【摘要】本集随想一是对20余年来除险加固工程地质勘察热点难点问题的简略回顾，特别是关于小型病险水库工程除险加固工程地质勘察的指导思想、对规范和勘察深度的把握、针对“问题”重点勘察而不是针对“条件”全面勘察、允许渗漏而不允许渗透破坏的加固原则、土坝坝体有“病”必查无“病”不查、“疑似”坝肩渗漏问题的分析原则等等方面，给出了多年来探索结果的文字出处，可供查阅参考。更多地，将重点讨论当前存在的土质填筑体（土坝坝体、堤身）的质量评价和现场注水试验与工程实际不符这两类工程评价中的困惑问题，给出了解决方案的建议。
【关键词】工程地质随想勘察除险加固规程规范均质土坝防洪土堤
1、写在前面
《工程地质随想》（以下简称《随想》）“连续剧”在互联网上流传甚广，一些与工程技术相关或不相关的网站都作了转载，不信可去网上核实。
《随想》作为讨论水利水电工程专业技术问题的系列文章，之所以在网上广为流传，我想其原因可能有三：一是作者自动放弃版权，谁都可以拷贝或转载；二是作者自认为《随想》在讨论专业技术问题方面较为实事求是，说了一些工程技术人员想说但又不好直说的实话；《随想》探讨的问题并不随大碗名人专家们的指挥棒转悠，也不唯书唯上，有一定的参考意义；三是《随想》虽然讨论的是专业技术问题，但却具有一定的可读性，因为作者的理论水平较低且并不善于搬出一些十分深奥的理论来吓唬人，有点大众化的风格，随便想随便说随便写，随意的成份较重。尽管如此，声明还是必要的，一家之说嘛，仅供参考。
《随想》从第四集起，声明每集仅集中某一类问题来展开讨论。第五集主要讨论除险加固工程的有关问题。其实，早在2002年就曾经对此类问题写过一篇作文：《除险加固工程地质勘察的一般性原则》[1]（以下简称《原则》），被收录于2002年度中国水利学会勘测专业委员会学术研讨会《论文集》中，并上传公共网站任读者随便下载。《原则》主要还是针对大型病险水库工程的，对于中小型病险水库工程并未开展讨论。2008年5~6月期间，笔者有幸参加了“水利部支援四川震损水库应急除险方案编制工作设计指导组”，在灾区见识了大量五花八门的中小型水库工程；2008年7月，笔者又有幸参加了“水利部重点小型病险水库除险加固工程初步设计抽查调研工作组”前往某省，抽查了10余座小型病险水库除险加固工程初步设计报告并进行了现场查勘，似乎有些认识和感想，并形成了文字《小型病险水库除险加固工程地质勘察的若干问题》[2]（以下简称《问题》）发表于2009年《中国水能及电气化》第4期。《问题》主要涉及到小型病险水库除险加固工程的勘察指导思想、对规程规范和勘察深度的把握、针对“问题”重点勘察而不是针对“条件”全面勘察、允许渗漏而不允许渗透破坏的加固原则、土坝坝体有“病”必查无“病”不查、“疑似”坝肩渗漏问题的分析原则等等方面。类似问题的广泛讨论是很有意义的，也希望引起工程界、学术界的争论，抛出砖头能引出美玉，可以达到问题讨论的最佳效果。
近年来接触到的大量除险加固工程，除了以上《原则》和《问题》所涉及讨论的各类问题之外，较为突出的仍然集中在规程规范中并未明确的、理解上存在误区的问题。因此本集除了回顾20余年来我国水利工程除险加固勘察中的若干热点难点问题之外，将重点讨论已建土质填筑体工程（均质土坝、大堤堤身）的质量评价和现场注水试验的适用性这两大类问题。
2、全国除险加固工程概况及工程地质勘察规程规范的完善过程
我国20世纪50至60年代兴建了大量水库工程和堤防工程，鉴于当时的社会经济、前期勘察、设计程序、施工能力、机械设备和技术管理等等诸多方面的原因，在工程建设中不同程度地留下了各类工程隐患，运行期间险情不断，许多工程因此而被戴上了“病险”的帽子。特别是小型水库工程，病险问题更多，需要进行除险加固。
进入20世纪90年代以来，水利工程除险加固逐渐进入高潮。最先是一些早期兴建的大型水库工程，紧接着是98大洪水后的堤防工程，近几年来中小型水库工程特别是大量小型水库工程的除险加固，构成了我国水利建设史上的一道独特风景。
据统计，截至2006年底，我国已建成各类水库8.7万多座，其中存在各类病险的水库约3.7万多座。按照中央提出的除险加固目标要求，水利部于2007年编制完成了《全国病险水库除险加固专项规划》，列出了全国6240座病险水库（绝大多数为小型水库），要求在数年内完成除险加固任务。据中央政府门户网站（www.gov.cn）2011年10月20日发布的信息，全国已有3797座小（1）型和1450座小（2）型病险水库开始除险加固工作。即便如此，今后仍然还将有大量不同病险水库工程需要除险加固。
