如何进行钻孔施工对已有滑坡的影响程度进行评估

作者&投稿:罗滕 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
可行性论证阶段滑坡勘查要点~

1.一般规定
1)可行性论证阶段勘查是滑坡防治工程勘查的重要阶段,应提交含对滑坡机理及防治方案定论的勘查报告。
2)应基本了解滑坡所处地质环境条件,初步查明滑坡的岩(土)体结构,进行稳定性评价,满足制定防治工程方案的地质要求。
3)勘查应结合防治方案可行性论证进行,采用互动反馈方式,合理确定滑坡体(包括滑动面和滑带土)物理力学指标,判定滑坡稳定状态,提出防治工程建议方案。
2.可行性论证阶段滑坡勘查要点
1)查明滑坡的现状,包括:滑坡周界范围、地层结构、主滑方向;平面上的分块、分条,纵剖面上的分级;滑动带的部位、倾角、可能形状;滑带岩土特性等滑坡的诸形态要素。
2)查明引起滑动的主要原因:在调查分析滑坡现状和滑坡历史的基础上,找出引起滑坡的主导因素;判断是首次滑动的新生滑坡还是再次滑动的古老滑坡的复活。
3)获得合理的计算参数:通过勘探、原位测试、室内试验、反算和经验比拟等综合分析,获得各区段(牵引段、主滑段和抗滑段)合理的抗剪强度指标。
4)综合测绘调查、工程地质比拟、勘探及室内外测试结果,对滑坡当前和工程使用期内的稳定性做出合理评价。
5)查明滑坡的危害程度,进行滑坡灾害分级(表4-3)。
表4-3 滑坡灾害等级划分


续表


注:引自《滑坡工程勘查(DZ/T0218-2006)》。
6)提出整治滑坡的工程措施或整治方案。对规模较大的滑坡以及滑坡群,宜加以避让;防治滑坡宜采用排水(地面水和地下水)、减载、支挡、防止冲刷和切割坡脚、改善滑带岩土性质等综合性措施,且注意每种措施的多功能效果,并以控制和消除引起滑动的主导因素为主,辅以消除次要因素的其他措施。
7)提出监测预测方案。
3.可行性论证阶段环境地质调查要点
1)以收集资料为主,确定工作区地貌单元的成因形态类型,包括:斜坡形态、类型、结构、坡度,以及悬崖、沟谷、河谷、河漫滩、阶地、沟谷口冲积扇等;微地貌组合特征、相对时代及其演化历史。
2)以收集资料为主,了解地层层序、地质时代、成因类型,特别是易滑地层的分布与岩性特征和接触关系,以及可能形成滑动带的标志性岩层。
3)以收集资料为主,了解区域断裂活动性、活动强度和特征,以及区域地应力、地震活动、地震加速度或基本烈度。分析区域新构造运动、现今构造活动,地震活动以及区域地应力场特征。
4)核实调查主要活动断裂规模、性质、方向、活动强度和特征及其地貌地质证据,分析活动断裂与滑坡的关系。
5)调查各种构造结构面、原生结构面和风化卸荷结构面的产状、形态、规模、性质、密度及其相互切割关系,分析各种结构面与边坡几何关系及其对滑坡稳定性的影响。
6)调查了解工程岩组,包括:岩体产状、结构和工程地质性质,应划分工程岩组类型及其与滑坡灾害的关系,确定软弱夹层和易滑岩组。
7)了解社会经济活动,包括:城市、村镇、乡村、经济开放区、工矿区、自然保护区的经济发展规模、趋势及其与滑坡灾害的关系。
8)充分收集水文、气象资料。掌握多年平均降雨量、最大降雨量、暴雨及降雨季节、勘查区沟谷最大流量、气温等信息。
4.可行性论证阶段滑坡工程地质测绘要点
1)测绘范围包括后缘壁-前缘剪出口及两侧壁之间的整个滑坡,并外延到滑坡可能影响的一定范围。
2)当采用排水工程进行滑坡防治时应对滑坡外围拟设置的地面排水沟或地下廊道洞口等防治工程所在的地区进行工程地质测绘。
3)当滑坡剪出口下部建筑物可能对下部河流造成堵江时,应测绘包括危害区在内的纵向控制性剖面。
4)地形地貌测绘,包括:宏观地形地貌(地面坡度与相对高差、沟谷与平台、鼓丘与洼地、阶地及堆积体、河道变迁及冲淤等)和微观地形地貌(滑坡后壁的位置、产状、高度及其壁面上擦痕方向;滑坡两侧界线的位置与性状;前缘出露位置、形态、临空面特征及剪出情况;后缘洼地、反坡、台坎、前缘鼓胀、侧缘翻边埂等)。
5)岩(土)工程地质结构特征测绘,包括:周边地层、滑床岩(土)体结构;滑坡岩体结构与产状,或堆积体成因及岩性;软硬岩组合与分布、层间错动、风化与卸荷带;粘性土膨胀性、黄土柱状节理;滑动带(面)层位及岩性。
6)滑坡裂缝测绘,包括:分布、长度、宽度、形状、力学属性及组合形态;对建筑物开裂、鼓胀或压缩变形进行测绘,现场作出与滑坡关系的判断。
7)调查滑坡体上植被类型(草、灌、乔等)及持水性,马刀树和醉汉林分布部位,池塘与稻田分布及水体特征、坡耕地、果园分布及灌渠。
8)调查滑坡区人类工程活动,包括:开挖切脚或斩腰、道路与车载、民居与给排水、堡坎和晒坝、工程弃渣、采矿或爆破、人防工程或窑洞。
9)初步查明地表水入渗情况、产流条件、径流强度、冲刷作用,以及地表水的流通情况、灌溉、库水位及升降。开展入渗试验,提供初步入渗系数。
5.可行性论证阶段勘探与测试要点
1)初步查明滑坡体的地质结构、滑动面的位置、展布形状、数目和滑带岩土性质,查明地下水情况,采取岩土试样以备试验。
2)可采用主-辅剖面法,不少于一条纵、横剖面布置勘线,勘探线应由钻探、井探、槽探及物探等勘探点构成。纵向勘探线布置宜结合滑坡分区进行,不同滑坡单元均应有主勘探线控制,其两侧可布置辅助勘探线。横向勘探线宜布置在滑坡中部至前缘剪出口之间。
3)勘探点间距应根据滑坡结构复杂程度和规模确定(表4-4)。主勘探线与辅助勘探线间距40~100m。主勘探线勘探点一般不少于3个,勘探点间距40~80m。辅助勘探线勘探点间距一般为40~160m。滑动面平直时间距可大些,反之应密些。一般前后缘勘探点应密些,中部可稀些。少量钻孔可布置在滑坡体外,以便进行地层对比。在预计设置排水和支挡构筑物的地段,应有一定数量的勘探点。勘探点之间用物探方法进行验证连接。滑坡与崩塌勘查地质条件复杂程度划分只分为简单和复杂两类(表4-5)。
表4-4 勘探点线间距布置要求


