孫慶峰
摘 要:隨著土地資源日益緊張,海洋開發(fā)已蓬勃開展,但在海上進行工程勘察風險較大,投入多,技術含量高,要求嚴,質量安全問題極為重要。本文通過海洋紅港區(qū)的海上工程地質勘查施工進行總結分析,淺析近海工程地質勘查特點及地質勘查工程的海上施工方法。
關鍵詞:近海地質;工程勘察;鉆進施工
今年來,隨著國家、省部委對港口建設的高度重視,港口建設空前發(fā)展,碼頭、船廠、航道、防波堤等涉海項目不斷增加,為巖土工程地質勘查提供了新的發(fā)展機遇,同時也對施工提出了高的要求。以近些年在海上施工的多項海上工程勘察的情況,現(xiàn)就其施工特點、施工管理、施工工藝談一些認識。
一、近海工程勘察施工特點
(1)施工空間局限,活動范圍小。海上施工的施工場地是在作業(yè)平臺上進行,而海上平臺的活動空間有限,給施工工作面、施工進度都帶來一定的限制。(2)海上施工受氣候、風浪、潮汐影響較大。(3)船舶、設備相互干擾大。海上施工可以說沒有施工船就沒有施工條件,在有限的空間中各個作業(yè)平臺還需要相互合作,不至于定位、下錨等互相之間的影響。(4)海上作業(yè)比陸地施工、江河施工安全風險大,不利條件多,必要時需要設置相關安全評估。
二、海上施工過程
海上施工過程和陸地施工過程基本相同。但海上施工難度要大于陸地施工,因此在施工過程中應注意以下問題:
(一)鉆孔定位。鉆孔定位和鉆探平臺拋錨固定時應盡量選在平水期,這時海流速度較小,鉆探平臺定位較容易,能保證套管打入水下的垂直度及鉆探施工質量。定位采取船用GPS導向,找到鉆孔基本位置后再用手持GPS高精度測量儀進行海上鉆孔定位,先根據(jù)孔位坐標鉆探平臺立即到位,拋錨完進行核對和復定位,確保定位精確。
(二)施工機械及工藝。近海海上勘察孔鉆探采用無驅方舶平臺搭載XY-100型工程地質鉆機。施工時采用回轉鉆進,輔以套管隔水、泥漿護壁,隔水套管上部設置潮汐補償器,下管口入海底5-7m,充分減少來自潮汐、風浪等原因對鉆進、取樣等造成的影響。近??辈靾鰠^(qū)屬中等潮汐強度海域,潮流屬往復流性質,落潮流速大于漲潮流速,漲潮時間略大于落潮時間。鉆探平臺施工時進行多次定時水位觀測,按時校正水面標高,換算鉆進深度。
(三)孔深測量和分層的確定。隨著潮汐變化,鉆探平臺面至水下鉆孔淤泥面的深度值也隨海水而變化,而相對不變的是海底的淤泥界面,該點即是水下鉆探深度測量的參照點。每回次提鉆時編錄員需要記錄鉆探平臺以下的鉆探深度,再測量鉆探平臺至海底淤泥面處的深度,二者之差即為從海底淤泥面鉆孔處算起的鉆孔孔深。取樣與標貫試驗深度也用相同的方法計算??咨钍欠駵蚀_是野外編錄正確分層的基礎,要了解施工期間潮水漲落規(guī)律,準確記錄提鉆和下鉆的時間。在施工平臺上記錄鉆具到平臺面或水面的總長度,將不同時間段水面的不同高程與鉆具到平臺面或水面的總長度比較,再重新調整分層深度,以確保分層的準確性。特別注意,因受海流、風浪影響,使用測繩量測水深,誤差較大,有時達2米以上。在水深流急的水域中施鉆時,孔口標高應多次測量水深,并用下入水中套管的長度作校正,但要注意套管在較軟土層中的自重下沉。條件許可時可直接接使用測深儀進行量測。
(四)編錄及資料整理。在施工平臺上只能根據(jù)每個回次的記錄土層的變化,但要注意,隨著鉆桿的不斷增加,施工期間是漲潮、平潮、落潮期的規(guī)律在不同的施工段是各不相同,因此,回鉆的水深數(shù)據(jù)極為重要,要根據(jù)水深的變化及時調整分層數(shù)據(jù)。
(五)取樣、原位測試。取樣和原位測試是陸地勘察過程重要的核心環(huán)節(jié),同樣也是海上勘察的重要組成部分,海上鉆探對軟土應采用薄壁取土器,一般長30~60cm,最好選擇60cm薄壁取土器;砂性土、粉土應采用取砂器采集,對可~硬塑粘性土可采用厚壁取土器取樣。取樣時應保證取樣筒平滑、干凈、無銹斑凹痕,以確保取樣質量。原位測試:常見有十字板、標準貫入器、動錐、波速儀等,測試時應注意船只移動對其產(chǎn)生的不利影響,必要時應進行修改參數(shù)。
三、質量檢查及監(jiān)理工作
要制定嚴格的施工質量保證措施,并認真貫徹執(zhí)行,取芯裝入巖芯箱,并逐孔照相,是保證施工質量的有較手段。重要孔位監(jiān)理應親臨現(xiàn)場,總工辦或質檢部門要經(jīng)常到現(xiàn)場進行質量檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時改正,以確保施工質量。
結束語:近海海上工程勘察應在明確勘察任務, 在了解施
工海域水文資料的基礎上,選擇合適的施工平臺,采用合理的施工設備,并根據(jù)地質條件,確立鉆孔結構及施工工藝。確保巖芯采取率、原狀土樣的質量、原位測試資料的準確性均能達到工程勘察的設計要求。
參考文獻:
[1] 徐柏龍.淺析海上勘察方法和特點及成果的影響因素[J].山西建筑. 2008(22)