水利工程勘察設計規范大全11篇

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1水利工程施工技術和質量管理的必要性

1.1優化工程建設質量

水利工程建設具有較高的專業性，其工程建設總量較大，且質量影響因素繁多。現階段，我國水利工程建設質量存在較大問題。一方面，水利工程的平面、立面結構不合理，這使得工程本身防旱、抗澇的水利職能受到較大影響，影響了水利設施防的社會服務能力。另一方面，在施工過程中，受技術應用不當、質量把控不嚴格等因素的影響，水利設施本身存在一定缺陷。比如，在水利堤防工程中，堤防潰堤、滲漏現象較為常見，同時受水利功能與生態功能協調性差的影響，水利工程建設區域水土流失較為嚴重。新時期，進一步優化水利工程技術應用，能夠實現工程自身病害的有效防治，進而達到提升水利工程建設質量的目的。

1.2保證工程建設效益

提高水利工程施工技術和質量有著良好的經濟效益。一方面，進行施工過程技術和質量控制，能夠實現項目建設的綜合管理，從而在優化資源配置的基礎上，促進建設資源價值的最大轉化，其有助于工程建設成本控制，提升項目自身經濟效益。另一方面，水利工程在防洪、除澇、灌溉、發電、供水、圍墾、水土保持、水資源保護等方面發揮著重要作用，提升水利工程建設質量，能夠有效地推動相關產業發展，提升工程項目的綜合效益，對于國民經濟發展意義重大。1.3順應水利發展需要新經濟形態下，我國水資源浪費、水資源污染問題愈發嚴重，為提升水資源利用效率，在水利工程項目建設中，人們不僅加大了現代科學技術的應用，而且強調以人為本理念，確保實現水利工程的綜合治理和協調發展。從水利工程建設過程來看，其要求水利工作人員在施工中注重水利、經濟、生態等因素的全面協調。現階段，規范化地使用施工技術，并進行施工質量的嚴格管理，能夠統籌項目建設的各方因素，從而順應現代人文水利的建設趨勢，確保水利工程興利除害，造福社會。

2項目概況

為解決烏拉特前旗東部區工業區10家鐵選企業的生產用水問題，當地政府發起了烏拉特前旗額爾登布拉格地區工業供水水源置換工程。該項目建設內容較為繁多，就取水工程而言，取水泵建設是其建設的重要內容，其包含了4臺臥式離心泵的安裝施工，其中3臺設備進行正常工作應用，另外1臺離心泵備用取水，單泵設計流量0.19m3/s。此外，該工程還包含了取水泵站及其各類附屬建筑物等土建施工。具體而言，進水口、進水渠、主、副廠房，金屬結構及啟閉機安裝、廠區綠化、地面硬化、圍墻、場地、道路平整都是其建設的重要內容。項目施工過程中，工程建設人員落實以人為本的建設方針，在分析工程建設環境的基礎上，進行施工方案設計、施工質量監管、施工進度安全控制、施工人員設備的全面管理，有效提升了工程項目建設質量。從施工效果來看，本項目的建設將極大地緩解烏梁素海東部流域地下水持續下降和嚴重超采的局面，同時為烏拉特前旗烏拉山鎮區10多萬人的生活用水提供保障。

3水利工程施工技術和質量提升策略

3.1加強工程建設環境分析

自然環境直接影響著水利工程的建設質量。為滿足防洪、除澇、灌溉、發電、供水等功能，其建設內容涉及面較廣，水利施工過程中，地質、水文、氣候環境等自然要素不僅影響著水利工程本身的安全性，更對附近居民的生命財產安全具有較大影響。故而在項目建設中，應規范化的落實地質、水文勘測工作，實現工程建設環境的全面把控。烏拉特前旗額爾登布拉格地區工業供水水源置換工程建設前期，工程勘測人員、設計人員、施工人員進行了施工區域自然環境的全面勘測。就工程地質而言，本施工區域包含了第四系全新統沖湖積層粉質黏土、粉土、粉砂、粉質黏土等多種土質類型，其基礎承載力各不相同，其中，第四系全新統沖湖積層粉質黏土和粉砂的地基承載力為120kPa；而粉土的地基承載力為150kPa，此外，粉質黏土的承載力為300kPa。這使得取水泵安裝穩定性容易受到影響，對此，施工人員依據《水利水電工程地質勘察規范》（GB50287-99）的要求，進行了地震液化性、泵站基礎基抗滑穩定性、抗沖刷性、凍脹性、基坑降水的全面把控，有效滿足了工程建設需求。而在水文氣象條件分析中，本地區屬于溫帶大陸性季風氣候，測定每年7月份氣溫最高，1月份氣溫最低，多年平均氣溫為7.4℃；此外，該地區多年平均降水量為215.8mm，夏季6～9月占78.7%，降水量全面變化較大，故而在取水泵安裝中，應注重豐水期數量的規范控制，防止對水泵安裝造成影響。

3.2合理設計工程建設方案

科學、合理的設計方案能為水利工程建設提供有效指導。施工過程中，施工人員會根據建設工程的要求，對工程所需的技術、經濟、資源、環境進行分析和論證，并編制工程建設方案，為實際施工提供支撐[1]。水利工程項目建設中，其影響因素較大，且建設內容的專業要求較高，需在《建設工程勘察設計管理條例》和《建設工程勘察設計資質管理規定》的支撐下，結合本專業內容，施工內容，進行施工方案的河流編制。本項目建設中，為緩解烏梁素海東部流域地下水持續下降和嚴重超采的局面，保證當地生活生產用水需要，工程建設人員進行了多個項目的施工方案設計。具體設計內容包括施工總平面設計、施工進度設計、施工組織設計、資源配置設計、人員組織設計、施工技術設計、質量保證體系設計、文明環保施工設計等內容。其中，施工技術設計是本項目設計的核心所在，其包含了測量放線、施工導流、排水及防洪度汛、土方開挖、土方填筑、振沖碎石樁、混凝土工程、腳手架、井室、水機設備安裝、電氣設備安裝調試等多項內容。有效地滿足了工程甲酸鈉需要，為項目實踐提供了指導。

3.3重點落實施工質量監管

作為施工技術和質量控制的關鍵環節，水利施工過程質量監管意義重大。烏拉特前旗額爾登布拉格地區工業供水水源置換工程施工質量監管中，受建設內容繁多、建設區域環境復雜等因素的影響，監理人員進行了重點施工環節的全面監管，為水利設施的高效應用提供了保證。具體監管內容如下：其一，確定工程定位測量監測中，進行工程放線精度的嚴格把控。測量設備應用中，要求全站儀工作狀態滿足豎盤豎直，水平度盤水平，望遠鏡上下轉動時，視準軸形成一面必須是一個豎直平面。同時就測量精度來看，本項目要求測量軸線之間的偏差在±2mm；層高垂直誤差在±2mm[2]。其二，管井降水施工中，嚴格按照管井放線定位、鉆機就位、鉆孔成孔、清空、下管洗井、井管內下設水泵、安裝抽水控制電路、試抽水、降水井正常工作、降水完畢拔井管、封井的順序進行建設。其三，混凝土工程是本項目建設的重要內容，對模板、鋼筋、混凝土的應用進行全面檢查，要求項目施工滿足《水工混凝土施工規范》（SDJ207-82）的控制要求。其四，水泵安裝直接影響著工程取水質量，故而在基礎施工完成后，進行水泵的規范安裝。在水泵安裝監管中，要求水泵基礎的尺寸、位置、標高應符合設計要求，且安裝位置正確。同時，水泵設備不應有缺件、損壞和銹蝕，而轉動部件應靈活，無阻滯、卡住現象和異常聲音。此外，在水泵與管路接通后，避免在其上焊接和氣割，實現設備的有效保護。通過施工過程的質量監管，本項目施工質量得以有效提升，充分滿足了人們的取水需求。

3.4進行工程進度安全管理

進度管理和安全管理是水利工程項目管理的兩個基本環節，就進度管理而言，本項目管理人員在《水利水電工程施工組織設計規范》（SL303-2004）的支撐下，進行了工期控制目標的嚴格編制，并要求所有施工銜接合理、干擾少、施工平衡[3]。施工安全管理中，構建適用于本項目的安全生產保證體系及安全責任制度，對防火、防洪、保衛、健康保證、文明施工、環境保護與水土保持進行全面管理，同時做好雨季施工和交叉作業施工的設計協調，有效避免了施工安全事故發生，有效提升了工程項目的經濟效益和質量效益。