除了水库工程以外，另一类除险加固工程就是堤防工程。大江大河堤防工程的除险加固历经98大洪水后的10多年，业已基本完成，但中小河流治理工程中尚有大量堤防工程需要除险加固，这将成为今后数年内除险加固工程的又一个热点。
早期的除险加固工程地质勘察没有规程规范可循，当时的规程规范都是针对新建工程而编制的，仅仅只有98大洪水这前的1997年5月1日开始实施的《堤防工程地质勘察规程》（SL/T188-96）对已建堤防工程的地质勘察工作有所定位。文献[1]是在无除险加固规程规范的状态下针对当时水库工程除险加固地质勘察中的一些具体问题而抛出来的。文献[2]针对小型病险水库的讨论则更为深入。
关于堤防工程，文献[3]、[4]、[5]针对现行规程规范与实际工程有出入的问题进行了广泛讨论，特别是关于堤身检测、险情隐患的界定、建议将堤基按工程地质条件分段分类修正为按问题分段分类、垂直防渗对环境地质的影响等等问题均作了更为深入的研究和讨论。
2005年7月1日同时开始实施的两部水利行业标准《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）[6]和《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）[7]，是对已实施12年和8年的同名规程规范的修编，增加或加重了除险加固工程地质勘察的内容条款。2009年8月1日起实施的新版国家标准《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）[8]对堤防工程、河道治理工程和病险水库工程的除险加固都有专门章节规定。至此，现行工程地质勘察规程规范业已涵盖了所有除险加固工程地质勘察内容，彻底结束了除险加固工程无勘察规程规范可循的时代，是为工程地质勘察质量控制的一大进步。
尽管如此，基层技术人员在实际工作中仍然存在一些对规程规范的理解与把握的困惑，还有的是规程规范的某些界定与实际工程有出入的问题，下面章节展开讨论。
3、关于已建土质填筑体工程的质量检测与评价问题
我国大量病险水库中，均质土坝不在少数；堤防工程当然更是多为土质大堤。此类土质填筑体的质量检测在现行规程规范中统称为“勘察”，笔者一直对此持反对态度。一般来说，“勘察”在工程建设中特指对天然地质体的“勘察”，以各种勘探手段和方法去揭示地表以下的地质信息，应用地质基本理论去分析、判断、推测、论证和查明勘探范围区的工程地质条件，界定主要工程地质问题；而土质填筑体是水工建筑物，其险情隐患以及工程缺陷都具有随机性，完全不符合地质基本理论的规律，因此统称为“勘察”是不确切的，称为坝体或堤身质量检测则较为准确[3]。
根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）[9]的界定，填筑体的质量指标为压实度、相对密度、孔隙率。压实度指标用于粘性土填筑体（均质土坝、土堤），相对密度指标用于砂性土填筑体，孔隙率指标用于堆石体。相对密度和孔隙率指标的物理意义较为明确，评价相应的填筑体基本上没有太大的异义。而压实度指标在评价均质土坝和土堤的工程实践中确产生了一些矛盾和困惑，甚至成为评价难点，因此有必要深入探讨，认真研究。
3.1规范的定位
《碾压式土石坝设计规范》[9]规定：1级、2级坝和高坝的压实度应为98％～100％，3级中、低坝及3级以下的中坝压实度应为96％～98％。
《堤防设计规范》[10]给出了土堤填筑压实度标准：1级不小于0.94，2级和高度超过6m的3级不应小于0.92，3级以下高度及低于6m的3级堤防不应小于0.90；正在修订尚未出台的该规范对以上三级堤防规定的压实度分别提高为0.95、0.93和0.91。
以上两项设计规范[9][10]对土坝土堤填筑压实度的规定，均为新建工程填筑质量控制的技术标准，目前尚未出台已建工程土质填筑体质量检测评价的具体技术标准。相应的工程地质勘察规程规范[6][7][8]对除险加固工程中的土质填筑体水工建筑物的质量检测（规范中称“勘察”）提出了要求，但仅仅为“查明”填筑土体的密实程度，并未明确评价标准，甚至参照标准都未明示。大量实际类似工程的地质勘察报告对填筑体的评价标准，是地质师们套用了设计标准[9][10]而作出的单方面评价，从而导致了评价结论与工程处理不能对应或无法对应的尴尬局面。
