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文檔簡介
水利工程論文-關(guān)于堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程中若干問題的探討摘要:我國江河發(fā)育,堤防眾多?!?8”特大洪水使堤防工程暴露出了許多問題,汛后建設(shè)迫在眉睫,為使災(zāi)后重建能達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理和安全適用的要求,建設(shè)部頒布了堤防工程設(shè)計規(guī)范,其對工程地質(zhì)勘察的要求仍沿用現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程。我們在學(xué)習(xí)、理解和應(yīng)用這個規(guī)程的過程中,發(fā)現(xiàn)存在一些概念混淆和操作不便的問題,本文公開我們的觀點(diǎn),與大家討論,也為規(guī)程規(guī)范的修訂提供參考意見,使之更為完善。關(guān)鍵詞:規(guī)程規(guī)范堤防工程地質(zhì)地質(zhì)體防滲1998年的特大洪水,江堤全線告急,到處險象環(huán)生,抗洪搶險消耗的人力、物力、財力都是空前巨大的。堤防工程暴露出了許多問題,急待實(shí)施加固,中央對此十分重視,專項資金迅速到位。為使新一輪水利防洪工程建設(shè)更科學(xué)化和規(guī)范化,建設(shè)部于1998年10月8日以建標(biāo)1998185號文發(fā)布了國家標(biāo)準(zhǔn)堤防工程設(shè)計規(guī)范(以下簡稱規(guī)范,編號為GB50286-98,自1998年10月15日起施行)。該規(guī)范是一部統(tǒng)一堤防設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求,保證堤防建設(shè)技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用的技術(shù)法規(guī),具有強(qiáng)制性。規(guī)范對堤防工程地質(zhì)勘察沒有過多的闡述,僅在第3.4條(工程地質(zhì))中規(guī)定:3級以上的堤防工程設(shè)計的工程地質(zhì)及筑堤材料資料,應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程(以下簡稱規(guī)程,編號為SL/T188.96,水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),1997年2月發(fā)布,1997年5月1日起實(shí)施)的規(guī)定。顯然,堤防工程地質(zhì)勘察按規(guī)范要求,應(yīng)該認(rèn)真執(zhí)行現(xiàn)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程,這時規(guī)程也就相當(dāng)于一個強(qiáng)制性的國家標(biāo)準(zhǔn),或者說規(guī)程是規(guī)范的一個補(bǔ)充。規(guī)程規(guī)范是一個行業(yè)對其工作內(nèi)容、工作方法和工作程序的多年豐富經(jīng)驗之歸納與總結(jié),是工程勘測設(shè)計質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn),是行業(yè)主管單位進(jìn)行工程審查的依據(jù),可以說是行業(yè)管理的根本大法。