王惠民

(福建省水利管理中心，福州 350001)

福建省已建成水庫3664座，其中大型水庫21座、中型水庫181座，土石壩占水庫總數的80%。自2000年開展水庫大壩安全鑒定工作以來，我省小(1)型以上水庫已完成安全鑒定1200多座，未安全鑒定2400余座。按照《水庫大壩安全鑒定辦法》:壩高15m以上或庫容100萬m3以上的水庫大壩均應在竣工驗收后五年內進行安全鑒定，以后每隔6～10年進行一次;水庫運行中如遭遇特大洪水、強烈地震、工程發生重大事故或出現影響安全的異常現象后，應組織專門的安全鑒定。因此，土石壩安全鑒定成果是工程運行管理的重要依據之一。只有有的放矢地開展工程地質勘探，才能正確地作出工程運行條件和病險性質的判斷和評價。該階段的地質勘探成果是做好土石壩安全鑒定的重要內容之一，也是土石壩除險加固重要的前期工作。

1 地質勘探的重要性

地質勘探的目的是探明水庫三大建筑物的地質運行條件、現有工程地質隱患和庫岸地質穩定性問題，為工程運行管理和水庫除險加固提供依據。我省安全鑒定階段地質勘探存在的不足主要包括:?大部分的土石壩工程地質勘探報告，僅對土壩填土料的物理力學指標等性質進行闡述并對大壩基礎地質和庫岸地質條件進行評價，忽視了存在隱患的重點勘探和評價，影響了工程安全鑒定的準確性;?鉆孔中忽視初見水位和穩定水位的觀測記錄，造成滲流評價中人為因素影響較大;?輸水涵洞滲漏造成事故是逐年滲漏所致。由于輸水涵洞周邊土體受到滲漏影響以及小(1)型以下水庫大多數輸水涵洞結構尺寸偏小，難以檢查且存在隱蔽性，因此，輸水涵洞的重要性和滲漏問題被忽視。在地質勘探工作中，只見輸水涵洞地質屬性的評價，未見該建筑物巖基節理情況及周邊填土的地質勘探情況及相應評價，造成工程隱患未及時掌握，嚴重者引發工程失事。如:山西洪洞縣曲亭水庫始建于1959年，壩體為水中倒土壩，后經多次改、擴建，工程狀況極其復雜。2013年2月，曲亭水庫輸水涵洞漏水，涵洞上方的大壩填土被帶走導致壩體坍塌，致使下游4個村莊被淹，南同蒲鐵路和108國道交通中斷;?根據《水庫大壩安全評價導則》(SL 258—2000)，水庫三大建筑物之一存在安全運行隱患，該工程為三類壩，即為病險庫。增強對大壩(含壩基)、輸水涵洞和溢洪道地質勘探重要性的認識，在工程存在隱患時就能及時除險加固，從而確保工程下游人民生命和財產安全。

總之，工程管理單位、地質勘探單位、鑒定承擔單位和鑒定審定部門要重視地質勘探工作，使地質勘探的結論為工程運行管理和安全鑒定提供有力的依據。筆者認為:對于正常的工程，作簡單的工程地質勘探，可以了解工程運行地質條件;對于存在安全隱患的工程，除按《水利水電工程地質勘探規范》(GB 50487—2008)和《中小型水利水電工程地質勘探規范》(SL 55—2005)基本要求外，還應針對工程存在的隱患位置，重點開展工程地質勘探。如:探明并專題論述滲漏、變形、滑坡的部位與工程地質特性的關系，為工程全面、準確安全鑒定奠定基礎，從而避免因地質勘探的重要性認識不足導致地質勘探與工程安全鑒定準確性不相符，造成工程隱患得不到消除。

2 地質勘探工作方法

水庫安全鑒定是圍繞工程運行條件對存在問題進行評價。工程能得到真實的評價，做好地質勘探工作是前提。筆者認為，做好地質勘探工作應從如下幾點入手:

2.1 認真分析既有資料，準確把握工程地質問題

工程勘探前，工程管理單位應盡可能收集水庫大壩已有的地質資料、設計資料、施工記錄和水庫運行中各種監測、險情、病害位置及病害處理、區域地震等資料。在地質勘探單位、鑒定承擔單位熟悉資料的情況下，由工程管理單位牽頭，三家一起閱讀、分析、消化資料，尤其要著重針對隱患工程的病因分析，特別是與地質有關的病因必須全面深入分析，大致判明工程運行的條件和存在大壩安全運行隱患的地質成因，形成一致看法統一觀念才可能有的放矢地去開展工程地質勘探工作，布置并實施必要的地質勘探，為工程安全鑒定提供可靠的勘探資料。

2.2 現場核實有關資料及布孔

對所收集的各種基礎資料，工程管理單位、地質勘探單位、鑒定承擔單位應組織有關人員通過現場踏勘進行復核，確認工程的隱患位置、規模等。針對基礎資料缺失和工程安全隱患等問題，地質勘探單位現場說明布置探孔位置及數量的目的，經現場探討確認地質勘探方案。如:莆田東方紅水庫主壩為黏土心墻堆石壩，1969年5月基本建成，同年6月，庫水位為70.0m時，主壩樁號0+220高程55.00m(壩腳)發現集中漏水，經過1971年、1996～1998年和2004年三次灌漿處理，雖然集中漏水量有所減少，但集中漏水現象仍存在，當庫水位為71.00m時，該處漏水量為14.30m3/d。2012年年初，在確認水庫安鑒地質勘探方案中，地質勘探單位和鑒定承擔單位就該問題根據該處原施工地質資料，分析了可能導致該處滲漏的原因，根據分析的結果確定布設1孔方案，探明了該處地質與集中漏水的關系。