表4-5 滑坡与崩塌勘查地质条件复杂程度分类


4)勘探方法采用钻探、井探或槽探相结合,并用物探沿剖面线进行探测验证。勘探孔的深度,应穿过最下一层滑动面,并进入滑床3~5m,布设抗滑桩或锚索部位的控制性钻孔进入滑床的深度宜大于滑坡体厚度的1/2,并不小于5m。
5)对结构复杂的大型滑坡体,可采用探硐进行勘探,并绘制大比例尺的展示图,进行照(录)像。要选择合理的掘进和支护方式,严禁对滑坡产生过大扰动。
6)在滑坡体内、滑动面(带)和稳定地层内,均应采取足够数量的岩土试样进行试验。测试其物理、水理与力学性质指标。在探井、探槽或探硐中,对滑带土应取原状土样。无法取原状土样时,可取保持天然含水量的扰动土样进行重塑样试验。
7)初步查明地下水基本特征,包括:地下水的类型、含水层厚度、分布、类型、富水性、渗透性、地下水位变化趋势、地下水流向、流速、流量及其承压性质,主要隔水层的岩性、厚度和分布,地下水化学特征,泉点、地下溢出带、斜坡潮湿带、斜墟两湿带等分布及动态状况。应布设专门性钻孔,或利用其他钻孔进行上述水文地质测试,必要时应设置地下水长期观测孔。
8)应结合钻孔和探井进行地下水位动态观测,并分析地下水的流向、径流和排泄条件、地下水渗透性等。
6.可行性论证阶段施工条件调查要点
1)结合可能采取的滑坡防治工程技术,调查施工场地、工地住房、工作道路的地形地貌,并进行安全评估,测图范围及精度视现场情况酌定。
2)对防治工程所需天然建筑材料分布,对砂、砾石、块石等建筑材料的质量和储量进行踏勘和评估。天然骨料缺乏或质量不符合工程要求时,须对人工料源进行初查。
3)了解滑坡周围水源分布,评价防治工程生活用水需水量和水质,提出供水建议。
7.可行性论证阶段监测要点
1)可行性论证阶段监测应初步了解滑坡变形特征,评估防治的紧迫性和必要性,论证失稳模式及规模,并提出防治意见。
2)监测内容宜以地面变形和位错为主,并包括建筑物变形与开裂。对于明确受地下水动态控制的滑坡,应开展地下水位监测,并同时进行地表水监测。
3)可根据工程地质条件,沿滑坡纵横轴线分别布置一条监测断面,每条断面监测点不少于3个。在勘查区内存在2处以上滑坡情况下,可联合布置监测网。
4)对危害等级为一级且地面变形明显的滑坡,应沿主滑方向布置不少于一条的深部位移监测剖面,并与主勘探剖面方向重合。
5)监测网布置应结合勘查情况,监测点应充分配合钻探、井槽探布设,主要监测点应满足设计阶段使用要求。
6)监测周期可为3~15天。滑坡变形加剧时,必须加密监测,测次及周期视具体情况而定。
7)监测资料分析应配合其他勘查成果,相互校核。
8)及时提交监测报告。监测报告应包括工作概况、监测方法及布网、监测资料分析、结论及建议。对确需防治的滑坡,应提出防治工程设计建议。附图应为监测网布置平面图、位移矢量图、位移和显著地质环境动态的关系曲线图。
8.可行性论证阶段勘查报告要点
勘查报告内容应包括:序言、地质环境条件、滑坡区工程地质和水文地质条件、滑坡体结构特征、滑动带特征、滑坡变形破坏特征及稳定性评价、推力分析、滑坡防治工程方案建议等,并提供相应的平面图、剖面图、专题图、地球物理勘探报告、钻孔柱状图、竖井和探硐展示图、滑坡体等厚线图、地下水等水位线图、岩土体物理力学测试报告、地下水动态监测报告、滑坡变形监测报告等原始附件。