3.5統籌施工人員設備安排

篇（2）

我們按照“抓好安全生產工作領導是關鍵，健全組織是基礎，責任到位是重點，群防群治是目的”的思路，抓好安排部署，把落實安全生產作為一項重要工作來抓，同業務工作同研究、同部署、同檢查、同落實。結合“安全生產年”活動積極開展安全生產法規宣傳教育工作。以“治理隱患、防范事故”為主題，深入各施工單位，廣泛宣傳水利工程施工安全生產的目的、意義，從而提高了參建人員的安全意識和安全素質，增強安全生產的責任感和使命感，始終堅持“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針，堅持邊檢查邊整改，對發現問題的，堅持跟蹤落實到位，從而確保了各項工作措施落到實處，為確保工程安全打下了良好的基礎。

二、完善制度，落實安全生產責任

為切實履行好各在建項目的安全生產職責，各工程管理局內設安全生產及合同管理科，專門對各件水庫工程建設的安全生產工作進行監管，同時各水庫工程項目部下設安全生產管理室，負責各件安全生產現場管理職責。管理局還相應制定了安全生產管理科及各項目部安全生產管理室的工作職責，在施工過程中，安全生產管理人員嚴格執行各級關于安全生產與管理各項規定，把安全生產放在首位，定期不定期的對工程安全生產管理工作進行檢查，落實了安全生產責任，確保了工程人員安全，施工安全，質量安全。

三、齊抓共管，參建各方認真履職

安全生產管理工作是工程施工過程中的重要保障，首先有了安全，工程才會產生效益。在安全生產工作中，參建各方分別履行各自的安全生產職責，建設方代表業主，對安全生產管理負有全責，設計方負有設計安全職責，監理方對工程實施全過程負有安全生產監督職責，而施工單位作為工程的直接實施者，負有行使與落實的直接責任。因此，在工程實施過程中，只有參建各方相互配合，相互協作，才能全面落實好安全生產工作。我縣在建水利工程自開工至今，參建各方均分別履行了各自的安全生產職能，為工程實施創造了一個安全、高效的施工環境。

項目法人單位。為切實履行好我縣在建水利工程安全生產職責，尼白租水庫擴建工程局和小

（一）型水庫工程管理局內設安全生產及合同管理科，專門對各件水庫工程建設的安全生產工作進行監管，同時在建的各水庫工程項目部下設安全生產管理室，負責各件安全生產現場管理職責。管理局還相應制定了安全生產管理科及各項目部安全生產管理室的工作職責和安全生產管理制度，在施工過程中，安全生產管理人員嚴格執行各級關于安全生產與管理各項規定，把安全生產放在首位，定期不定期的對工程安全生產管理工作進行檢查，落實了安全生產責任，確保了工程人員安全，施工安全，質量安全。

工程勘察設計單位。我縣在建的8件小型水庫除險加固工程初設均由楚雄州水利電力勘測設計研究院承擔，技施設計中有7件由楚雄欣源水利水電勘察設計有限公司承擔，1件（獨田水庫）由曲靖能陽水利水電勘察設計有限公司承擔；尼白租水庫擴建工程由楚雄州水利電力勘測設計研究院承擔設計任務。在幾個階段的設計過程中，各設計單位嚴格按照國家相關的設計規范要求及安全生產規定嚴格執行，并配備相應的安全生產設施。特別是在隧洞的設計中，配備了鋼支撐和豎井的鎖口，有效的減少了安全隱患，并且使安全設施有了資金來源。

工程監理單位。為確保工程安全生產，各工程局在與監理單位簽訂監理合同時就將安全生產管理條款寫入合同，并按照要求嚴格執行國家的安全生產與管理的各項規定，確保了工程安全施工。

施工單位。施工單位是安全生產的責任主體，為確保工程施工安全，在簽訂施工合同時，工程局就嚴格按照三合同制簽訂了工程安全生產合同，并嚴格按照水利施工規范和安全生產管理各項規定加強對施工安全管理。各施工單位均有安全生產許可證，各個特種工種作業人員均持證上崗，沒有無證上崗情況。在施工期間，定期或不定期組織施工管理人員參加各種安全生產培訓和考核，組織施工人員進行安全生產教育，并按照勞動保護制度和規定為施工人員配備各種勞動保護用品，使用正常。并且嚴格執行水利安全生產,“三同時”制度。

四、工程施工方案、安全技術措施的制定與落實，以及安全隱患排查與治理情況

我縣在建的重點水利工程共9件，包括尼白租水庫擴建工程和8件小（一）型水庫除險加固工程。其中：尼白租水庫擴建工程于10月21日開工建設,截止目前已完成投資5105萬元；小平地水庫于3月開工，已于8月完工；高橋、獨田、木馬河和夜起蓮四件水庫于10月開工建設，于10月完工；維的、幸福及大血廠三件水庫于2月開工，目前正在組織施工。各工程的參建各方嚴格按照國家、省、州安全生產管理法律法規，認真履行安全職能，落實安全生產責任，做好安全生產工作，從開工至今未出現過工程安全事故。

由于維的、幸福及大血廠三件水庫工程于2月份才開工，目前維的水庫正在組織防洪堤基礎及大壩壩坡基礎開挖，幸福及大血廠水庫由于技施設計尚未到位，主體工程僅進行控制測量及復核，因此，對照此次文件精神，小（一）型工程局對施工單位上報的施工組織設計進行認真檢查，施工方案及安全技術措施均已經制定且較完善，對組織施工的維的水庫基礎開挖和大血廠水庫進庫公路等附屬工程進行了安全隱患排查，對不安全因素及時進行了整改，并要求大血廠水庫施工單位及時向林業主管部門上交防火保證金，提前預防和防范。

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中圖分類號P61 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）54-0084-03

1 企業基本情況

武漢宏華膨潤土礦業有限責任公司上熊礦區位于武漢市江夏區城南東35km，隸屬江夏區湖泗鎮上熊村。

咸寧~鄂州的省級公路S314從礦區南端通過，西距京廣鐵路及107國道賀勝橋站10km，舒安~湖泗鄉級公路從礦區西側穿過，交通較為便利。

按照黃石市冶礦工程設計院有限責任公司2001年12月編制的《武漢宏華膨潤土礦業有限責任公司江夏區上熊膨潤土礦開采方案設計說明書》，江夏區上熊膨潤土礦設計開采規模2萬噸/年，預留擴大到5萬噸/年。根據兩境界內的礦巖量，及考慮過渡和均衡生產，其服務年限為22年~54年（根據產量調整），初步以22年為準。

據該礦山采礦許可證，2002年~2005年生產規模5萬噸/年，礦區面積0.09km2；2005年~2008年生產規模2萬立方米/年，礦區面積0.1551km2。

據此，江夏區上熊膨潤土礦礦山環境保護與綜合治理方案適用年限按22年考慮，以保證礦山在閉坑前生態環境得到有效保護，最大程度地減少重大地質災害發生和人員生命財產損失。

2 礦山保護方案

2.1 保護目標

1）對礦區土地資源、植被資源進行保護；

2）對礦區水資源、水環境進行保護；

3）對礦山地質環境進行保護；

4）對礦山安全生產進行保護。

2.2 保護措施

2.2.1 土地、植被資源保護措施

1）調查礦區土地的使用情況及其分布面積，對基本農田立牌保護；2）在排土場占用土地范圍的邊界上設立界樁，限制隨意外擴；3）提高廢渣的綜合利用率，爭取做到變廢為寶，同時減小堆渣場地的規模。

2.2.2 水資源、水環境保護措施

1）對集中使用的重要水源地立牌保護；2）對礦區地下水、地表水水質進行取樣監測，每年枯、豐水期各一次，發現水質變化，及時查明原因，并積極處理。

2.2.3 礦山地質環境保護措施

1）對礦區內的地質災害隱患點，設立警示牌，提高人們的防災、避災意識；2）對礦山次生地質災害隱患點，采取有計劃、按步驟，分期分批進行治理，盡可能消除地質災害隱患；3）宣傳、貫徹、執行《地質災害防治條例》、《湖北省地質環境管理條例》，嚴禁隨意亂采濫挖，破壞地質環境的現象出現。

