地质灾害治理工程水利设施保护技术应用指南（试行）

地质灾害治理工程水利设施保护技术应用指南（试行）1基本规定1.1适用范围本指南适用于滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等地质灾害治理工程影响范围内已建、在建和新建水利设施（包括水库大坝、堤防、灌区渠道、引调水工程、水文监测站点、小型提灌站等）的保护设计、施工、验收与运维，法律法规另有规定的从其规定。1.2基本原则（1）保护优先：地质灾害治理工程方案设计与施工全过程，将水利设施结构安全、功能完整放在首要位置，严禁以治理名义降低水利设施原有防护标准；（2）分类施策：根据地质灾害类型、风险等级、水利设施类型与重要程度，选择适配的保护技术，兼顾技术可行性与经济合理性；（3）永临结合：临时保护措施兼顾长期防护需求，减少二次改造，降低工程成本；（4）安全可控：保护工程的设计安全标准不低于被保护水利设施的设计标准，保障流域防洪、供水、灌溉安全。1.3通用技术要求（1）保护工程设计洪水标准、结构安全系数应不低于被保护水利设施原设计标准，1级及以上重要水利设施保护工程的安全系数应较原标准提高5%；（2）所有技术应用应符合《地质灾害防治工程勘查规范》GB/T18141、《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252、《水利水电建筑物地基基础设计规范》GB50487等现行国家标准与行业规范要求；（3）涉及水利设施功能调整的，应提前征得水行政主管部门与水利设施运营管理单位同意，严禁擅自改变水利设施过水能力、防洪标准与用途。2前期勘测与风险评估技术2.1勘测技术要求（1）勘测范围：应覆盖地质灾害体整个影响范围，并向外延伸至地质灾害影响边界外不小于500m；被保护水利设施勘测范围应涵盖设施本体，上下游延伸长度不小于2倍设施最大结构尺寸，左右岸延伸至保护范围边界外不小于100m；（2）核心勘测内容：①地质条件：查明区域地层岩性、地质构造、水文地质条件，重点获取水利设施基础范围内岩土体容重、抗剪强度、允许渗透坡降等参数，查明地下水水位动态变化、补给径流排泄条件；②水利设施现状：收集原设计文件、施工资料、运营档案，检测现有结构强度、病害情况，包括裂缝长度宽度、渗漏量、基础沉降量等，明确原有设计标准、运行要求；（3）勘测精度要求：1级及以上重要水利设施地质钻孔密度应不低于1孔/500m²，一般性水利设施不低于1孔/1000m²，钻孔深度应进入水利设施基础底面下不小于5m，进入稳定地层不小于3m。2.2风险分级评估按照地质灾害失稳对水利设施的危害程度，将风险划分为4级：（1）I级（特大风险）：地质灾害失稳可能导致水利设施溃决、失稳，造成重大人员伤亡、大面积供水中断或流域防洪风险，直接经济损失≥1000万元；（2）II级（大风险）：地质灾害失稳可能导致水利设施主体结构损坏，功能完全丧失，直接经济损失100万元（含）~1000万元；（3）III级（中风险）：地质灾害失稳可能导致水利设施局部结构损坏，经修复可恢复功能，直接经济损失10万元（含）~100万元；（4）IV级（低风险）：仅可能造成水利设施轻微损坏，不影响正常运行，直接经济损失＜10万元；评估应采用定性结合定量方法，定量评估采用极限平衡法计算地质灾害推力，采用数值模拟法（FLAC3D、ABAQUS等）计算水利设施应力、位移、渗透稳定性，评估结果应组织专家评审确认。2.3保护方案选型（1）I级风险：应优先采取搬迁避让或永久性工程防护方案，严禁仅采取监测措施；（2）II级风险：应采取永久性工程防护加自动化监测方案；（3）III级风险：可采取简易工程防护加常规监测方案；（4）IV级风险：可采取定期巡查方案，不设置专门工程防护。3不同类型地质灾害区水利设施保护技术3.1滑坡治理区水利设施保护技术（1）搬迁避让技术：适用于I级风险、水利设施规模较小（如小型渠道、提灌站、水文站），搬迁改造成本低于工程防护的项目。