除险加固工程地质勘察的一般性原则

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除险加固工程地质勘察的一般性原则

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-19 2756 0


摘要:据统计资料,我国有数万座病险水库。对这些病险水库实施除险加固,将是今后数年水利工程建设的又一个重点。水利工程除险加固的工程地质勘察没有现成的规范可循,其地质勘探工作的布置依据是什么?工程地质工作的原则究竟如何把握?生产第一线的同志们不断地提出这样的问题,一直也没有权威性的解答。这里笔者希望借学术交流的舞台与同仁们讨论,或许有些启发。

  关键词:除险加固 地质勘察 原则

  1、存在的问题

  现行的水利水电工程地质勘察规程规范基本上是针对新建工程而编制的,倒是堤防工程地质勘察规程还对已建堤防工程的地质勘察工作有所界定。这也许与没有大张其鼓地实施除险加固工程有关。虽然某些典型病险工程从一开始运行就被珍断为“有病”,甚至数十年来一直就没有停止过除险加固,但却一直没有被治好过,为什么?道理似乎也太简单了,一是没有找到病因,二是没有钱或不愿花钱去治病,三是……大家捉摸去吧,这里也不好意思全部写出来了。近几年来,病险水库工程的除险加固在建设程序上已经比较正规化、程序化,规模较大的工程一般要通过总院审查,但一次性审查过关的工程并不多,可见此类工程看似难度不大,却存在着一些理解上的差异。勘测设计单位的理解与审查单位的要求有一定出入,使得除险加固工程的前期工作出现了一些反复,走了弯路。我们在工程审查过程中体会到一些带有普遍性的问题,因此也有必要提出来与大家讨论。

  就勘测单位而言,根据自己对所承担的除险加固工程的理解去做地质工作,无可非议;根据设计师的要求去做地质工作,似乎也说不出个所以然,地质是设计的辅助配合性专业,这一点我们还是有自知之明的;根据委托方的任务要求开展地质勘探工作,就不好说了;最具有说服力的是根据除险加固工程的安全鉴定报告的评价意见去做地质工作,名正言顺。对于审查人员来说,按什么标准和原则来把握?这恐怕就有些学问了。

  归纳以上存在的问题不难看出,勘测工作和审查工作中都存在着一定的人为因素,把握尺度有一定的揉性。例如根据自己的理解去做地质勘察工作,显然不同的人对同一问题的理解会有一定的差异,从而导致工程勘测工作的差异;虽然按设计师的要求去做地质工作也是符合一些勘测设计单位的管理程序的,但对于极赋创造性的地质工作来说,是否未免太过于呆板死心眼了?审查人员的把握尺度,其人为因素就更多一些,因为没有了规范标准,也就没有了机械性的硬指标,几乎完全取决于审查者自身的业务素质和职业素质。

  2、问题讨论

  以上若干问题很难有一个唯一的或权威性的定论,因此也就给思考者们留出了讨论空间。通过讨论,也许会有些启发。笔者先在此暴露一些个人体会,仅供讨论参考。顾名思义,病险工程首先有病后才有险,然后才引出除险加固。是否有病有险,工程安全鉴定报告最具有法律上的权威性(是否具有符合工程实际的权威性?本文回避)。因此笔者基本同意按照工程安全鉴定报告中的评价意见去考虑工程地质勘察工作,这是开展工程地质工作的基本依据和原则。这里存在的问题是某些安全鉴定报告中对某些问题的界定有些含糊,造成了理解误差。

