水利工程论文-关于《堤防工程地质勘察规程》中若干问题的探讨.doc

水利工程论文-关于堤防工程地质勘察规程中若干问题的探讨摘要：我国江河发育，堤防众多。“98”特大洪水使堤防工程暴露出了许多问题，汛后建设迫在眉睫，为使灾后重建能达到技术先进、经济合理和安全适用的要求，建设部颁布了堤防工程设计规范，其对工程地质勘察的要求仍沿用现行的国家标准堤防工程地质勘察规程。我们在学习、理解和应用这个规程的过程中，发现存在一些概念混淆和操作不便的问题，本文公开我们的观点，与大家讨论，也为规程规范的修订提供参考意见，使之更为完善。关键词：规程规范堤防工程地质地质体防渗1998年的特大洪水，江堤全线告急，到处险象环生，抗洪抢险消耗的人力、物力、财力都是空前巨大的。堤防工程暴露出了许多问题，急待实施加固，中央对此十分重视，专项资金迅速到位。为使新一轮水利防洪工程建设更科学化和规范化，建设部于1998年10月8日以建标1998185号文发布了国家标准堤防工程设计规范(以下简称规范，编号为GB50286-98，自1998年10月15日起施行)。该规范是一部统一堤防设计标准和技术要求，保证堤防建设技术先进、经济合理、安全适用的技术法规，具有强制性。规范对堤防工程地质勘察没有过多的阐述，仅在第3.4条（工程地质）中规定：3级以上的堤防工程设计的工程地质及筑堤材料资料，应符合国家现行标准堤防工程地质勘察规程（以下简称规程，编号为SL/T188.96，水利行业标准，1997年2月发布，1997年5月1日起实施）的规定。显然，堤防工程地质勘察按规范要求，应该认真执行现行的行业标准规程，这时规程也就相当于一个强制性的国家标准，或者说规程是规范的一个补充。规程规范是一个行业对其工作内容、工作方法和工作程序的多年丰富经验之归纳与总结，是工程勘测设计质量控制的标准，是行业主管单位进行工程审查的依据，可以说是行业管理的根本大法。笔者最近连续参加了几个重要的一级堤防工程勘测设计报告的审查，感到规范和规程在实施过程中存在一些值得商榷的问题(可实施性、可操作性、概念性以及对地质环境的影响等)，经与部分勘测设计单位一些经验丰富的地质师交换意见，大家亦有同感。现将我们的一些粗浅认识公布于众，抛砖引玉，希望引起更多的地质专家来分析讨论这些问题，以便于更好地理解规范和规程，应用规范和规程来指导我们的工程地质工作，也有利于今后对规范和规程的修订。1关于地质体与水工建筑物的概念问题众所周知，工程地质勘察的任务是为工程建设提供地质资料，查明工程地质条件，分析、研究、界定和明确工程地质问题，并提出工程处理措施的建议。强调的是为工程建设服务，定位于工程设计和工程施工等专业的基础性配合性专业。很明显，工程地质勘察的对象是建筑物的天然地基(注意将“地基”与“基础”区别开来)，即地质体。至于人工填土地基将另当别论。就已建堤防工程的工程地质勘察而言，主要是指对大堤地基(堤基)的勘察。洪水期间众多江堤出险实例表明，堤身与堤基均有险情发生。堤基的主要工程地质问题是渗透变形、崩岸、沉降、堤基滑移等；堤身的险情主要为滑坡、散浸、清水管涌、夹层渗漏、堤身单薄等。这里，我们有意识地将堤身险情与堤基问题分开，目的在于澄清地质体与水工建筑物的基本概念和它们之间的根本区别。工程师们对地质体与水工建筑物的区别是再清楚不过的了，我们在这里议概念问题是小题大作了吗？未必!规程对此就是概念模糊的。在规程中多处提及已建堤防加固工程对堤身和堤基的勘察，或将堤身与堤基的勘察相提并论，要求查明，显然已经将本来是水工建筑物的堤身当成堤基这样的地质体去实施“勘察”，混淆了天然地质体与人类工程活动产生的建筑物这两者之间的概念，能说是小题大作吗?由于规程中的概念模糊或者概念不明确，以至于在工程实践中，产生了诸如将堤身的工程隐患当成工程地质问题，将堤身土体当成地质体去“查明”工程地质条件等等工程笑话，此类问题在我们审查过的堤防工程地质勘察报告中比比皆是，不得不撰此拙文与同仁讨论。