水利水电工程地质勘察的质量管理.doc

水利水电工程地质勘察的质量管理第18卷第4期2004年12月资源环境与工程ResourcesEnvironment&EngineeringVo1.18.No.4TotalNo.52水利水电工程地质勘察的质量管理龚序两(肇庆市水利水电勘测设计院,广东肇庆526040)摘要:本文针对水利水电工程地质勘察工序流程中存在的质量问题,分析问题产生的根源,诠释勘察质量管理的涵义,简述在勘察外业,内业整个流程的每一道X-序中实行质量管理,并以金流程的检查,验收和评定来保证勘察质量的管理体系.关键词:水利水电工程;工程地质勘察;规范;质量管理;检查;验收中图分类号:TV512l实施勘察质量管理的必要性勘察是设计的基础.工程地质勘察的质量,是设计和施工质量的前提和保障.笔者总结多年从事水利水电工程地质勘察工作的经验和教训后认为,水利水电工程地质勘察的质量管理中,主要有以下几方面的问题:一是管理不规范,流程混乱,甚至颠倒,某些环节无具体责任人,资料归档不规范,资料管理混乱.二是没有合理的勘察周期,勘察工作量不足,导致勘察技术方案不尽合理.对照规范规程j的规定,勘察工作量明显偏少,勘察方式局限于钻探,原位测试和室内岩土测试,极少布置坑(槽)探,物探,地质测绘和水文观测,未能有效利用前期资料,对场区内的工程地质和水文地质条件缺乏全面的认识,勘察深度和广度不足,不能全面透彻地揭露工程地质问题,岩土测试项目,测试样本偏少,导出的岩土力学参数偏于保守,地质结论的代表性不强,可信度不高,设计为确保安全而加大安全系数,则势必造成基础处理费用的极大浪费.三是成果报告中对工程区的地质条件作出了定性或定量的分析,指出存在的工程地质问题,却没有提出处理工程地质问题的方案,只讲问题,却不予解决.以上种种现象的原因,一是由于水利水电工程场区的地质条件较复杂,工程集中在秋冬季开工,工期紧,强度大,难免因抢时间,赶进度而减免工作量,甚至颠倒基建程序;二是由于工程投资大,工期长,前期投入大,有风险;三是苏联模式使我国工程勘察界形成了只查问题,不求解决方案的惯性思维.四是由于建设方对勘察规范中关于工作量的条文不熟悉,不重视前期工作,一再压缩工作量.五是由于勘察单位对准备工作,勘察方案和资料归档工作重视不够,未能合理评价从事项目管理,资料整编和档案管理的技术人员的生产贡献.随着科技发展,对产品质量的要求越来越高,尤其是入世后国内勘察市场逐步放开,竞争日益激烈,要求勘察人员按照项目规划,把设计,勘察,施工紧密联系起来,提升专业技能和管理水平,把优质的勘察产品和优质的服务奉献给市场.2勘察质量管理的内涵g2勘察质量管理应分为两部份,即对项目的质量管理和对勘察工序的质量管理.2.1勘察项目的质量管理任何勘察项目,都是由一个团队或个别的人按约定的章程,遵循一定的工作程序完成的.勘察项目的质量管理的关键,一是组建项目质量管理小组;二是编写勘察大纲和钻孑L设计任务书,规定依据的技术标准,勘测设备和勘察方法,勘察任务和记录表格,工期和进度,技术岗位资质等;三是制订勘察成果检查,验收和质量评定标准J,明确检查,验收的程序和评审标准.收稿日期:20040830;改回日期:20040927作者简介:龚序两(1973一),男,工程师,水文地质与工程地质专业.Email:gx13357126.COm4资源环境与工程2004丘项目质量管理侧重于制订勘察方案和检查实施的情况.人员的素质,管理章程的合理性和执行情况,将决定整个勘察项目的总体质量.2.2勘察工序的质量管理勘察项目是按一定的工作流程来完成的.每道工序的质量决定勘察项目的整体质量.水利水电工程地质勘察的一般工作流程g3为(括号内为该工序的关键工作):准备工作(勘察大纲)一测量放点(勘探点)一工程地质测绘(地质平面图)一勘探取样(岩芯与原状样本)一原位测试(设备与方法)一室内岩土水砂试验(设备与方法)一编制报告(内容与方法,校审)一成果加工(加工单)一资料归档(分类方法).