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对堤坝工程渗流分析研究几个问题的建议 茹建辉 (广东省水利厅，广东广州 510150) 摘要：本文就当前工程渗流分析研究工作中，需重视对研究对象的客观调查和地质勘察资料的分析，需加强水 文地质探测技术的开发、引进的研究，需加强堤坝无害管涌判别方法的研究等问题提出一些具体建议，供工程 渗流分析研究工作参考。 关键词：工程渗流地质调查勘察资料分析探测技术研究无害管涌判别 土坝、土堤自身及其基础的危害性渗流，是造成堤坝损毁甚至失事的重要原因之一。无论是新建还是己 投入运用的堤坝工程和软基的深基坑开挖，对渗流的监测、分析和控制一直是确保工程建设顺利和安全运用 的重要课题。自上世纪八十年代以来，随着电子计算机的迅速普及，渗流分析计算方法的研究亦在不断地开 拓和发展，尽管工程技术人员借助电子计算机可把自己的主要精力从大量繁重机械运算中解脱出来，，用于研 究如何使计算模型更接近客观实际，如何为分析计算选择更符合客观实际的参数，如何为渗流控制提供多方 案优化选择的成果等，但仍有大量工作有待进一步深化和完善。 1 应加强工程地质调查和勘察资料的分析 严格来说，对分析研究对象的调查研究本身属于地质勘察工作的组成部分，其目的在于了解所研究的工 程产生渗流的原因、影响它的主要边界条件、主要物理特征值如土层的渗透系数或和岩层的透水率大小及其 变化等。经过几代渗流科研工作者的努力，常规渗流分析研究手段己日趋完善，有关各种渗流分析研究的商 品化的软件和渗流研究工作者自行开发的软件不断涌现，极大地提高了工程渗流分析计算与研究的效能和效 率。使描述渗流运动的数学物理方程更加符合实际和进一步优化基本方程的求解固然是渗流科研人员在不断 深化的课题，但当前工程实际中更重要、更迫切的任务，是努力使研究计算模型的边界和计算参数的选择尽 可能地接近客观实际。如果计算模型的边界和计算参数的选择与客观情况不符，无论我们用的是多么准确的 基本方程、使用多么精确的数学计算、多么高的计算精度，结果仍免不了是一堆复杂而空洞的数字游戏。 要能较准确地模拟研究对象的边界条件和渗流的物理特征值，只能依靠认真、全面和深入细致的地质调 查和勘察工作。然而，尽管为我们提供地质资料的是训练有素、有责任心和较高业务水平的专业机构，但在 实际工作中，要较准确地描述和模拟研究对象的边界条件和渗流的物理特征值往往会遇到一些困难。因为： (1)在制定工程勘察任务书时，一般往往较多地把重点放在从工程工力学意义上影响工程自身的强度和稳 定的问题；受专业知识所限，加上从事工程渗流分析的技术人员极少能在此阶段介入，勘察工作未能满足渗 流分析计算所需在所难免。即使发现基础及其周边可能中有严重渗漏的透水构造，地质调查和勘察工作虽然 会补充一定数量的钻孔进行地下探测，在渗流分析工作未开展之前，对其所需亦不甚明朗，补孔探测亦未必 能满足未来渗流分析计要的要求。故在开展工程渗流分析计算时，常感到已提供的地质资料难以满足较准确 模拟和计算整个渗流场的要求，不得不再做出一些进一步的、未必符合实际的假定。广东省某频发管涌的、 长约5km的堤段就因资料不足，勘察成果已假定此范嗣内每一土层的渗透系数均相同，在渗流分析计算中 亦被迫按此采用，这样做的结果是掩盖了个别曾受多次管涌扰动的较强透水通道与未受扰动土层间的区别， 无法建立反映真实客观情况的计算模型。 (2)由工程地质条件的复杂性，地勘工作只能在对已有区域地质资料分析的基础上，通过地面踏勘和少量 的槽、坑、孔及适量的试验去了解地下岩土的性状。尽管经过富有经验的工程和水文地质技术人员对勘察和 探测资料进行过认真分析，但所下的结论仍有出现偏差和失准的可能。因地质勘察工作能提供较准确资料的， 亦仅限于某种意义上的线和面，其更详细的情况需由地质技术人员凭已有的资料和个人的经验进行分析和推 ·18· 断，成果往往受个人的水平和经验影响。此外，目前用于勘察和探测的工艺和技术，多是过去应用多年的、 成熟但在某种意义上是相对陈旧的工艺和技术，而新的、能进一步揭露自然或工程渗流特性的研究成果要转 化生产力、收录进可操作的技术规范、让从事一线调查和勘察的技术人员理解和掌握需一定的过程。 (3)用现行勘测操作规程获得的参数本身就未能准确反映客观实际。以常用的渗透系数为例： 对未经强烈扰动的自然沉积体或均匀材料的填筑体，一般沿各层的水平方向的渗透系数可以基本上认为 各向相同，但水平方向与垂直的渗透系数则往