病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程蓄水安全鑒定要點(diǎn)探究

馬秋樂

（新疆維吾爾族自治區(qū)塔里木河流域管理局，新疆 庫(kù)爾勒 841000）

0 引言

根據(jù)《水利水電建設(shè)工程蓄水安全鑒定暫行辦法》和相關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)程規(guī)范要求，為提高項(xiàng)目驗(yàn)收質(zhì)量，保障工程如期交付，在水庫(kù)蓄水前應(yīng)進(jìn)行蓄水安全鑒定工作[1]。主要是對(duì)涉及蓄水安全有關(guān)的工程形象面貌、防洪度汛和蓄水方案、工程地質(zhì)條件、加固土建工程、金屬結(jié)構(gòu)及工程安全監(jiān)測(cè)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以提出蓄水安全鑒定意見，作為蓄水安全驗(yàn)收的重要依據(jù)。

1 水庫(kù)概況

大西海子水庫(kù)原設(shè)計(jì)總庫(kù)容1.68 億m3，為一座以農(nóng)業(yè)灌溉、防洪、生態(tài)供水為主，兼有養(yǎng)殖等綜合利用的大（2）型水庫(kù)。工程始建于1958年，1972年建成投入運(yùn)行。2017年，大西海子水庫(kù)鑒定為“三類壩”。為保證水庫(kù)工程運(yùn)行安全，確保塔里木河下游生態(tài)輸水，改善下游生態(tài)環(huán)境、遏制下游沙漠化，2019年～2020年對(duì)大西海子水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固，消除大壩安全隱患。除險(xiǎn)加固后，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，調(diào)洪庫(kù)容3999.7 萬(wàn)m3；正常蓄水位849.25m，興利庫(kù)容7431.12 萬(wàn)m3；死水位846.61 m，死庫(kù)容600 萬(wàn)m3。

2 鑒定內(nèi)容

2.1 工程形象面貌

截至鑒定期，壩頂?shù)缆饭こ獭⒗闲购殚l加固、新放水閘加固新建下游海漫段及連接段和金屬結(jié)構(gòu)維修養(yǎng)護(hù)處理等已全部完成，僅余東壩段總計(jì)4.3 km 路面道路工程、新放水閘加固閘室部位原混凝土的裂縫及凍融破壞和骨料、鋼筋外露等病害處理未完成；西壩永久道路主要部位、新建入庫(kù)進(jìn)水渠交通橋主要結(jié)構(gòu)及交通橋上下游護(hù)砌段施工已全部完成，僅余路沿及入庫(kù)進(jìn)水渠交通橋橋頭兩側(cè)搭板施工未完成；北壩體壩后排水渠施工、排水渠交通橋、1#永久道路主要部位、3#永久道路已全部完成，僅余1#永久道路的路面澆筑未完成；

綜上所述，除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)批復(fù)的主體工程已按設(shè)計(jì)要求完成，當(dāng)前工程形象面貌已基本具備下閘蓄水條件。下閘蓄水前還應(yīng)補(bǔ)充達(dá)到的工程形象面貌。

（1）安全監(jiān)測(cè)儀器按設(shè)計(jì)安裝埋設(shè)并取得初始值。

（2）局部壩段壩頂下游側(cè)及坡面的松填土按設(shè)計(jì)要求完成壓實(shí)。

（3）新放水閘原混凝土缺陷處理。

2.2 工程防洪度汛與蓄水方案評(píng)價(jià)

（1）初步設(shè)計(jì)階段大西海子水庫(kù)按相對(duì)不利原則選用的年最大洪峰流量、時(shí)段洪量沿程變化相對(duì)衰減率是合適的；設(shè)計(jì)洪水成果是合適的。

（2）老泄洪閘、新放水閘泄流能力計(jì)算采用公式符合規(guī)范要求，參數(shù)取值合適，滿足設(shè)計(jì)及校核洪水安全泄放。

（3）設(shè)計(jì)壩頂高程滿足大西海子水庫(kù)工程防洪度汛要求。設(shè)計(jì)提出的下閘蓄水原則合適，分二個(gè)階段將庫(kù)水位蓄高至正常蓄水位的蓄水方案基本合理，建議盡快優(yōu)化下閘蓄水方案和度汛調(diào)度方案。

2.3 工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)

（1）工程區(qū)位于塔里木坳陷塔東坳陷中的孔雀河斜坡的南部，根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》，工程場(chǎng)區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05 g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35 s，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性較好。

（2）水庫(kù)部分庫(kù)岸為依托天然沙丘、沙梁進(jìn)行攔水，在河床、漫灘及自然洼地內(nèi)修筑壩體圍建而成，水庫(kù)西南及北側(cè)天然風(fēng)積固定、半固定沙丘部分岸坡較陡，存在庫(kù)岸再造問題；上游經(jīng)進(jìn)水渠直接進(jìn)入庫(kù)區(qū)，同時(shí)庫(kù)周固定、半固定沙丘可產(chǎn)生一定的淤積；不存在新的淹沒及浸沒問題；地下水、地表水具有腐蝕性。

