大壩安全檢測技術標準化中的關鍵問題

張今陽++崔德密++呂列民++羅居剛

[摘 要]隨著水庫大壩的不斷建設和投入運行，定期的安全檢測將逐步成為新常態(tài)。通過對我國水庫大壩安全檢測情況調(diào)研，參考現(xiàn)行的水利建筑物安全檢測規(guī)范和相關文獻，認為大壩安全檢測項目、檢測部位和數(shù)量、檢測方法、檢測結果評價方法等問題最為關鍵，需要在擬制訂的安全檢測標準中加以明確。

[關鍵詞]水庫大壩 安全檢測 標準化

中圖分類號：TV698.1+9 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）07-0040-01

1.問題的提出

近年來，作為我國防洪保安工程體系與水利基礎設施的重要組成部分的水庫大壩安全越來越引起黨和政府的高度重視。自1998年長江大洪水以來，國家加大了大中型病險水庫除險加固投入，目前已基本完成大中型水庫及東部重點小（一）水庫建設任務，正在進行小型水庫除險加固。然而在進行除險加固前，需要對大壩進行安全評價?，F(xiàn)行的《水庫大壩安全評價導則》僅對安全鑒定評價的程序作了規(guī)定，對檢測技術方法、抽樣方法和評價指標、參數(shù)取值等方面并沒有明確的規(guī)定，這樣容易導致檢測和評價結果評價差異，影響政府決策的科學性和準確性。因此，很有必要結合現(xiàn)階段各檢測單位的實際做法，開展大壩安全檢測方法、技術指標、評價體系等方面研究，編制或修訂大壩安全檢測技術標準，為大壩安全運行與管理提供技術保障。

2.大壩安全檢測的內(nèi)容

我國的大壩實行定期安全鑒定制度，首次安全鑒定應在竣工驗收后5年內(nèi)進行，以后應每隔6～10年進行一次。當運行中遭遇特大洪水、強烈地震、工程發(fā)生重大事故或出現(xiàn)影響安全的異常現(xiàn)象后，還要組織專門的安全鑒定[1]。目前與大壩安全評價相關的標準或辦法均沒有規(guī)定安全的具體檢測內(nèi)容，有的只是作了籠統(tǒng)的規(guī)定。如文獻[1]第2.1.3條如是規(guī)定：當上述兩種方法尚不能對工程質(zhì)量作出評價，或者工程投入運用6～10年以上或運行中出現(xiàn)異常時，可根據(jù)需要對建筑物或壩基巖層進行補充勘探、試驗或原位測試檢查，取得原體參數(shù)，并據(jù)此進行評價。正因為標準中規(guī)定模糊，各單位在進行大壩安全評價時，檢測內(nèi)容一般根據(jù)委托單的檢測費用或根據(jù)招標書的要求或根據(jù)本單位已有的檢測手段等來確定，存在很大的隨意性。

因此，需要在標準中按壩型明確檢測項目、檢測部位和數(shù)量。以混凝土重力壩為例，檢測項目至少包括：混凝土表面缺陷、裂縫開展情況、大體積混凝土內(nèi)部密實性、大體積混凝土力學指標、抗?jié)B性能（有抗?jié)B要求的）、抗凍性能（有抗凍要求的）、鋼筋混凝土結構的混凝土強度、混凝土保護層厚度、鋼筋間距和銹蝕情況、防滲及排水性能、觀測設備性能、金屬結構質(zhì)量、機械電氣；檢測部位至少包括：壩體、墩墻、挑流鼻坎、閘門槽、支座、排架柱、牛腿、過流面、閘門、啟閉機、開關柜、變電站等；檢測數(shù)量應根據(jù)構件總數(shù)和大體積混凝土體量來確定。由于各壩型差異很大，為了規(guī)范的可操作性，應根據(jù)各自的特點對檢測內(nèi)容做出明確規(guī)定。

