1 概述

为基本解决贵州省工程性缺水对经济发展制约的问题。根据“三位一体”及骨干水源的规划，在2020年全省将建成141座中型水库、222座小(1)型水库、64座小(2)型水库。

目前在建的、拟建的中小型水利工程大多存在复杂的工程地质及水文地质问题。依据贵州省2012年至今中型水库蓄水阶段验收检查部分项目(基本覆盖了全省各地区)，结合部分正在进行施工设计工作部分项目为例，不难发现:在目前贵州省中小型水利工程勘测设计周期短、前期经费少、设计任务重、地质条件复杂等诸多不利条件下，工作存在一些问题。认真分析这些问题性质、诱因、处理方法，寻求其规律性，通过在前期勘测设计工作中较准确的预判，并在施工图设计工作中有针对性地处理，让设计工作少走弯路，合理规避风险，为项目提供尽量完善的勘测设计产品。

2 现阶段复杂地质条件下勘测设计中存在的若干问题

选取其中一些项目，对因复杂地质条件导致的问题进行了梳理，发现主要问题包括:高边坡、岩体物理力学参数取值、抗滑模式确定、喀斯特、灌浆质量、料场、下游冲刷等问题。

由上表简单分析可知:灌浆质量问题最为突出，占统计项目的80%。高边坡和岩体物理力学参数取值问题较突出，占统计项目的60%%；抗滑模式确定占50%；下游冲刷占40%；喀斯特占30%；料场占20%o有些项目同时存在几个问题，且具有相关性，数理统计没有深人分析问题产生的原因，应具体分析。

2.1 灌浆质量问题

在l0个已建中型水库蓄水阶段验收检查过程中，80%存在不同程度的灌浆质量问题，有的坝肩和坝基已经产生库水渗漏，灌浆质量问题突出。通过对设计、施工等相关文件的核查，经认真分析比对，存在问题如下:均未进行岸坡接触灌浆设计，按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL62一2014中岸坡接触灌浆相关规定2，贵州省目前大部分中小型水利水电工程设计对此项工作重视程度不够，且坝基和坝肩大多存在高陡边坡、高趾板的情况，如未进行相关设计处理，易出现运行后库水沿坝基肩渗漏的问题；⑥按SL622014中5.4.3相关规定，进行帷幕灌浆时，坝体混凝土与基岩的接触段应先行单独灌浆并待凝，接触段在岩石中的长度宜1一3m-2。此项设计漏项、灌浆方案不当也是导致运行后库水沿坝基和坝肩产生渗漏的原因；灌浆质量控制弱化、不重视方案实施后相关灌浆施工原始资料和成果资料的整理分析工作，在检查孔、机动孔的布置上针对性不强也是导致上述问题产生的原因。由此可见，目前项目中出现灌浆质量的问题除了施工质量外，还包括设计漏项、对灌浆施工原始资料和成果资料的整理分析工作关注度不够。

2.2 高边坡问题

按《中小型水利水电工程地质勘察规范(SL552005》相关规定3，6个项目均属于自然边坡基本稳定，经过开挖后出现高边坡、甚至超高边坡问题，涵盖了岩质边坡“分类的大部分类型。通过资料分析，块状结构岩质边坡(大新桥)失稳的原因主要是边坡为上硬下软的二元结构、卸荷裂隙发育；层状同向缓倾结构岩质边坡〔平省(左岸边坡)」产生失稳的原因是顺层滑动、坝坡及趾板开挖后形成临空面、存在软弱夹层；斜向结构岩质边坡〔花山、冷水沟」产生失稳的原因是岩层陡倾下游、裂隙发育、施工开挖坝基时切脚，形成临空面导致岩体沿层面变形滑动；层状反向结构岩质边坡(大新桥溢洪道进口)产生失稳的原因主要是边坡属于上硬下软的二元结构、卸荷裂隙发育、存在软弱夹层；碎裂结构岩质边坡(独洞、台雄)产生失稳的原因主要是岩体破碎、节理裂隙发育。通过资料分析及现场检查，除以上客观原因外，施工切层、切脚、不注重排水、未及时支护、边坡设计不分台阶、监测工作不到位是较突出的问题。