我们说堤基是地质体，在此地质体上修建工程建筑物，需对此地质体实施工程地质勘察，以查明工程地质条件，研究工程地质问题，并根据工程建筑物的任务和特性对地质缺陷提出处理措施的地质建议，这是地质师的职责和任务。地质师利用有限的地质勘探手段(钻探、坑槽探、物探等)，根据区域地质环境，应用形成地质体的基本理论(地层时代、沉积韵律、地质构造、岩性对比、岩相规律等等)，辅以岩土体的物理力学试验，特别是结合地质师丰富的实践经验去分析、判断、推论和论证，最后完成查明工程地质条件的任务，这是地质师完全可以做到的。然而，对于已建堤防工程的堤身就完全不一样了。诚然，防洪大堤一般为就地取材修建的土堤(其它材料修建的大堤不在本文所述之列)，是一“线状”水工建筑物，它的工程隐患具有随机分布特性，例如填筑土料的质量，勘察中发现堤身土中有透水性强的砂性土呈鸡窝状、局部层状或条带状、小范围透镜状等多种状态分布；填筑土的紧密程度也具随机性；而堤身中发现的施工杂物和生物洞穴的分布，其随机性更大。显然，此类随机分布的工程隐患问题，用常规的地质勘探手段来查明这些隐患就显得有些力不从心。堤身的“勘察”之所以显得如此复杂，其原因就在于土堤是人类工程活动把扰动后的土填筑起来的产物，它的结构和质量人为因素较大，成因不受自然规律制约，不同堤段的填筑情况可能相差很大，加上后期生物活动的破坏，更无规律可循，即使对它进行“勘探”，也只能是对某一点的认识，不能结合地质师的任何经验，更不能应用地质基本理论，其认识不可能上升到宏观这一层次。因此，对堤身进行工程地质“勘察”的提法就值得商榷。既然土堤是水工建筑物，对它的工程隐患进行检测或调查，则更为名正言顺无可非议。准确地界定问题的性质，有利于对症下药，事半功倍。至于土堤的检测或调查，要借用地质师的一些可行的“勘探”手段和“勘探”方法，或者将此项工作交予地质师来完成，地质师也是乐意的，但不要用“查明”这种对地质体的要求来明确任务，可以考虑用“分析、了解、判别、提出”等词语对隐患问题作出评价，或许更为合适。2关于已建堤防加固工程的勘察阶段问题我们知道，就水利工程(多指枢纽、供水、灌溉等大型工程)而言，有其较为严格的勘测设计阶段划分。对于堤防工程，规程将新建堤防和已建堤防加固的勘察阶段分开，这是符合客观实际的。规程第1.0.5条规定：新建堤防的工程地质勘察可分为规划、可行性研究、初步设计和施工图四个阶段。已建堤防加固工程地质勘察可分为可行性研究和初步设计两个阶段。必要时还可进行施工地质工作。地质条件简单或勘察目的单一的堤防工程，经勘察设计主管或审批单位同意，勘察阶段可适当简化。而在本条的条文说明中，对地质条件作了简单、中等和复杂三个等级的界定。对照堤防工程出险需加固的工程实例，地质条件都是中等或复杂级别，都达不到简化勘察阶段的条件。然而，规程另外声明：堤防工程地质勘察阶段的划分，原则上应和堤防设计阶段的划分相适应。有时多采取一次性进场勘察完毕。在某些具体条件下，也可以将勘察阶段简化，甚至不划分勘察阶段。这又是十分可取的原则。堤防工程是线状工程，勘察工作拉开的战线较长，勘探队伍进场一次，转战南北实属不易，特别对于已建堤防加固工程，由于不存在线路比较、重大方案调整等地质条件占有一定份量的多阶段循序渐进的勘察过程，一次进场勘察完毕就有其自身的客观合理性。已建堤防加固工程勘察的目的十分清楚，即重点查明出险堤段堤基的工程地质条件，分析界定发生堤基险情的主要工程地质问题，提出工程处理措施的建议。此外，堤基的工程地质条件一般说来较为简单，多为二元结构或多层结构的第四系土体；堤基的工程地质问题也相对明确，主要为渗透变形，受河势控制岸坡迎流顶冲产生崩岸等。这些地质特性都给一次进场勘察完毕创造了较为可取的有利条件。在实际工作中，需要领会和理解规程的大原则，根据具体情况，一切从实际出发，必要时可以考虑简化勘察阶段，缩短勘测周期，降低