小(二)型病險庫安全評價地質(zhì)勘察中的經(jīng)驗小結(jié)

肖祥

（貴州省銅仁地區(qū)水電勘測設(shè)計院，貴州 銅仁 554300）

1 ?。ǘ┬退畮斓牟‰U類型及一般特點

水庫病害主要受運行條件、氣候、地理、地質(zhì)條件以及建設(shè)時期的特定環(huán)境影響,各水庫工程就存在各種各樣的病害，使得水庫達不到設(shè)計蓄水量，甚至許多水庫空庫運行，有效灌溉面積減少。不僅如此，由于水庫存在不安全隱患，對下游人民生命財產(chǎn)安全也帶來嚴(yán)重威脅。在對全區(qū)病險水庫實地踏勘和室內(nèi)分析整理，病險水庫病害類型主要是以下幾種：

（1）水庫庫岸坡不穩(wěn)定；（2）土壩地基存在軟弱層而產(chǎn)生沉降；（3）涵洞（管）垮塌、破裂產(chǎn)生滲漏；（4）土壩壩體滲透破壞；（5）壩基滲透穩(wěn)定問題；（6）溢洪道垮塌或缺失而無法泄洪。

銅仁地區(qū)范圍內(nèi)的小（二）型水庫數(shù)量眾多，且絕大多數(shù)是土壩，根據(jù)本人參與勘察的水庫而言，一般具有以下特點：

（1）修建時間較早，運行時間長。大部分水庫大壩建于上世紀(jì)50～70年代，運行時間在30年以上。

（2）工程建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低，基本未進行前期地質(zhì)勘察工作，設(shè)計工作不規(guī)范，資料不完整。

（3）施工設(shè)備和條件簡陋，缺乏施工檢測手段，部分工程施工質(zhì)量的控制僅靠經(jīng)驗來判斷。

（4）部分樞紐工程未完建，其中溢洪道存在問題比較普遍。

（5）普遍存在運行管理不規(guī)范問題。

2 安全評價勘察階段的主要規(guī)程規(guī)范

水庫大壩安全評價階段地質(zhì)工作，目前還沒有專門的規(guī)程規(guī)范，仍主要依據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50287-99）和《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（L557-93）。但由于該規(guī)范主要適用于新建工程的壩址勘察，重點在基礎(chǔ)部分，故對壩體的評價可參考《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》（SL/T188-96）。

主要的試驗工作按照《水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程》（SL31-2003）和《土工試驗規(guī)程》（SL237-1999）執(zhí)行。

3 安全評價勘察階段的主要內(nèi)容

按照《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》（SL258-2000）和《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274-2001）的要求，工程質(zhì)量評價的基本方法有三種：現(xiàn)場巡視檢查法、歷史資料分析法和勘察試驗檢查法。由于小型水庫大壩受當(dāng)時技術(shù)經(jīng)濟條件閑置，基本屬于邊勘測、邊設(shè)計、邊施工的“三邊”工程，勘察設(shè)計和施工資料均不完整，且修筑時間較長，隱患較多。因此，在水庫大壩安全評價工作中應(yīng)以“現(xiàn)場巡視檢查法”和“勘探試驗檢查法”為主，對壩體壩基的穩(wěn)定現(xiàn)狀作出分析評價。在安全評價勘察階段，對區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性和庫區(qū)地質(zhì)條件的評價可根據(jù)已有區(qū)域地質(zhì)或勘察資料作為依據(jù)，重點應(yīng)分析評價與工程建設(shè)相關(guān)的工程地質(zhì)條件和環(huán)境地質(zhì)問題，主要包括以下六個方面內(nèi)容：

