巖土工程勘察行業(yè)市場技術(shù)調(diào)研報告
  工程勘察是指為工程建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計、施工、運(yùn)營及綜合治理等，對地形、地質(zhì)及水文等要素進(jìn)行測繪、勘探、測試及綜合評定，并提供可行性評價和建設(shè)所需要的勘察成果資料，以及進(jìn)行巖土工程勘察、設(shè)計、處理、監(jiān)測的活動。
  一、巖土工程勘察技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
  我國的巖土工程勘探技術(shù)已經(jīng)積累了數(shù)十年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，巖土勘察技術(shù)已經(jīng)有了顯著的提高，但一線從業(yè)人員和工程鉆探設(shè)備進(jìn)展不大。
  1.1勘察從業(yè)人員、勘察單位素質(zhì)參差不齊
  2012-2017年工程勘察設(shè)計行業(yè)從業(yè)人員不斷增多，增速整體呈波動上揚(yáng)態(tài)勢，也說明行業(yè)規(guī)模在不斷擴(kuò)張。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國工程勘察設(shè)計行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2012年中國工程勘察設(shè)計行業(yè)從業(yè)人員已達(dá)212.34萬人，并呈現(xiàn)逐年快速增長態(tài)勢。2015年中國工程勘察設(shè)計行業(yè)從業(yè)人員突破300萬人。截止至2017年年末，中國工程勘察設(shè)計行業(yè)從業(yè)人員增長至428.6萬人，較上年同比增長33.9%， 按照這樣的發(fā)展趨勢來看，初步測算2018年中國工程勘察設(shè)計行業(yè)從業(yè)人員數(shù)量將達(dá)到500萬人左右
  2012-2018年中國工程勘察設(shè)計行業(yè)從業(yè)人員統(tǒng)計及增長情況預(yù)測
  數(shù)據(jù)來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
  (備注：2013年從業(yè)人員增速為15.1%)
  2017年，專業(yè)技術(shù)人員181萬人。專業(yè)技術(shù)人員對行業(yè)的發(fā)展舉足輕重。其中，具有高級職稱人員38.4萬人，占從業(yè)人員總數(shù)的9%，目前高級工程勘察設(shè)計人員較少，但行業(yè)需求較大，專業(yè)技術(shù)人員數(shù)量有待進(jìn)一步提升；具有中級職稱人員65.1萬人，占從業(yè)人員總數(shù)的15.2%。
  2017年中國工程勘察設(shè)計行業(yè)從業(yè)人員結(jié)構(gòu)占比統(tǒng)計情況
  數(shù)據(jù)來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
  在目前的巖土勘察市場中，各企業(yè)從事巖土勘察時間不同、積累的數(shù)據(jù)資料不同、各方面的工程經(jīng)驗(yàn)也不同，即各勘察單位素質(zhì)底蘊(yùn)不同，其提供的勘察成果質(zhì)量當(dāng)然也不同，一般來說大型的歷史悠久的企業(yè)（非私人掛靠）提供的成果質(zhì)量優(yōu)于私人企業(yè)。
  隨著相關(guān)主管部門對工程建設(shè)領(lǐng)域監(jiān)管工作的加強(qiáng)，包括五方責(zé)任主體制、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人終身責(zé)任制的實(shí)施，私人掛靠大型企業(yè)完成任務(wù)的情況有所減少。巖土勘察從業(yè)人員專業(yè)素質(zhì)高低是勘察成果質(zhì)量高低的決定性因素，這些素質(zhì)包括：專業(yè)基礎(chǔ)知識、項(xiàng)目策劃與現(xiàn)場管理能力、分析及歸納總結(jié)能力等，目前國內(nèi)市場上巖土勘察人從業(yè)員的素質(zhì)水平差距很大，年齡差距與學(xué)歷差距都較大。
