從審查角度探討山洪溝治理項目地質工作幾點注意事項

葉合欣

(廣東省水利水電技術中心,廣東 廣州 510635)

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從審查角度探討山洪溝治理項目地質工作幾點注意事項

葉合欣

(廣東省水利水電技術中心,廣東 廣州 510635)

根據全國山洪災害防治項目實施方案(2013—2015)，水利部在廣東省共安排了73條重點山洪溝的防洪治理項目，目前各地正在積極開展項目的前期工作。在對上報工程地質成果的審查過程中，發現存在一些共性問題。為減少地質報告的補充、修改工作，提高地質成果質量，為設計工作提供可靠的地質依據，提出需要注意的幾點事項，供以后類似工作參考。

重點山洪溝；防洪治理；工程地質

山洪溝災害是指由于降雨在山丘區引發的洪水及由山洪誘發洪溝兩岸所引起的泥石流、滑坡等，對國民經濟和人民生命財產造成損失的災害[1]，也是我國洪澇災害中致人傷亡的主要災種。根據《全國山洪災害防治規劃》，全國以溪溝洪水災害為主的山洪溝約19 800條。考慮各省(自治區、直轄市)山洪溝數量占全國的比例，結合災害影響程度、頻次、近年災害發生情況以及經濟社會發展要求等因素，2013—2015年全國選擇部分重點山洪溝(重點山區河道)開展防洪治理試點。重點山洪溝治理項目是指山洪災害防治區內，對以溪溝洪水災害為主，直接威脅城鎮、集中居民點、重要基礎設施安全，且難以實施搬遷的重點山洪溝，采取工程措施進行治理的項目[2]。廣東省東西北部山高坡陡，濫砍濫伐、擠占河道、無序開發等不規范的人類活動和大氣環境的異常變化，加劇了山洪災害的發生，給山洪溝兩岸中小城鎮和居民聚集區帶來人員和財產損失[3]。水利部根據《全國山洪災害防治項目實施方案(2013—2015)》，在廣東省共安排了73重點山洪溝，截止2016年10月底，省水利水電技術中心審查了17條重點山洪溝防洪治理項目的初步設計報告，已有11條重點山洪溝防治項目全部完成。在對上報工程地質成果的審查過程中，發現其中存在一些共性問題，現進行總結，希望對類似項目的勘察工作有所幫助。

1 工程地質編制依據

重點山洪溝防洪治理項目初步設計階段工程地質報告編制依據主要有：《重點山洪溝防洪治理項目建設指導意見》、《重點山洪溝防洪治理項目初步設計報告編制要求》、現行《堤防工程地質勘察規程》，此外還有：現行《水利水電工程地質勘察規范》、《中國地震動參數區劃圖》、《水利水電工程初步設計報告編制規程》、《河道整治設計規范》、《水利水電工程地質勘察資料整編規程》、《水利水電工程天然建筑材料勘察規程》等。

2 工程地質工作應注意的幾點事項

重點山洪溝防洪治理項目一般屬于小型規模，堤防工程級別一般為4～5級。因此，其工程地質工作常得不到業主及設計單位的重視。然而，山洪災害帶來的危害卻不容小覷。重點山洪溝防洪治理項目沒有可行性研究階段，而是直接開展初步設計，這對地質工作要求更高，更需要充分地做好室內、室外工作。以下幾點事項需要注意。

2.1 應保證充足的勘察經費及勘察周期

從工程造價上看，勘測費與設計費大體上呈1：1的關系。然而，勘察工作卻往往得不到項目業主的重視。為節省前期工作經費，項目業主更傾向于把地質勘察任務交給單價較低、勘察周期短、對其業務素質了解不多、非水利行業的專業勘察單位來承擔[4]；勘察單位也往往通過降低服務質量、減少服務內容等手段進行惡性競爭。因此，充足的勘察經費及勘察周期是做好勘察工作的前提。