勘察工序质量管理,更侧重于按要求实施勘察方案和根据实际情况作及时的调整.2.3勘察项目的合理性,可靠性地质勘察要服务于工程建设的全过程.但山区和河流的地质条件差异较大.因此勘察大纲必须体现合理性和可靠性,应采用综合勘探方法,提高效率,保证质量;将有限的资金使用在必需的,关键的环节上,省去不必要的工作量;勘测新技术,新设备要慎重采用.勘察项目的每一道工序要自查,接受和申请上级检查,工序完成后必须有上级的验收确认和评审,发现漏项,不合格项应及时纠正,补充.勘察工序流程和检查验收是既平行推进,又相互交叉的二条线,贯穿整个勘察项目的始终.勘察内外业是整个项目的主体,项目管理起指导,保障,促进和补充的作用.3勘察的全面质量管理文献根据不同的勘察对象,不同的勘察阶段,详细而明确地规定了水利水电工程地质勘察外业的内容,工作量,勘探测试方法和内业资料整理的方法,勘察报告的内容和图件等.针对勘察外业,内业整个工序流程中容易出现的质量问题,今后必须管理和控制好勘察流程中的关键环节,做好以下工作.3.1准备工作根据勘察委托书,对工程项目编号,组织踏勘,签订勘察合同后组建项目质量管理小组,明确质量目标,职责落实到人;编制勘察大纲和钻孔设计任务书,拟定勘察技术方案;搜集前期地质资料,检测和监测记录等,搜集区域地质与地震资料及相关图件.3.2外业3.2.1测量放点向建设单位索要勘察场区的测量平面图,测量剖面图及其电子图,勘探点坐标和高程,堤路桩号.根据平面图和实地的测量控制点,地形地物的标志点,校核勘探点位,实测勘探剖面的方位角和钻孔间距.测量资料是最基础的资料.没有准确的测量资料,一切勘察和设计都将是空中楼阁.3.2.2工程地质测绘工程地质测绘对于了解和掌握勘察场区整体的区域地质和地震条件,反映勘察对象的隐患险情和场区的工程地质问题,指示下一步的勘探工作,起着重要的指导作用.文献根据不同的勘察对象,不同的勘察阶段,详细规定了工程地质测绘的内容,工作量,勘测方法和成图比例等.实际工作中,工程地质测绘还是比较容易被忽视.建设单位和勘察单位都应该对照规范要求,理解工程地质测绘的重要性,从工期,资金和人力方面加大投入.3.2.3钻(挖)探和编录钻(挖)探取样主要指钻探取样的质量受到钻探方法和钻探器具,取样方法和取样设备的质量的影响,也受到现场钻孔原始记录和岩芯编录的质量影响.文献对水库,电站,堤防,电排等不同工程建筑物,根据不同勘察阶段,不同地质体和不同勘察要求等,对各种勘探方法的适用范围,勘探设备和操作方法,回次进尺和岩芯采取率,物探方法的适用性,室内岩土试验和原位测试项目的适用性,勘察成果和附图等,作了详细的规定.编制勘察大纲时应根据具体情况,选择适宜,高效的钻进方法和工艺,及时维修更新钻具设备,加强对钻探操作人员的质量和安全教育,按操作规程严格控制回次进尺,在破碎基岩层中钻进时应采用双层岩芯管,软弱破碎层用双层单动岩芯管,提高岩芯采取率,减少岩芯损坏,防止因岩体质量评价指标RQD值失真而影响评价结果,保证采取率,保证钻进质量.钻孔现场记录,岩土现场鉴别与描述,岩芯的编录,应符合文献,以及其关文献的规定.野外现场对岩土名称,物理性质的鉴别与描述,靠的是直观肉眼观察,人的因素很重要,需要现场记录人员积累一定的实践经验,使用标准化的术语进第4期龚序两:水利水电工程地质勘察的质量管理5行编录.项目质鲢管理小组应强化质量意识,认真学习规范和勘察方案,统一认识,通过会审,探讨来保证编录的准确性和一致性.3.2.4钻进取样取样是为了判别岩土体的物理力学性质,获取岩土力学参数.取样质量受钻进方法,取土器类型,取样全过程的技术影响.取样位置和数量要严格按勘察方案和规范要求执行.样本应具有代表性,应尽量减轻扰动影响.为使试样不受扰动,文献规定应采用泥浆护壁回转钻进,和回转式取土器,取土器的内壁必须光滑,取样前清孑L;饱和软粘土取样时必须选择薄壁取土器以静压方法取土;坚硬,密实的土类以至软岩必须选择回转式取土器,以快速,连续的贯入方法取土,对地下水位以上非饱和土采用不使用循环液的回转取土器取土;尤其软土土样提升,卸出,封装,储存与运输过程中应注意防振措施,减少人为扰动.