  1.2勘察標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范不統(tǒng)一
  我國幅員遼闊、行業(yè)眾多，有關(guān)巖土工程的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范眾多，有國標(biāo)、行標(biāo)，還有地方標(biāo)準(zhǔn)，且各種標(biāo)準(zhǔn)修訂時間差異大，即使對同一事物的規(guī)定也不一致（如國標(biāo)與鐵路行標(biāo)砂土液化判別標(biāo)準(zhǔn)就不一致），造成標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范使用困難。國內(nèi)有關(guān)的勘察標(biāo)準(zhǔn)中對原位測試工作進(jìn)行了規(guī)定，但不同標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不一致，缺乏統(tǒng)一的原位測試工作標(biāo)準(zhǔn)，也限制了原位測試工作的開展。
  勘察過程中規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)使用不統(tǒng)一或缺失，使得巖土勘察工程沒有準(zhǔn)確的參考依據(jù)，這樣在工作中對勘察工作沒有合理規(guī)劃，最終導(dǎo)致所測得數(shù)據(jù)不足、不準(zhǔn)確或缺少依據(jù)。以上情況也可能會導(dǎo)致勘察過程中出現(xiàn)不良狀況或者突發(fā)情況的不當(dāng)處理。
  1.3勘察設(shè)備
  目前國內(nèi)的巖土勘察設(shè)備較2017-2018年無明顯質(zhì)的變化，主流鉆機(jī)還是幾十年前的柴油鉆機(jī)，鉆探效率低下且不符合當(dāng)前越來越高的安全\環(huán)保要求；標(biāo)貫、動探仍為手拉測試、人工計數(shù)，效率低且不準(zhǔn)確；取樣設(shè)備不方便使用（包括現(xiàn)場取樣及后期實(shí)驗(yàn)室處理），造成巖土樣品擾動大，降低了試驗(yàn)結(jié)果的精度。由于巖土勘察設(shè)備的落后，與鉆機(jī)工人及有關(guān)各方追求生產(chǎn)效率產(chǎn)生了矛盾，造成有關(guān)方不按規(guī)定操作，給現(xiàn)場管理增加了難度。
  目前，有關(guān)業(yè)主方及勘察行業(yè)協(xié)會也意識到了存在的問題，已開始著手解決相關(guān)問題，廣州地鐵已要求勘察單位使用新型鉆機(jī)，以期解決鉆探質(zhì)量問題、馬路鉆探施工的速度及安全環(huán)保問題，新使用的鉆機(jī)有汽車鉆、英格爾鉆機(jī)及阿特拉斯鉆機(jī)。廣州地鐵對汽車鉆及英格爾鉆機(jī)均有試用，汽車鉆的移動速度較高但鉆進(jìn)速度與常規(guī)鉆機(jī)差距不大，英格爾鉆機(jī)對巖石鉆進(jìn)采取率較高（土層采取率低），阿特拉斯鉆機(jī)在鉆探深度與鉆探速度上有優(yōu)勢，但造假昂貴。英格爾鉆機(jī)及阿特拉斯鉆機(jī)均采用了液壓鉆進(jìn)、繩索取芯，提高了取芯速度，但兩種鉆機(jī)對土層的擾動均較大，土層樣品不能作為I級樣進(jìn)行室內(nèi)土工試驗(yàn)，且英格爾鉆機(jī)不能使用循環(huán)泥漿（對周邊環(huán)境影響較大），影響了其在巖土工程勘察中的適用性。國內(nèi)尚有使用聲頻鉆機(jī)，該鉆機(jī)對土層鉆探具有優(yōu)勢，聲頻鉆進(jìn)，不需沖洗液，鉆進(jìn)速度高、土芯擾動小，但現(xiàn)尚不能鉆巖及進(jìn)行標(biāo)貫、動探等原位測試?？傮w來說，新型鉆機(jī)尚處于試用階段，未形成統(tǒng)一認(rèn)識及大規(guī)模使用。