筆者最近連續(xù)參加了幾個重要的一級堤防工程勘測設(shè)計報告的審查,感到規(guī)范和規(guī)程在實(shí)施過程中存在一些值得商榷的問題(可實(shí)施性、可操作性、概念性以及對地質(zhì)環(huán)境的影響等),經(jīng)與部分勘測設(shè)計單位一些經(jīng)驗豐富的地質(zhì)師交換意見,大家亦有同感?,F(xiàn)將我們的一些粗淺認(rèn)識公布于眾,拋磚引玉,希望引起更多的地質(zhì)專家來分析討論這些問題,以便于更好地理解規(guī)范和規(guī)程,應(yīng)用規(guī)范和規(guī)程來指導(dǎo)我們的工程地質(zhì)工作,也有利于今后對規(guī)范和規(guī)程的修訂。1關(guān)于地質(zhì)體與水工建筑物的概念問題眾所周知,工程地質(zhì)勘察的任務(wù)是為工程建設(shè)提供地質(zhì)資料,查明工程地質(zhì)條件,分析、研究、界定和明確工程地質(zhì)問題,并提出工程處理措施的建議。強(qiáng)調(diào)的是為工程建設(shè)服務(wù),定位于工程設(shè)計和工程施工等專業(yè)的基礎(chǔ)性配合性專業(yè)。很明顯,工程地質(zhì)勘察的對象是建筑物的天然地基(注意將“地基”與“基礎(chǔ)”區(qū)別開來),即地質(zhì)體。至于人工填土地基將另當(dāng)別論。就已建堤防工程的工程地質(zhì)勘察而言,主要是指對大堤地基(堤基)的勘察。洪水期間眾多江堤出險實(shí)例表明,堤身與堤基均有險情發(fā)生。堤基的主要工程地質(zhì)問題是滲透變形、崩岸、沉降、堤基滑移等;堤身的險情主要為滑坡、散浸、清水管涌、夾層滲漏、堤身單薄等。這里,我們有意識地將堤身險情與堤基問題分開,目的在于澄清地質(zhì)體與水工建筑物的基本概念和它們之間的根本區(qū)別。工程師們對地質(zhì)體與水工建筑物的區(qū)別是再清楚不過的了,我們在這里議概念問題是小題大作了嗎?未必!規(guī)程對此就是概念模糊的。在規(guī)程中多處提及已建堤防加固工程對堤身和堤基的勘察,或?qū)⒌躺砼c堤基的勘察相提并論,要求查明,顯然已經(jīng)將本來是水工建筑物的堤身當(dāng)成堤基這樣的地質(zhì)體去實(shí)施“勘察”,混淆了天然地質(zhì)體與人類工程活動產(chǎn)生的建筑物這兩者之間的概念,能說是小題大作嗎?由于規(guī)程中的概念模糊或者概念不明確,以至于在工程實(shí)踐中,產(chǎn)生了諸如將堤身的工程隱患當(dāng)成工程地質(zhì)問題,將堤身土體當(dāng)成地質(zhì)體去“查明”工程地質(zhì)條件等等工程笑話,此類問題在我們審查過的堤防工程地質(zhì)勘察報告中比比皆是,不得不撰此拙文與同仁討論。我們說堤基是地質(zhì)體,在此地質(zhì)體上修建工程建筑物,需對此地質(zhì)體實(shí)施工程地質(zhì)勘察,以查明工程地質(zhì)條件,研究工程地質(zhì)問題,并根據(jù)工程建筑物的任務(wù)和特性對地質(zhì)缺陷提出處理措施的地質(zhì)建議,這是地質(zhì)師的職責(zé)和任務(wù)。地質(zhì)師利用有限的地質(zhì)勘探手段(鉆探、坑槽探、物探等),根據(jù)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境,應(yīng)用形成地質(zhì)體的基本理論(地層時代、沉積韻律、地質(zhì)構(gòu)造、巖性對比、巖相規(guī)律等等),輔以巖土體的物理力學(xué)試驗,特別是結(jié)合地質(zhì)師豐富的實(shí)踐經(jīng)驗去分析、判斷、推論和論證,最后完成查明工程地質(zhì)條件的任務(wù),這是地質(zhì)師完全可以做到的。然而,對于已建堤防工程的堤身就完全不一樣了。誠然,防洪大堤一般為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“線狀”水工建筑物,它的工程隱患具有隨機(jī)分布特性,例如填筑土料的質(zhì)量,勘察中發(fā)現(xiàn)堤身土中有透水性強(qiáng)的砂性土呈雞窩狀、局部層狀或條帶狀、小范圍透鏡狀等多種狀態(tài)分布;填筑土的緊密程度也具隨機(jī)性;而堤身中發(fā)現(xiàn)的施工雜物和生物洞穴的分布,其隨機(jī)性更大。