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[摘 要]随着水库大坝的不断建设和投入运行，定期的安全检测将逐步成为新常态。通过对我国水库大坝安全检测情况调研，参考现行的水利建筑物安全检测规范和相关文献，认为大坝安全检测项目、检测部位和数量、检测方法、检测结果评价方法等问题最为关键，需要在拟制订的安全检测标准中加以明确。
[关键词]水库大坝 安全检测 标准化
中图分类号：TV698.1+9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0040-01
1.问题的提出
近年来，作为我国防洪保安工程体系与水利基础设施的重要组成部分的水库大坝安全越来越引起党和政府的高度重视。自1998年长江大洪水以来，国家加大了大中型病险水库除险加固投入，目前已基本完成大中型水库及东部重点小（一）水库建设任务，正在进行小型水库除险加固。然而在进行除险加固前，需要对大坝进行安全评价。现行的《水库大坝安全评价导则》仅对安全鉴定评价的程序作了规定，对检测技术方法、抽样方法和评价指标、参数取值等方面并没有明确的规定，这样容易导致检测和评价结果评价差异，影响政府决策的科学性和准确性。因此，很有必要结合现阶段各检测单位的实际做法，开展大坝安全检测方法、技术指标、评价体系等方面研究，编制或修订大坝安全检测技术标准，为大坝安全运行与管理提供技术保障。
2.大坝安全检测的内容
我国的大坝实行定期安全鉴定制度，首次安全鉴定应在竣工验收后5年内进行，以后应每隔6～10年进行一次。当运行中遭遇特大洪水、强烈地震、工程发生重大事故或出现影响安全的异常现象后，还要组织专门的安全鉴定[1]。目前与大坝安全评价相关的标准或办法均没有规定安全的具体检测内容，有的只是作了笼统的规定。如文献[1]第2.1.3条如是规定：当上述两种方法尚不能对工程质量作出评价，或者工程投入运用6～10年以上或运行中出现异常时，可根据需要对建筑物或坝基岩层进行补充勘探、试验或原位测试检查，取得原体参数，并据此进行评价。正因为标准中规定模糊，各单位在进行大坝安全评价时，检测内容一般根据委托单的检测费用或根据招标书的要求或根据本单位已有的检测手段等来确定，存在很大的随意性。
因此，需要在标准中按坝型明确检测项目、检测部位和数量。以混凝土重力坝为例，检测项目至少包括：混凝土表面缺陷、裂缝开展情况、大体积混凝土内部密实性、大体积混凝土力学指标、抗渗性能（有抗渗要求的）、抗冻性能（有抗冻要求的）、钢筋混凝土结构的混凝土强度、混凝土保护层厚度、钢筋间距和锈蚀情况、防渗及排水性能、观测设备性能、金属结构质量、机械电气；检测部位至少包括：坝体、墩墙、挑流鼻坎、闸门槽、支座、排架柱、牛腿、过流面、闸门、启闭机、开关柜、变电站等；检测数量应根据构件总数和大体积混凝土体量来确定。由于各坝型差异很大，为了规范的可操作性，应根据各自的特点对检测内容做出明确规定。
3.检测方法
检测混凝土或土体质量的方法大致可分为两大类：一类是取样试验法，即通过现场取样和室内试验来查明混凝土性能及内部缺陷的方法，检测精度较高，但对结构有一定的损伤，并且如检测点数量过少，则难以客观、全面地反映结构整体质量；另一类是无损检测方法，它是一种根据混凝土（土体）中弹性波或者电磁波的波形、频率、相位和时间等特征来获取混凝土（土体）性能及查找内部缺陷的方法，具有快捷、高效、经济且不破坏检查物原有结构等优点，并可进行面积性或网格状检查，但是现有检测技术在精度和适应性方面都需要进一步发展和提高[2]。根据大坝安全检测的特点，尤其是在正常基建程序下建设的大坝，其安全检测方法应以无损检测方法为主[3][4][5][6]，如采用回弹法或超声回弹综合法检测混凝土抗压强度，必要时辅以钻芯法修正；采用超声法检测混凝土内部密实性；采用电磁感应法或雷达法测量混凝土内部钢筋设置情况等等；利用凿槽观测、超声波探测、裂缝检测仪、孔内电视录相法等方法检测裂缝深度；采用探地雷达检测土坝内部密实性。很显然，对于结构实体，不同的指标有着不同的检测方法，而不同的检测方法往往来自不同的行业规范，测点布置和数据处理等诸多方面都存在着一定的差异，因此，在大坝安全检测标准中，应根据不同坝型以及检测项目、检测内容和场地条件对所采用的检测方法做出规定。在选择检测方法时应体现下列原则：（1）检测项目有明确的检测标准或规定的，选择按相应的标准的检测方法执行；已有标准规定与实际明显不适用时，应根据实际情况适当调整或修正；检测项目缺少标准的，可参照标准检测方法适当扩大使用范围，或采用已通过技术鉴定的检测方法。（2）有相应标准的检测方法应优先选用国家或行业标准，对于地方标准也可以选择性的吸收纳入[7]。（3）优先选择非破损检测方法，以减少检测工作量，必要时辅以局部破损检测方法。
4.检测结果评价
