２０１５年第１１期 西部探矿工程 ５ 昆明长水国际机场岩土工程勘探质量控制探索与实践 张正雄 ，王光明 （中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，云南昆明６５００４１） 摘要：为确保在昆明长水国际机场工程建设的奋战中能如期保质保量完成各项岩土工程勘探任 务，结合昆明长水国际机场岩土工程勘探的复杂性和特殊性等特点，认真调查分析影响勘探工作质 量的各项因素，从而采取有效措施解决了存在的各种困难，将勘探工作质量提高到了一个新的水平， 为数十项勘察报告提供了可靠的原始参数，为评价昆明长水国际机场地层分布和岩溶发育等情况提 供了准确科学的依据，满足了各阶段工程设计对工程地质条件查明深度的要求。 关键词：岩土工程；勘探；质量控制；探索；实践 中图分类号：Ｐ６４２文献标识码：Ｂ文章编号：１００４—５７１６（２０１５）１１—０００５—０３ １概述 １．１工程概况 设备方能满足进度要求。 （３）工程区地层破碎、岩溶发育、地质条件复杂，勘 昆明长水国际机场是我国“十一五”期间兴建的唯 一一探工作存在较大难度。 １．３主要开展的勘探工作 座面向东南亚、南亚，连接欧亚的国家门户枢纽机 场，是特大型城市基础设施项目和交通基础设施项目， 也是全国继北京首都机场、上海浦东机场、广州白云机 根据昆明长水国际机场勘探工作的设计分布特 点，南工作区单体建筑岩土工程详细勘察分布在整个 南工作区，其他勘探工作均分布在昆明新机场 ２６．２６ｋｍ。的占地范围内。主要开展的勘探工作有：昆 场之后第四家实现双跑道运营模式的机场，其前 身是昆明巫家坝国际机场。 昆明长水国际机场占地面积约２６．２６ｋｍ ，航站楼 明长水国际机场南工作区单体建筑岩土工程详细勘察 （１２个工作区）、昆明长水国际机场工程地基处理与土 面积约３９ｘｌＯ４ｍ ，机场场址位于昆明市官渡区长水村， 距昆明市直线距离约２４．５ｋｍ。工程区广泛分布有生物 石方补充项目岩土工程勘察（３个工作区）、昆明长水国 际机场规划二期工程建设用地预处理一西次跑道飞行 区项目岩土工程详细勘察（３个工作区）、昆明长水国际 机场飞行区变形沉降监测勘探（１５个工作点）、昆明长 水国际机场供油工程机场油库、航空加油站岩土工程 详细勘察、昆明长水国际机场场内公用配套设施工程 碎屑灰岩、虎斑状灰岩夹砂屑灰岩、白云质灰岩等碳酸 盐类岩石，碳酸盐类岩层单层厚度较大，受地质构造影 响强烈，节理裂隙发育，在长期的风化剥蚀和水作用 下，易形成溶沟、溶槽、溶（孔）洞、石芽、石笋、溶蚀洼地 及漏斗等岩溶形态（现象）及由岩溶发育而产生的地表 塌陷和土洞，工程地质条件和水文地质条件十分复杂。 １．２勘探工作环境及特点 地质详勘及其它零星工程勘探（５个工作区）等。 １．４勘探工作的主要目的 （１）勘探作业面分布在整个机场范围内，交通条件 差，供水、修路修机场及设备搬迁难度大，土石方爆破 开挖及回填施工、人工挖孔桩施工等交叉干扰突出，勘 探成果质量难以保证。 （１）查明地层结构、成因年代、分布、均匀性、岩土 的物理力学性质，计算和评价地基的稳定性和承载能 力。 （２）查明有无不良地质现象，提供不良地质现象防 （２）勘探工作贯穿于机场建设的全过程，任务急、 工期紧、强度大，需要投量的勘探作业人员和机械 ｝收稿日期：２０１５—０５—２２ 治工程所需的岩土技术参数和整治方案建议。 （３）查明溶洞、土洞规模，填充物性质和各项技术 第一作者简介：张正雄（１９８２一），男（汉族），云南宣威人，工程师，现从事钻探技术工作。 ６ 西部探矿工程 ２０１５年第１１期 参数。 是十分重要的。 ３．２勘探质量控制 （４）查明拟建地区的地下水埋藏条件，提供地下水 水位及变化幅度、规律、稳定水位、历年最高水位及承 压水头。 经过对人员设备、勘探作业条件、地层情况、勘探 作业技术与方法等方面做了认真细致的分析研究，影 响昆明长水国际机场岩土工程勘探工作质量的主要原 因为作业人员勘探水平参差不齐、部分区域地层复杂 （５）查明拟建建筑场地范围内详细的岩土工程情 况和设计施工所需的岩土参数。 （６）查明各层岩土的类型、结构、深度、坡度、倾斜 方向、自然边坡稳定等地貌形态、工程特性、技术参数 等，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力，提供 适宜采用的承重地基土层和基础方案的建议。 ２勘探工作质量控制中存在的主要问题 （破碎、岩溶发育）、交叉施工干扰大、作业条件差、原位 测试及取样方法不满足要求。勘探工作质量控制主要 针对存在的各项问题开展ＱＣ课题攻关，建立健全质量 管理体系，加强项目组织与质量管理控制，科学合理组 织施工，并对新仪器、新工艺及新技术进行摸索研究和 实践分析应用。 ３．２．１作业人员的质量控制 （１）勘探作业机组多，作业队伍庞大，而作业人员 勘探技术水平和操作技能参差不齐，不能有效保证勘 探成果质量需求，给勘探工作质量管理带来较大挑战。 结合现场实际情况，建立了分区分级管理责任制， 以逐级技术交底、培训的方式为主，辅以项目技术负责 人跟踪培训和监督指导的手段，加大对作业人员专业 技术水平和操作技能的培训力度，并重点加强对作业 （２）部分区域白云质灰岩地层破碎、岩芯采取率 低、岩芯品质差，尤其是在强风化、中风化地层中，岩层 结构更加酥松、破碎，利用常规勘探工艺技术取得的岩 芯质量较差，且易发生孔内“烧钻”及“抱钻”事故，难以 机组负责人的培训和管理，通过作业机组负责人的现 场质量管控来同步提升作业人员的综合技能素质和水 满足工程地质条件查明的深度要求。 （３）勘探工作处于机场建设的攻坚阶段，任务急、 工期紧、勘探强度大，各项工作衔接紧凑，而勘探作业 点多面广，同时存在着土石方爆破开挖及回填施工、人 工挖孔桩等基础工程施工、上部结构工程施工等交叉 施工作业，交叉施工干扰大，作业环境恶劣，勘探工作 质量控制具有突出的复杂性和艰巨性。 平，使作业人员牢固树立“质量第一”的质量意识。同 时，采取“优胜略汰”的原则，对操作技能水平低、勘探 成果不能满足要求的人员进行淘汰，对不符合勘探质 量要求的钻孑Ｌ实行报废处理。 ３．２．２复杂地层钻进的质量控制 对于复杂地层的钻进，安排技术力量强的作业机 组进行勘探，技术管理人员现场蹲点指导，根据不同地 层情况和勘探作业条件，正确选择钻进工艺和合理控 制钻进规程参数，重点解决钻进和护壁的难题，并同时 考虑岩芯采取率和岩芯品质方面的问题。 通过认真分析现场不同钻进工艺技术特点和适应 条件后，除了采用油缸上下给进来提动钻具实现无泵 反循环的硬质合金钻进工艺方法，或结合实际情况配 以孔底局部返循环的钻进工艺实施钻进外，采用ＳＤ系 （４）勘探工作技术要求高，原位测试和土样采集工 作量大，大多回填区域采用标准型动力触探原位测试 难以获取准确可靠的试验参数，部分地层采用常规取 土器难以保证土样质量，采用传统的工艺手段难以满 足勘探成果需求。 ３勘探质量控制探索与实践 ３．１勘探质量控制探索与实践的意义 作为中国第四大国际机场，国家“十一五”重点建 设项目，昆明长水国际机场岩土工程勘探质量是否满 足指挥部及地质、设计要求，是否能为昆明长水国际机 列钻具，配以ＳＭ植物胶为冲洗液的钻进工艺技术对复 杂地层进行钻进，减少对岩芯的扰动。 ３．２－３特殊作业条件下的质量控制 场工程建设提供第＿手及时准确可靠的基础数据，对 勘探工作质量管理进行探索与实践意义重大。通过采 取科学的管理与控制手段，突出关键质量技术环节，摸 索总结技术要点，从而有效解决勘探工作质量存在的 问题，确保勘探质量和安全，顺利推进勘探工作的开展 对于沟渠、方涵、落水洞及漏斗等受场地局限性大 的勘探区域和土石方交叉施工区域，主要采用搭建脚 手架平台直接进入漏斗或溶洞区域进行勘探，以全面 （下转第１０页） １０ ．西部探矿工程 ２０１５年第１１期 （Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ ＵｎｉｖｅｒｓＲｙ ｏｆｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｎｇｓｈａｎ Ｈｅｂｅｉ ０６３００９，Ｃｈｉｎａ） ｍｉｎｅ，ｔｈｅ ｇｒａｄｅ ｏｆ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ａｎｄ ｒｏｃｋ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ— ｔｉｃｓ，ｔｈｅ ｒｏａｄｗａｙ ｓｕｐｐｏｒｔ ｐａｔｔｅｒｎ ａｎｄ ｈｅ ｓａｆｅ ｍｉｔｎｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｐａ・ ｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ Ｌｏｕｔａｉｚｉ ｉｒｏｎ ｍｉｎｅ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ，ＳＯ ｔｈａｔ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ Ｌｏｕｔａｉｚｉ ｉｒｏｎ ｍｉｎｅ ａｓ ｔｈｅ ｏｂｊｅｃｔ ｔｏ ｓｔｕｄｙ，ｔｈｅ ｐａ－ ｐｅｒ ｃｅｒｔｉｉｅｄ ｔｆｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｇｒａｄｅ ｂｙ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉ ｎｇ ｒｏｃｋ ｈｅｏｒｅｔｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆｉｅｌｄ ｓｕｐｐｏｒｔ ｐａＲｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｓｔｏｐｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． ｃｌａｓｓｉｉｃａｔｆｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ＲＭＲ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｌｏｕｔａｉｚｉ Ｉｒｏｎ Ｍｉｎｅ；ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｃｌａｓｓｉｉｃａｔｉｆｏｎ； ｓｕｐｐｏｒｔ ｐａ￣ｅｍ；ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｓｔｏｐｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ （上接第６页） 获取勘探成果资料；对于人工挖孔桩的区域，主要采用 直接下套管至基岩面，分别在桩底基岩面和桩口部位 量。 （３）夯实回填区采用连续超重型动力触探原位测 试，获得了地基全面丰富的力学指标参数，软塑性粘土 采用三角支杆支撑，固定钻杆进行钻进，以降低钻杆大 幅度振动对钻进和取芯质量的不良影响；对于存在交 叉施工干扰的工作面，按照“见缝插针”的原则，积极创 造作业条件及时开展勘探工作，以便及时向设计提供 勘探参数。 ３．２．４原位测试及取样的质量控制 采用薄壁取土器和三层取土器取样，对提高土样质量 取得了明显的效果，钻孔原位测试和土样采集质量满 足相关要求。 （４）各项勘探资料准确、真实、全面，为数十项勘察 报告提供了可靠的原始参数，满足了各阶段工程设计 对工程地质条件查明深度的要求。 岩土工程勘探原位测试及取样工作量大，不同地 层需要采用不同的仪器、设备、材料及工艺。 （１）原位测试质量控制。高回填区域均为土料层 （５）创造了单天最高勘探进尺超过８００余米，月最 高勘探进尺１４０００ｍ的记录，顺利完成了遍布机场各个 区域６０余个工作面、８０００余个钻孔的ｌｌｘｌＯ ｍ勘探工 作量，树立了良好的质量品牌。 ５结束语 与块石层的交叉回填，获取回填区域全面的力学指标， 对于指导基础工程施工和检验回填区的质量至关重 要，而对于高回填区的原位测试，采用标准型动力触探 无法满足相关要求。 根据原位测试的原理和地层的实际分布情况，采 通过认真调查分析影响勘探工作质量的各项因 素，及时发现并有效解决了实际生产中遇到的问题，使 昆明长水国际机场岩土工程勘探工作质量得到持续改 进和提高，勘探成果精确度得以提升。这对于提高改 进和优化昆明长水国际机场岩土工程勘探质量控制工 作具有强有力的推动作用，为深深扎根于昆明长水国 际机场岩土工程勘探工作奠定了厚实的基础，并总结 积累了复杂条件下组织庞大作业队伍和大批量钻机设 备进行岩土工程勘探的经验。 参考文献： …Ｉ 周利，张正雄．浅析赵家渡水电站碎裂镶嵌结构白云岩地层 用连续超重型动力触探的测试方法，对高回填夯实区 进行原位测试并获得了准确的采集数据。 （２）取样质量控制。对于软塑性粘土地层的土样 采集，采用常规的厚壁取土器无法采集到符合相关要 求的土样。根据软塑性粘土地层的特点，对目前已有 取土器设备的适应性和优缺点进一步对比分析后，广 泛采用薄壁取土器和三重管回转取土器对软塑性粘土 地层进行取样。 ４质量控制效果分析 （１）作业人员勘探业务水平有了明显的提高，在连 续不断的交叉检查与整改循环中取得了较大的提升， 钻探工艺技术【Ｊ１．云南水电技术，２００９（３：６５－６９． 【２】晁海东．浅谈岩土工程的施工管理及质量控制［Ｊ］．科技资讯， ２００９． 勘探质量改善明显，符合地质、设计和相关规程对勘探 成果的质量要求。 ［３］宋继国．岩土工程的施工管理及质量控制［Ｊ］．中华建设， ２０１４． （２）有效解决了复杂地层钻进和特殊作业条件下 勘探工作的难题，采用传统勘探工艺技术和新技术、新 方法相结合的手段，有效提高了岩芯采取率和岩芯质 ［４】王宗文，尤苏南．岩土工程勘察质量控制要点分析研究［Ｊ】．工 程建设与设计，２０１３．