B.1 填图
在地图上表示滑坡灾害是一种既实用又方便的手段,它可以表示关于滑坡的多种信息,并可以以不同的详细程度进行组合。当灾害图件与土地利用图件并行使用时,它们又成为很有价值的规划工具。通常,滑坡灾害填图可以分成三个阶段来实现。第一阶段,进行区域性填图,或初勘填图,主要是统合各种已有的数据,并确定可能构成问题的地区。这种区域性(有时称为“小比例尺”)填图常由省、州或联邦政府地质调查局来完成。第二阶段是社区范围填图(有时称为“中比例尺”),主要针对有问题的复杂地区进行较详细的地表和地下填图。第三阶段,进行具体场地的大比例尺填图。如果资源和经费有限,可以越过区域性填图阶段,直接把注意力放在那些已知的、有问题的地区。
◆三种类型的综合性填图
这里介绍三种类型的综合性填图:①区域性填图;②社区范围填图;③具体场地的详细填图。
区域性填图
区域性填图或称初勘填图,是为了给区域规划提供基础数据,主要提供今后的两个阶段的填图所需要的基本信息,设定将来填图工作的优先顺序。
这种类型的图件主要是简单的历史滑坡发生记录,或滑坡易发生地可能性分布图。通过这类图件,可以在区域上确定构成滑坡灾害问题的区域,了解滑坡形成的条件。该类图件主要关注那些可能发生滑坡运动的地质单元或环境。这类填图主要依赖于图像解析(对航空照片的地质解译),初勘阶段的野外填图,以及对所有相关地质资料的收集和整理。填图比例尺为1:1万~1:400万,甚至更小。
社区范围填图
这种类型的填图既要在三维空间上确定滑坡发生的可能性,又要考虑滑坡发生的条件和原因。在此阶段,必须制定有关土地利用、分区及建筑的指南,对下一阶段的详细填图也必须提出详细的建议。地下部分的勘测也必须在此阶段进行,从而提供附有剖面图的地图。填图比例尺为1:1000~1:1万。
具体场地的详细填图具体场地的详细填图涉及该场地具体问题的确定、分析和解决方案,常常要求精确到针对某个居民点。这一阶段的填图往往由计划进行场地开发的土地所有者,委托给私人咨询公司实施,内容一般包括进行详细钻孔记录的钻探、取样、实验室实验分析,以获取设计和建设时必须的资料。这个阶段的填图比例尺可以有变化,但多为1:500或1:600。
◆滑坡分布图的三个重要准则
对于设计师和一般公众来说,滑坡分布图有三种类型:①滑坡编录图(landslide inventories);②滑坡易发性评价图(landslide susceptibility maps);③滑坡灾害危险性分区图(landslide hazard maps)。
滑坡编录图
滑坡编录图标明那些曾经毁于滑坡过程的地区(图B1)。这类图件的详细程度可能有所不同。简单图件中可能只显示滑坡发生过的较广泛的地区;而详细图件中可能对每一处滑坡都进行详细描述并进行分类:显示滑落崖的位置,区分沉陷区和堆积区,区分正在活动的滑坡和已经停止活动的滑坡,滑坡开始活动的地质年代,滑坡的运动速度,以及其他有关滑坡体厚度和物质成分的资料及数据。
简单的滑坡编录图给出整个区域的滑坡分布概观,并指出在哪些地区需要进行更详细的调查研究。详细的滑坡编录图能够提供某地区不同滑坡过程的解释,能够用来对滑坡易发生地区的开发行为进行限制或制止,并且为滑坡防治工程措施的设计提供建议。它们还能够为其他派生图件的准备提供良好的基础,这些派生图件包括以确定土地利用为目的的边坡稳定性图和滑坡灾害危险性分级图等。一种途径是使用航空照片,对其中一些被选择的地区(滑坡发生可能性大的地区)进行现场调查和确认,然后以编号的形式在地图上标识所有滑坡信息。在地图上显示的滑坡信息,必须包括以下的部分或全部内容:活动状态,滑坡确定的准确程度,边坡运动的主要类型,滑坡体的估计厚度,滑坡体物质的类型,以及活动的
日期或时期。
在美国,区域性地图最常用的比例尺是1:2.4万(在加拿大为1:5万),这是因为美国地质调查局广泛提供的高质量地形图采用了这一比例尺,并且与之相匹配的航空照片也很容易找到。其他的在美国常用的地图比例尺为1:5万、1:10万和1:25万。

滑坡易发性评价图
滑坡易发性评价图是基于历史滑坡目录图的滑坡图件,它描述那些具有滑坡潜在危险性的地区(图B2)。通过对那些可能引起滑坡的主要因素(如陡峭的边坡,在被饱和或受扰动后将大幅度失去强度的软弱的地质单元,排水不良的岩体或土体)与过去的滑坡分布进行关联分析,而得到将来的滑坡易发性评价结果。这些图件仅表示边坡的相对稳定性,它们并不作出绝对的滑坡发生危险性预测。

滑坡易发性评价图可以被认为是从历史滑坡编录图中派生出来的,因为历史滑坡编录图是滑坡易发性评价图的最基本的图件。例如,如果将一张地质图叠加在一张显示有既存滑坡分布的历史滑坡编录图上,就可以确定特定的易于产生滑坡的地质单元。通过外推这种信息,可以预测具有潜在滑坡可能性的其他地区。一些更复杂的图件可以包括更多的信息,例如边坡坡角和排水条件等。
滑坡灾害危险性分区图
滑坡灾害危险性分区图显示灾害过程所造成的危险性的空间分布(图B3):在哪些地区曾经发生过滑坡,现在正在活动的滑坡,而最重要的是将来在哪些地方可能发生滑坡。对于某个特定的地区,灾害危险性分区图包括以下详细信息:滑坡的类型,发生破坏的边坡的范围和滑坡运动将影响的最大范围。这些图件将能用来预测某地区的滑坡灾害的相对程度。其结果,一个地区可能被分成不同的灾害层次,如低、中、高危险性地段。