2.2 應編制勘察大綱

編制勘察大綱是每個勘察項目必須進行的工作。在開展里外工作之前，應收集和分析已有的地質資料，進行現場踏勘，了解自然條件和工作條件，結合工程設計方案和任務要求，編制工程地質勘察大綱。

2.3 應開展地形測量工作

應沿擬治理河段進行平面和斷面測量，同時還要重視水下地形測量工作，這是最基本的工作，必須要完成的。比例尺要求：地形圖1：1 000～1：2 000，圖幅范圍不能過窄，應自建筑物輪廓向外100～300 m，建筑物或河勢變化較大處可適當加大測圖比例；橫斷面圖比例尺豎向1：100，橫向1：500～1：1 000，斷面間距50～100 m，橫斷面間距可根據地形變化情況適當調整[5]。

這方面存在的問題主要是：①沒有測量平面圖，而是采用幾十年以前的1：1萬的老地形圖，但當今的地形地貌已發生了很大改變；②雖有平面圖，但圖幅達不到要求，造成堤后地形及建筑物分布不清，影響堤線的確定，也影響防護措施的選擇；③沒有進行斷面測量或測量間距過大，達不到工程量計算要求。地形測量工作不足，對勘察、設計工作非常不利，也為今后施工埋下隱患。

2.4 應根據場地類別確定調整后的場地地震動參數

國家對建筑物的抗震要求越來越高。局部場地條件對地震波的傳播有較大的影響，表現為對地震顯著的放大或縮小作用，并直接影響到地震災害程度的分布。為此，工程抗震設防確定工程場地設計地震動參數時，必須考慮工程場地條件的影響，即考慮場地地震動效應[6]。許多勘察單位仍然停留于直接查用舊版本GB 18306—2001《中國地震動參數區劃圖》附圖來確定地震動參數的做法。但2016年6月1日起實施的GB 18306—2015附錄A、B是基于II類場地的基礎上繪制的(II類場地相當于舊版本的“中硬”類型)，是基本地震動參數，是不能直接套用的。應根據場地土層等效剪切波速(或巖石剪切波速)及場地覆蓋層厚度值，首先確定場地類別(附錄D)，然后提出調整后的地震動峰值加速度及地震動加速度反應譜特征周期。附錄C是鄉鎮人民政府所在地、縣級以上城市的Ⅱ類場地基本地震動參數，而與工程所在地在地理位置上往往有很大的差異，也是不能直接取用的。對分區界線附近的基本地震動參數，應按就高原則或專門研究確定，具體到山洪溝項目，由于規模較小，級別較低，宜直接按就高原則處理。場地地震動峰值加速度值(a)確定步驟見圖1。

圖1 地震動峰值加速度確定步驟

場地地震動加速度反應譜特征周期(Tg)確定步驟見圖2。

圖2 地震動加速度反應譜特征周期確定步驟

當需要采用地震烈度作為地震危險性宏觀衡量尺度用于工程抗震設防或防震減災目的時，應根據GB18306—2015的規定，將相應的地震動峰值加速度轉換為II類場地上的地震動峰值加速度后，根據表G.1確定地震烈度。

鑒于水利行業有關地震方面的規范尚未修訂，建議地質報告中，根據GB18306—2015，提供基本地震動參數，同時按前述要求提供調整后的地震動參數。

2.5 應全線踏勘，重視地質調查與評價工作

通過全線踏勘，分段評價河道及兩岸工程地質條件，查明不良地質作用(包括分布范圍及規模)，為設計提供依據。目前，絕大部分項目的全線踏勘工作嚴重不足，僅停留在少量、方便到達的個別點上。即使開展了少量鉆探工作，也因資料整理分析過于簡單而流于形式。對滑坡、坍塌、泥石流等問題的勘察僅表現為簡單的定性描述，缺少具體的樁號分布范圍與較為深入的分析論證。大部分地質報告均沒有調查擬治理河段歷次暴雨山洪災害情況、沖刷深度、搶險或加固措施等基本資料。殊不知，這些已發生的歷史資料是最為有用的，對工程地質條件評價、有針對性地提出工程處理措施建議都顯得尤為重要。

