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除險加固工程地質勘察的一般性原則
發布時間:2014-08-05

  1 存在的問題

現行的水利水電工程地質勘察規程規范基本上是針對新建工程而編制的,倒是堤防工程地質勘察規程還對已建堤防工程的地質勘察工作有所界定。這也許與沒有大張其鼓地實施除險加固工程有關。雖然某些典型病險工程從一開始運行就被珍斷為“有病”,甚至數十年來一直就沒有停止過除險加固,但卻一直沒有被治好過,為什么?道理似乎也太簡單了,一是沒有找到病因,二是沒有錢或不愿花錢去治病,三是……大家捉摸去吧,這里也不好意思全部寫出來了。

近幾年來,病險水庫工程的除險加固在建設程序上已經比較正規化、程序化,規模較大的工程一般要通過總院審查,但一次性審查過關的工程并不多,可見此類工程看似難度不大,卻存在著一些理解上的差異。勘測設計單位的理解與審查單位的要求有一定出入,使得除險加固工程的前期工作出現了一些反復,走了彎路。我們在工程審查過程中體會到一些帶有普遍性的問題,因此也有必要提出來與大家討論。

就勘測單位而言,根據自己對所承擔的除險加固工程的理解去做地質工作,無可非議;根據設計師的要求去做地質工作,似乎也說不出個所以然,地質是設計的輔助配合性專業,這一點我們還是有自知之明的;根據委托方的任務要求開展地質勘探工作,就不好說了;最具有說服力的是根據除險加固工程的安全鑒定報告的評價意見去做地質工作,名正言順。對于審查人員來說,按什么標準和原則來把握?這恐怕就有些學問了。

歸納以上存在的問題不難看出,勘測工作和審查工作中都存在著一定的人為因素,把握尺度有一定的揉性。例如根據自己的理解去做地質勘察工作,顯然不同的人對同一問題的理解會有一定的差異,從而導致工程勘測工作的差異;雖然按設計師的要求去做地質工作也是符合一些勘測設計單位的管理程序的,但對于極賦創造性的地質工作來說,是否未免太過于呆板死心眼了?審查人員的把握尺度,其人為因素就更多一些,因為沒有了規范標準,也就沒有了機械性的硬指標,幾乎完全取決于審查者自身的業務素質和職業素質。

  2 問題討論

以上若干問題很難有一個唯一的或權威性的定論,因此也就給思考者們留出了討論空間。通過討論,也許會有些啟發。筆者先在此暴露一些個人體會,僅供討論參考。

顧名思義,病險工程首先有病后才有險,然后才引出除險加固。是否有病有險,工程安全鑒定報告最具有法律上的權威性(是否具有符合工程實際的權威性?本文回避)。因此筆者基本同意按照工程安全鑒定報告中的評價意見去考慮工程地質勘察工作,這是開展工程地質工作的基本依據和原則。這里存在的問題是某些安全鑒定報告中對某些問題的界定有些含糊,造成了理解誤差。

例如,安全鑒定意見指出壩基存在滲漏問題,但并沒有指出滲漏問題的性質,這就讓做具體工作的同志在技術把握上存在一定的疑惑性。這時,我們需要的是首先根據壩基地質條件,分析清楚滲漏的性質,進而決定開展工作的原則。從大壩安全角度只需回答存在滲透穩定問題或不存在滲透穩定問題,前者需要進行工程處理,后者不需要進行工程處理;如果從控制滲漏量的角度考慮,為了達到減滲的目的,即是不存在深透穩定問題,也可能仍然會考慮適當的防滲工程措施。這里的關鍵是對滲漏問題的定性,如果定性存在困難,針對性地布置勘探工作將是必要的。

當工程安全鑒定報告中沒有提及到某些建筑物地基存在病險問題,工程地質工作還需要考慮嗎?回答應該是中性的,需視具體情況而定。例如壩基不存在病險問題,可以分兩種情況區別對待。一種情況是大壩沒有加高任務,或即是需要加高大壩但壩基工程地質條件能夠通過分析前人留下的地質資料作出肯定性結論,這時不必進行壩基地質勘探;第二種情況是需要加高大壩且前人留下的地質資料不足以作出滿足大壩加高的工程地質評價,則需要補充進行壩基地質勘探。

對于早期地質資料與現行評價標準有出入的,有可能需要考慮一些復核性地質勘探,以便有利于對前人留下的地質資料加深分析與理解。

需要討論的還有一個值得思考的問題:必須用勘探資料說話,或先有勘探后才有地質分析,在某些情況下這可能是地質工作的一個誤區。筆者比較強調先有地質分析判斷,再行勘探驗證,或進一步通過勘探資料修正先期的分析認識。這相當于我們在開展一個新工程的地質工作時,要盡可能地收集和分析已有的工程區地質資料,再根據分析結果結合工程需要布置勘探工作。反過來,在沒有任何分析認識的基礎上一開始就布置地質勘探,就可能會走彎路。傳統的以勘探工作量來衡量勘測設計深度的原則,不是工程地質工作的正確選擇,也不能體現出極具創新潛力的工程地質工作的水平!