对于颗粒较粗的砂土,砾卵石层,要注意筛分样品的代表性.砾卵石取样的重量必须大于2kg,土中主要颗粒的大小,各粒组的含量,粒径的变化和级配,直接影响土的密实度,颗粒间相互嵌挤和咬合的形式与程度,最终反映在力学指标上,筛分样必须真实,可靠,才能保证勘察质量.文献根据压缩曲线特征评定土试样的扰动程度,定义扰动程度I.=AE./AE,式中AE.为原位孑L隙比与土样在先期固结压力处孑L隙比的差值,AE为原位孑L隙比与重塑土在上述压力处孑L隙比的差值.也可改用体积应变作为评定指标,=AWV=/e/(1+e.),式中e.为土样的初始孔隙比,e为加荷至自重压力时的孑L隙比变化量.近年来我国沿海地区取样研究后,采用上述指标评定的标准见表1.表1评定土试样扰动程度的参考标准Table1Referencestandardforevaluatingthedisturbedstrengthofthesoilsample根据试验目的,文献把土试样质量分为四个等级,见表2.扰动程度越轻,试验数据的可信度越高,使用范围越广.野外应尽量采取不扰动,轻微扰动的土样,扰动显着的土样的数据要斟酌使用.表2土试样质量等级Table2Qualityclassificationofthesoilsamples3.2.5原位测试为了更准确地测定岩土物理力学性质,进行室内外试验成果的综合分析利用,必须做一些原位测试.最常做的是标准贯入试验和重型圆锥动力触探.文献中指出:细颗粒的砂土,粘性土,软岩适合做标准贯人试验;粉土,粗颗粒的砂土,碎石土,全风化岩等,适宜做圆锥动力触探试验.其他的原位测试项目,如十字板剪切试验,静力触探比较适合河流两侧堤防工程的软土层;平板载荷试验仅用于地表浅层地基土的勘察.动力触探试验的质量,对岩土工程地质评价的影响极大.为确保动力触探试验的可靠性,必须按试验操作规程要求对下列工序进行严格的质量管理.一是试验设备的标准化控制.文献附录B规定了动力触探试验的标准锤的质量和成套设备的规格尺寸,对陈旧老化的设备要及时更新,对不符合要求的要坚决取缔.二是试验方法的标准化控制.试验必须采用自动脱钩的自由落锤方法,最大限度地减少锤与导向杆之间的摩擦力.测试的钻孑L要尽量采用回转钻进,用套管护壁,仔细清除孑L底和套管内的残土到试验标高;在地下水位以下钻进时如遇承压含水层,要采用压力平衡法保持孑L内水位始终高于地下水位足够的高度,以减少土的扰动,防止产生孔底涌土,防6资源环境与工程2004车止锤击数异常地急剧升高.三是试验过程的标准化控制.先将整个杆件系统连同静置于钻杆顶端的锤击系统一起下到孔底,扭紧探杆接头,并始终保持钻杆垂直,防止锤击偏心,探杆歪斜和探杆侧向晃动.锤击贯人应连续进行,锤击速率一般每分钟1530击,砂土和碎石类土为每分钟60击.先预打15cm,再记录标贯器贯入30cm的锤击数11,贯人度未达30cm的,记录实际贯人度s及累计击数11,锤击数N=30n/As;重型触探则记录贯人10cm的锥探锤击数,或记录实际贯人度s及锤击数11,锤击数N63.5=10n/As.影响动力触探试验的因素是很复杂的,杆长,地下水位,不同单位的操作人员,不同机具,不同操作水平,锤击数的出入较大,不能依据单孔的N值对土的工程性能进行评价.要对N值进行杆长,地下水位等修正后,进行数理统计,舍弃异常数值后,方可利用.杆长校正按文献附录B的规定执行.3.2.6水文地质试验和地下水监测水文地质试验是水利水电工程地质勘察中的一个重要环节.通过水文地质试验,求取岩土层的水文地质参数,可以判定岩土层的透水性,评价工程的渗透稳定性.水文地质试验包括抽水试验,压水试验,注水试验,渗水试验,以及水位恢复试验等等.不同的地层条件下,选用适宜的试验项目和计算公式.一般地,砂砾(卵)石层和河边地层中适宜做抽水试验和提水后的水位恢复试验,基岩做压水试验,填土,含泥砂土和粘性土层适宜做注水,渗水试验.文献对每一种水文地质试验的操作规程都有明确而详尽的规定.