2.2.4 礦山安全生產保護措施

1）嚴格按照礦山設計進行生產；2）嚴格按設計要求控制臺階高度以及留設安全生產平臺，確保坡體穩定及露天作業人員及設備安全。

2.3 資金來源

按照“誰開發誰保護，誰破壞誰治理，誰受益誰出資”的原則，礦山環境保護的資金主要來源于由采礦權人繳存的礦山地質環境恢復治理備用金。

原則上，礦區內的綜合治理費、監測費從采礦權人繳存的礦山地質環境恢復治理備用金中支出。事務性的礦山環境保護工作費、監測費由企業自己支出，礦山安全生產保護所發生的費用計入礦山生產成本。

3 治理工程方案

3.1 治理工程布局

3.1.1 植被護坡工程

植被護坡工程布置在露天采場設計開采區域內。

3.1.2 排土場攔擋工程

擋土墻布置在排土場南西側，采用重力式擋土墻。設計墻身高4m，其中基礎埋深0.5m，擋土墻露出地面高3.5m；底板長4m，高1m。擋土墻全長209m。

3.1.3 設計依據

1）DZ/T0219-2006 滑坡防治工程設計與施工技術規范；

2）GB50330-2002 建筑邊坡工程技術規范；

3）SL379-2007 水工擋土墻設計規范；

4）GB50010-2002 混凝土結構設計規范；

5）GB/T16453.4-1996 水土保持綜合治理技術規范-小型蓄排引水工程；

6）GB/50288-1999 灌溉與排水工程設計規范。

3.1.4 單項工程設計標準

1）植被護坡工程

植被護坡工程選用：噴播植草、鋪種草皮等手段。

施工完成后，必須定期進行養護，養護內容包括澆水、施肥、補種、病蟲害防治等。在養護期內，應一直保持坡面濕潤至草種全苗、齊苗。對于干旱高溫季節，應適當增加澆水次數，雨季可視情況定。六周以后，視生長情況澆水施肥。后期澆水應遵循“見干見濕”的原則。高溫季節及雨季，可覆蓋遮陽網，待草長高度達4cm~5cm左右時，應揭開遮陽網，以免阻止植株生長。

2）排土場攔擋工程

重力式擋土墻設計墻身高4m，其中基礎埋深0.5m，擋土墻露出地面高3.5m；底板長4m，高1m。墻身材料選用漿砌塊石，塊石直徑以30cm為宜，但不得大于150cm，砂漿強度為M7.5級；底板材料選用碎石混凝土，碎石直徑40mm，混凝土強度為C20級。

重力式擋土墻縱向伸縮縫間距采用20m，縫寬30mm，縫中填塞瀝青麻筋或其它有彈性的防水材料，填塞深度不小于150mm。在擋土墻拐角處，應適當加強構造設施。

重力式擋土墻泄水孔直徑100mm~150mm，外傾坡度大于5，間距2m~3m，按梅花形布置。最下一排泄水孔高于地面大于200mm。在泄水孔進水側設置反濾包，反濾包尺寸500mm×500mm×500mm。

重力式擋土墻后面的填土，應優先選擇透水性較強的填料。當采用粘性土做填料時，宜摻入適量的碎石。不應采用耕植土、膨脹性粘土作為填料。在墻身混凝土強度達到設計強度的70%后方可進行填土，填土應分層夯實。

3.2 投資概算

3.2.1 概算編制依據

本概算依據國家、省（市）頒布的有關法令、法規、制度和規程，在對各單項工程工程量進行統計的基礎上，結合現場的實際條件，按相應的定額、取費標準和人工、機械、材料價格進行編制。主要采取以下規范：

1）水利部水總[2002]116號文頒發的《水利工程設計概（估）算編制規定》；

2）水利部水總[2002]116號文頒發的《水利建筑工程概算定額》；

3）水利部水總[2002]116號文頒發的《水利建筑工程預算定額》；

4）水利部水總[2002]116號文頒發的《水利工程施工機械臺時費定額》；

5）鄂建[2006]122號文印發的《湖北省建筑工程概算定額統一基價表》；

6）國家計委、建設部計價司[2002]10號文關于頒布《工程勘察設計收費管理規定》的通知及附件。

3.2.2 取費依據、標準與計算方法

1）工程單價取費標準

（1）其他直接費：取直接費的2%（包括冬雨季施工增加費、夜間施工增加費、其他費用）；

（2）現場經費：土方工程取直接費的4%，石方取6%，模板工程取6%，混凝土工程取6%，鉆孔錨固工程取7%；

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Abstract：This article discusses the development process, development trend and existing problems from the geotechnical engineering characteristics of geotechnical engineering reliability.

Key words：rock and soil engineering；degree of safety；total safety factor method

中圖分類號：P58文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）03-0020-02

一、 巖土工程的特點

1、 巖土體結構的不確定性

自然界的巖石， 不僅強度和模量多種多樣， 差別懸殊， 而且總是或稀或密、 或寬或窄、 或長或短地存在著各種裂隙， 這是巖石區別于混凝土的主要特點， 這些裂隙有的粗糙， 有的光滑， 有的平直， 有的彎曲； 有的充填， 有的不充填， 有的產狀規則， 有的規律性很差， 裂隙的成因多種多樣， 有的巖漿凝固收縮形成的原生節理，有沉積間斷形成的層理，有構造應力形成的構造節理，有表生作用形成的卸荷節理和風化裂隙， 還有變質作用形成的片理、 劈理等等， 在巖石中構成極為多樣非常復雜的裂隙系統。顯然， 結構面是巖體中最薄弱的環節， 就力學性質而言， 巖石材料的力學參數、 結構面的力學參數和巖體的力學參數是不同的，有很大區別。

2、 巖土參數的不確定性

混凝土和鋼材的材質不僅可控， 而且相對均勻， 變異性較小， 且其性能指標不因所在位置而變化，巖土則不同，不僅指標的變異性大， 而且即使是同一種土， 同一種巖石， 其性能指標也隨位置的不同而變化。

同一類型巖土體測試數據的離散性有兩方面原因，一是由于取樣、 運輸、 樣品制備、 試驗操作等環節的擾動， 取值、 計算等產生的誤差， 使測試數據隨機分布， 其變異性更大； 二是巖土測試數據還和樣品的位置有關。 巖土工程的測試可以分為室內試驗、 原位測試和原型監測三大類， 還有各種模型試驗， 極為多樣， 各有各的特點和用途， 同一種參數， 測試方法不同， 得出的成果數據也不同， 如土的模量有壓縮、 變形模量、 旁壓模量、 反演模量等。

3、 裂隙水和孔隙水壓力的多變性

巖體中的地下水沿著巖體中的裂隙和洞穴流動，隨著裂隙和洞穴的形態和分布的不同，有脈狀裂隙水、 網狀裂隙水、 層狀裂隙水、 巖溶水等不同的地下水類型， 不同地段巖體的富水性、 透水性和水壓力差別非常大， 摸清裂隙巖溶水的規律有時非常困難。 孔隙水的水位和壓力水頭都是變化的，有季節變化，有多年變化， 還有因工程建設、 開采地下水、 水資源調配等人為原因產生的變化， 特別是人類擾動造成的變化更難以預測， 地下水的壓力既有靜水壓力， 又有滲透力， 可能造成嚴重的滲透破壞。

4、 地質作用和地質演化的復雜性

有些地質作用在巖土工程中必須考慮的，如地震活動引起的液化、 震陷、 塌陷、 邊坡失穩、 永久性地面變形和誘發各種地質災害， 河水、 湖水、 海水運動產生的沖刷、 侵蝕、 搬運和淤積，對水利工程和航道工程的影響， 地下水的地質作用造成巖溶發育， 形成潛蝕， 土洞， 塌陷， 使工程失穩； 風化作用一般是比較緩慢的， 但有的巖石在一定條件下風化作用發展很快，危害工程的安全，還有其它的不良地質作用，都反映出巖土工程中的地質作用和地質演化的復雜性。