2.6 應有針對性地開展地質鉆探工作

重點山洪溝防洪治理項目的堤防工程級別一般為4～5級，防洪標準一般為20～10年一遇，地質工作依據主要是《堤防工程地質勘察規程》，地質鉆探布孔一般宜結合穿堤建筑物進行[7]。對擬加固堤防及新建堤防，均應布置必要的鉆孔，為設計提供地質依據。

目前，鉆探工作存在的主要問題是：

1) 勘察鉆孔布置沒有與工程實際及設計意圖很好地相結合，造成勘察過程盲目；

2) 鉆孔數量嚴重不足，有的項目甚至沒有鉆孔，也沒有附近可供參考的地質資料；

3) 孔位變動大，哪里方便施鉆就在哪里鉆，有的孔位距擬建堤線相距幾十米，嚴重降低了鉆孔意義；

4) 鉆孔質量差，遠達不到現行《水利水電工程鉆探規程》，缺少必要的、規范的現場試驗，參數指標不能較為準確地反映工程實際情況。

2.7 應特別重視抗沖刷問題，調查歷史沖刷范圍及沖刷深度

山洪具有比降大、流速快、沖擊力大等特點[8]。重點山洪溝防治項目中應特別重視堤腳抗沖刷問題，許多堤防失事都是緣于堤腳被沖刷、淘空的。河道沖刷深度是河道演變沖刷、一般沖刷和局部沖刷的疊加[9]。山洪的特點為陡漲陡落、流速大、沖擊力強，近年來發生的山洪災害洪水重現期多遠超山洪溝治理工程的設防標準(重現期)[10]。根據GB50286—2013《堤防工程設計規范》附錄D，需要提供河床中粒直徑D50，并應根據不同地質條件分段給出，為計算沖刷深度、合理確定堤腳、護岸等防護工程基礎埋深提供依據。

2.8 應提高資料整編能力

工程地質勘察資料整編工作的主要任務是對各設計階段勘察資料進行全面、系統地整理和綜合分析，為工程設計提供可靠的地質成果。整編工作內容包括原始資料整理、圖件編制和報告編寫等。目前部分勘察單位的資料整編能力及質量亟待提高。

1) 簡單羅列與不加取舍地統計各項數據是地質報告中普遍存在的問題

各項原始資料應真實、準確、完整，并應及時整理和綜合分析，這是最基本的要求。巖土物理力學參數取值應符合的要求：首先要分析試驗成果的可靠性，舍去不合理的離散值。應采用整理后的試驗值作為標準值，標準值是經過統計修正或考慮保證率、強度破壞準則等經驗修正后確定，標準值只反映試件的特性。再根據水工建筑物地基或圍巖的工程地質條件進行調整，提出地質建議值。建議值是地質人員根據試件所在層位的總體地質條件，對標準值進行調整后提出的，使標準值更符合巖土體所在的地質環境，具有更好的地質代表性，使地質參數的取值更加合理。

2) 應加強分析論證能力

地質報告不能如實反映出工程地質條件，不能提出存在的主要工程地質問題及具有參考價值的處理措施建議。有的地質報告甚至錯誤地執行勘察規范或執行已廢止的規范。提出的巖土層物理力學強度指標建議值與試驗結果關系不大，并缺少原因分析。剪切強度指標不能根據排水條件分別提出，造成設計單位滲透、穩定計算缺少可靠的依據。

3) 應努力提高圖件質量

清晰的圖件、完整的責任人簽名是最基本的要求。各項原始資料應及時整理、分析，對重要的原始資料應進行現場校核。勘察報告與附圖應內容全面、論證充分、結論正確，成果之間協調一致，圖件成果應逐級校審。從上報的地質報告來看，圖件基本上都是軟件自動生成的，缺少必要的校對修改工作。工作粗泛，報告克隆，校審流于形式，低級錯誤時常出現，與以上要求尚有較大的差距。