2.3 岩体物理力学参数选取问题

中小型水利水电工程在勘测设计阶段很少进行现场大剪试验，岩体物理力学参数取值主要采用岩石常规样及中剪样的成果结合《水利水电工程地质勘察规范(GBso487一2008})>(以下简称GB50487)附录E的有关说明进行选取5。虽然参数取值的问题大多在初设审查后已基本确定，但由于施工期复杂的地质条件导致相关参数复核问题依然突出，具体表现在:地质专业与设计专业严重脱节，在设计成果中参数引用不对应、甚至引用错误的情况较突出；Ⅳ类、V类坝基岩体在混凝土与基岩接触面抗剪断、抗剪强度参数的选取中常出现选择错误；未考虑软质岩强度参数选取时应根据软化系数进行折减；未考虑结构面参数的选取，将其与岩体强度参数混用。以上第一个问题属专业之间沟通不够，其他问题则是专业人员未很好理解规范的相关条文解释、没有与工程实践相结合、未具体深人分析研究所致。

2.4 抗滑模式确定问题

在勘测设计过程中，大坝抗滑模式的确定一般由地质专业通过对软弱夹层及结构面的分析，确定出最不利的结构面组合情况，设计专业应复核最不利的结构面组合，并通过各种结构面的组合确定抗滑模式。出现的问题具体有:专业之间严重脱节，设计未复核地质提出的最不利组合或设计通过组合分析得出的最不利组合与地质不一致；⑥忽略软弱夹层及结构面的调查分析工作；GB50487附录V中明确了A}.,Av,B}.,B、类坝基岩体因结构面发育，岩体完整性、抗滑及抗变形性能明显受结构面控制，在实践中存在以岩体强度作为抗滑、抗变形性能计算依据的问题；规范附录E.0.5中对结构面进行了详尽的分类，在实践中往往忽略岩层层面也属于结构面这一问题，简单地以岩体抗剪取代；规范附录E.0.5各类结构面的f、。‘、f取值均较小，而且规定在半坚硬、软质岩中还应进行折减，胶结结构面、无充填结构面抗剪断(抗剪)参数应根据结构面胶结程度和粗糙程度取大值或小值。在实践中存在以岩体抗剪断(抗剪)参数替代和未进行结构面划分等问题。

2.5 喀斯特问题

在上页表中喀斯特问题占30%，但实际情况下本次计列的9个项目中，只有4个位于碳酸盐类地层，如据此统计，喀斯特问题应占统计项目的75%，问题明显。花山在前期工作中明确了可能存在的喀斯特问题，在实施过程中右岸导流洞揭露了较大的溶洞系统，设计单位及时进行了相应调整，对拱坝应力范围内溶洞进行了回填处理，调整了相应的抗滑计算模式和大坝防渗帷幕设计；灰洞前期工作明确了可能存在的喀斯特渗漏和无可靠防渗边界问题，针对右岸防渗选择了地下水高值区作为防渗边界的处理方案。七里桥则是在开挖和灌浆时均揭露了喀斯特问题。由此可见，在贵州省中小型水利水电工程勘测设计工作中，喀斯特问题不容忽视。

2.6料场勘察问题

值得注意的是，在该次统计中出现这类问题的均是面板堆石坝。其中:大新桥在选料上使用P,q灰黑色含炭质灰岩，该类岩石抗风化能力较差，在今后的运行中存在耐久性问题。摆图主料场勘察储量与开挖出人较大，备用料场被开发区占用而不得不变更料场。从省内项目前期工作情况来看，采用面板堆石坝方案的不在少数，由于面板堆石坝对料场在质量、储量上有着较高的要求，而勘测设计单位的惯性思维一般会导致料场存在勘察精度不够的问题，如不引起足够重视，在后续的工作中会极其被动。