2.3 安全鑒定勘探思路與要求

安全鑒定階段地質勘探的思路:工程無隱患，探明運行條件;工程存在安全隱患，依據工程隱患成因，探明隱患與地質的關系。

2.3.1 水庫工程常見的主要隱患

受運行條件、地理、地質條件等影響，各水庫工程存在各種各樣的隱患。根據我省大壩工程安全鑒定以來的資料歸納，主要隱患有:?建庫前庫岸已產生一定的位移或滑塌且未進行處理。工程運行中，由于地下水環境發生改變而加劇其不穩定性，造成庫岸不穩定;?由于碾壓不夠和填筑土含水量偏高，造成大壩沉降問題;?壩體填筑密實度達不到要求且壩段間施工縫自壩底至壩頂均未作碾壓處理或處理不當，導致土石壩裂縫;?大壩防滲體的空隙過大或穿壩涵洞及其他構筑物差異變形產生的滲漏縫隙，引發土石壩滲透穩定問題;?基礎松散巖土孔隙、斷層軟弱破碎帶、軟弱破碎夾層和巖溶洞穴存在所引起的壩基滲透穩定問題;?溢洪道山體高邊坡過陡，造成滑坡影響泄洪安全;?挑流鼻坎的尺寸不滿足滑動穩定、傾復穩定和允許的基礎應力要求;?土質溢洪道陡坡的護砌厚度不滿足滑動安全。

2.3.2 安全鑒定地質勘探

安全鑒定地質勘探應根據工程實際情況，開展庫區地質、壩體和壩基勘探、輸水涵洞地質勘探和溢洪道工程地質勘探工作。

2.3.2.1 庫區地質勘探

庫岸在工程蓄水前期已產生一定的位移或滑塌，在建水庫時未進行處理，蓄水后，由于地下水位的變化而加劇庫岸不穩定性，尤其是近壩不穩定體，對水庫的安全影響最大。庫岸地質勘探不管是否存在隱患，都要進行勘察，尤其是要對近壩庫岸的潛在危險進行研究。勘探方法一般采用地質測繪和槽坑探的地表研究以及必要的工程鉆探。

2.3.2.2 壩體工程地質勘探

了解大壩壩體心墻、代替料、砂礫料等各填筑區的現狀情況，以及裂縫位置、寬度、性狀;滲漏通道、范圍、性質;滑坡體范圍、滑移面寬度、性狀等相關問題。對于不同水庫的隱患，應針對隱患情況，選擇合適的勘探手段和測試方法，勘探點的間距視需要而定;勘探范圍布置勘探點及勘探點的間距參照《水利水電工程地質勘探規范》(GB 50487—2008)和《中小型水利水電工程地質勘探規范》(SL 55—2005)所規定的要求布置。

2.3.2.3 壩基工程地質勘探

在分析前期相關工程地質勘探成果的基礎上，通過地質踏勘，了解工程區地形條件，調查施工和運行期間的壩基險情及隱患，查明壩基清基情況和壩基工程地質條件，分析壩基工程地質問題，評價壩基工程地質問題對壩基滲流穩定的影響程度。如:斷層的規模、填充物、軟弱夾層的厚度等地質隱患對工程滲流及沉陷影響程度。采用的勘探手段和測試方法以及勘探范圍和勘探點間距可參照《水利水電工程地質勘探規范》(GB 50487—2008)和《中小型水利水電工程地質勘探規范》(SL 55—2005)所規定的工程地質勘探的要求。

2.3.2.4 輸水涵洞地質勘探

通過管內檢查、工程鉆探手段，以及標準貫入試驗、土工試驗和注水試驗等測試方法，查明涵管位移和裂縫狀況，評價管周壩體土的滲透穩定性和抗沖穩定性。輸水涵洞漏水造成涵洞(管)周邊壩體地質邊界條件改變，所形成的大壩安全隱患更加隱蔽。有資料和工程實際表明，輸水涵洞周邊的地質問題在安全鑒定中往往容易忽視，從而造成壩體因地質隱患垮壩。故在安全鑒定中，輸水涵洞地質問題要引起重視。

2.3.2.5 溢洪道工程地質勘探

工程地質勘探是在分析前期相關工程資料的基礎上，結合運行中出現的隱患部位，如:溢洪道山體高邊坡陡而且山體存在滲漏現象，需探明該邊坡地質情況，判斷山體是否穩定。勘探方法一般采用地質測繪、鉆探、槽探等地質勘探手段，通過標準貫入試驗、動力觸探試驗、巖土試驗、壓(注)水試驗等觀測手段對溢洪道地基進行工程地質勘探。

3 結語

水庫大壩的失事絕大部分都因壩體地質隱患造成，故在安全鑒定工作中要提升水庫大壩地質勘探的權重。安全鑒定階段的地質勘探，要明確思路，探明工程運行條件和造成隱患的地質因素，并有所側重。大壩和溢洪道出現工程安全隱患易發現，針對存在問題進行勘探容易做到;而輸水涵洞漏水造成大壩安全隱患更加隱蔽，需要引起安全鑒定各方的重視。同時，在實際工作中，地質勘探部門要總結勘探輸水涵洞周邊地質勘探經驗，以提高土石壩安全鑒定精度。■