3.2绝大多数已建土坝土堤压实度达不到设计标准
大量除险加固工程中的土坝和土堤的质量检测结果表明，基本上都达不到设计规范要求的压实度标准。例如某均质土坝实际检测结果为85%坝体达不到设计规范要求的压实度标准；长江堤防182km长的荆江大堤，85%土样压实度小于0.92，被划为需要进行工程处理的I3类堤防段总长达141km，占77.5%。还有一些堤防工程的堤身检测结果，90%以上的堤段压实度达不到设计规范的要求。采信了以上检测结果并作出评价，结果不言而喻，地质建议大多数土坝土堤都需要除险加固，但设计方面响应的程度各异甚至未作响应，让地质师们困惑无解。
3.3达不到压实度标准的土坝土堤并无切实可行的加固措施
在除险加固工程勘测设计实际工作中，按压实度标准检测出的土质填筑体水工建筑物绝大多数不能满足设计要求，按理的确需要进行除险加固以达到设计规范的要求，但事实上却很难找到切实可行的工程处理措施。长江堤防（堤身）和一些均质土坝（坝体）的除险加固多采用锥探灌浆，对于填筑土体整体防渗性能的提高效果较好，也易于实施，但基本上仍然达不到提高压实度的作用。对土质填筑体实施锥探灌浆的效果，相当于对裂隙岩基实施的固结灌浆，可以提高岩体的整体性和抗渗性能，但大多仅作为工程设计的安全储备，很难确认可以将岩体固结灌浆后可能提高的强度作为工程设计予以采用。事实上，希望以锥探灌浆来提高填筑土体的压实度，在理论上也是不成立的。
3.4对已建工程按新建工程压实度标准评价可能是个误区
对待压实度不能达标的填筑体，根本措施是挖除重新填筑，在实际工程中基本上不可能。如果将大量堤防工程和均质土坝挖除重新填筑，简直不可想象！也不符合“除险”的基本准则。显然，我们的误区可能是将压实度不能满足现行设计规范要求的土质填筑体统统当成“病险”看待，这并不符合工程实际。事实上，大量土质填筑体水工建筑物均在正常状态下基本安全运行了数十年之久，尽管建设当年的施工填筑质量较差，基本上达不到现今规程规范的质量要求，但大量水库工程和堤防工程却仍然在在国民经济建设中发挥了重要作用。前人留下的工程作品，我们现在统统当成“病险”看待，可能确实有失偏颇。
对土质填筑体言年久失修，应该是指由于生物洞穴植物根系或渗透稳定等因素产生的一些实体缺陷，而不是土质体的整体质量变差。我们知道，以混凝土、钢材等人造材料修建的水工建筑物（混凝土坝、墙、桩、柱、闸门、涵管等等），均存在寿命问题，象人的身体一样年会年老体弱；而填筑土体在长期自重压力和外荷载作用下其密实程度将有所提高，理论上称之为土的固结作用，如果年代更为久远达到地质年代的量级，还可以演化为经过成岩作用后变成岩石。由此看来，说土质填筑体时间越长密实程度越高质量越好是有依据的，这显然与年久“病险”的评价背道而驰。
既然除险加固工程的勘察标准仅仅是“查明”填筑土体的密实程度，并未明确评价标准，设计规范也未明确评价标准，而我们借用了新建工程的设计标准在那里单方面评价“病险”土质填筑体质量，即按压实度标准得出了“填筑质量差”需要“加固”的结论，大有不伦不类之嫌疑。另一方面，采用新标准去评价老工程，这本身就是值得商榷的。好比当前许多勘察设计单位招聘技术人员要求硕士以上学历，本无可厚非，但却完全不可以按硕士以上学历去要求工作了数十年的老一辈专业技术人员；我们现今评价干部的“四化标准”，如果用于评价资历深厚的老干部，显然将贻笑大方！
3.5走出评价误区的建议
图1某堤防工程堤身填筑土干密度分布图
其实，勘察规范要求查明压实度，可以理解成只要测出已建土坝土堤当前的实际压实度，我们的任务就基本完成了。按笔者的理解，勘察规范未给出评价标准是明智的，因为运行了数十年的水工建筑物的质量标准应该是多因素的综合评价。就象我们例行体检一样，总不能量个血压测个血脂什么的就在那里胡乱评价身体状态吧！至于实际测试出来土体压实度指标与建筑物的质量关系如何结合，可以考虑建筑物的等级、运行工况、运行表现、险情隐患、坝（堤）坡稳定性现状、生物洞穴、渗漏性质、填土性状等等因素，由设计、施工和地质多专业共同研究制定出一个综合性的评价标准，再按这个有针对性的标准作出评价，则较为科学合理。
例如某已建堤防工程堤身填筑土取样击实试验测得最大干密度为1.77g/cm3，二级堤防压实度按0.92考虑，则填筑质量控制干密度应为1.77g/cm3×0.92=1.63g/cm3，将各取样测试点天然干密度按堤防桩号点绘出来，标出控制干密度线（如图1所示），则质量检测任务即基本完成了。根据图1，再结合前面提及的多项综合因素来评价已建土堤的质量，应该是符合指定工程的实际状态的。依此实施，走出评价误区是可能的。另一方面，对于数十上百公里长的堤防工程还可以根据具体条件分段评价，则更具有现实意义。