必须按规程的规定连接设备和进行操作,使用合格的水表,秒表,水位仪,压力表等,观测足够长的时间,确保每一个试验观测数据的准确性,减少误差.一般情况下,应查明地下水位的初见水位,稳定水位,地下水的水质,地下水的补给条件等,对地下水实行动态监测.为此,钻探时不要使用泥浆,保证水位和水质测量真实;监测各孔的日期要尽量统一,以便于比对;要在不同深度取水样做水质分析,评价地下水的腐蚀性;要收集当地水文,气象资料,分析地下水与地表水体的补排关系;要论述地下水对岩土工程的不良现象,危害程度,提出防治措施.3.2.7外业检查和验收外业的检查包括巡视和抽查两种方式,参照文献执行.主要检查钻进方法及工艺,取样,原位测试等是否符合规范和勘察大纲的要求,标识是否齐全,有无填写送样单,是否存在质量缺陷等,及时纠正.对出现的特殊情况及时沟通,制定整改方案,保证勘察工作的顺利进行和正确实施.外业检查,验收是保证勘察质量的强制手段.制度是保证,主动及时是关键.钻孔钻到预定的深度后,要由现场地质人员对照钻孔设计任务书的要求,及时检查,验收,并如实地将钻孔深度,时间,岩土层的厚度,岩(土)芯的采取率,岩土芯装箱保留,岩芯编录拍照,岩土水砂样本的采取,原位测试,孔深孔斜误差,封孔标识等信息填人钻孔质量验收表.检查合格的,准予终孔并发给终孔通知书;不合格的,不予验收.没有现场地质人员的验收,签字,一律视为不合格钻孔,对验收不合格的钻孔应视情况补钻,重钻.技术负责人,项目负责人不定期地到勘察现场巡查,对整个勘察项目流程中的勘察大纲,测量放点,工程地质测绘,钻(挖)探,原位测试,岩土水砂试验,勘察报告书,资料加工复制等各个工序逐项进行验收和评分,填写岩土工程勘察单项工程质量验收评定表(以下简称评定表).室内预(决)算组可以根据钻孔设计任务书,终孔通知书和钻孔质量验收表三个要件,核算钻探班组的实物工作量.并以评定表的综合评分作为百分数,结算外业班组的工程作业费.四件不齐的,视为未经验收的孔,不合格孔,不承认其工作量,不予结算.3.3内业3.3.1室内试验室内岩土水砂试验是获得岩土力学参数,进行岩土工程定量评价的主要手段.但由于试验所用的样本脱离了原有的赋存环境,受到一定的扰动的破坏,土样的原位特征或多或少会发生改变.所以,必须选择模拟条件最佳,误差最小,代表性最大,最经济的试验方案,从试样的制备到最后试验数据的整理计算都要进行严格的质量管理.首先,室内试验设备要标准化,室内试验必须指定有CMA认证资质,具有良好试验设备并具有一定研发能力的正规单位来做;其次是试验人员要具有相当的专业技术水平,试验环境,技术标准,试验方法和试验周期也应实现标准化控制;其三是试验数据的采集与统计处理应系统化,标准化,由传统的肉眼读数,手工计算,手工绘图,转变为自动化采集数据,计算机专用软件计算,绘图和制表,输出试验报第4期龚序两:水利水电工程地质勘察的质量管理7告.3.3.2编制勘察报告勘察报告是勘察项目的成果.勘察报告的编制应符合文献的要求,应与勘察主体,勘察阶段相适应,对所有的原始资料及各项试验指标均应整理,检查,分析,鉴定,经认定无误后,进行数理统计,综合利用.报告中的图表资料应清楚齐全,其格式,术语,图例,符号应按文献的要求标示,做到主题突出,目的明确,言简意骇,图面清晰,字体端正,线条均匀,主次分明,图面布置协调美观,应避免图件,表格,文字说明问不吻合甚至相互矛盾.报告中应对整个工程场地地形,地貌特征,地层岩土性质,区域地质构造,地下水,地震,不良地质现象及特殊岩土做出描述和评价,并根据勘察方案要求,提供承载力,边坡坡度,渗透系数,建议基础形式等,综合评价场地工程地质条件,提出推荐方案.3.3.3内业审查首先自审.报告底稿完成后,由报告编制人对报告的封面,签名栏,目录,正文,附图,附表,附件(各种试验检验报告),附照等逐项检查报告的底稿,发现有错漏的,立即修正和补充,做到完整齐全,并按规定完成签署.自审完毕后,填写送审单,连同勘探测试原始记录,勘察委托书,合同等支撑材料等一起交项目负责人进行校对,初审.然后初审.