  例如,安全鉴定意见指出坝基存在渗漏问题,但并没有指出渗漏问题的性质,这就让做具体工作的同志在技术把握上存在一定的疑惑性。这时,我们需要的是首先根据坝基地质条件,分析清楚渗漏的性质,进而决定开展工作的原则。从大坝安全角度只需回答存在渗透稳定问题或不存在渗透稳定问题,前者需要进行工程处理,后者不需要进行工程处理;如果从控制渗漏量的角度考虑,为了达到减渗的目的,即是不存在深透稳定问题,也可能仍然会考虑适当的防渗工程措施。这里的关键是对渗漏问题的定性,如果定性存在困难,针对性地布置勘探工作将是必要的。当工程安全鉴定报告中没有提及到某些建筑物地基存在病险问题,工程地质工作还需要考虑吗?回答应该是中性的,需视具体情况而定。例如坝基不存在病险问题,可以分两种情况区别对待。一种情况是大坝没有加高任务,或即是需要加高大坝但坝基工程地质条件能够通过分析前人留下的地质资料作出肯定性结论,这时不必进行坝基地质勘探;第二种情况是需要加高大坝且前人留下的地质资料不足以作出满足大坝加高的工程地质评价,则需要补充进行坝基地质勘探。

  对于早期地质资料与现行评价标准有出入的,有可能需要考虑一些复核性地质勘探,以便有利于对前人留下的地质资料加深分析与理解。需要讨论的还有一个值得思考的问题:必须用勘探资料说话,或先有勘探后才有地质分析,在某些情况下这可能是地质工作的一个误区。笔者比较强调先有地质分析判断,再行勘探验证,或进一步通过勘探资料修正先期的分析认识。这相当于我们在开展一个新工程的地质工作时,要尽可能地收集和分析已有的工程区地质资料,再根据分析结果结合工程需要布置勘探工作。反过来,在没有任何分析认识的基础上一开始就布置地质勘探,就可能会走弯路。传统的以勘探工作量来衡量勘测设计深度的原则,不是工程地质工作的正确选择,也不能体现出极具创新潜力的工程地质工作的水平!

  3、工程地质工作的原则

  通过以上讨论,我们可以概括地归纳出除险加固工程地质勘察工作的一般性原则。

  3.1 工程地质勘察工作的依据和范围

  除险加固工程地质勘察工作的依据是工程安全鉴定报告中与地质有关的评价意见,此报告中没有提及到的建筑物地基的地质问题,说明没有问题或不是问题,不必自作多情地去布置地质勘探工作,即不必面面俱到象勘测一个新建工程一样将所有枢纽区工程地质条件勘察论证一遍。

  3.2 工程地质勘察工作的基本原则

  以查明与地质条件有关的险工、险段和险情部位的出险原因,这是除险加固工程勘察工作的基本原则,其余没有出险的部位不必进行勘察,除非委托方另有要求。此原则就相当于医生面对一个腿关节疼痛的病人,用不着给人家做胸部CT和谓镜检查,除非病人要求作全面体检,否则就有 “敲诈”之嫌!对于病险工程的全面体检,那是安全鉴定的任务,不是加固工程地质勘察的职责!这个原则一定要分清楚,否则费力不讨好。某些工程还有大坝加高任务,是在原大坝上增加了新的荷载,坝基受力条件有所变化,这时必须进行坝基工程地质评价,作出坝基地质体是否能够满足大坝加高要求的地质结论,这一点在实际工作中往往容易被忽略,因为工程安全鉴定报告并不一定对此提出要求。

  某些特殊工程的大坝加高,还需对坝基地质体进行科学研究,以便得出具有足够说服力的结论。例如,南水北调中线水源工程-丹江口大坝加高工程,虽然在该大坝兴建时坝基就已经按照今后最终坝高要求进行了工程处理,但仍然不能简单地认为加高是可行的。因为原大坝已经建成运行了三十多年,坝基地质体受力变形已经达到了协调平衡,加高大坝后,坝基必需接受新增加的大坝荷载、水荷载和其它荷载,坝基地质体必然要打破原来的平衡并进行新的应力应变调整,以达到新的受力平衡。显然,研究新的平衡条件下地质体的工作状态及其对上部结构的影响,渗流场的改变等,也许是有必要的。

