生 产 企 业 领 导 项目管理人员还应 与 机 参 考 文 献 、，、械操作人员多接触 多 交 流 情 绪 及 随时掌握他们的心理状况,,,,，曹 英 波 建筑施工安全事故统计分析 工 会 博 览 理 论 研 究 ,,:,,,:,: ，。体力方面的情况 发现问题及时处理 ,, ,,，,,,,，,,提 高 整 体 素 质 积 极 探 索 安 全 管 理 的 方 向 , 段 联 保 施工机械伤害事故的起因及有效防范 建 筑 ,,:,,:,,,,, 随着科学技术的 发 展 ，机械设备更换相当迅速 ，操 作 技 术