B.2 遥感技术和其他监测滑坡活动特征的手段
地图和其他形式的信息有时可以通过GIS(地理信息系统)进行叠加,从而使得人们在一张图上可以看到不同类型的信息。如果没有计算机化的GIS系统,通过使用透明图进行迭加的方法也可以达到这一目的。重要的是,在叠加的时候,各种图件和数据必须使用同样的比例尺。下面列举并描述了多种可以构筑GIS数据层以进行滑坡潜在危险性分析的信息类型。
Topographic Map 地形图标明边坡坡度,地形构成,排水型式。
Terrain Map 地形地体图标明物质,深度,地质过程,地形构成,地表和地下排水,边坡坡度(也被称为表面地质或第四纪地质图)。
Bedrock Map 基岩图确定基岩类型,地表和地下结构,地表覆盖层(上覆层)和岩石的年龄。
Engineering Soil Map 工程土性图确定地表物质类型,排水条件,被限定的工程特征,土质特征和植被条件。
Forest Cover Map 森林覆盖图确定地表植被,地形特征,地表排水型式。在某些情况下,还需确定土体排水特征。
Research Studies 综合研究可以提供以上内容的有关信息,以及控制性因素的定量数据,在可能的情况下,还可以提供相关地区的局部稳定性的风险评价。
Aerial Photography Remote Sensing 航空遥感照片解译通过航空遥感照片的解译,可以确定植被、地形、排水型式、土体的排水特征、基岩地质、滑坡类型以及与其他影响因素之间的关系(实例显示于图B4~图B7中)。通过使用倾斜航空照片(Oblique aerial photographs)和垂直立体照片对(Vertical stereo photograph pairs)对某特定地区地形特征进行细致解译,可以得到有关滑坡类型、发生频度以及管理活动的重要信息。如果可能的话,可以对比同一地区过去的和现在的航空照片。因为在现在的照片上,有些滑坡可能变得不是那么太明显。在航空照片上辨识的特征可以帮助确定滑坡类型,并形成对上覆层的合理评价。因此,这些结果也为场地的灾害危险性评价提供了有用的手段。
InSAR lmaging 远红外干涉图像法
InSAR是Interferometric Synthetic Aperture Radar(远红外干涉开口雷达)的缩写。无论是远红外干涉法InSAR,还是激光探测测距法LIDAR(将在下面详细叙述),都是通过高灵敏度传感器从卫星上发射能量脉冲,然后接收从地面上反射回来的脉冲。大多数远红外干涉设备发射的能量脉冲可以穿透云雾和雨滴,可以用于那些难于徒步进入的地区。通过使用从雷达卫星上发射,并经过地面反射回来的信号,可以建立能够显示地面地形的数字高程模型(DEM)地图。在两个不同的时期的作业,可以得到两个影像。将这两个影像进行合并处理,可以得到称为干涉图样(Interferogram)的图件。如果在取得两张影像的时间间隔内,该地区发生过任何位移的话,则位移发生的位置会在将这两张影像图进行合并处理时显示出来。通过这样的方式,可以确定某个地区是否发生过变形。
由于常规的卫星天线的尺寸多受到限制,典型的环绕地球的卫星雷达仅仅只具有3到4英里(4.8~6.4千米)的地面解像度。合成开口雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)利用航天飞船沿着其轨道轨迹运动的优势,在数学上合成可操作的更大的天线,从而得到高空间分辨率的影像(数百英尺,约为几十米)。



LiDAR lmaging 激光探测测距图像法
LiDAR是Light Detection and Ranging(激光探测测距)的缩写,有时也称为机载激光条带状填图(ALSM,Airborne Laser Swath Mapping)。使用狭窄的激光束穿透地表浓密的覆盖,如森林中的树丛,LiDAR可以产生高精度的地形图,即使在普通照片中根本看不到地面也会裸露出来。这一技术产生了非常高精度的数字标高模型(DEM)图(图B7)。最精确的裸地DEM图可以通过在树叶凋零的季节得到的LiDAR影像中解译后获得。
Li DAR填图系统的基本要素为:一个安装在飞行器上的扫描激光测距器(Rangefinder),一个为飞行器定位的差分全球定位系统(Global Positioning system,GPS),和一个测试飞行器旋转的内部测试单元(internal measurement unit,IMU)。由于以下三个原因,Li DAR成为了有用的地形填图工具。第一是精度。第二是生产效率,其测试是以每秒10,000到80,000次激光脉冲的速度来进行的。第三是因为Li DAR采用单光作业,并提供其自身的照明。这些特征克服了森林地形中照相测量中的主要缺点。Li DAR填图系统提供的图件非常清晰,由于消除了树木的影响,这些图件提供了历史滑坡的详细细节,而这些细节是其他的一般手段根本无法辨别的。Li DAR填图系统价格昂贵、技术复杂,主要被政府机关、大学和一些私人企业使用。一个主要缺点是许多Li DAR填图系统使用近-远红外激光,无法穿透雨和雾。

B.3 滑坡实时观测及滑坡监测仪器安装
能够实时提供滑坡活动观测结果的滑坡实时监测系统对于保护生命财产的安全起着至关重要的作用。传统的现场观测方法,即使采用定期观测的方式,也无法在运动发生的瞬间马上得到变形的结果。而且在正在活动的滑坡上进行调查工作往往是很危险的。再者,滑坡的大规模运动多发生在暴雨等能见度很差的条件下。由设置在远距离处的实时观测系统提供的连续数据可以比较全面地反映滑坡的动力学行为(变形发展阶段),这使得工程技术人员能够在对现场情况进行判断之后,制定出有效的防治滑坡的设计方案。滑坡观测可能会比较昂贵,而且大多数的观测系统需要由滑坡专家来进行安装。使用滑坡实时监测系统的一大优势是可以将滑坡运动的监测系统与预警系统协调使用。滑坡观测如图B8~图B10所示。