4、关于现场注水试验不适用于已建土坝土堤渗漏性评价问题
注水试验是测试岩土体渗透系数的一种原位试验方法，一般来说，对于天然地质岩土体较取样做室内试验应更为真实可靠，因此得到了广泛应用。在实际工程应用中，许多除险加固工程并不分析具体的应用条件，将注水试验方法用于均质土坝坝体或堤防工程的堤身渗透系数的测试，从而产生了现场注水试验所测结果与传统的取样室内测试结果有较大差异，甚至得出防渗坝体是“透水坝”、土堤为“透水堤”的结论，这并不符合工程实际[11]。
文献[11]的研究讨论认为，注水试验主要是针对天然地质岩土体的，对于人工填筑的坝体、堤身等具有临空边界的孤立式水工建筑物，特别是坝体单薄的小型水库大坝，基本上不适用。当实在要采用这种试验方法时，需认真分析适用条件，慎重对待试验结果。传统的取样进行室内试验的方法沿用了数十年，试验技术成熟，工程实例众多，工程类比依据充分，工程判定实用可靠，建议现阶段仍然采用该方法的试验结果（地质建议值）作为均质土坝或堤防工程除险加固的设计依据。
关于注水试验的适用性问题文献[11]作了较为深入全面的分析，请参考原文，在此不必过多赘述。
5、结语
除险加固工程是当前和今后数年内水利工程建设的重要任务之一。此类工程遍布全国，所处的地质环境和建设条件差别较大，病险各异，很难统一作出技术界定。针对不同病险问题和具体工程特性，实施不同勘察（检测）方法和手段，分析评价相关技术问题，拿出符合客观实际的除险加固方案，是对勘测设计技术人员业务能力和专业水平的全面检验。
在除险加固工程地质勘察实践中，近年来反映较多较为困惑的也就是本集《随想》重点讨论的两大类问题，即土质填筑体的质量评价和现场注水试验与实际不符问题。基层同志反映一是不知道该如何评价，二是评价的定量指标如何界定，三是如何给出评价结论，四是处理措施难以把握。其实，以上两大类问题虽然现行规程规范的界定并不明确，但却给工程技术人员留下了想象空间和探索课题。
本集《随想》重点讨论的以上两大类问题属于一家之说，也许存在偏差，全当不同学术观点的暴露。《随想》的目的还是希望与同行朋友们广泛地就某些热点难点问题展开讨论，以丰富《随想》的内容，让更多的读者喜欢《随想》。更特别地，希望引来高手们参与讨论，帮助笔者提高认识并获取更多的《随想》素材。
学术讨论存在反对的声音，应该是有益无害的。
参考文献
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[2]韦港.小型病险水库除险加固工程地质勘察的若干问题.水利部水电局主办，中国水能及电气化，2009,4
[3]韦港、冀建疆.，关于《堤防工程地质勘察规程》中若干问题的探讨.水利水电技术，1999,10
[4]韦港，冀建疆.堤防工程地质勘察中的若干问题.水利水电技术，2001,3
[5]韦港，冀建疆.堤防工程与环境地质问题.中国地质学会工程地质专业委员会编，中国工程地质五十年，地震出版社，2000年9月
[6]中华人民共和国水利部2005-04-18发布.《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）.北京：中国水利水电出版社，2005，6
[7]中华人民共和国水利部2005-04-18发布.《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）.北京：中国水利水电出版社，2005，6
[8]中华人民共和国国家标准2008-12-15发布.《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）.北京：中国计划出版社，2009，07
[9]中华人民共和国水利部2002年1月28日批准发布.《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）.北京：中国水利水电出版社，2008，2
[10]中华人民共和国国家标准1998-10-08发布.《堤防工程设计规范》（GB50286-98）.北京：中国计划出版社，1998，10
[11]韦港，闫宇.关于注水试验不适合均质土坝坝体渗透性测试的讨论.水利水电科技进展，2009，4