项目负责人对勘察报告进行校对,在送审单校对栏中注明错漏之处,提出补充,校正,修改意,Il1报告编制人员补正,确认无误后签名,形成正式文件;参照本部门程序文件和文献之规定,对整个勘察项目工序流程中的项工序,进行初审,验收和评分,主要检查钻探和原位测试原始资料的完整性和准确性,图件的正确合理性,岩土力学参数的可靠性和依据,以及岩土工程问题的发现,分析和处理方案等,填写评定表的初审栏,之后交地质专业总工复审.再到复审.地质专业总工对勘察资料的技术和质量方面进行评定,检查报告和图件的完整性,参数和结论的合理性,可靠性,提出补充,校正,修改意见,填入送审单审核栏,对勘察项目工序流程中的各项工序进行复审,验收和评分,填写评定表的复审栏,由项目负责人进行补正并确认无误后签署,形成正式文件,交技术领导终审.最后终审.技术领导重点审查,验收和评定勘察成果能否全面满足勘察任务书和勘察合同的要求,取证和分析是否合理深入,技术结论是否可靠,建议是否可行等,提出补充,校正,修改意见,填入送审单审定以及评定表的终审栏,由地质总工进行补正并确认无误后签署,形成正式文件.并在送审单的批准栏明确提出复制加工的要求.3.3.4成果复制加工项目负责人填写资料加工单,对复制加工的要求进一步细化,明确,然后交由资料室负责复制加工,盖章和分发资料.3.3.5资料归档的质量控制地质勘察报告必须归档.归档可参照文献的要求进行,宜按工程名称,工程项目分别编号,连同质量记录一起归档,建立资料存档目录,以便查阅.原始记录应装订成册,记录本分装袋内,控制性钻孔的砂样箱,岩芯应保存至竣工验收后一年.3.3.6跟踪回访和客户反馈意见项目负责人承担跟踪回访和收集客户的反馈意见,将岩土工程勘察质量反馈表寄给客户(或发电子邮件),邀请对方在表中填写勘察质量问题和要求处理意见,并盖章或签名.根据客户的反馈意见,不断改进勘察手段和方法,提高勘察水平和勘察质量.4工程实例罗光水库是广东省罗定市境内,新榕河上游罗磨河中段的一座多年调节的中型水库.主,副坝都是碾压式均质土坝,配套有溢洪道,输水隧道和坝后两级电站.坝顶高程301m,坝顶宽8m.1991年水库建成蓄水至今,每逢汛期降雨水位暴涨,库水位高于289m时,水库主,副坝背水坡就不同程度地出现湿斑,渗漏现象,局部渐变成牛皮涨及漏孔,而且坝后坡渗水出溢点远远高于反滤体顶面,属非正常渗漏;临时挖坑回填反滤,开挖设置Y型导渗沟和导渗井后,渗漏情况有所缓解.1994,1997年二次灌水泥粘土浆仍然无法根除隐患,主坝更产生了纵向裂缝.2003年10月份,笔者作为勘察单位的项目负责人,组织四人的项目质量管理小组,对水库的主,副坝开展地质勘探.小组组员按照质量管理程序的要求,首先搜集到水库运行资料和大坝的平面,剖面测量图,向水库管理处了解勘察意图,组织踏勘,布置测绘和钻探孔位,然后拟订勘察合同,勘察大纲和钻孔设计任务书,组织钻探班组和现场地质人员进场.勘探过程中,不时到工地去检查,验资源环境与工程2004收,评定勘探测试外业成果,并形成终孔通知书,钻孔验收表,岩土工程勘察单项工程质量验收评定表等一系列书面材料.地质勘察报告编制过程中,不断委托单位和本部门技术领导沟通,严格执行流程管理和三级校审制度,使该勘察项目的质量得到_r确实的保证.报告发出后,跟踪反馈信息,形成r书面反馈材料,并按规范要求全面归档.该项勘察工程的质量管理过程和成果得到_r本部门和外单位的一致好评.5结论随着科技的不断发展和改革的不断深入,市场经济的建立和逐步完善,水利水电工程地质勘察行业的竞争将日益激烈.以质量求生存,以服务求发展.只有狠抓质量管理,向管理要效益,靠服务赢得市场,才能在激烈的竞争中生存和发展,水利水电工程地质勘察的伟大事业才有可能加快发展,跨越发展,协调发展.以上是笔者的几点看法,不当之处,欢迎批评指正.参考文献:1GB5028799.水利水电T程地质勘察规范S.2SIJT18896.堤防I.程地质勘察规程Sj.3GB500212001.岩上I程勘察规范S.4朱海.重视地勘T:作减少投资浪费J四北民族大学(自然科学版),2004,25(54):25.5YB