  3 工程地質工作的原則

通過以上討論,我們可以概括地歸納出除險加固工程地質勘察工作的一般性原則。

3.1 工程地質勘察工作的依據和范圍

除險加固工程地質勘察工作的依據是工程安全鑒定報告中與地質有關的評價意見,此報告中沒有提及到的建筑物地基的地質問題,說明沒有問題或不是問題,不必自作多情地去布置地質勘探工作,即不必面面俱到象勘測一個新建工程一樣將所有樞紐區工程地質條件勘察論證一遍。

3.2 工程地質勘察工作的基本原則

以查明與地質條件有關的險工、險段和險情部位的出險原因,這是除險加固工程勘察工作的基本原則,其余沒有出險的部位不必進行勘察,除非委托方另有要求。此原則就相當于醫生面對一個腿關節疼痛的病人,用不著給人家做胸部CT和謂鏡檢查,除非病人要求作全面體檢,否則就有 “敲詐”之嫌!對于病險工程的全面體檢,那是安全鑒定的任務,不是加固工程地質勘察的職責!這個原則一定要分清楚,否則費力不討好。

某些工程還有大壩加高任務,是在原大壩上增加了新的荷載,壩基受力條件有所變化,這時必須進行壩基工程地質評價,作出壩基地質體是否能夠滿足大壩加高要求的地質結論,這一點在實際工作中往往容易被忽略,因為工程安全鑒定報告并不一定對此提出要求。

某些特殊工程的大壩加高,還需對壩基地質體進行科學研究,以便得出具有足夠說服力的結論。例如,南水北調中線水源工程~丹江口大壩加高工程,雖然在該大壩興建時壩基就已經按照今后最終壩高要求進行了工程處理,但仍然不能簡單地認為加高是可行的。因為原大壩已經建成運行了三十多年,壩基地質體受力變形已經達到了協調平衡,加高大壩后,壩基必需接受新增加的大壩荷載、水荷載和其它荷載,壩基地質體必然要打破原來的平衡并進行新的應力應變調整,以達到新的受力平衡。顯然,研究新的平衡條件下地質體的工作狀態及其對上部結構的影響,滲流場的改變等,也許是有必要的。

3.3 加強工程地質分析工作

工程地質勘察成果的優劣,主要體現在工程地質的分析水平。某些地質報告,只有地質條件的一般性描述,勘探資料的匯積堆砌,工程地質的膚淺評價,而沒有地質師的認真分析、邏輯推理和基本判斷,缺乏針對工程建筑物特性的工程地質評價,少有地質預測,甚至遺漏基本結論。

工程地質學發展到今天仍然不能在工程實踐中體現出她的精髓與魅力,這是我們不得不承認的專業遺憾。話又說回來,這種現象顯然不能單純地去責怪在艱難環境下辛勤工作的地質師,深層次的原因也許并不在于地質師的責任心、素質、經驗、能力和水平,或許屬于深奧的哲學問題。筆者在此只好用一句不疼不癢的空話來勉勵這個似乎陷于困境的尷尬專業:加強工程地質分析工作。

  4 關于壩體檢測

除險加固工程的勘測設計工作,往往包括對當地材料壩壩體某些部位的檢測任務(有人將此項工作當成工程地質勘察,這是概念性的低級錯誤)。由于壩體是人類修建的水工建筑物,并不是天然地質體,完全不能沿用地質基本理論去作違反客觀實際的“地質勘察”,但是卻可以充分借用地質師的常規性或特殊性手段和方法,通過鉆孔探測和取樣試驗,結合物探手段,研究大壩設計和施工資料,對壩體質量作出基本評價,這是地質師的本事,其他專業的技術人員是無能為力的。

此項工作我們需要注意的是,充分估計到壩體質量缺陷的隨機性、生物洞穴的再生性和檢測手段的局限性,千萬不要進行地質意義上的推理與判斷,對于大壩的加高、陪厚、防滲和排水等工程處理措施的建議要留有余地。

  5 遺留問題

本文所論的一般性原則,遺留了一些非一般性問題。例如,工程安全鑒定報告中沒有提及到的與地質有關的又是地質師可能質疑的問題,或者已經存在但有可能被安全鑒定本身所遺漏的地質問題,或者不屬于安全鑒定范圍內的地質問題(如庫區地質環境的改變、工程區潛在的地質災害、加固工程完建后水庫運行水位的抬高可能引起的一系列問題等),等等。

遺留問題是客觀存在的。按本文的觀點:除險加固工程地質勘察的依據是工程安全鑒定報告,而遺留問題在此報告中可能都不會出現,因此,工程地質勘察工作就沒有合法的工作依據。

遺留問題要不要開展工作?回答仍然是中性的。因為有可能是領導說了算,也有可能是老板說了算,當然也有可能在遵重科學的原則下專業技術人員有一定的發言權。筆者建議,當遺留問題的確存在時,地質師可以從工程地質專業的角度將問題提出來,表明自己的觀點,為領導和老板決策提供依據。



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