2.9 應重視天然建筑材料勘察工作

從目前上報情況來看，大多數勘察單位對該項目內容不重視，要么缺少內容，要么空談。類似“沿線有山包，需要時可開采”，或“附近鎮上有砂、石料供應點，可滿足設計要求”的表述，均是沒有經過實地調查的表現。

需要指出的是，山洪溝項目一般位于所在河流的上游段，河床里的砂石料往往較為豐富，可結合清淤疏浚工作加以利用，這體現出“就地取材”的原則。短邊尺寸超過10cm的卵塊石可作為格賓石籠的內填料，砂礫石可作為混凝土骨料或擋土墻后的填粒。因此，應評價其儲量、粒徑分布、開采運輸條件等。

3 結語

重點山洪溝防洪治理項目雖然工程規模較小，工程級別較低，但防洪治理意義重大，如能達到設計目的則效果顯著，因此，項目業主、勘察、設計單位均應高度重視，應保證足夠的工作周期與經費。該類項目的工程地質工作包括編寫勘察大綱，測量地形，提供場地地震動參數，有針對性地開展符合規程要求的地質鉆探工作，重視抗沖刷問題，提高資料整編能力，最終提交高質量的勘察成果，為工程設計提供可靠的地質依據。

[1] 李瑞嶺， 孫剛. 山洪溝災害的預防與治理[J]. 河南水利與南水北調， 2008(4):24，29．

[2] 全國山洪災害項目組. 重點山洪溝防洪治理項目建設指導意見[R]. 2013．

[3] 方永慶. 我國山洪溝治理模式探索[J]. 中國防汛抗旱， 2014，24(S1):93-96．

[4] 河道整治設計規范：GB 50 707—2011[S]. 北京:中國計劃出版社， 2011．

[5] 楊培星. 堤防工程地質勘察中存在的若干問題及對策[J]. 廣東水利水電， 2006(5):1-3．

[6] 高孟潭. GB 18 036—2015《中國地震動參數區劃圖》宣貫教材[M]. 北京: 中國質檢出版社， 中國標準出版社，2015:184.

[7] 黃水玲. 探討燈塔鎮中小河流治理過程的相關問題[J]. 廣東水利水電， 2016(5):114-116．

[8] 何秉順， 凌永玉， 王文科， 等. 穩步推進重點山洪溝防洪治理項目的思考[J]. 中國防汛抗旱， 2014，24(6):12-14．

[9] 洪水影響評價報告編制導則：SL 520—2014[S]. 北京: 中國水利水電出版社， 2014．

[10] 何秉順， 黃先龍， 凌永玉， 等. 有限防淹條件下的山洪溝防洪治理[J]. 中國防汛抗旱， 2016，26(3):64-67．

(本文責任編輯 馬克俊)

Issues Related to Geological Work on Mountain Torrent Ditch Governance Project from Perspective of Technical Review

YE Hexin

(Technical Center of Water Conservancy and Hydropower of Guangdong Province, Guangzhou 510635, China)

In accordance with the implementation plan to the project of national mountain torrent disaster prevention and control (2013—2015), 73 projects of flood control and governance about key mountain torrent ditch are settled in Guangdong province. Antecedent work of the projects is actively developed in relevant counties at present. In the process of review of the engineering geological reports, some common problems are found. In order to reduce the modification work of geological reports, improve the quality of geological achievement, provide reliable geological evidence for design, some matters needing attention are put forward which can provide reference for future similar work.

key mountain torrent ditch；flood control and governance；engineering geology

2016-09-21;

2016-10-04

葉合欣(1974)，男，博士，教授級高級工程師，主要從事水利水電工程前期技術審查工作。

TV87；X43

B

1008-0112(2016)010-0049-03