  在國內(nèi)原位測試設(shè)備（如標(biāo)貫儀、靜探十字板測試儀、旁壓儀、波速測試儀、電阻率測試儀等）國產(chǎn)及進(jìn)口均存在，型號多樣，大多能滿足測試，但設(shè)備使用的方便性、耐久性有區(qū)別，進(jìn)口設(shè)備一般優(yōu)于國產(chǎn)設(shè)備。目前國內(nèi)已有自動計數(shù)標(biāo)貫測試儀。
  1.4 巖土工程勘察中的主要技術(shù)問題研究現(xiàn)狀及動態(tài)
  （1） 勘察方法選擇。雖然巖土工程勘察與區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的目的、要求不同，但巖土勘察工作仍應(yīng)進(jìn)行必要的地質(zhì)調(diào)查工作，包括場地及周邊的不良地質(zhì)作用及地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、地表水文調(diào)查、節(jié)理裂隙調(diào)查等，目前巖土勘察行業(yè)普遍存在重鉆探、輕地質(zhì)調(diào)查現(xiàn)象，造成勘察成果缺乏宏觀把控，對場地的穩(wěn)定性、適宜性評價不夠確切；存在輕原位測試現(xiàn)象，造成勘察成果中的參數(shù)建議值往往缺乏支持依據(jù)；存在輕工程物探現(xiàn)象，由于各單位自身技術(shù)力量限制，排斥進(jìn)行物探工作，但某些勘察工作輔以物探方法會取得較好的效果，如查明斷層的位置及產(chǎn)狀、巖溶、孤石、采空區(qū)的分布的深度甚至空間形態(tài)（CT方法、智能微動法）。
  （2）地質(zhì)界面劃分問題。主要有巖土體分層、巖石風(fēng)化程度界面劃分，地質(zhì)構(gòu)造和軟弱結(jié)構(gòu)面及不良地質(zhì)界面的劃分。由于人員、設(shè)備不同、管理模式不同，現(xiàn)場鉆探質(zhì)量參差不齊，目前巖土勘察市場普遍采用100型的輕型鉆機(jī)，民工作業(yè)，存在單鉆進(jìn)尺過大、標(biāo)貫測試數(shù)據(jù)不真實(shí)、巖芯采取率低、未及時測量變層深度等問題，會給地質(zhì)界面劃分帶來誤差或錯誤。
  另外，由于技術(shù)人員（特別是現(xiàn)場編錄人員）工程經(jīng)驗(yàn)尚不足，存在對地層劃分的整體把控尚有欠缺，存在分層過粗或過細(xì)問題，過細(xì)則造成資料整理困難，過粗則有可能帶來質(zhì)量問題。
  （3）巖土樣品采取及試驗(yàn)。目前市場較多采用巖芯樣品截取、包裝作為原狀樣進(jìn)行試驗(yàn)，廣東較為普遍，外省取樣器使用率高于廣東，造成強(qiáng)度試驗(yàn)指標(biāo)往往偏低；試驗(yàn)項(xiàng)目策劃存在不合理現(xiàn)象，如，按有關(guān)規(guī)范：①對基坑工程，重點(diǎn)試驗(yàn)項(xiàng)目為重度、直接快剪及固結(jié)快剪、三軸UU、滲透試驗(yàn)等，飽和軟黏土宜進(jìn)行高壓固結(jié)試驗(yàn)，砂土應(yīng)做休止角試驗(yàn)，厚度大于3m的素填土應(yīng)進(jìn)行重度與抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)，但固結(jié)快剪、三軸UU、滲透試驗(yàn)、飽和軟黏土的高壓固結(jié)試驗(yàn)、砂土的休止角試驗(yàn)、填土的取樣及試驗(yàn)往往較為缺乏；②對漲縮性土應(yīng)進(jìn)行自由膨脹率試驗(yàn)，軟土地基處理工程應(yīng)測試軟土的有機(jī)質(zhì)含量、PH值、固結(jié)系數(shù)、前期固結(jié)壓力、富里酸含量、不排水抗剪強(qiáng)度等指標(biāo)），試驗(yàn)時往往不齊全。
