近年来,越来越多的勘察企业反映,现在熟练的钻探工人已越来越难找,原先干得不错的带班机长,转行的转行,坚持的也渐渐老去。现在一线钻探工人的平均年龄已大多超过45岁,再过几年,就是想干也干不动了。
野外钻探确实辛苦,因勘察处于工程建设的前期阶段,施工条件差、生活环境恶劣,常年风餐露宿,虽然近年来,勘察工人的待遇逐年上涨,但仍无法遏制人员流失;而勘察单价的持续走低,钻探仍主要使用上世纪60、70年代水平的设备,价格的低廉、设备的落后、劳务成本的增加,使国内勘察企业的发展遇到了前所未有的挑战。
众所周知,我们很多技术都在模仿和借鉴发达国家,勘察也不例外。那外国人是如何克服高劳动力成本,进行岩土工程勘察的呢?笔者特意收集了一些资料,简单给大家介绍下现今国外较普及的几种勘察技术方法。
岩土工程勘察,通俗地说就是利用人力、物力,查清建设场地的岩、土、水条件,提供各种参数供基础设计使用。那么就得在减少人力、提高设备自动化,快速、准确地获取岩土工程参数的新方法方面想办法——提高设备的自动化、广泛使用原位测试。
履带式CPT
这是美国conetec公司生产并使用的现场勘察设备(site investigation equipment),履带式CPT,它能提供25~30吨推力,采用4点调平千斤顶支撑,内部为不锈钢实验室,内置自动地震波,拥有电子测压与数据采集装置,能完成常规CPT测试、地震CPT测试,可直接推土和水取样,采用浅螺旋钻进,具有良好的生产速度。
卡车式CPT
采用轮式全地形驱动,具备25~35吨推力、4点调平千斤顶、不锈钢实验室、CPT监控摄像机、电子测压与数据采集,可直接推土和水取样,生产速率高达300米/天。
便携式CPT
可提供14吨推力,可进行CPTU、SCPTU、RCPTU,uvifCPTU等试验及取样、叶片剪切试验,便携式装备是远程项目的得力助力,现状CPT可确保数据的质量和有效的工作,通常可达250米/天的测试。
便携式螺旋钻进设备
两栖钻机
适用地面承载力低的场地作业,可“两栖”、“全浮”,能完成CPT测试和钻井取样、土壤和水,适用池塘、湖泊,在困难的场地形成安全的工作平台。
可完成河、湖、沼泽场地作业的两栖钻机
钻井
采用卡车和履带式钻机,能空心或实心杆推进、泥浆回转钻进、声波钻进,可进行CPT测试、SPT测试、剪切试验、谢尔比管取样、等等。
卡车式钻机现场作业
履带式螺旋钻机
SPT和CPT测试的应用
其实,SPT、CPT、SDMT测试技术国内一直都有,也一直在使用。但由于行业以综合单价为主导的市场计价规则,使得建设单位、勘察企业均只以进尺为主要工作量核算,故意忽视原位测试在勘察中的重要地位。勘察方案缺失针对性的原位测试手段、勘察过程原位测试执行不到位、部分勘察成果数据失真,且原位测试也还处于人工+机械式的阶段,因此误差相对大,远未达到发达国家的智能化水平。
原位CPT作业
结语
在低廉劳动力满街都是的时代,要发展智能化、自动化是很困难的,原因很多:前期投入成本高、高水平技术工人缺乏、企业不舍得投入等。
而今,我国制造业已向工业4.0时代迈进,工业机器人代替流水线工人似已成趋势。岩土工程勘察,这个古老、传统而又不可替代的行业,作为工程建设前期必不可少的环节,又该何去何从呢?从国外的技术发展也许能知道一二,但岩土工程勘察的明天绝不仅是只有新设备和新技术,一方面,我们既要不断探索新方法、新技术、新理念来获取岩土工程力学性质、参数满足工程建设的需要,为工程建设做好基础服务;另一方面,我们也要反过来思考,工程建设对岩土性质的影响,如岩土水环境的影响、评估、修复和治理等等。我国岩土工程勘察业的明天在哪里,还是在我们每一个勘察设计人的手上。
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