  3.3 加强工程地质分析工作

  工程地质勘察成果的优劣,主要体现在工程地质的分析水平。某些地质报告,只有地质条件的一般性描述,勘探资料的汇积堆砌,工程地质的肤浅评价,而没有地质师的认真分析、逻辑推理和基本判断,缺乏针对工程建筑物特性的工程地质评价,少有地质预测,甚至遗漏基本结论。

  工程地质学发展到今天仍然不能在工程实践中体现出她的精髓与魅力,这是我们不得不承认的专业遗憾。话又说回来,这种现象显然不能单纯地去责怪在艰难环境下辛勤工作的地质师,深层次的原因也许并不在于地质师的责任心、素质、经验、能力和水平,或许属于深奥的哲学问题。笔者在此只好用一句不疼不痒的空话来勉励这个似乎陷于困境的尴尬专业:加强工程地质分析工作。

  4、关于坝体检测

  除险加固工程的勘测设计工作,往往包括对当地材料坝坝体某些部位的检测任务(有人将此项工作当成工程地质勘察,这是概念性的低级错误)。由于坝体是人类修建的水工建筑物,并不是天然地质体,完全不能沿用地质基本理论去作违反客观实际的“地质勘察”,但是却可以充分借用地质师的常规性或特殊性手段和方法,通过钻孔探测和取样试验,结合物探手段,研究大坝设计和施工资料,对坝体质量作出基本评价,这是地质师的本事,其他专业的技术人员是无能为力的。

  此项工作我们需要注意的是,充分估计到坝体质量缺陷的随机性、生物洞穴的再生性和检测手段的局限性,千万不要进行地质意义上的推理与判断,对于大坝的加高、陪厚、防渗和排水等工程处理措施的建议要留有余地。   

  5、遗留问题

  本文所论的一般性原则,遗留了一些非一般性问题。例如,工程安全鉴定报告中没有提及到的与地质有关的又是地质师可能质疑的问题,或者已经存在但有可能被安全鉴定本身所遗漏的地质问题,或者不属于安全鉴定范围内的地质问题(如库区地质环境的改变、工程区潜在的地质灾害、加固工程完建后水库运行水位的抬高可能引起的一系列问题等),等等。遗留问题是客观存在的。按本文的观点:除险加固工程地质勘察的依据是工程安全鉴定报告,而遗留问题在此报告中可能都不会出现,因此,工程地质勘察工作就没有合法的工作依据。遗留问题要不要开展工作?回答仍然是中性的。因为有可能是领导说了算,也有可能是老板说了算,当然也有可能在遵重科学的原则下专业技术人员有一定的发言权。笔者建议,当遗留问题的确存在时,地质师可以从工程地质专业的角度将

由于防渗土工膜具有拉伸强度好,冲击强度高,防渗透、耐酸碱、耐热、耐候、耐磨等特性,防渗土工膜在沿海地区建筑行业得到大量的应用。同时也在江河堤坝、水库、引水隧道、公路、铁路、机场、地下、水下等工程广泛使用。土工膜已成为现代化国民经济建设的重要物资。并介绍有关防渗土工膜的生产技术。随着沿海地区经济建设的飞速发展,房地产开发渐升温,宾馆饭店、豪华住宅、写字办公楼鳞次栉比,层出不穷,海边新建的公寓、疗养院也为数不少。但由于沿海地区地势凹,地下水向上渗透。严重影响建筑施工。采用压延双向拉伸工艺生产的防渗土工膜,由于具有拉伸强度好、冲击强度高、防渗透、耐酸碱、耐热、耐候、耐脚损等特性,被用来阻隔地下水向上渗透。使其在建筑施工中得到人们的应用。施工单位根据建筑工地面积大小,将防渗土工膜用高频焊接或胶带粘合的方法粘成一体,铺在夯好的基础上,上面铺以沙土垫层,土工膜就被留在建筑基础下。从严格意义上讲。防渗土工膜的质量会影响到建筑物的施工质量。

问题提出来,表明自己的观点,为领导和老板决策提供依据。


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