  （4）原位測試問題。主要為：原位測試工作量少且針對性不足（如碎石土、強(qiáng)風(fēng)化層未采取重型動力觸探測試；軟土進(jìn)行了大量標(biāo)貫測試；微~弱透水的基巖層采用抽水試驗(yàn)測試）；測試結(jié)果使用不足，由于原位測試數(shù)據(jù)往往要采用經(jīng)驗(yàn)公式與勘察成果中所需的巖土參數(shù)相聯(lián)系，需要花時間、精力進(jìn)行相關(guān)研究，再加上相關(guān)規(guī)范的不統(tǒng)一、達(dá)到推廣應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)公式少，造成了測試結(jié)果的使用不足；另外，市場上尚存在標(biāo)貫試驗(yàn)不使用自動落錘及作假現(xiàn)象。
  （5）巖土參數(shù)取值問題。如前所述，由于勘察過程中的巖土樣品質(zhì)量問題、輕原位測試（標(biāo)貫除外）問題及對測試結(jié)果使用不足問題，造成當(dāng)前巖土參數(shù)取值主要以室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果查規(guī)范按經(jīng)驗(yàn)取值，取值過程缺少綜合分析，取值結(jié)果缺少支持依據(jù)。對于難于取到原狀巖土樣和一些粗顆粒土、殘積土和風(fēng)化巖參數(shù)取值誤差更大，這不符合時代的發(fā)展，也與國外及香港地區(qū)直接以原位測試結(jié)果、室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行設(shè)計的情況存在較大差距（如國外直接以旁壓試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行地基強(qiáng)度驗(yàn)算）。
  （6）地質(zhì)分區(qū)問題。當(dāng)場地較大時，勘察范圍可能存在多個地質(zhì)單元，地貌單元、抗震地段、場地類別、液化等級、基巖類型等可能均不同，目前巖土勘察成果存在不夠細(xì)化現(xiàn)象，未按軟弱土、液化土分布范圍及斷裂、孤石、巖溶等不良地質(zhì)體界線在平面圖上進(jìn)行標(biāo)示或分區(qū)等，不按地質(zhì)單元進(jìn)行參數(shù)統(tǒng)計。
  （7）水文地質(zhì)試驗(yàn)及基坑涌水量計算問題。存在試驗(yàn)點(diǎn)位置、試驗(yàn)深度（或降深）選擇不合適、不典型問題，存在滲透系數(shù)計算公式、涌水量計算公式選擇不正確問題（如不考慮邊界條件），廣東地區(qū)由于存在多層地下水且地表水豐富，該類問題更多，北方地區(qū)由于長期使用地下水，在這方面經(jīng)驗(yàn)較為豐富，情況比南方好。
  （8）地下水位問題。目前勘察行業(yè)普遍存在的問題主要為：巖土勘察時多層地下水未進(jìn)行地下水位分層量測（勘察工期短，難以做到）、未收集地下水位長期觀測資料（南方往往缺少長期觀測資料、北京地區(qū)地下水位長期觀測工作較好）、抗浮設(shè)防水位取值缺少依據(jù)等。
  （9）BIM技術(shù)。2016年8月23日住建部推出《2016－2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》以來，各勘察設(shè)計單位對BIM技術(shù)越來越重視，國內(nèi)許多較大型的勘察單位成立了自己的BIM工作室，水利部門在部分項(xiàng)目進(jìn)行了地質(zhì)建模，大部分單位仍處于研究、嘗試階段，實(shí)際工程應(yīng)用正蓬勃發(fā)展，附著在地質(zhì)模型上的參數(shù)信息越來越多。目前，市場上有部分軟件公司在進(jìn)行專門的地質(zhì)BIM技術(shù)研究，使用的平臺也不統(tǒng)一，主要有CIVIL3D、ARCHICAD、ITASCAD、Bentley平臺，南京庫倫公司基于庫倫BIM平臺開發(fā)了EVS軟件、華東勘測設(shè)計研究院有限公司基于Bentley平臺開發(fā)了GeoStation軟件，這兩個軟件均偏重于建模，計算功能弱。