（3）原各壩段壩體填筑土巖性主要為粉土質(zhì)砂及低液限粉土，其中壩體0.5m～0.6m 以上土體干燥，極松散，壩體下部土體為稍密狀，原壩體填筑土相對(duì)密度（壓實(shí)度）及滲透系數(shù)均不符合規(guī)范要求；壩基地層巖性主要為第四系粉土質(zhì)砂、含細(xì)粒土砂及低液限粉土。粉土質(zhì)砂（含細(xì)粒土砂）及低液限粉土滲透系數(shù)多在10-2cm/s～10-4cm/s 之間，具有中等透水性，滲透變形類型為流土型；水庫(kù)東壩、南壩滲透比降接近或大于允許比降，存在滲透破壞問題，且各壩段壩體斷面不完整，原壩基及壩體均未進(jìn)行防滲處理，滲流出口無(wú)反濾排水保護(hù)，因此本次除險(xiǎn)加固對(duì)壩體采取防滲排水等綜合措施是必要和合適的。

（4）老泄洪閘及新放水閘處地層巖性為第四系粉土質(zhì)砂及低液限粉土。地基土、地表地下水具有腐蝕性。海漫段地基、齒墻地基采用換填卵礫石法進(jìn)行處理，承載力滿足建基要求。

（5）T1、T2 土料場(chǎng)土料巖性主要為低液限粉土、低液限粘土及粉細(xì)砂層，土體天然含水率較大，進(jìn)行晾曬后滿足要求；所選商品砂礫料，作為混凝土用骨料指標(biāo)滿足要求。

（6）本次除險(xiǎn)加固工程未對(duì)大壩壩基進(jìn)行防滲處理，建議運(yùn)行期加強(qiáng)東壩段壩后巡視。

2.4 大壩加固土建工程安全評(píng)價(jià)

（1）除險(xiǎn)加固根據(jù)原壩體結(jié)構(gòu)由均質(zhì)土壩段和沙丘段組成的特點(diǎn)，采取對(duì)壩體表層進(jìn)行清廢碾壓處理，重新填筑土體進(jìn)行回填碾壓，壩坡進(jìn)行培厚，采用鋪設(shè)復(fù)合土工膜+壩前坡腳結(jié)合土工膜埋膜槽并設(shè)置截水槽，壩段下游壩腳設(shè)貼坡反濾排水體及排水體后設(shè)縱橫向排水溝、排水渠的防滲排水型式等綜合措施是合適的。對(duì)沙丘壩段高程低于壩頂高程處，采用加高和緩坡結(jié)合物理工程固沙的措施，沙丘壩段高程高于設(shè)計(jì)壩頂段則維持現(xiàn)狀，不再進(jìn)行處理。

（2）壩體筑壩材料設(shè)計(jì)符合土石壩就近取材、因材設(shè)計(jì)的原則，填筑技術(shù)指標(biāo)及施工技術(shù)要求符合規(guī)范要求。PE 復(fù)合土工膜及土工布材料指標(biāo)選擇符合規(guī)范規(guī)定。

（3）壩頂寬度、路面結(jié)構(gòu)等符合規(guī)范要求。上下游壩坡護(hù)坡型式選取符合規(guī)范要求。大壩二維有限元滲流計(jì)算方法合適，參數(shù)取值基本合理，各工況下關(guān)鍵部位坡降均小于允許坡降，滿足滲透穩(wěn)定性要求。

（4）壩體抗滑穩(wěn)定計(jì)算方法符合規(guī)范規(guī)定，計(jì)算參數(shù)選取合適。不同工況下的壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求。

（5）大壩加固工程土石方清廢、開挖、填筑、碾壓施工方法合理。壩體填筑各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)數(shù)量滿足要求；經(jīng)檢測(cè)，填筑料顆粒級(jí)配、相對(duì)密度、含水率、含泥量、壓實(shí)度等指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，施工質(zhì)量合格。

（6）上游壩坡防滲復(fù)合土工膜出廠自檢和施工抽檢、平行檢測(cè)合格，壩坡防滲復(fù)合土工膜鋪設(shè)施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

（7）大壩加固的混凝土工程使用的各原材料產(chǎn)品質(zhì)保單齊全。原材料品質(zhì)指標(biāo)經(jīng)施工單位抽樣檢測(cè)，結(jié)果均符合國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)；大壩土體對(duì)混凝土具有中等腐蝕性，宜采用抗硫水泥施工。混凝土配合比由試驗(yàn)確定，滿足設(shè)計(jì)要求。混凝土施工采用的工藝和技術(shù)措施合理，施工和監(jiān)理采用的各項(xiàng)監(jiān)管措施合理。施工單位抽樣自檢抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性和抗凍性能結(jié)果均符合設(shè)計(jì)要求；經(jīng)檢測(cè)，入庫(kù)進(jìn)水渠交通橋樁基均為Ⅱ類樁，滿足質(zhì)量要求；橋梁經(jīng)動(dòng)荷載試驗(yàn)檢驗(yàn)滿足安全要求。監(jiān)理平行檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B、抗凍試驗(yàn)結(jié)果與施工自檢一致。護(hù)坡混凝土表面平整、完好。混凝土施工質(zhì)量總體上符合設(shè)計(jì)要求。