（1）充分調(diào)查了解和搜集分析壩基壩肩原清基情況，料場的選擇，施工記錄，存在隱患的性質(zhì)、分布范圍以及處理情況等資料。

（2）調(diào)查分析壩區(qū)和各樞紐建筑物工程地質(zhì)條件，確定地層巖性和主要構(gòu)造的分布及評價近壩庫岸的穩(wěn)定性；

（3）對工程區(qū)地震基本烈度進行評價；

CS是一組進行性加重的中樞神經(jīng)系統(tǒng)遺傳變性疾病，其發(fā)病機制是ERCC6、ERCC8基因發(fā)生突變，細(xì)胞內(nèi)DNA受到損傷后，由ERCC6基因編碼的CSB不能將損傷的DNA進行修復(fù)，并且以損傷的DNA作為模板進行mRNA轉(zhuǎn)錄并進行蛋白質(zhì)翻譯；ERCC8基因編碼的CSA蛋白亦不能修復(fù)損傷的DNA，并且導(dǎo)致?lián)p傷的DNA累積，后續(xù)的轉(zhuǎn)錄及翻譯過程終止，因此CS的臨床表現(xiàn)可能是修復(fù)缺陷與轉(zhuǎn)錄缺陷共同作用的結(jié)果[7，8]。

（4）對大壩運行期間各建筑物出現(xiàn)的險情和隱患進行分析評價；

（5）通過地質(zhì)測繪、勘探和試驗，初步查明壩體的工程現(xiàn)狀特性和壩基地質(zhì)結(jié)構(gòu)及滲透性，并提供穩(wěn)定性復(fù)核有關(guān)參數(shù)；

（6）分析大壩存在的主要工程地質(zhì)水文地質(zhì)問題，進行綜合評價。

4 區(qū)域地質(zhì)和地震基本烈度

由于水庫已建多年，其主要構(gòu)造單元和新構(gòu)造運動等區(qū)域構(gòu)造背景可不做專門調(diào)查工作，主要通過收集前期和區(qū)域綜合地質(zhì)資料進行評價。根據(jù)國家現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，中小型工程區(qū)地震基本烈度按《中國地震參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001）確定其地震動參數(shù)，并參照確定地震基本烈度。

5 勘探點的布置

?。ǘ┬筒‰U庫由于安全評價階段投入有限，在以往的工作中，勘察工作沒有得到足夠的重視，以致于普遍存在資料不全的現(xiàn)象。因此，合理的布置勘探點非常重要，應(yīng)在充分調(diào)查分析壩體、壩基和壩肩存在隱患的性質(zhì)、分布范圍以及處理情況的基礎(chǔ)上，堅持全面評價，重點突出的原則。不僅要考慮安全評價工作的需要，而且還要盡可能結(jié)合除險加固設(shè)計工作的需要。

一般情況下主要勘察剖面應(yīng)是樞紐建筑物，樞紐建筑物布置具有代表性，滿足二方面的要求：一是有利于建筑物的總體評價，沿大壩（溢洪道）軸線和垂直壩軸線布置勘探點。其中平行大壩軸線主要勘探剖面應(yīng)與防滲體相結(jié)合，垂直壩軸線剖面則以主河床段為主，其他剖面間距視壩長及險情分布情況以100m左右為宜，壩頂和上下游壩坡均應(yīng)有鉆孔控制。二是對大壩運行中出現(xiàn)的集中滲漏和變形等險工險段，有重點的安排適當(dāng)?shù)目辈炱拭妗?/p>

6 主要勘察方法

隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，勘察方法和手段也越來越多，但常用和必要的方法主要有以下幾種：

（1）地質(zhì)測繪。包括地質(zhì)平面和剖面測繪，比例尺與測量比例尺一致。雖然內(nèi)容可能比新建工程要簡單，但應(yīng)反映出原有險情的范圍、類型，尤其是巖溶形跡的分布和主要工程地質(zhì)問題，也是勘探鉆孔布置的基礎(chǔ)。

（2）鉆探。是最常見也是工程現(xiàn)場取樣、孔內(nèi)原位測試、水位觀測和了解巖土體結(jié)構(gòu)的主要方法之一。孔深應(yīng)滿足穿過壩基壩肩巖體強風(fēng)化層和相對隔水層（透水率不大于10Lu）的要求，一般不少于10m。當(dāng)壩基壩肩巖體為可溶巖時，應(yīng)根據(jù)巖溶發(fā)育規(guī)律，孔深大于巖溶發(fā)育深度。