5、 計算模式的不確切性

巖土工程在理論和計算方面已具有了長足發展，包括各種巖土本構模型，各種解析法和數值法計算， 相應地研發了許多計算軟件，但用到工程上則不一定都能得到滿意的結果，因為除了參數的不確定性外， 計算模式的不確定性也是重要的問題。 學術界雖然提出了理論上比較完善的計算方法，但由于其計算參數難以準確測試和工程經驗不足，反而不如用簡易計算方法加經驗修正更方便，更切合實際。因而采用回歸分析建立經驗方程的方法在巖土工程勘察設計中被廣泛應用。 如國標 《地基基礎設計規范 GB50007-2002》 中的沉降經驗修正系數為 0.2～1.3， 就是為了彌補由于鉆探、 取樣、 試驗、 取值、計算等環節的誤差積累，而在巖土工程設計常常采用經驗系數修正的方法， 同時也體現了巖土工程設計中計算模式的不確切性。

6、理論導向和經驗判斷

單純的理論計算往往是不可靠的，其主要原因就在于巖土工程設計充滿著不確定性和信息的不完全性， 地質邊界的不確定性， 巖土性能指標的不確定性， 原始應力和孔隙水壓力的不確定性， 外荷載及其分布的不確定性， 巖土應力應變模型的不確定性， 計算理論和計算方法的不確定性等，使巖土工程設計不得不依靠經驗判斷或綜合判斷。理論只能是一個導向， 在理論導向和經驗判斷的基礎上作出設計決策。

二、 巖土工程可靠性分析

目前工程可靠度研究有： 結構可靠度的基本理論； 結構體系可靠度； 結構模糊可靠度； 結構可靠度分析的蒙特卡洛法； 隨機有限元； 結構動力可靠度； 結構抗震可靠度； 施工期和老化期可靠度等。而結構構件的可靠度和結構體系的可靠度是不同的，目前還主要處在構件可靠度的水平上，真正的結構體系可靠度研究還有許多工作尚未達到實用階段。 工程結構生命全過程可分為三個階段： 一、 施工階段， 混凝土從流動到硬結，有澆筑、 養護、 拆模等過程， 施工不當造成先天不足； 二、 從永久荷載、 可變荷載和偶然荷載作用， 分析工程結構的風險率， 目前的可靠度設計主要在這個階段； 三、 老化階段， 隨著使用時間的增加， 材料劣化， 抗力降低， 與材料質量、 荷載情況、 使用環境、 腐蝕介質等因素有關， 屬于結構耐久性問題。 目前施工階段和老化階段的可靠度研究雖然取得了一定進展， 但處于定性概念階段。

三、 可靠度在巖土工程設計規范中應用問題

我國上世紀 80 年代前， 設計規范均采用容許應力或單一安全系數法， 《建筑結構設計統一標準 GBJ68-84》 及隨后 《工程結構可靠度設計統一標準 GB50153-92》 的，對結構設計規范和地基基礎設計規范的修訂產生了很大影響。 目前 《港口工程地基規范 JTJ250-98》和 《地基基礎設計規范 DGJ08-1999》 是地基基礎設計采用概率極限狀態設計原則最有代表性的規范。

《港口規范》 修訂時貫徹了 《港口工程結構可靠度設計統一標準》的規定，進行了巖土性能參數統計分析， 地基可靠度計算分析， 編制計算機程序等項工作， 既總結了國內經驗， 又吸收了部分國外先進技術，實現了向以可靠度理論為基礎， 以分項系數表達的概率極限狀態設計方法的轉軌， 并與國際標準 《結構可靠度總原則 ISO2394》 接軌。

《上海規范》 根據 《工程結構可靠度設計統一標準 GB50153-92》 和 《建筑結構設計統一標準 GBJ68-84》 的要求， 修改了各種類型地基基礎承載力計算， 采用了以概率理論為基礎的極限狀態設計方法， 并以分項系數表達的極限狀態表達式進行計算。安全度與原規范設計的水準基本相當，實現了與上部結構設計原則的匹配。

由于巖土工程固有的特點和積累不足，普遍推行概率極限狀態設計還存在困難。 《建筑地基基礎設計規范 GB50007-89》為了遵循《統一標準》 曾采用地基承載力標準值、 設計值等術語， 但因本質上仍是容許值， 并不符合 《統一標準》 規定的這些術語之本意， 反而造成誤解和混亂， 故在 2002 版本時放棄了套用結構設計規范的原則， 大體上回到了 74 規范位置。行標 《建筑樁基技術規范 JGJ94-94》 曾采用了概率極限狀態的設計原則， 即用概率和數理統計分析荷載、 承載力的變異性與規律， 利用既有工程經驗， 在安全與經濟之間尋求合理的平衡，用 “校準法”確定目標可靠度， 并用分項系數表達的極限狀態設計表達式進行設計計算。 但該規范尚屬不完全的可靠度分析， 而且由于載荷試驗為主要設計依據， 而載荷試驗成果已經包含了樁型、 土性等因素， 又為了與國際 《建筑地基基礎設計規范》 協調， 在 2007 年修訂時由分項系數調整為原來的單一安全系數。

對于巖土工程設計規范是否采用可靠度的問題，專家之間存在不同意見： 部分認為 《統一標準》 實施后急需解決巖土工程設計中如何貫徹概率極限狀態設計和采用分項系數表達式的問題，首先要解決地基極限承載力和對土的參數進行概率統計，再進一步解決可靠指標 β 等問題， 部分認為在設計方法的發展水平上， 巖土和結構差距較大，應從實際出發。勘察測試獲得的指標， 特別是是土的抗剪強度指標， 可靠性差， 不確定因素多， 還需依靠經驗。 認為用地基容許承載力即可，精度很差或連精度的大致范圍都不清楚的設計進行可靠性分析，是沒有意義的。許多勘察設計人員認為， 目前規范體系中地基與上部結構計算之間不同的配套方式， 不同的術語， 使勘察設計人員無所適從。

目前的問題是， 土木工程往往是結構工程與巖土工程的組合， 結構與巖土相互作用， 前者已經應用可靠度設計， 后者仍沿用傳統的定值方法， 處理好二者關系成了一個難題。 目前各本規范對這個問題的處理又各不相同，術語、 設計原則， 作用和抗力的取值等重要問題都存在較大差別， 造成設計工作很大不便， 甚至出現錯誤。

參考文獻：

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中圖分類號：TU996 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0138-03

1 工程概況

三古水庫位于廣寧縣江屯鎮大崗村委會，距縣城38.0km，水庫于1968年建成和投入使用。水庫現最大壩高為4.0m，壩頂長58.0m，壩頂寬2.0m，壩頂高程300.0m，總庫容10.5萬m3，屬小（二）型水庫。大壩為均質土壩，壩坡平均坡率：迎水坡1：1.3，背水坡1：1.6。加固后壩頂高程302.0m，校核洪水位300.84m，相應總庫容14.3萬m3；設計洪水位300.38m，相應設計庫容13.3萬m3；正常蓄水位299.0m，相應正常蓄水庫容7.6萬m3；死水位296.50m，相應死水庫容1.4萬m3。廣寧縣江屯鎮三古水庫工程的主要施工項目有進庫公路開挖、壩體土方填筑、溢洪道工程、反濾體、管理室等。下面我談下以下幾個工序的施工方法：

工序1：進庫公路土石方開挖

施工順序：清除草木測量放線挖掘機挖土自卸汽車棄土。

施工方法：清除雜草、竹木，測量放線，填筑施工道路，機械設備進場，請監理工程師驗線審核。經審核符合要求后才進行施工。

施工過程：該進庫公路主要是土方開挖，但是遇一堅硬大巖石不能用挖掘機開挖。經研究，決定用爆破的手段實現。具體施工方法分析計算如下：

本爆破適合加強拋擲爆破，故爆破作用指數n=r/w>1。設計進庫公路寬度為6米（上圖標注R），所以如擬定漏斗半徑r為5米，藥包埋置深度為4米，那么滿足n=r/w=5/4=1.25>1。查爆破手冊K表值K=1.5kg/m3，那么根據公式：

Q=（0.4+0.6n3）KW3（2-1）

=（0.4+0.6×1.253）×1.5×43

=150.72（kg）

所以解得所需埋設炸藥150.72kg，爆破達預期效果，R為6.2米。

技術措施：

（1）機械開挖時，基底預留15CM用人工修整，其高程、尺寸符合設計圖紙要求。

（2）開挖過程中，先由中軸線分層開挖到底，再挖邊坡。同時測量人員隨時控制開挖深度和邊線，防止超挖或欠挖。

（3）在開挖區內設置足夠的排水設備，排除施工區內積水以保證施工。

（4）主體工程基坑開挖完成后，按水利水電工程技術規范及驗收規程進行檢驗，并請監理工程師進行檢查。

（5）施工排水：在臨時道路旁開挖排水溝，防止地表水流入基坑；土方開挖過程中，為防止基坑積水，擬在坡腳外4米處（左、右）各挖一條排水溝，沿線每隔50米設一個集水井，使水匯流于集水井內，用水泵排出基坑外引入原河道。

（6）質量要求：邊坡符合設計標準；基礎尺寸和高程符合設計和規范要求。開挖測量剖面圖成果自檢后，報監理檢查，簽字認可。

工序2：壩體土方填筑計算

由土料場取樣檢驗得知，土料為中等密實粘土，屬III級土。根據本工程的實際情況，要求開挖填筑強度4500m3/d，每天兩班施工。而施工隊擁有2m3正鏟挖掘機，8噸的自卸車。正鏟每分鐘循環次數為2次（轉角為90?），汽車生產率為65m3/h。

由以上已知條件可以計算得：

（1）經開挖后的土料松散體積：

V=KsV1（式中Ks'為土料的松散系數）

=1.3×4500=5850（Ks'取1.30，根據水利工程施工表6-1查得）

（2）挖掘機生產率，及確定挖掘機的數量：

生產率：2×2×60=240m3/h；

5850÷16（兩臺班）=366m3/h，366÷240=1.52，故取2臺2m3挖掘機施工。

（3）配合一臺挖掘機所需汽車數量n，其總生產率應略大于一臺挖掘機的生產率，即：

Pa≥Pc/n

式中：

Pa——一部汽車的生產率，m3/h

Pc——一部挖掘機的生產率，m3/h

故n=Pc/Pa=240÷65=3.7，取n=4臺，即1臺挖掘機配套4臺汽車。

技術措施：

（1）現場開挖的土料經檢驗合格和向監理工程師批準后方可作回填土料。

（2）施工工藝，表面清理驗基（合格）土料運輸碾壓驗收。

（3）施工方法，采用5T自卸車運到填筑部位，卸土鋪平。

填筑前進行碾壓試驗，壓實質量符合設計規范要求，土料鋪筑時，分為若干直填區或條帶區，按刨毛、鋪料、碾壓次序進行。采用59KW推土機鋪土，鋪土寬度超出設計邊線兩側30CM，厚度為30CM，分層統一鋪蓋，統一碾壓，連續進行，每段作業長150M。

壓路機碾壓時，行走方向與壩堤軸線平行，碾跡搭接寬度：平行軸線為0.5M，垂直軸線為3M，碾壓不到的部位采用蛙式打夯機夯實。雨后，對壓實土面積水排除干凈，鏟除表面，使土料風干，含水率合要求即進行土料填筑施工。

壓實土體不出現松土、彈簧土，光面應一致。

斜坡結合面，坡面經刨毛處理，壓實時跨縫搭接不小于3M。

每填一層土應進行自檢，自檢合格再請監理檢查，合格后方能鋪填新土，以使層間結合緊密。

質量要求：

（1）檢測基土、回填土壓實指標，保證工作面無積木。

（2）按技術規范對土料力學性質進行抽料檢查，并定期檢查土料的含水量。

（3）對填土厚度，壓實度指標，上下層結合連接質量進行檢查。碾壓參數和碾壓成果經監理認可。

（4）用烘干法測定土料含水量，環刀法測定回填土的密實度。每2000M壩堤長抽一個斷面，每個斷面抽二層，每層不少于3個點。

工序3：混凝土施工配合比計算

在混凝土澆筑前14天，將擬采用的混凝土配合比資料提交給監理人審核，資料內容包括材料來源、強度、骨料級配、混合料級配、水灰比、骨料與水泥的比例、坍落度，未經監理人批準，不得改變經批準的混凝土配合比。

已知設計提供的混凝土配合比為C：W：S：G=1.0：0.45：2.5：4.5，水泥用量為300kg/m3。而該水庫施工現場所用的砂和碎石的含水量分別為3%和2%。工地用的出料容量為500升的攪拌機攪拌。試計算施工中拌和一次所需的水泥、砂和碎石的重量。

計算：設計配合比：C：W：S：G=1.0：0.45：2.5：4.5

=300：135：750：1350

由于砂和碎石的含水量分別為3%和2%，所以：

S=750÷（1-3%）=773.2kg

G=1350÷（1-2%）=1377.6kg

W=135-（773.2-750）-（1377.6-1350）=84.2kg

由此可得施工配合比為：

C：W：S：G=300：84.2：773.2：1377.6

即是，

C：W：S：G=1.0：0.28：2.58：4.95

而現在是出料容量為500升的攪拌機攪拌，所以攪拌機完成一次攪拌所需的材料為：

水泥：300×（500升/1000）=150kg

水：84.2×（500升/1000）=42.1kg

砂：773.2×（500升/1000）=386.6kg

碎石：1377.6×（500升/1000）=688.8kg

所以，該工程混凝土施工配合比為1.0：0.28：2.58：4.95，攪拌機攪拌一次所要投入的材料水泥為150kg、水42.1kg、砂386.6kg、碎石688.8kg。

混凝土澆筑要求：（1）混凝土澆筑前，應通知監理單位檢查地基處理、模板、鋼筋、預埋件等是否按施工詳圖規定執行。并做好記錄。征得監理單位同意后方可開始澆筑作業。（2）澆筑前，應清除留在模板表面和預埋材料表面結殼的砂漿或液漿。（3）已澆混凝土表面的清理：

新澆混凝土與老混凝土結合表面，必須人工打毛。施工縫的表面在覆蓋新混凝土或砂漿前，應是干凈潮濕的，并清理干凈所有的乳漿皮、疏松或有缺陷的混凝土、涂層、養護劑及其它雜質。所有施工縫表面，包括老混凝土表面應用氣、水混合射流清洗；混凝土澆筑前要清除干凈表面上的積水。

澆筑：

（1）澆筑混凝土：不合格的混凝土嚴禁入倉，拌好的混凝土不得重新拌和。凡已變硬而不能保證澆筑作業的混凝土必須清除，澆筑混凝土每層厚度不超過50cm。

（2）混凝土澆筑應保持連續性，如因故中止且超過允許間歇時間，則應按工作縫處理。

（3）混凝土澆筑期間如表面泌水較多，應及時清除，并研究減少泌水的措施，嚴禁在模板上開孔趕水，以免帶走灰漿。結構物設計的頂面混凝土澆筑完畢后，應使其平整，高程應符合施工詳圖規定。

（4）澆入倉面的混凝土應隨澆隨平倉，不得堆積。倉內若有粗骨料堆疊時，應均勻地分布于砂漿較多處，不得用水泥砂漿覆蓋，以免造成內部蜂窩。

（5）混凝土工作縫的處理：已澆好的混凝土強度未達到25Kg/cm2前，不得進行上一層混凝土澆筑。混凝土表面應用壓力水、風砂槍和刷毛機等加工成毛面，并清洗干凈，排除積水，方可澆筑新混凝土。

搗實：

（1）每一位置的振搗時間以混凝土不再顯著下沉、不出現氣泡并開始泛漿時為準，應避免振搗過度。

（2）振搗器距模板的垂直距離不應小于振搗器有效半徑的1/2，不得觸動鋼筋及預埋件。澆筑的第一層混凝土以及在兩罐混凝土卸料后的接觸處應加強平倉振搗；凡無法使用振搗器的部位，應輔以人工搗固。

養護：混凝土的養護在澆筑完畢后12～18小時內開始進行，用水養護14天，在干燥、炎熱的氣候條件下，延長至28天。養護用水及材料不能使混凝土產生不良外觀，提供的覆蓋材料應事先得到監理人的同意，不論采取何種養護措施，在拆模前應連續保持濕潤。

工序4：鋼筋代換計算

在溢洪道交通橋鋼筋制安施工中，交通橋主梁受拉鋼筋設計是3?22，但水庫工地缺少這種鋼筋，庫存有足夠的?16鋼筋。設計部門已同意代換，下列計算鋼筋的代換：

（1）設計鋼筋面積：As=（22/2）2×3.14×3根=1140mm2

（2）計劃用6根?16鋼筋代換：

As'=（16/2）2×3.14×6根=1206mm2

代換后鋼筋的面積As'>As，滿足設計及規范要求，但考慮到代換還應滿足構造方面的要求，如鋼筋的間距等，鋼筋的安放與設計也作如下改變：

2 結語

近年全縣的小型水庫進行除險加固工程建設，通過加固工程全縣的水庫的防洪能力和經濟效益得到大大提高。水庫工程的施工工序比較繁多，在施工過程中我們著重抓住重點和關鍵工序，以點帶面。在質量、進度、投資控制三者之間找其平衡點，使整個水庫的施工達到最佳效果。

參考文獻

[1] 水利水電工程爆破施工技術規范.2001.