新选场址应满足：位于地质灾害影响范围外，场地岩土体承载力满足设施设计要求，新渠道纵坡比降、断面尺寸、防渗标准不低于原设施，衬砌混凝土渠道渗透系数应不大于1×10^-6cm/s，土渠渗透系数符合原设计要求；（2）迎滑侧抗滑加固技术：适用于水利设施位于滑坡前缘或中部，无法搬迁的项目：①桩板墙抗滑：适用于推力小于200kN/m的中型滑坡，抗滑桩入土深度应不小于滑坡推力计算深度的1.5倍，且最小入土深度不小于5m，桩间距为2~3倍桩径，墙身背后设置厚度不小于30cm的碎石排水层，泄水孔孔径不小于10cm，间距2~3m，排水层底部设置隔水层，避免地下水渗流破坏基础；②锚索框架梁加固：适用于坡度大于30°的大型滑坡体，锚索入射角控制在15°~30°，锚固段进入稳定地层长度不小于8m，且不小于锚索总长度的1/3，张拉完成后超张拉10%~15%锁定，锚头采用C25混凝土封锚；③截排水系统优化：在滑坡体周边5~10m设置环形截水沟，截水沟底坡不小于0.5%，断面尺寸按照20年一遇最大24h降雨量设计，采用C20混凝土浇筑，沟底厚度不小于20cm，沟壁厚度不小于15cm，滑坡体内部按照10~20m间距设置竖向盲沟，引出地下水，降低渗透压力，避免水利设施基础发生渗透破坏；（3）结构防渗修复技术：滑坡变形导致水利设施衬砌开裂渗漏的，应同步修复防渗：裂缝宽度小于0.5mm的，采用水泥基渗透结晶材料涂刷封堵，涂层厚度不小于1mm；裂缝宽度大于0.5mm的，采用环氧树脂灌浆处理，灌浆压力控制在0.2~0.3MPa；大面积衬砌损坏的，采用厚度不小于0.5mm的复合土工膜防渗，土工膜渗透系数不大于1×10^-11cm/s，上下设置厚度不小于15cm的砂砾石保护层，保护层表面浇筑10cm厚C15混凝土封底。3.2崩塌治理区水利设施保护技术（1）主动防护技术：适用于中低危崩塌、威胁中小型水利设施的项目，采用SNS主动防护网系统，钢丝绳网网孔尺寸不大于30cm×30cm，锚杆长度不小于3m，锚固进入稳定基岩深度不小于2m，锚杆间距2~4m，防护网覆盖率100%，紧贴坡面；对于体积大于10m³的危岩单体，采用锚杆+挂网喷混凝土加固，喷混凝土厚度不小于10cm，强度等级不低于C20，锚杆锚入危岩深度不小于2倍危岩直径；（2）被动防护技术：适用于高位崩塌、I级II级风险项目，在水利设施与崩塌源之间设置防护工程：①刚性拦石墙：墙高按照崩塌块石最大弹跳高度加1m安全超高设计，最小墙高不小于3m，墙后设置厚度不小于1.5m的砂石缓冲层，基础埋深不小于当地冻土层厚度以下0.5m，且不小于2m，抗滑稳定安全系数不小于1.2，抗倾覆不小于1.5；②柔性拦石网：防护能级匹配崩塌块石最大冲击动能，块石质量小于10t的选用1000kJ能级防护网，10~20t选用2000kJ能级，20t以上选用3000kJ及以上能级，基础锚固深度不小于2.5m；（3）棚洞防护技术：适用于穿越崩塌区的引水隧洞进口、傍山渠道，棚洞结构采用钢筋混凝土，强度等级不低于C30，棚洞顶回填厚度不小于1.5m的碎石缓冲层，缓冲层表面设置防水层，棚洞净空满足水利设施过流要求，结构按照最不利落石冲击荷载设计，安全系数不小于1.3。3.3泥石流治理区水利设施保护技术（1）分级拦挡技术：在泥石流形成区与流通区设置多级拦渣坝，减少进入水利设施影响区的泥沙与块石，单级拦渣坝高度不超过15m，坝顶溢流口宽度按照50年一遇泥石流峰值流量设计，坝体抗滑稳定安全系数不小于1.15，抗倾覆不小于1.5，坝底设置间距2~3m的排水孔，降低坝体渗透压力，在水利设施上游侧设置副坝，拦截下泄泥沙，副坝库容满足5年淤积量要求；（2）排导堤防护技术：对于位于泥石流沟岸的堤防、渠道，设置导流排导堤，堤顶高程按照50年一遇泥石流泥位加1.5m安全超高设计，堤身迎水面采用厚度不小于30cm的干砌石或C20混凝土预制块防护，基础埋深不小于1.5倍泥石流最大冲刷深度，且最小埋深不小于2m，排导槽纵坡不小于1%，避免泥沙淤积；（3）防冲加固技术：紧邻泥石流沟的水库大坝、堤防迎水面，采用格宾石笼加复合土工膜防护，格宾石笼块石粒径不小于15cm，石笼厚度不小于50cm，网孔尺寸10cm×12cm，钢丝抗拉强度不小于350MPa，镀锌层厚度不小于200g/m²，复合土工膜位于格宾石笼与坝体之间，厚度不小于0.5mm，起到防冲防渗双重作用；已经发生淤积的水利设施，清淤深度应恢复至原设计过水断面的95%以上，不得缩小过水断面降低过流能力；（4）物源固坡技术：泥石流沟岸松散堆积体采用植物固坡加工程固坡，坡度小于35°的区域种植乡土固坡植物（如紫穗槐、狗牙根、马桑等），植被覆盖率不低于80%，坡度大于35°的区域采用混凝土格构锚固，格构间距3~4m，锚杆长度不小于4m，减少松散物源进入沟道。