  （10）巖土工程勘察信息化。近1年來，巖土工程勘察信息化工作發(fā)展較快，國內(nèi)有多家單位開發(fā)了自己的管理系統(tǒng)或工作軟件，廣東省公路院已開發(fā)并使用了巖土工程勘察項(xiàng)目管理系統(tǒng)（可對項(xiàng)目投標(biāo)至項(xiàng)目結(jié)算的全過程管理），廣東省公路院、廣州市規(guī)劃院及我院均已開發(fā)并使用“勘察云”（或類似）電子化軟件，可進(jìn)行野外電子化編錄、樣品電子化管理，公路院軟件尚可進(jìn)行野外地質(zhì)調(diào)繪，廣州市規(guī)劃院開發(fā)“地質(zhì)隨身行”（僅針對廣州地區(qū)），我院開發(fā)了電子化文件歸檔管理系統(tǒng)。
  （11）新技術(shù)。2017-2018年，智能微動勘察技術(shù)在研發(fā)及應(yīng)用上得到了較大的發(fā)展，廣州市軌道交通14號線采用了智能微動技術(shù)探測采空區(qū)，取得了較好的效果，廣州地鐵公司也組織中科院專家對有關(guān)勘察單位、監(jiān)理單位、施工單位等進(jìn)行了相關(guān)介紹與培訓(xùn)，預(yù)計未來幾年“二維微動剖面探測技術(shù)”將會在軌道交通勘測中得到廣泛應(yīng)用。
  （12）危大工程風(fēng)險控制
  2018年3月份，住建部印發(fā)了《危險性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》（建辦質(zhì)〔2018〕31號），明確自6月1日起施行，規(guī)定了勘察單位應(yīng)在勘察文件中說明地質(zhì)條件可能造成的工程風(fēng)險，所以“危大工程地質(zhì)風(fēng)險分析評價”為勘察成果報告的必須內(nèi)容。
  二、巖土工程勘察技術(shù)發(fā)展趨勢
  2017年5月2日，住建部下發(fā)《工程勘察設(shè)計行業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，文件稱到2020年末，工程勘察設(shè)計行業(yè)需努力實(shí)現(xiàn)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、深層次融合發(fā)展格局，實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入年均增長7%；優(yōu)化市場環(huán)境，完善全國建筑市場監(jiān)管公共服務(wù)平臺；深化企業(yè)體制改革；建立自主創(chuàng)新體系；提高建筑設(shè)計水平；提升綜合服務(wù)能力；推進(jìn)行業(yè)與信息化、“互聯(lián)網(wǎng)+”深度融合等9項(xiàng)要求。
  2019年2月住建部下發(fā)了《建設(shè)工程勘察質(zhì)量管理辦法》（修訂稿）征求意見稿，辦法明確規(guī)定：勘察前應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量、安全技術(shù)交底；鼓勵勘察檔案進(jìn)行電子化歸檔；鼓勵勘察單位采用信息化手段，實(shí)施采集、記錄存儲勘察數(shù)據(jù)，符合要求的電子化數(shù)據(jù)可作為現(xiàn)場原始記錄。
  預(yù)測，在技術(shù)上將有如下發(fā)展趨勢：
  1、巖土勘察信息化工作將得到較大發(fā)展，包括巖土勘察項(xiàng)目管理系統(tǒng)（可使巖土工程勘察真正符合管理體系要求）、巖土勘察檔案管理系統(tǒng)、野外作業(yè)電子化管理系統(tǒng)（含地質(zhì)調(diào)繪、地質(zhì)編錄、巖土樣品管理等）。
  2原位測試技術(shù)將得到重視
  今后發(fā)展的趨勢是，將原位測試成果，通過與工程地質(zhì)條件相同的已有工程反推的有關(guān)參數(shù)、載荷試驗(yàn)成果進(jìn)行對比，求得相關(guān)關(guān)系，以提高提供的設(shè)計參數(shù)的精度和應(yīng)用效果。