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1998年的特大洪水，江堤全線告急，到處險象環生，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更科學化和規范化，建設部于1998年10月8日以建標〔1998〕185號文了國家標準《堤防工程設計規范》(以下簡稱《規范》，編號為GB50286-98，自1998年10月15日起施行)。該《規范》是一部統一堤防設計標準和技術要求，保證堤防建設技術先進、經濟合理、安全適用的技術法規，具有強制性。《規范》對堤防工程地質勘察沒有過多的闡述，僅在第3.4條（工程地質）中規定：3級以上的堤防工程設計的工程地質及筑堤材料資料，應符合國家現行標準《堤防工程地質勘察規程》（以下簡稱《規程》，編號為SL/T188.96，水利行業標準，1997年2月，1997年5月1日起實施）的規定。顯然，堤防工程地質勘察按《規范》要求，應該認真執行現行的行業標準《規程》，這時《規程》也就相當于一個強制性的國家標準，或者說《規程》是《規范》的一個補充。

規程規范是一個行業對其工作內容、工作方法和工作程序的多年豐富經驗之歸納與總結，是工程勘測設計質量控制的標準，是行業主管單位進行工程審查的依據，可以說是行業管理的根本大法。

筆者最近連續參加了幾個重要的一級堤防工程勘測設計報告的審查，感到《規范》和《規程》在實施過程中存在一些值得商榷的問題(可實施性、可操作性、概念性以及對地質環境的影響等)，經與部分勘測設計單位一些經驗豐富的地質師交換意見，大家亦有同感。現將我們的一些粗淺認識公布于眾，拋磚引玉，希望引起更多的地質專家來分析討論這些問題，以便于更好地理解《規范》和《規程》，應用《規范》和《規程》來指導我們的工程地質工作，也有利于今后對《規范》和《規程》的修訂。

1 關于地質體與水工建筑物的概念問題

眾所周知，工程地質勘察的任務是為工程建設提供地質資料，查明工程地質條件，分析、研究、界定和明確工程地質問題，并提出工程處理措施的建議。強調的是為工程建設服務，定位于工程設計和工程施工等專業的基礎性配合性專業。很明顯，工程地質勘察的對象是建筑物的天然地基(注意將“地基”與“基礎”區別開來)，即地質體。至于人工填土地基將另當別論。

就已建堤防工程的工程地質勘察而言，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例表明，堤身與堤基均有險情發生。堤基的主要工程地質問題是滲透變形、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，目的在于澄清地質體與水工建筑物的基本概念和它們之間的根本區別。

工程師們對地質體與水工建筑物的區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!《規程》對此就是概念模糊的。在《規程》中多處提及已建堤防加固工程對堤身和堤基的勘察，或將堤身與堤基的勘察相提并論，要求查明……，顯然已經將本來是水工建筑物的堤身當成堤基這樣的地質體去實施“勘察”，混淆了天然地質體與人類工程活動產生的建筑物這兩者之間的概念，能說是小題大作嗎?

由于《規程》中的概念模糊或者概念不明確，以至于在工程實踐中，產生了諸如將堤身的工程隱患當成工程地質問題，將堤身土體當成地質體去“查明”工程地質條件等等工程笑話，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。

我們說堤基是地質體，在此地質體上修建工程建筑物，需對此地質體實施工程地質勘察，以查明工程地質條件，研究工程地質問題，并根據工程建筑物的任務和特性對地質缺陷提出處理措施的地質建議，這是地質師的職責和任務。地質師利用有限的地質勘探手段(鉆探、坑槽探、物探等)，根據區域地質環境，應用形成地質體的基本理論(地層時代、沉積韻律、地質構造、巖性對比、巖相規律等等)，輔以巖土體的物理力學試驗，特別是結合地質師豐富的實踐經驗去分析、判斷、推論和論證，最后完成查明工程地質條件的任務，這是地質師完全可以做到的。

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分布特性，例如填筑土料的質量，勘察中發現堤身土中有透水性強的砂性土呈雞窩狀、局部層狀或條帶狀、小范圍透鏡狀等多種狀態分布；填筑土的緊密程度也具隨機性；而堤身中發現的施工雜物和生物洞穴的分布，其隨機性更大。顯然，此類隨機分布的工程隱患問題，用常規的地質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物，它的結構和質量人為因素較大，成因不受自然規律制約，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，更無規律可循，即使對它進行“勘探”，也只能是對某一點的認識，不能結合地質師的任何經驗，更不能應用地質基本理論，其認識不可能上升到宏觀這一層次。因此，對堤身進行工程地質“勘察”的提法就值得商榷。既然土堤是水工建筑物，對它的工程隱患進行檢測或調查，則更為名正言順無可非議。準確地界定問題的性質，有利于對癥下藥，事半功倍。至于土堤的檢測或調查，要借用地質師的一些可行的“勘探”手段和“勘探”方法，或者將此項工作交予地質師來完成，地質師也是樂意的，但不要用“查明”這種對地質體的要求來明確任務，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。轉貼于 2 關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，有其較為嚴格的勘測設計階段劃分。對于堤防工程，《規程》將新建堤防和已建堤防加固的勘察階段分開，這是符合客觀實際的。《規程》第1.0.5條規定：新建堤防的工程地質勘察可分為規劃、可行性研究、初步設計和施工圖四個階段。已建堤防加固工程地質勘察可分為可行性研究和初步設計兩個階段。必要時還可進行施工地質工作。地質條件簡單或勘察目的單一的堤防工程，經勘察設計主管或審批單位同意，勘察階段可適當簡化。而在本條的條文說明中，對地質條件作了簡單、中等和復雜三個等級的界定。對照堤防工程出險需加固的工程實例，地質條件都是中等或復雜級別，都達不到簡化勘察階段的條件。然而，《規程》另外聲明：堤防工程地質勘察階段的劃分，原則上應和堤防設計階段的劃分相適應。……有時多采取一次性進場勘察完畢。……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，勘察工作拉開的戰線較長，勘探隊伍進場一次，轉戰南北實屬不易，特別對于已建堤防加固工程，由于不存在線路比較、重大方案調整等地質條件占有一定份量的多階段循序漸進的勘察過程，一次進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，即重點查明出險堤段堤基的工程地質條件，分析界定發生堤基險情的主要工程地質問題，提出工程處理措施的建議。此外，堤基的工程地質條件一般說來較為簡單，多為二元結構或多層結構的第四系土體；堤基的工程地質問題也相對明確，主要為滲透變形，受河勢控制岸坡迎流頂沖產生崩岸等。這些地質特性都給一次進場勘察完畢創造了較為可取的有利條件。在實際工作中，需要領會和理解《規程》的大原則，根據具體情況，一切從實際出發，必要時可以考慮簡化勘察階段，縮短勘測周期，降低勘測費用，達到勘測隊伍孜孜以求的目標。

需要注意的是，勘察階段簡化后設計階段并沒有簡化，一些需要專業協調方面的問題，還要認真研究解決。此外，一次進場勘察完畢之后，所提交的地質資料一定要能夠滿足工程概算的精度要求，否則將事倍功半，弄巧成拙。這就要求勘測工作的深度要達到加固工程初設階段其它專業的需要。千萬不要屈解成簡化了勘察階段也降低了深度要求。