3.4地面塌陷治理区水利设施保护技术（1）充填加固技术：适用于塌陷坑出现在水利设施本体或基础范围内的项目，分级充填：深层空洞采用高压水泥浆注浆充填，注浆压力控制在0.2~0.5MPa，孔隙率大于30%的空洞充填级配碎石后再注浆；中层充填采用碎石土分层压实，每层厚度不大于30cm，压实度不低于90%；表层0.5~1m采用素土分层压实，压实度不小于93%，满足上部结构承载要求；对于岩溶塌陷区，采用旋喷桩加固基础，桩径不小于600mm，桩间距不大于2m，进入稳定基岩不小于0.5m；（2）柔性跨越技术：适用于塌陷隐患尚未稳定、无法充填加固的区域，中小型渠道采用HDPE柔性衬砌，HDPE膜厚度不小于1.0mm，断裂延伸率不低于700%，可适应最大1/500的不均匀沉降，不发生开裂渗漏；大型渠道、堤防采用架空梁板结构跨越塌陷区，梁板设计允许不均匀沉降不超过结构跨度的1/500，基础全部进入稳定地层，保障结构安全。4施工过程水利设施保护管控技术4.1施工前准备施工前必须与水利设施运营管理单位完成技术交底，收集完整的水利设施设计、施工、运营资料，现场放线划定水利设施保护范围，保护范围周边设置明显警示标识，距离水利设施结构边界5m范围内严禁大型机械作业，10m范围内严禁堆载。4.2关键作业管控（1）爆破作业管控：距离水利设施结构边界100m范围内严禁实施爆破作业，100~300m范围内实施爆破的，必须采用微差控制爆破，最大一段起爆药量不超过50kg，爆破振动速度控制要求：混凝土坝、混凝土隧洞不大于10cm/s，土石坝、衬砌渠道不大于5cm/s，施工前开展爆破振动试验，动态调整起爆参数，爆破过程实施实时振动监测；（2）土方开挖作业管控：水利设施边坡影响范围内开挖必须分层分段进行，每层开挖深度不大于2m，开挖坡度不陡于设计边坡，严禁掏底开挖，开挖过程每日监测边坡位移，日位移超过3mm时立即停工，采取临时加固措施；（3）堆载管控：施工弃渣、建筑材料严禁堆放在水利设施堤防、坝体的浸润线范围内，堆载位置距离堤肩、坝肩不小于10m，堆载高度不超过2m，避免附加荷载导致边坡失稳。4.3排水与过流管控施工期必须设置独立的临时排水系统，施工废水必须进入临时沉沙池沉淀处理，沉沙池容积不小于日施工废水量的1.2倍，出水悬浮物含量不超过100mg/L方可排入水利设施，严禁施工泥浆、弃土直接进入河道、渠道；临时占用水利设施过水断面的，必须开挖旁通临时渠道，临时渠道过流能力不低于原设计过流能力的80%，满足防洪、灌溉供水要求；雨季来临前提前疏通水利设施原有排水系统，做好临时围堰防护，保障行洪安全。4.4临时保护措施施工过程中裸露的水利设施衬砌、边坡采用土工布临时覆盖，避免风化、雨水冲刷导致结构损坏，跨雨季施工的临时防护要定期检查，发现损坏及时修复。5验收与长期运维监测技术5.1验收要求保护工程是地质灾害治理工程的分项工程，必须与主体工程同步验收，验收内容包括：保护工程结构尺寸、材料强度、防渗性能、稳定安全性，核心检测指标要求：混凝土强度合格率不低于95%，防渗工程渗透系数满足设计要求，抗滑、抗倾覆稳定安全系数符合规范要求；验收必须邀请水行政主管部门、水利设施运营管理单位参加，保护工程验收不合格的，整个地质灾害治理工程不得通过竣工验收，所有档案资料（包括勘测、设计、施工、监测资料）必须移交运营管理单位存档。5.2分级监测要求根据风险等级实施分级监测：（1）I级风险：监测点间距不大于50m，每100m不少于3个监测点，监测内容包括水平位移、垂直位移、渗透压力、裂缝开度、地下水水位，采用自动化监测系统，数据实时传输，监测频率：雨季每日1次，旱季每周1次；（2）II级风险：监测点间距不大于100m，每100m不少于2个监测点，监测频率：雨季每周2次，旱季每月1次；（3）III级及IV级风险：监测点间距不大于200m，每200m不少于1个监测点，监测频率：雨季每月1次，旱季每季度1次；监测预警指标：水平位移速率超过2mm/月、日位移超过1mm，渗透坡降超过设计允许值，裂缝开度超过5mm，立即启动预警，上报相关部门处置。5.3运维养护要求水利设施运营管理单位每年汛前、汛后各开展1次全面检查，重点检查保护工程截水沟、排水孔是否淤积，防护结构是否开裂、松动，每年开展1次结构安全检测，防渗工程每5年开展1次渗透性能检测，发现病害及时处置：小型病害（裂缝宽度小于0.5mm、局部排水孔堵塞）每半年观测1次，病害发展的及时修复；大中型病害立即采取控险措施，开展专项治理。6质量安全保障措施6.1材料质量控制所有进场材料必须进行质量检验，合格后方可使用：水泥强度等级不低于42.5，安定性、强度符合国家标准；钢筋屈服强度、抗拉强度符合设计要求；复合土工膜、HDPE膜的渗透系数、拉伸强度、延伸率符合GB/T17643要求；格宾网钢丝强