2.7 下游冲刷问题

统计中存在下游冲刷的目前看来只有4个，但实际上针对性不强，毕竟项目大多数刚建成，没有运行期观测数据作为支撑。其中:独洞、台雄产生下游冲刷的原因是工程区域内岩体破碎、节理裂隙发育；花山则是岩体陡倾，地形狭窄导致下泄洪水冲刷产生切脚；大新桥从溢洪道进口至海漫区左岸边坡均属于上硬下软的二元结构，加之地形狭窄，下泄洪水直接冲刷的部位正好处于下部软岩〔寒武系下统明心寺组(E,m)杂色薄至中层粉砂质泥页岩夹粉砂岩」，产生的边坡失稳问题还将直接影响左岸泄水建筑物及右岸引水建筑物的运行安全。以上四个项目均存在地形上的制约因素。已经运行了近30年的龙塘电站(未计人本次统计)下游冲刷问题的主要诱因是三叠系岩性组合复杂、结构面发育、下泄流量大等。由此可见产生下游冲刷的主要因素是地形、地层岩性组合、结构面特征、下泄流量等。在施工图阶段，特别是下泄流量大、地质条件复杂、地形狭窄等不利因素组合多的项目应进行相应的水工模型试验。

3 今后复杂地质条件下中小型水利水电勘测设计工作的应对与思考

在复杂地质条件下存在的勘测设计问题还有很多，如何在今后的工作中少走弯路、提高工作效率、提供尽量完善的勘测设计产品值得认真思考和总结，对此有以下几点建议:

a.在复杂地质条件下更应加强地表地质调查基础工作，严格控制勘察原始资料质量，认真分析问题实质，加强前期工作的分析预判；在施工图阶段更应结合施工期地质勘察工作，做到“质疑问题、分析问题、解决问题”的三步工作法。

b.勘测设计单位应加强管理，做好项目各专业沟通及设计接口资料对接，项目设计应加强专业素质，提高沟通能力，及时发现并解决问题。

c.探索科学先进、系统完善的管理方法在勘测设计全程控制的可能性。中、小型水利水电勘测设计工作受制于勘测设计周期短、前期经费少、设计任务重、地质条件复杂等诸多不利条件的影响，采用科学的管理方法在勘测设计全程控制、特别是前期预判上将起到至关重要的作用。结合项目咨询、管理、经验积累、资料收集，设计单位均可建立起适合自身具体情况的管理体系。根据本单位情况及个人经验有如下认识:

数据库的建立(动态问题模型的建立)。以上7个问题仅是在复杂的地质条件下勘测设计工作中较为常见的，应根据国内外资料收集等建立问题数据库，在实际工作中采用PDCA方式不断补充完善，适时修正并监控本单位在项目中出现问题的类型，及时纠偏。通过数据库的建立和适时修正，可以让勘测设计人员(建立风险意识)在工作中有针对性地比对分析。

问题预测机制的建立。采用国内、国际目前通行的定性和定量相结合的方法，建立问题预测体系。

问题分析判断机制的建立。在勘测设计进展到各阶段具体方案成型之前，采用简便可行的问卷调查及打分机制，由项目组综合分析并将初步成果报送院总工组织评阅，通过院ISO管理系统进行留痕管理’，形成报批方案，方案通过上一级评审后还应及时对应补充。

问题对应处理方案。方案实施过程中应及时跟踪处理效果，及时反馈、及时修正。采用项目管理中的WBS方法对应、分解。

不确定问题的分析与风险分析。受制于各单位的勘测手段、经验、专家团队能力等诸多因素，会有一部分问题最终遗留在项目中或者另行付出较大的代价来处理，作为一个成熟、有责任担当的勘测设计单位应对这种风险有足够的认识，通过问题的处理和积累不断完善自身、提高勘测设计水平。

如果将以上5点认识结合项目管理、风险管理、项目决策分析与评价的相关知识，可以得到以下简要流程图(见下图)，管理和控制可以更直观。同时，勘测设计单位通过引人项目管理的理念，建立适合自身的项目管理体系，可使设计单位少走弯路、提高效率、提前把控风险。

4 结语

贵州省目前正处于加快中小型水利工程建设的最佳机遇期，勘测设计单位如何在诸多不利因素中更好更快地为项目业主提供高质量的勘测设计产品、提高自身水平，依然是今后一段时期内应当更多思考的重要问题。希望能有更多、更好的方法使复杂地质条件下勘测设计工作及管理水平更上台阶，为贵州省、乃至全国的中小型水利工程服务。