3 關于已建堤防加固工程的勘察深度問題

關于已建堤防加固工程的地質勘察深度，《規程》中有明確規定，但在工程審查過程中發現，部分規定可操作性較差，現分述如下。

(1)《規程》4.2.7中對已建堤防加固工程地質測繪提到“縱剖面一般沿堤頂布置，必要時應在堤內外加布縱剖面。橫剖面的間距根據擬加固堤段長度及問題而在50～200m的范圍選定。沙基管涌段、潰口段、扒口分洪段、較大淵、潭、塘段，崩岸坍塌段、堤基滑移變形段和天然溝口段應增加地質剖面。《規程》4.4.3中詳細規定了加固堤防工程的鉆孔位置。筆者最近參加了湖北省洪湖、監利長江干堤整治加固初步設計報告審查會，了解到整個洪湖、監利長江干堤225.88km幾乎全線出險，其中由于堤基出險的超過90km，按《規程》要求，僅此90km出險段就至少應布置450個橫剖面，其中外灘寬度大于500m，距長江河床最低位置大于700m而出險的堤段有48km長，故至少要打鉆孔2310孔，這僅僅是對堤基出險段而言，再加上堤身出險段應打鉆孔數量，總數實在驚人。事實上，在重要險工險段區，如果地質條件復雜，200m一個橫剖面也根本控制不住，仍然達不到查明工程地質條件的目的，因此《規程》規定的橫剖面間距最密可達50m，在我們審查過的堤防工程中沒有一個勘測單位達到了這一勘探精度。

(2)《規程》4.2.7進一步規定，橫剖面的長度在軟土區應達到內外反壓平臺以遠50～100m；在粉土、砂土區，砂卵石強透水段，應達到堤內外附近河（湖、海）床最低位置。這里“反壓平臺以遠50～100m”基本可行，而“附近河床最低位置”這一規定在灘地較寬的情況下幾乎不可行。例如有的灘地可達1000m以上，長江江面寬者為數千米，“最低位置”可能在江心或靠近江對岸，橫剖面可能將長達3-5km，而且江河的最低位置還需做大量的水下測量工作才能確定，這實施起來可能嗎！所以《規程》中的規定就值得研究。

(3)《規程》4.4.4中規定，當遇砂、卵石等強透水層時，鉆孔宜深入相對隔水層內3～5m”。整個洪湖、監利長江干堤主要以表層較薄的相對弱透水層的二元結構地基為主，106km堤線上的鉆孔深度均要大于30m，是否有這個必要？而真正需要的是控制住二元結構的上層土體的厚度與性狀，下部砂性土的滲透特性，以便進行滲控驗算，至于砂性土在某一深度以下也就沒有追根究底的必要了。 4 關于堤基垂直防滲問題

關于堤基防滲問題，最近參加的工程審查中發現，許多工程都做了沿線大范圍的垂直防滲設計，我們對此有些異議。《規程》和《規范》中對砂性土堤基的處理方法很多，提到了減壓、防滲、截滲、防沖、振沖加密等處理措施，這些方法也都是多年工程經驗的總結。但是對淺層透水堤基和深厚透水堤基普遍采用截滲墻和截滲槽進行垂直截滲的效果和對環境的影響卻應該引起人們的重視。對于淺層透水堤基常要求截斷滲體底部達到相對不透水層，這樣似乎就可以截斷江(河)水向堤內的滲漏通道，但由于堤線不同于一般擋水建筑物(如大壩)，其特點是呈線狀沿江(河)布置，地表水與地下水的補排關系密切，如果截斷了水體的天然聯系通道，從長遠來看，必然會破壞自然地質環境，引起環境地質問題：原區域內的水文地質條件發生了根本性的改變，地下水的天然滲流場被破壞，僅僅是為了汛期截住江(河)水不向堤內滲漏，而在非汛期，堤內的地下水無法排出堤外，引起內澇將成為必然。而對于深厚透水堤基，由于只能做懸掛式帷幕，參考長江委對荊江大堤用懸掛式防滲墻典型斷面的防滲效果分析結果：堤身出逸點高程與不作防滲墻基本相同，堤基后100m內垂直比降降低了1.0～10.3%，水平比降降低了11.1%，這說明設置防滲墻對削減堤后基礎淺部滲透壓力，保證堤基、堤身安全起到了一定的作用，但效果并不明顯，造價也很高。鑒于此，在最近的一些堤防工程審查中，我們一般不同意垂直防滲方案。

關于堤基垂直防滲問題，大家可以討論，我們這里也僅是一家之說。我們認為應該掌握的原則是：一般情況下不宜提倡垂直防滲，在特殊堤段可以考慮，但應對由此而產生的環境地質問題進行研究，采取相應的工程措施。

5 關于堤身隱患的工程處理問題

堤身是水工建筑物，不是地質體，這一點是毫無疑問的。前面已經闡明了對堤身不宜用工程地質勘察這一提法，但是地質師確實能夠通過調查以及一些地質勘探手段檢測出堤身存在的隱患問題。應該說，對堤身進行檢測是地質師的業務拓展，進一步展示了地質師的工程才能。另一方面，盡管我們這里強調堤身不是地質體，但構筑它的主要材料則是地質師十分熟悉的“土料”，土料的工程特性，地質師可以通過各種“勘探”手段或“試驗”方法予以“查明”。更進一步地說，堤身隱患的工程處理措施，地質師有充分的發言權。

鑒于堤身各類隱患分布的隨機性，完全予以“查明”后才對癥下藥，采取相應的工程處理措施，顯然難度太大，也沒有必要。工程上最為明智的辦法是“包”，有點包治百病的味道，即采用一種技術成熟、造價低廉、易于施工，且適用于多種堤身隱患的工程措施，這就是在堤防加固工程中廣泛采用的“錐探灌漿”工藝。這一工程措施可以對堤身散浸、裂縫、生物洞穴、局部雞窩狀夾層狀條帶狀透鏡狀分布的透水較性強的砂性土、堤身填筑質量差等隱患實施“全面補強”。因此，在已建堤防加固工程審查中，我們一般都建議對類似隱患的堤身實施大范圍錐探灌漿。

許多對堤防工程有豐富經驗的一線的工程師和地方領導，認為對堤身采取全線錐探灌漿進行加固是非常必要的，平時每隔幾年也要普遍搞一次，因為生物洞穴具有再生性。我們則認為，盡管錐探灌漿不是解決堤身隱患的最合理措施，但卻是較為可行、可靠、可取、最包得住、最易讓人接受的措施。它較好地解決了隨機分布不易檢測到的堤身隱患等問題，符合充分利用工程措施去彌補因獲取隱患信息困難而遺留問題的工程原則，是十分可取的。

關于堤身的其它工程隱患的處理，本文暫不討論。

6 結語與建議

98特大洪水給堤防工程敲響了警鐘，也給地質師們帶來了新的機遇。做好堤防工程地質勘察，是地質師的應盡職責。

關于已建堤防加固工程的工程地質勘察階段和深度問題，我們認為應以客觀、務實、科學的態度來對待。勘察階段可以根據具體情況考慮簡化，以工程地質條件是否清楚，工程地質問題是否明確，工程概算能否控制得住為基本原則。所提供的地質資料應滿足其他相關專業的要求。具體來說，應首先結合歷史出險情況，特別是98特大洪水的真實考驗，重點加強險工險段堤基的工程地質勘察，對堤防工程歷史出險情況進行調查，確定出險位置，先針對片狀和面狀出險部位，然后針對線狀出險部位，最后針對點狀出險部位。要認真分析出險原因，不應全面撒網，沒有必要對運行正常的堤段過多地實施地質勘探。對重點出險的堤段，可適當增加鉆孔，加密橫剖面。總之，一切以因地制宜，查明問題為主，切不可盲目化、教條化。

關于堤基垂直防滲問題，筆者認為無論是從地質環境的角度，還是從其本身的防滲效果與工程造價相比較來看，都并不理想，可以考慮諸如水平鋪蓋、減壓井、排水溝等其他工程處理措施。

關于堤身加固，由于堤身的隱患不易查清，隨機性很大，目前只有采取“包”的辦法，而錐探灌漿正是一種成本低廉，施工方便，技術成熟的工程處理措施，對需進行加固的堤防工程，采取全線錐探灌漿是較為可行和可取的。

作為一個國家或行業的規程規范，它一旦頒布實施，就必需嚴格遵照執行，以體現其法規性和嚴肅性。行業主管部門以它作為工程審查的依據，而勘測設計單位則以它作為開展勘測工作和編寫報告的準則。規程規范對審查單位和被審查單位的約束是雙向的，也是平等的。但如果規程規范脫離了實際，可操作性較差，勘測單位在實施過程中難度較大，則應該考慮修訂。

規程規范要不斷地創新并經得起實踐的檢驗。

參考資料：

《堤防工程設計規范》

中國計劃出版社 1998

《堤防工程地質勘察規程》中國水利水電出版社 1997

篇（7）

Abstract：Geotechnical problems encountered in view of the importance of geotechnical engineering in the engineering construction and development of the west, the deepening of the growing system construction projects that may be encountered in the western region to carry out various types of geotechnical problems. Include: western development infrastructure construction in the loess mechanics; the western water conservancy and transportation construction in frozen soil mechanics; southwest of the seismically active zone of rock and soil dynamics problems.