做好铁路岩溶整治工程量审核,对合理安排单位力、物力和财力,控制项目投资非常重要。近年来由于不正之风的影响,一些施工企业为了自身的利益,在编制完成的工程量过程中,出现了很多不应出现的问题,具体表现在记录的施工注浆工程量超过使用的注浆机最大流量,施工日志记录的数值大于监理日志记录的数值,实际钻孔深度严重超过设计深度,钻孔的软石按次坚石计价,次坚石按坚石计价,工程变更签证有的不是实际变更签证,施工工艺所需的临时钢管作为永久埋入的钢管计算等等,导致投资规模被突破,投资效益偏低。这些问题如果得不到有效解决,将会严重影响铁路工程建设的开展。
1、 审核所编工程量的合法性
铁路岩溶整治工程量审核的主要目的是确定承包单位完成项目工程量的真实性和准确性,审核应以承发包合同确定的路基长度、桥墩数量为计算依据,根据岩溶整治项目实际完成的各单位工程、分部分项工程数量据实计量。
(1)依据工程建名,审核承发包合同的合法性和有效性。
(2)审核经监理工程师确认的承包单位制定的项目技术管理体系和质量管理体系,项目负责单位及签字单位的资格(含施工组织机构资料名单中的签字人员),以确保承发包合同的履行及施工质量。
(3)审核监理合同的合法性和有效性,旁站监理方案,并对经发包单位确认的现场监理机构、总监理工程师、监理工程师的资格进行审核。
(4)审核见证检测资料。为了解监理人员对施工人员进行的材料取样、送检、检验或分项工程的测试、试验过程进行监督,见证检验的检查数量必须满足满足相关工程质量验收标准的要求,见证取样应在监理工程师的见证下,由试验人员对工程中涉及结构安全的试块、试件及材料在现场取样,并送至国家主管部门认可的计量认证和质量检测,出具检测报告并加盖见证取样检测专用章。
(5)审核工程竣工验收资料的可靠性和完整性。岩溶整治工程的竣工验收资料是编制项目工程量的主要依据,他包括岩溶路基整治注浆检验批质量验收记录表、岩溶路基整治检验批质量验收记录表、岩溶路基整治钻孔记录、岩溶路基整治压水试验记录表、岩溶路基整治注浆记录表、设计资料、试验资料、施工原始记录、各种成果图表、工程量明细表、变更签证单和质量检查有关资料等。经统计计算,与承发包合同确定的工程量清单对比,看需要完成的工程内容是否完整,工程量差异如何调整等。
(6)承包单位在进行岩溶整治施工中应编制专项施工方案,施工方案中注明的工程量(浅表层岩溶注浆、回填混合料(片石、粘土、水泥等)、回填混凝土、钢护筒跟进等)必须依据施工图中溶洞大小合理预估,编制原则和内容符合建设单位岩溶处理施工指导意见和设计院首次技术交底的要求,施工方案必须报发包单位批复,经批复的评审意见,承包单位根据现场情况,确需调整经批复的岩溶整治施工方案,需报发包单位给予明确,对方案调整较大的,应重新组织设计、监理、图审单位进行评审。实施性施工组织设计由项目第一责任单位组织内部审查。必要时应报施工单位技术主管部门审查。内部审查后的实施性施工组织设计送监理单位进行审核。建设单位按照批准的指导性施工组织设计对监理单位报送的实施性施工组织设计进行审查,审查时邀请设计单位参加。必要时,建设单位可请专家对重点工程的施工方案进行专题审查。符合2011年1月1日实施的《铁路工程施工组织设计指南》(铁建设[2009]226号)的要求。
(7)建设单位对施工图审核单位审核合格的施工图加盖施工图审核专用章后交付施工。交付施工的施工图不得擅自修改,确需修改的,按照变更设计管理规定办理(《铁路建设项目施工图审核管理办法》铁建设[2011]36号)。
(8)岩溶注浆工程应按2012年10月12日铁办工管[2012]76号铁路路基首件评估实施细则,对注浆浆液配比,注浆深度、间距、压力,探灌结合等进行评估,形成全线统一的作业指导书,在全线同类工程中推广应用,以保证岩溶注浆工程施工质量。
2 、 审核检验批验收记录
铁路岩溶整治属于路基单位工程,应对地基和洞穴进行分部分项处理。根据2011年12月8日铁道部以铁建设[2011]240号关于印发高速铁路路基工程等9项施工质量验收标准的通知,自印发之日起施行的《高速铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10751-2011)表3.2.6路基工程分部工程、分项工程划分和检验批、检验项目规定,岩溶、洞穴处理分部填充分项每个洞穴为一个检验批,岩溶、洞穴处理分部注浆分项每处注浆工点为一个检验批。根据2003年12月16日铁道部以铁建设[2003]127号文批准发布,并于2004年1月1日之日起施行的《铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10414-2003)表3.2.6路基工程分部工程、分项工程、检验批划分和检验项目规定,洞穴处理分项按每个洞穴、陷穴为一个检验批。造价工程师应对验收手续齐全、资料符合验收要求,并符合施工合同规定的计价范围内的工程量予以审核。
(1)岩溶整治所用材料应符合设计要求,水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、外加剂、水玻璃、拌和用水质量应符合设计或《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2011)规定。
(2)岩溶整治所用材料进场时应进行现场验收。承包单位按相关材料要求的检验数量抽样检验,监理单位按承包单位抽样数量的10%平行检验或20%见证检验。每批产品出厂合格证、性能报告单及抽样检验。
细骨料检验数量为:同产地、品种、规格且连续进场的细骨料,每400m3或600 t为一批,不足400m3或600t也按一批计。
粗骨料检验数量为:同产地、品种、规格且连续进场的细骨料,每400m3或600 t为一批,不足400m3或600t也按一批计。