（3）井（坑）探。重點了解大壩防滲體頂部的高程和壩坡材料的顆粒組成、結(jié)構(gòu)、密度及透水性，以及壩體隱患的性質(zhì)、高程、取原狀大樣或進行現(xiàn)場試驗。

7 物理力學(xué)參數(shù)及建議值

為使試驗數(shù)據(jù)可靠和適用，應(yīng)按不同的工程地質(zhì)單元，在舍去不合理的離散值的基礎(chǔ)上，進行正確的數(shù)據(jù)分析和整理，對于主要試驗和計算指標(biāo)應(yīng)提出標(biāo)準(zhǔn)值和地質(zhì)建議值。

標(biāo)準(zhǔn)值是試驗值經(jīng)過統(tǒng)計修正或考慮保證率、強度破壞準(zhǔn)則等經(jīng)驗修正后確定。對于土體的一般物理性質(zhì)參數(shù)等特性指標(biāo)，當(dāng)試驗數(shù)據(jù)較多時，應(yīng)以試驗的算術(shù)平均值作為標(biāo)準(zhǔn)值。

地質(zhì)建議值是根據(jù)不同工程地質(zhì)單元的環(huán)境條件，對標(biāo)準(zhǔn)值進行調(diào)整后提出的。是以室內(nèi)試驗還是現(xiàn)場原位測試成果為主，應(yīng)視巖土體的均勻程度而定，一般應(yīng)以室內(nèi)試驗成果為依據(jù)。但從工程安全考慮，對防滲體和壩基的滲透系數(shù)等參數(shù)應(yīng)以現(xiàn)場注水試驗成果為依據(jù)。

8 勘察中常見的幾個問題

在對?。ǘ┬退畮齑髩芜M行安全評價地質(zhì)勘察工作中，需著重處理好以下問題：

（1）重視建壩前期勘察、設(shè)計、施工和險情處理的調(diào)查和資料搜集，這不僅是合理布置勘察點的需要，更是全面評價建筑物工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)。

（2）有很大一部分土石壩的防滲體在原大壩加高的過程中由心墻改為斜墻，壩軸線下移。因此，應(yīng)準(zhǔn)確確定原心墻軸線及相應(yīng)的勘探線，避免在壩頂布置勘探線時得出錯誤的評價。

（3）在壩體勘探鉆孔中，往往因為搶進度而忽視了初見水位和穩(wěn)定水位的觀測，導(dǎo)致了在目前滲流穩(wěn)定計算中，由于部分參數(shù)和邊界條件存在不確定因素，評價中人為因素影響較大。

（4）天然建筑材料勘察時，主要評價其儲量、質(zhì)量及開采運輸條件，詳查儲量不小于設(shè)計需要量的2倍。

（5）新建防汛道路的勘察。本區(qū)內(nèi)不少水庫沒有上壩公路，或是路況極差，存在嚴(yán)重的防汛搶險問題，因此，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的基本要求，作好新建防汛道路的勘察。

9 結(jié)語

?。ǘ┬退畮煺急緟^(qū)水庫總量的90%，水庫的正常運行對農(nóng)業(yè)的安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的保障作用。所以對這些病險水庫進行細(xì)致周到的工程地質(zhì)勘察，得出工程結(jié)構(gòu)的特點和險情，結(jié)合搜集到的原有地質(zhì)資料，選擇適合的地質(zhì)勘察手段和方法，才能提出合理的建議和評價，正確分析水庫病害成因，為確定水庫病害程度和病險水庫除險加固設(shè)計提供依據(jù)，針對這些不同的病害成因，采取行之有效的治理方案，徹底消除隱患，恢復(fù)水庫的功能。

[1]何旭東.淺談小型土石壩水庫除險加固工程中的地質(zhì)勘察[J].工程勘察，2008-02-01.