3.檢測方法

檢測混凝土或土體質(zhì)量的方法大致可分為兩大類：一類是取樣試驗法，即通過現(xiàn)場取樣和室內(nèi)試驗來查明混凝土性能及內(nèi)部缺陷的方法，檢測精度較高，但對結構有一定的損傷，并且如檢測點數(shù)量過少，則難以客觀、全面地反映結構整體質(zhì)量；另一類是無損檢測方法，它是一種根據(jù)混凝土（土體）中彈性波或者電磁波的波形、頻率、相位和時間等特征來獲取混凝土（土體）性能及查找內(nèi)部缺陷的方法，具有快捷、高效、經(jīng)濟且不破壞檢查物原有結構等優(yōu)點，并可進行面積性或網(wǎng)格狀檢查，但是現(xiàn)有檢測技術在精度和適應性方面都需要進一步發(fā)展和提高[2]。根據(jù)大壩安全檢測的特點，尤其是在正?；ǔ绦蛳陆ㄔO的大壩，其安全檢測方法應以無損檢測方法為主[3][4][5][6]，如采用回彈法或超聲回彈綜合法檢測混凝土抗壓強度，必要時輔以鉆芯法修正；采用超聲法檢測混凝土內(nèi)部密實性；采用電磁感應法或雷達法測量混凝土內(nèi)部鋼筋設置情況等等；利用鑿槽觀測、超聲波探測、裂縫檢測儀、孔內(nèi)電視錄相法等方法檢測裂縫深度；采用探地雷達檢測土壩內(nèi)部密實性。很顯然，對于結構實體，不同的指標有著不同的檢測方法，而不同的檢測方法往往來自不同的行業(yè)規(guī)范，測點布置和數(shù)據(jù)處理等諸多方面都存在著一定的差異，因此，在大壩安全檢測標準中，應根據(jù)不同壩型以及檢測項目、檢測內(nèi)容和場地條件對所采用的檢測方法做出規(guī)定。在選擇檢測方法時應體現(xiàn)下列原則：（1）檢測項目有明確的檢測標準或規(guī)定的，選擇按相應的標準的檢測方法執(zhí)行；已有標準規(guī)定與實際明顯不適用時，應根據(jù)實際情況適當調(diào)整或修正；檢測項目缺少標準的，可參照標準檢測方法適當擴大使用范圍，或采用已通過技術鑒定的檢測方法。（2）有相應標準的檢測方法應優(yōu)先選用國家或行業(yè)標準，對于地方標準也可以選擇性的吸收納入[7]。（3）優(yōu)先選擇非破損檢測方法，以減少檢測工作量，必要時輔以局部破損檢測方法。

4.檢測結果評價

質(zhì)量結果評價一般分為：定性評價法、定量評價法和統(tǒng)計評價法。定性評價法是通過描述、類比評判等對建筑物質(zhì)量特性進行評價。如水工建筑物外觀質(zhì)量缺陷的描述，超聲法檢測混凝土內(nèi)部缺陷、堤壩內(nèi)部質(zhì)量探地雷達和高密度電法的檢測，這些方法檢測的對象沒有定量的標準，只能進行描述和定性評價。定量評價法是通過一定的檢測方法定得表征建筑物質(zhì)量特性的技術指標量值，再與已知的標準值進行比較，進行合格性評價的方法。如鉆芯法檢測結構實體混凝土強度，是在實體混凝土上鉆取一定直徑的芯樣，加工制成標準試件，按標準方法進行混凝土抗壓強度試驗，把量測值與設計要求強度等級進行比較，評價實體混凝土強度是否滿足設計要求。統(tǒng)計評價法是運用數(shù)理統(tǒng)計方法計算測量值的統(tǒng)計特征參數(shù)，并與技術標準值進行比較，進行合格性評定的方法。常常用來表征建筑物或構件的總體質(zhì)量水平。

為了給大壩安全鑒定的有關復核或評價提供符合工程實際的參數(shù)，并給大壩除險加固提供指導性意見，我們在大壩安全檢測技術標準化過程中，就應如何結合大壩的其他檢查資料對安全檢測結果進行評價，從而得到工程投入運用以來或自上次安全鑒定以來，在質(zhì)量方面的實際情況和變化情況，實際施工質(zhì)量還能不能符合國家現(xiàn)行規(guī)范要求，現(xiàn)有工程質(zhì)量狀況能否確保工程的安全運行。如，對于土石壩，應根據(jù)檢測結果評價填料的壓實干密度和相對密度合格率、填料的強度、變形及防滲、排水性能是否滿足規(guī)范要求、防滲體和反濾排水體是否可靠、壩坡是否穩(wěn)定；當壩坡是存在明顯的不均勻沉降、裂縫、滑動、散浸或集中滲漏等現(xiàn)象時，應結合大壩的變形分析、穩(wěn)定分析和滲流分析進一步論證壩的安全性。對于混凝土壩，應根據(jù)檢測結果評價混凝土的實際強度、抗?jié)B、抗凍等級、變形模量是否滿足規(guī)定要求；對混凝土碳化和鋼筋保護層厚度進行評價；當有需要時，還應對混凝土抗沖、抗磨蝕、抗溶蝕性能、混凝土內(nèi)部密實性進行評價；當發(fā)現(xiàn)混凝土存在裂縫、剝蝕、漏水等現(xiàn)象時，還應評價大壩混凝土結構的整體性、耐久性和基礎處理的可靠性。

對于大壩工程質(zhì)量的總體評價，還可建立綜合評估模型。

5.結語

大壩安全檢測技術的標準化主要涉及檢測項目、檢測部位和數(shù)量、檢測方法、檢測結果評價方法等方面。因此，可以從上述5個方面建立大壩安全檢測評價體系，進一步形成綜合評估模型，為編制標準提供技術支撐。

基金項目：水利部公益性行業(yè)科研專項（NO.201401022）

參考文獻

[1] 水建管〔2003〕271號文，水庫大壩安全鑒定辦法[S].北京：2013.

[2]周建平，鈕新強，賈金生，重力壩設計二十年[M]. 北京：中國水利水電出版社，2008.

[3]郭經(jīng)武，大壩混凝土質(zhì)量檢測與評價[J].工程質(zhì)量，2013，31（6）：61-66.