水泥进场时,必须按批次对其品种、级别、包装或散装仓号、袋装质量、出厂日期等进行验收,并对其强度、安定性进行试验,其质量必须符合现行国家标准。每检验批由同厂家、同品种、同批号、同等级、同出厂日期水泥组成。散装水泥每500t为一批,袋装水泥每200t为一批。不足上述数量时,亦按一批计。出厂日期超过3个月,应按上述规定复验,并按复验的结果安排使用。
外加剂进场按同一生产厂家、批号、品种、出厂日期且连续进场的外加剂,每50t为一批,不足50t亦按一批计。施工单位每批抽检一次做减水率、凝结时间差、抗压强度比试验。
拌和用水宜用饮用水,采用其他水源时,应按规定进行检验。同水源不少于1次。判定其侵蚀类型及侵蚀程度,并据此采取防护措施。
石料应按批进行检验,以连续进场数量≤400m3为一批。每批应做强度试验,其强度等级≥MU30。各类石料最小块径应大于15cm。
(3)岩溶整治工程注浆孔位、实体强度、浆液配比、注浆压力、岩石深度应符合设计要求。
(4)岩溶洞穴地区,路堤填筑前及路堑开挖至设计标高后,应结合勘探设计资料对施工地段进行地质核查。洞穴处理后,应由设计单位对处理范围、效果予以确认。
(5)洞穴处理前、后应分别测量、记录处理范围和高程。施工前或施工过程中发现地质情况与设计不符,注浆孔揭示的岩溶范围、深度与设计不符,应及时反馈设计单位。必须通过设计单位进行处理。
(6)采用钻孔注浆处理岩溶或洞穴进,其钻孔的面市形式、范围、孔径、深度和注浆施工质量应符合设计要求。
(7)洞内充填物的清除深度应符合设计要求。承包单位对面积小于20m?的洞穴,每个洞穴抽样检验10处;面积大于20m?的洞穴,每个洞穴抽样检验20处。监理单位每个洞穴平行检验3处。
(8)采用钻孔灌浆或灌砂处理洞穴时,其钻孔的布设形式、灌充数量和范围应符合设计要求,承包单位和监理工程师应对所有钻孔进行检验,检验可采用物探、水压试验法,但黄土地区不可采用水压试验法。
(9)采取回填法处理洞穴时,应分层夯填密实,回填范围及端部处理应符合设计要求。用岩块回填不得有架空现象,压实质量应符合设计要求。承包单位和监理工程师应按《铁路工程土工试验规程》(TB10102-2004)规定的试验方法进行检验。承包单位对每回填层的压实质量检验3点,监理工程师应按承包单位检验数量的20%见证检验。
(10)采用砌体封闭洞穴时,砂浆强度等级应符合设计要求,砌筑应与洞壁密贴,外露面应与路基面或基底、边坡面平齐。承包单位应对每个洞穴做1组砂浆强度试件,监理工程师应按承包单位检验数量的10%平行检验或20%见证检验。
(11)洞穴内修筑的支顶构筑物应符合设计要求,砌筑应密实。承包单位应对每个洞穴做1组砂浆强度试件,监理工程师应按承包单位检验数量的10%平行检验或20%见证检验。
(12)注浆结束后,施工单位检验数量按钻孔取芯及压水试验孔数不少于注浆孔总数的2%,不足20孔的注浆工程,检验点的数量不少于3个点,检验岩溶注浆处理效果的注浆充填率、波速、渗透系数应符合设计要求。
3 、 审核岩溶整治工程量
岩溶整治工程量的计算是编制结算最繁琐的环节,根据《城市轨道交通工程计量规范》注浆项目的工程量计算规则:按设计图示尺寸以钻孔深度计算或按设计图示尺寸以加固体积计算。但根据承包合同的有关条款,大多根据现场签认的资料和变更签证作为核定岩溶整治工程数量的原始凭证,并将承包单位施工日志和监理工程师监理日志作为印证岩溶整治工程数量的真实记录,工程量大,工作复杂,很容易出现多算,重算或漏算现象。这就需要造价工程师依据竣工图、其他相关资料以及现场情况,对工程量的准确性进行核实,确保工程量的真实性和准确性。审核内容、要求和方法如下。
(1)依据承发包合同、施工图、竣工图、变更签证、技术条件和标准及相关规定等,对承包单位编制的工程量进行审核。
(2)岩溶整治记录表中钻孔深度应与进尺各时间段进尺累加相符。
(3)岩溶整治记录表中时间、进尺、孔径应与施工日志和监理日志的记录相符。
(4)岩溶整治记录表中工程地质特征文字描述应按照施工图岩土分类内容描述,并符合《铁路工程岩土分类标准》(TB10077-2001)术语要求,包括岩性、岩溶发育情况等。
(5)岩溶整治记录表中钻机、注浆机的型号应符合批准的施工方案。
(6)岩溶整治记录表中先导孔和注浆孔的孔数、进尺、孔径应按年度、月份、里程及单位工程分别统计。
(7)岩溶整治记录表中浆液配比应经有资质的试验室出具检验报告,监理工程师验收。
(8)岩溶整治记录表中水泥、水、水玻璃形成的水泥浆强度等级应符合设计要求。
(9)岩溶整治记录表中注浆时间、注浆压力应填写清楚。
(10)岩溶整治记录表中吸浆量应与采用的注浆机流量参数相符。
(11)岩溶整治记录表中注浆量应与施工日志和监理日志相符。
(12)发生异常情况应在岩溶整治记录表中记录,由监理工程师上报发包单位,并对施工过程中发生的工程数量和所用的材料现场核实确认。
(13)编制的岩溶整治施工方案应经监理工程师审核并报发包单位批准,施工过程中确需调整施工方案的,应经监理工程师同意并报发包单位认可。
(14)岩溶整治超出设计方案或承包合同规定的工程量时,应由发包单位牵头组织设计、监理、承包单位的人员现场确认后实施。
(15)遇到地质勘察资料未揭示的岩溶区域,承包单位应上报发包单位,由发包单位牵头组织设计、监理、承包单位提出处理方案,经批准后实施,并按批准的处理方案确认工程量。
(16)对地质资料不详的柱桩,桩孔在达到设计标高后,应探明桩底以下不小于3倍桩径深度范围内的地质情况,发现桩底以下还有溶洞时,应提请设计单位进行变更设计,按变更设计程序办理。
(17)对位于岩溶地区扩大基础在施工开挖至基底标高后,应探明基础范围内四角及中心深约5m深度范围内的地质情况,当基础以下有溶洞或地质情况与设计不相符时,应通知设计单位修改设计,按变更设计程序办理。