顯然,此類隨機(jī)分布的工程隱患問題,用常規(guī)的地質(zhì)勘探手段來查明這些隱患就顯得有些力不從心。堤身的“勘察”之所以顯得如此復(fù)雜,其原因就在于土堤是人類工程活動把擾動后的土填筑起來的產(chǎn)物,它的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量人為因素較大,成因不受自然規(guī)律制約,不同堤段的填筑情況可能相差很大,加上后期生物活動的破壞,更無規(guī)律可循,即使對它進(jìn)行“勘探”,也只能是對某一點(diǎn)的認(rèn)識,不能結(jié)合地質(zhì)師的任何經(jīng)驗,更不能應(yīng)用地質(zhì)基本理論,其認(rèn)識不可能上升到宏觀這一層次。因此,對堤身進(jìn)行工程地質(zhì)“勘察”的提法就值得商榷。既然土堤是水工建筑物,對它的工程隱患進(jìn)行檢測或調(diào)查,則更為名正言順無可非議。準(zhǔn)確地界定問題的性質(zhì),有利于對癥下藥,事半功倍。至于土堤的檢測或調(diào)查,要借用地質(zhì)師的一些可行的“勘探”手段和“勘探”方法,或者將此項工作交予地質(zhì)師來完成,地質(zhì)師也是樂意的,但不要用“查明”這種對地質(zhì)體的要求來明確任務(wù),可以考慮用“分析、了解、判別、提出”等詞語對隱患問題作出評價,或許更為合適。2關(guān)于已建堤防加固工程的勘察階段問題我們知道,就水利工程(多指樞紐、供水、灌溉等大型工程)而言,有其較為嚴(yán)格的勘測設(shè)計階段劃分。對于堤防工程,規(guī)程將新建堤防和已建堤防加固的勘察階段分開,這是符合客觀實(shí)際的。規(guī)程第1.0.5條規(guī)定:新建堤防的工程地質(zhì)勘察可分為規(guī)劃、可行性研究、初步設(shè)計和施工圖四個階段。已建堤防加固工程地質(zhì)勘察可分為可行性研究和初步設(shè)計兩個階段。必要時還可進(jìn)行施工地質(zhì)工作。地質(zhì)條件簡單或勘察目的單一的堤防工程,經(jīng)勘察設(shè)計主管或?qū)徟鷨挝煌?,勘察階段可適當(dāng)簡化。而在本條的條文說明中,對地質(zhì)條件作了簡單、中等和復(fù)雜三個等級的界定。對照堤防工程出險需加固的工程實(shí)例,地質(zhì)條件都是中等或復(fù)雜級別,都達(dá)不到簡化勘察階段的條件。然而,規(guī)程另外聲明:堤防工程地質(zhì)勘察階段的劃分,原則上應(yīng)和堤防設(shè)計階段的劃分相適應(yīng)。有時多采取一次性進(jìn)場勘察完畢。在某些具體條件下,也可以將勘察階段簡化,甚至不劃分勘察階段。這又是十分可取的原則。堤防工程是線狀工程,勘察工作拉開的戰(zhàn)線較長,勘探隊伍進(jìn)場一次,轉(zhuǎn)戰(zhàn)南北實(shí)屬不易,特別對于已建堤防加固工程,由于不存在線路比較、重大方案調(diào)整等地質(zhì)條件占有一定份量的多階段循序漸進(jìn)的勘察過程,一次進(jìn)場勘察完畢就有其自身的客觀合理性。已建堤防加固工程勘察的目的十分清楚,即重點(diǎn)查明出險堤段堤基的工程地質(zhì)條件,分析界定發(fā)生堤基險情的主要工程地質(zhì)問題,提出工程處理措施的建議。此外,堤基的工程地質(zhì)條件一般說來較為簡單,多為二元結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)的第四系土體;堤基的工程地質(zhì)問題也相對明確,主要為滲透變形,受河勢控制岸坡迎流頂沖產(chǎn)生崩岸等。這些地質(zhì)特性都給一次進(jìn)場勘察完畢創(chuàng)造了較為可取的有利條件。在實(shí)際工作中,需要領(lǐng)會和理解規(guī)程的大原則,根據(jù)具體情況,一切從實(shí)際出發(fā),必要時可以考慮簡化勘察階段,縮短勘測周期,降低
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