（8）應(yīng)對(duì)局部壩段壩頂下游路沿石外松填土按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行碾壓；工程部分壩段為流動(dòng)沙丘，蓄水后應(yīng)關(guān)注沙丘高程，保證沙丘后的管理道路暢通；大壩加固壩線長(zhǎng)，建議蓄水后加強(qiáng)巡視檢查和儀器監(jiān)測(cè)，出現(xiàn)問題及時(shí)處理。

2.5 金屬結(jié)構(gòu)及供電安全評(píng)價(jià)

（1）大西海子水庫(kù)老泄洪閘設(shè)有1 扇平面滑動(dòng)檢修鋼閘門及2 臺(tái)移動(dòng)式手電兩用葫蘆、3 扇弧形工作鋼閘門及3 臺(tái)卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，新放水閘設(shè)有1 扇疊梁式平面滑動(dòng)檢修鋼閘門及2 臺(tái)移動(dòng)式手電兩用葫蘆、2 扇弧形工作鋼閘門及2 臺(tái)卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，壩址區(qū)除主供電源外還設(shè)有備用電源。金屬結(jié)構(gòu)維護(hù)工作已按批復(fù)的初步設(shè)計(jì)全部完成，根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要還更新了3 孔老泄洪閘檢修閘門主、反軌埋件。本工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備目前性態(tài)較良好，基本滿足工程下閘蓄水及安全運(yùn)用要求。

（2）老泄洪閘檢修閘門主、反軌埋件的制造誤差符合規(guī)范規(guī)定，安裝誤差符合規(guī)范規(guī)定，但安裝檢測(cè)項(xiàng)目缺項(xiàng)，安裝檢測(cè)記錄表的樣式不符合相關(guān)要求，應(yīng)責(zé)成相關(guān)單位完善檢測(cè)項(xiàng)目并按規(guī)定樣式填寫安裝檢測(cè)記錄表。

（3）老泄洪閘和新放水閘工作閘門、檢修閘門止水的更換、涂料防腐及老泄洪閘檢修閘門主、反軌埋件的安裝未按《水利水電工程單元工程施工質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)-水工金屬結(jié)構(gòu)安裝工程》及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行單元工程質(zhì)量驗(yàn)收工作。

（4）老泄洪閘、新放水閘各扇露頂工作弧門設(shè)置的吊頭位置不合理，建議有條件時(shí)提升閘門，檢查是否能達(dá)到最大泄量時(shí)的開度要求。閘門及啟閉機(jī)操作電源、照明、控制及通訊現(xiàn)有設(shè)施基本符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范的規(guī)定。

（5）老泄洪閘、新放水閘工作閘門運(yùn)行超過5年，建議有條件時(shí)，按《水工鋼閘門和啟閉機(jī)安全檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》要求，對(duì)工作閘門和啟閉設(shè)施進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。

2.6 工程安全監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)

（1）大西海子水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程設(shè)置有表面變形、壩體和壩基滲流、庫(kù)水位、地下水位、降雨量、氣溫和水溫等觀測(cè)項(xiàng)目。大壩安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目較全面，測(cè)點(diǎn)布置滿足規(guī)范要求，儀器設(shè)備選型基本滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范要求。

（2）環(huán)境量與變形監(jiān)測(cè)設(shè)施暫未完成安裝，滲流監(jiān)測(cè)僅完成測(cè)壓管安裝埋設(shè)。測(cè)壓管埋設(shè)方法基本合適，靈敏度檢測(cè)合格。

（3）下閘蓄水前應(yīng)完成所有大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施安裝埋設(shè)并取得初始值。加強(qiáng)初蓄期安全監(jiān)測(cè)，特別是穿壩建筑物與大壩結(jié)合部的巡視檢查與儀器監(jiān)測(cè)，及時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整編分析。

3 結(jié)論

大西海子水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求，主體工程已按設(shè)計(jì)要求完成，建設(shè)管理有序，施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，當(dāng)前工程形象面貌已基本具備下閘恢復(fù)蓄水條件，在完成前述應(yīng)補(bǔ)充達(dá)到的工程形象面貌后，可擇機(jī)下閘恢復(fù)蓄水。鑒于該加固工程壩線長(zhǎng)，蓄水運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)巡視檢查和安全監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，保障大壩的運(yùn)行安全。