(18)岩溶地段的桥梁桩基础施工期间采用的各种施工处理措施(如:注浆、钢护筒跟进、抛填片石、粘土等),所发生的工程数量应经过现场监理工程师的确认后,以单位工程按变更程序办理变更设计。
(19)岩溶注浆,单桩一次注浆超过设计限定的工程量时,应暂停施工,待查明原因,经发包、设计、监理、承包四方确定制订方案后,方能继续施工。在岩溶整治施工过程中,一旦发现现场地质情况与设计不符时,须及时补充岩溶整治方案,并按规定办理变更。
(20)填充或超灌的混凝土数量应与预拌混凝土运输单的工程名称、生产日期、施工部位、强度等级、供应方量相符。
(21)经批准的施工方案中注明的单墩单桩护筒跟进或双护筒跟进所发生工程量,由设计单位确认。
(22)桩基础施工时,经批准的施工方案中注明的单墩回填片石、粘土及水泥混合料或回填混凝土,由监理工程师确认。
(23)经批准的施工方案中注明的单墩单桩护筒跟进或双护筒跟进所发生工程量,由设计单位确认。
(24)岩溶处理所发生的工程量的审查要与经批复的处理方案相对应。
(25)岩溶注浆,单桩一次注浆量超过设计限定的工程量时,应暂停施工,待发包、设计、监理、承包单位查明原因,提出具体的施工方案后方能继续施工。
4 结算工程量应具备的内容和条件
铁路岩溶整治,承包单位向发包单位提交的所完成的结算工程量,必须合法合理,内容包括结算工程量清单、竣工图、说明和依据、变更签证、施工日志、监理日志等归档资料。其中应具备的内容和条件如下。
4.1 监理日志
根据中华人民共和国行业标准《铁路建设工程监理规范》(TB l0402—2007)规定,项目监理机构应建立项目监理日志,由总监理工程指定专专业监理工程师负责记录每天监理工作的实施情况。监理日志应记录当日施工情况和主要监理工作等,记录内容如下:
(1)主要施工负责单位、技术负责单位、质检员等。
(2)按施工先后顺序如实记录工程形成的全过程;
(3)气候情况、施工方法、劳力布置、机械配置、施工操作、施工进度和工程地质变化情况。
(4)相关工作记录,如现场取样、检测、测量、技术交底等。
(5)工序检查、隐蔽工程检查验收、见证试验、平行试验、旁站情况及检查验收结论及相关指令。
(6)使用的主要材料规格、数量及检测结果。
(7)施工中遇到的重大技术问题、变更设计及采取的主要措施和效果。
(8)施工中发生的工程质量事故和处理改进情况记录
(9)停工及原因(停工期间重要事件应记录)。
(10)上级领导及监督人员检查意见和采取措施的记录,施工中发现的问题及解决方法,存在问题及整改情况。
(11)施工中采用的新工艺、新材料、新设备、新技术情况。
(12)其他与工程监理有关的情况。
项目监理日志应按月整理,装订成册。总监理工程师应每月检查一次项目监理日志。
4、施工日志
施工日志应记录施工阶段的施工组织管理和技术管理情况、施工情况、进展情况和现场变化情况等,他有是处理施工问题的备忘录,总结施工管理经验的基本素材,也是工程竣工验收资料的重要组成部分。施工日志记录的内容包括基本内容、工作内容、检验内容、检查内容和其他内容5个方面。
(1)基本内容:
(1)日期、天气、气温、风力、资料编号。
(2)施工部位。施工部位应将分部、分项工程名称和轴线、楼层等写清楚。
(3)出勤人数、操作负责人。出勤人数一定要分工种记录,并记录工人的总人数。
(2)工作内容:
(1)当日施工部位和内容、应用的主要工艺;
(2)人员、材料、机械到场及运行情况;
(3)材料消耗记录、施工进展情况记录;
(4)施工是否正常,外界环境、地质变化情况;
(5)有无意外停工、质量问题存在以及施工安全情况记录;
(6)监理人员到场及对工程认证和签字情况;
(7)有无上级或监理指令及整改情况等。
(8)施工现场有关会议的主要内容。
(9)有关领导、主管部门或各种检查组对工程施工技术、质量、安全方面的检查意见和决定。
(10)发包人、监理人对工程施工提出的技术、质量要求、意见及采纳实施情况。
检验内容:
(1)隐蔽工程验收情况。应写明隐蔽的内容、里程、孔号、分项工程、验收人员、验收结论等。
(2)试块制作情况。应写明试块名称、里程、孔号、试块组数。
(3)材料进场、送检情况。应写明批号、数量、生产厂家以及进场材料的验收情况,以后补上送检后的检验结果。
(4) 检查内容:
(1)质量检查情况:当日岩溶整治的质量检查和处理记录;钻孔、注浆、压水试验记录,水泥浆、砂浆、粉煤灰、水玻璃、外加剂掺用量;质量事故原因及处理方法,质量事故处理后的效果验证。
(2)安全检查情况及安全隐患处理(纠正)情况。
(3)其他检查情况,如文明施工及场容场貌管理情况等。
(5)其他内容
(1)设计变更通知及执行情况。
(2)技术交底、施工交底、安全技术交底情况。
(3)停电、停水、停工情况。
(4)施工机械故障及处理情况。
(5)冬雨季施工准备及措施执行情况。
(3)变更签证
变更签证是设计单位对局部设计内容需要进行设计变更,或承包单位在施工中遇到无法按图施工的部分内容提出工程变更,经设计、监理和发包单位认可并按规定程序而办理的签证。
(1)工程变更由承包单位提出申请,经监理工程师审核、同意,发包单位批准,按规定程序签字、盖章后方可有效。变更理由描述应实际、客观、准确、有理有据,应附工程量清单变化对照表及必要简图。
(2)设计变更由设计单位根据工程建设设计变更程序提出设计变更申请,经主管部门同意后,办理设计变更签证,然后进行设计变更,提交变更设计文件。
变更签证单应分日期或编号分别纳入工程结算,统一进行结算工程量的审核。
(4) 注浆量估算
注浆量估算由设计单位结合先导孔钻探的地质情况和工艺试验结果,测算岩溶注浆工程数量,对施工过程中工程数量进行复核和偏差分析。根据《铁路工程地基处理技术规程》(TB10106-2011)规定,注浆的有效范围和注浆量应通过现场试验确定,设计时采空区注浆量可根据加固范围、采空区体积及塌陷区松散程度等进行估算,岩溶注浆量可根据岩溶裂隙发育情况按下式进行估算