Keywords: western development; geotechnical engineering; loess; permafrost; seismically active zone; the dynamic characteristics of soil

中圖分類號：TU444 文獻標識碼：A文章編號：

1.引言

在西部大開發的過程中，基礎設施建設勢必先行。西部開發中的基礎設施建設涉及很多關于巖土力學的問題，解決好這個問題，是順利完成西部基礎設施建設的基礎條件和有力保證。首先，我國西部地區分布廣泛的是黃土，是一種孔隙率較大，干燥狀態下具有較高的結構強度而遇水則易濕陷的特殊土類，因此，建設在該土體上建筑物經常會因為地下水位的變化、雨水入滲或生活污水排泄等原因而發生地基的沉降，進而導致建筑物被破壞，故黃土的工程特性與力學特性是西部大開發的基礎設施建設中要面對的最主要問題之一。同時，西北部廣闊寒區分布著多年凍土與季節性凍土，它們的力學特性、工程特性以及熱學特性等問題是西部青藏鐵路、青康公路、南水北調西線等大型交通工程和水利工程要面對的又一重要巖土力學與工程問題。其次，西南地區地震活躍帶的巖土體動力學問題也是西部基礎設施建設中涉及的重要的、有代表性的巖土工程和巖土力學問題。現就這些問題分別論述如下。

2.西部大開發基礎設施建設中的黃土力學問題

黃土廣泛的分布在我國西北、華北等地區，在西部進行的基礎設施、國防設施以及生態環境等建設中，都會遇到各種各樣的黃土病害。例如：在黃土地上的建筑物因為地基黃土遇水濕陷而發生裂縫與傾斜；黃土的高填方路基在施工完成后的徐變沉降；高挖方渠道邊坡的滑坡；黃土淤泥大壩的管涌與濕陷裂縫；塬邊黃土滑坡對坡地下公路、鐵路以及居民農業生產等的威脅；黃土地基中的樁基由于黃土濕陷而產生的負摩擦被破壞；黃土隧洞的圍巖失穩問題等。致力于黃土力學與黃土工程的學者對黃土的工程特性與力學性質進行長期的研究。其中主要針對黃土對水的敏感性，在水對黃土的強度、變形和本構關系的影響規律方面取得了豐碩的研究成果。在試驗研究中，由以前的側限壓縮試驗發展到三軸壓縮試驗、真三軸壓縮試驗以及各種復雜的應力路徑下的壓縮試驗。在應用研究方面也從對某一點的黃土的研究發展到對黃土地區黃土土體分布規律的研究以及經驗關系的研究；從對黃土力學及工程特性描述發展到對黃土工程特性的改造并在此基礎上編撰了黃土工程勘察設計規范。

在學術研究中，基于對原狀黃土、飽和原狀黃土和擾動重塑黃土的無側限壓縮試驗和側限壓縮試驗，使用擾動加荷以及浸水的方法使黃土的結構勢釋放出來，從而進行量測量化參數，即量測黃土的綜臺結構勢，這是黃土力學研究取得的新進展。但黃土對水的特殊敏感性及其導致的特殊的濕陷變形性方面的研究卻仍未能取得突破，目前針對其研究工作仍局限在飽和黃土的范圍內，而對于工程中最常見的非飽和黃土和原狀黃土的研究仍處于起步階段，這些研究距離指導黃土工程設計和施工實踐還有很長的路要走。深入全面研究黃土的增濕減濕變形性質，把黃土的結構性納入非飽和黃土本構關系的考慮范圍，對黃土的微觀結構在全面研究的基礎上做到充分的了解。進而對其做出合理的數理描述。綜上所述，目前在黃土地區進行工程建設所涉及的重要研究領域包括：（1）黃土的結構性機理、應用型黃土結構性參數以及結構性本構關系模型的研究；（2）黃土中的水分入滲、遷移以及轉移規律的研究及數值分析方法；（3）黃土的增濕減濕變形發展規律研究；（4）黃土動力特性研究與黃土工程在抗震穩定性方面的試驗研究；（5）埋藏較深的濕陷性黃土層的工程處理方法研究：（6）黃土地區的工程建設經驗的總結以及技術標準的研究。

3．西部水利及交通建設中的凍土力學問題

我國的季節性凍土與永久性凍土面積約占國土總面積的60%，且主要分布在東北、華北、西北及西南山區。隨著西部大開發戰略的深入實施，越來越多的基礎建設將在廣大的寒冷地區實施，因此凍土力學問題會突出的顯現出來。例如建于凍土地區的房屋基礎會發生凍脹與融沉，鐵路路軌會凍脹、隆起，公路路基會發生泛漿、融沉，以及隧洞的掛冰與凍裂等。凍土地區發生工程凍害問題主要原因就是凍土的凍脹及融沉作用。發生這一問題的本質原因是凍土顆粒多孔介質中存在四相物質，分別是：土骨架、未凍水、空氣與冰晶體，這四種物質在壓力、溫度、變形與土水勢等外界因素的作用下發生遷移、擴散以及相變等運動。國內外許多學者研究過多孔多相介質固液耦合問題。鑒于上述問題，在西部開發中的凍土研究領域可能會涉及的問題主要有：（1）凍土的溫度場特性與其凍結特性的相互作用機理研究；（2）凍土水分遷移機理與其溫度特性的耦臺機理研究；（3）凍土的變形場、水分遷移場、溫度場的應用型耦合模型開發研究；（4）凍土水分遷移的特性與其凍脹特性的耦合機理研究；（5）凍土和融土的結構變化規律及其強度規律研究；（6）凍土和融土的熱、水交換邊界變化下的轉化規律研究；（7）土體的級配，飽和度、含水量以及溫度與凍脹的影響研究；（8）土體的含水量、組構、含水量、以及級配對土體的熱傳導性質影響的研究。

4．西南地震活躍帶的巖土體動力學問題

我國西南山區為地震高烈度設防區域，地震活動較為頻繁。因此在此地區將要建設的許多工程均面臨著巖土體在動力作用下的穩定性題。例如：（1）地基或堤壩在地震動力的循環荷載作用發生的變形及其強度特性，這是建筑物安全的直間影響因素；（2）壩肩與壩基巖體裂隙在地震的反復作用下加深加寬的變化規律；（3）地基基巖在地震的循環荷載的作用下發生疲勞損傷的規律；（4）地基中的軟弱夾層在地震荷載作用下發生液化、滑移的規律；（5）具有裂隙的巖石在動滲透水與地震荷載的共同作用抗剪強度降低與裂隙加深的規律；（6）地應力較高的區域的工程抗震與爆破問題。上述問題的力學本質是裂隙巖體在動力作用下力學特性以及裂隙巖體在地震荷載作用下的穩定性。

5.結語

巖土體是各類建筑物和構筑物的根基，故了解巖土的力學特性與工程性質是在巖土體上開展各類工程建設的基礎條件，然而巖土的力學特性和工程性質卻是相當復雜的。首先，巖土本身種類繁多，各種不同的土體具備不同的工程性質，這就要求我們在工程建設前針對不同區域的巖土做分析研究；其次，巖土本身就是一種三相混合體，其三相比例對其力學特性和工程性質有著很大的影響，尤其是其中水的含量對強度，壓縮性起著決定性作用，因此我們對某一特定地區的土體仍要做詳細的力學性質試驗。

參考文獻