  目前原位測試手段還是很多的，載荷試驗(yàn)、旁壓、靜探、標(biāo)貫、動探、扁鏟側(cè)脹儀、十字板剪切等。有些手段在適用的地層也已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到了工程應(yīng)用的程度，隨著經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，原位測試技術(shù)必將發(fā)揮更大的作用，對地層性質(zhì)的認(rèn)識也將更加深入。原位測試試驗(yàn)技術(shù)、試驗(yàn)裝置也會在應(yīng)用中得到發(fā)展和進(jìn)步。
  3 BIM技術(shù)將大力推廣
  預(yù)計勘察設(shè)計類企業(yè)將推進(jìn)信息技術(shù)與企業(yè)管理深度融合，加快BIM普及應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)勘察設(shè)計技術(shù)升級等，可以預(yù)測不久的將來BIM技術(shù)將大力發(fā)展，不僅是三維地質(zhì)建模，且地質(zhì)模型與巖土設(shè)計、建筑基礎(chǔ)設(shè)計將融合，體現(xiàn)全生命周期性，將改變巖土勘察成果的提交方式，巖土勘察工作將發(fā)生革命性的變化。
  4 巖土設(shè)計信息化與巖土參數(shù)反分析
  隨著原位測試技術(shù)、巖土監(jiān)測技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，不僅能使巖土設(shè)計信息化，且對巖土參數(shù)的反分析成為可能，這將為我們巖土參數(shù)取值提供進(jìn)一步的依據(jù)。
  三、針對上面問題的解決方法建議
  1使用新設(shè)備
  引進(jìn)新設(shè)備，包括引進(jìn)新型鉆機(jī)、新型物探設(shè)備（智能微動測試儀），同時加快科技研發(fā)，包括新型鉆探、取樣設(shè)備的研發(fā)，使我院設(shè)備處于行業(yè)中的領(lǐng)先地位。
  2 巖土勘察信息化工作的研發(fā)與使用，走在行業(yè)前列，進(jìn)一步提高勘察工作的效率、規(guī)范巖土勘察工作的管理。
  3 加強(qiáng)原位測試工作管理
  加強(qiáng)研究原位測試數(shù)據(jù)間、巖土參數(shù)與原位測試數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，給出測試數(shù)據(jù)使用的指導(dǎo)性意見。
  3 加強(qiáng)勘察人員的技術(shù)培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，促進(jìn)知識的更新?lián)Q代
  通過培訓(xùn)，促進(jìn)勘察單位技術(shù)人員之間的技術(shù)交流和知識滲透，擴(kuò)大勘察技術(shù)的知識廣度和深度。
  4 建立巖土勘察知識庫、信息庫
  巖土勘察專業(yè)涉及的知識面廣，同時又需要一定的工程經(jīng)驗(yàn)，區(qū)域性特征明顯、不確定性大，遇到的問題多。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)上海粘土、湛江黏土和昆明黏土的工程性質(zhì)存在較大差異。以往人們對巖土材料的共性、或者對某類土的共性比較重視,而對其個性深入系統(tǒng)的研究較少。對各類各地區(qū)域性土的工程性質(zhì),開展深入系統(tǒng)研究是巖土工程發(fā)展的方向。探明各地區(qū)域性土的分布也有許多工作要做。

  知識需要積累，建立巖土勘察知識庫、信息庫十分必要。建立巖土勘察信息庫，將勘察的全部資料輸入信息庫里面，今后就可以參考或借鑒鉆孔資料，這樣可以減少時間和資金的浪費(fèi)。

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