式中
V ——注浆量,m3
R ——扩散半径,宜为3~5m;
L ——压浆段长度,m;
?——岩溶裂隙率,%
β’——有效充填系数,一般β’=0.8~0.9;
α——超灌系数,一般取α=1.2;
Υ——扣除稀疏填充物的孔隙率后的岩溶裂隙充填率;.
K ——土石界面下基岩的实际充填系数,宜为2~3,水平岩溶发育区取小值,垂直岩溶发育区取大值。
(5)其他
(1)岩溶整治材料消耗量要与材料进货单、发票、现场到货清点及数量的签认单、有关现场会议纪要,包括混凝土运输单等的数量相符。
(2)岩溶发育地段的桥梁桩基施工过程中采取的处理措施包括,一般地段溶洞以抛填片石、粘性土为主,大型溶洞和串珠状溶洞以钢护筒跟进为主,临近既有建筑物和地表易塌陷段浅表层注浆为主,原则上这几种处理措施不能在同一个溶洞内同时使用。
(3)大部分溶洞采用回填片石、粘土、水泥、混凝土等混合料,其中混凝土只在斜岩处采用,水泥仅作为少部分掺和料,粘土与片石比例按1:1计列,封闭型溶洞总回填数量按填至溶洞顶1.5m计列或满足成孔需求即可,连通型溶洞及角桩处溶洞按承台范围外扩2m计列。
(4)高度大于5m的封闭型较大溶洞及部分较大的连通型溶洞采用钢护筒跟进,钢护筒长度计承台底至溶洞底0.5m处高度,单层钢护筒跟进的最大长度不超过25m,有多层溶洞的部分桩位处计列双层钢护筒,钢护筒内径及壁厚按规定计算。
(5)复钻及混凝土超灌与施工单位个体施工水平和施工手段密切相关,并不是岩溶施工过程中必须采取的方法,也不是岩溶施工中的必然结果,且钻孔桩概算单价中实际上已考虑了相应的工程费用,因此,桩基施工中未采用钢护筒跟进的,原则上不计列复钻及混凝土超灌的数量,但对于严重斜岩或施工期特长等特殊情况,另行据实研究处理。桩基施工中采用了钢护筒跟进时,复钻和混凝土超灌均不予计列。
(6)地质勘查资料未揭示的岩溶区域,承包单位上报发包单位,由发包单位牵头组织设计、监理、图审、承包单位按相关规定联合提出处理方案,处理方案批复后组织实施,并按经批复的处理方案权限确认工程量。
(7)审核监理人员根据旁站监理工作方案的规定,在施工现场对岩溶注浆的施工过程进行的监督管理,以便了解旁站监理的部位或工序、时间、地点、气候、主要施工内容、发现或存在的问题及处理过程。
(8)岩溶整治记录表中标段名称应填写标段名称的全称,与合同或招投标文件中的标段名称相一致。岩溶整治记录表中承包单位栏应填写合同文件中的承包单位名称全称,与合同签章上的单位名称相同。岩溶整治记录表中编号填写应连续,孔号、里程、孔口标高应与设计相符。
5、 总结
铁路岩溶整治工程量审核是一项细致并要求严格的技术经济工作,工作政策性强、技术要求高、工作量大,且特别繁琐,造价工程师应熟练掌握工程建设程序,国家和行业有关工程建设的法律法规,概预算编制办法和定额,按照岗位职责要求,以高度的责任心和丰富的工作经验开展项目工程量审核工作,才能取得事半功倍的效果。


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