质量结果评价一般分为：定性评价法、定量评价法和统计评价法。定性评价法是通过描述、类比评判等对建筑物质量特性进行评价。如水工建筑物外观质量缺陷的描述，超声法检测混凝土内部缺陷、堤坝内部质量探地雷达和高密度电法的检测，这些方法检测的对象没有定量的标准，只能进行描述和定性评价。定量评价法是通过一定的检测方法定得表征建筑物质量特性的技术指标量值，再与已知的标准值进行比较，进行合格性评价的方法。如钻芯法检测结构实体混凝土强度，是在实体混凝土上钻取一定直径的芯样，加工制成标准试件，按标准方法进行混凝土抗压强度试验，把量测值与设计要求强度等级进行比较，评价实体混凝土强度是否满足设计要求。统计评价法是运用数理统计方法计算测量值的统计特征参数，并与技术标准值进行比较，进行合格性评定的方法。常常用来表征建筑物或构件的总体质量水平。
为了给大坝安全鉴定的有关复核或评价提供符合工程实际的参数，并给大坝除险加固提供指导性意见，我们在大坝安全检测技术标准化过程中，就应如何结合大坝的其他检查资料对安全检测结果进行评价，从而得到工程投入运用以来或自上次安全鉴定以来，在质量方面的实际情况和变化情况，实际施工质量还能不能符合国家现行规范要求，现有工程质量状况能否确保工程的安全运行。如，对于土石坝，应根据检测结果评价填料的压实干密度和相对密度合格率、填料的强度、变形及防渗、排水性能是否满足规范要求、防渗体和反滤排水体是否可靠、坝坡是否稳定；当坝坡是存在明显的不均匀沉降、裂缝、滑动、散浸或集中渗漏等现象时，应结合大坝的变形分析、稳定分析和渗流分析进一步论证坝的安全性。对于混凝土坝，应根据检测结果评价混凝土的实际强度、抗渗、抗冻等级、变形模量是否满足规定要求；对混凝土碳化和钢筋保护层厚度进行评价；当有需要时，还应对混凝土抗冲、抗磨蚀、抗溶蚀性能、混凝土内部密实性进行评价；当发现混凝土存在裂缝、剥蚀、漏水等现象时，还应评价大坝混凝土结构的整体性、耐久性和基础处理的可靠性。
对于大坝工程质量的总体评价，还可建立综合评估模型。
5.结语
大坝安全检测技术的标准化主要涉及检测项目、检测部位和数量、检测方法、检测结果评价方法等方面。因此，可以从上述5个方面建立大坝安全检测评价体系，进一步形成综合评估模型，为编制标准提供技术支撑。
基金项目：水利部公益性行业科研专项（NO.201401022）
参考文献
[1] 水建管〔2003〕271号文，水库大坝安全鉴定办法[S].北京：2013.
[2]周建平，钮新强，贾金生，重力坝设计二十年[M]. 北京：中国水利水电出版社，2008.
[3]郭经武，大坝混凝土质量检测与评价[J].工程质量，2013，31（6）：61-66.
[关键词]水库大坝 安全检测 标准化
中图分类号：TV698.1+9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0040-01
1.问题的提出
近年来，作为我国防洪保安工程体系与水利基础设施的重要组成部分的水库大坝安全越来越引起党和政府的高度重视。自1998年长江大洪水以来，国家加大了大中型病险水库除险加固投入，目前已基本完成大中型水库及东部重点小（一）水库建设任务，正在进行小型水库除险加固。然而在进行除险加固前，需要对大坝进行安全评价。现行的《水库大坝安全评价导则》仅对安全鉴定评价的程序作了规定，对检测技术方法、抽样方法和评价指标、参数取值等方面并没有明确的规定，这样容易导致检测和评价结果评价差异，影响政府决策的科学性和准确性。因此，很有必要结合现阶段各检测单位的实际做法，开展大坝安全检测方法、技术指标、评价体系等方面研究，编制或修订大坝安全检测技术标准，为大坝安全运行与管理提供技术保障。
2.大坝安全检测的内容
我国的大坝实行定期安全鉴定制度，首次安全鉴定应在竣工验收后5年内进行，以后应每隔6～10年进行一次。当运行中遭遇特大洪水、强烈地震、工程发生重大事故或出现影响安全的异常现象后，还要组织专门的安全鉴定[1]。目前与大坝安全评价相关的标准或办法均没有规定安全的具体检测内容，有的只是作了笼统的规定。如文献[1]第2.1.3条如是规定：当上述两种方法尚不能对工程质量作出评价，或者工程投入运用6～10年以上或运行中出现异常时，可根据需要对建筑物或坝基岩层进行补充勘探、试验或原位测试检查，取得原体参数，并据此进行评价。正因为标准中规定模糊，各单位在进行大坝安全评价时，检测内容一般根据委托单的检测费用或根据招标书的要求或根据本单位已有的检测手段等来确定，存在很大的随意性。
因此，需要在标准中按坝型明确检测项目、检测部位和数量。以混凝土重力坝为例，检测项目至少包括：混凝土表面缺陷、裂缝开展情况、大体积混凝土内部密实性、大体积混凝土力学指标、抗渗性能（有抗渗要求的）、抗冻性能（有抗冻要求的）、钢筋混凝土结构的混凝土强度、混凝土保护层厚度、钢筋间距和锈蚀情况、防渗及排水性能、观测设备性能、金属结构质量、机械电气；检测部位至少包括：坝体、墩墙、挑流鼻坎、闸门槽、支座、排架柱、牛腿、过流面、闸门、启闭机、开关柜、变电站等；检测数量应根据构件总数和大体积混凝土体量来确定。由于各坝型差异很大，为了规范的可操作性，应根据各自的特点对检测内容做出明确规定。
3.检测方法
检测混凝土或土体质量的方法大致可分为两大类：一类是取样试验法，即通过现场取样和室内试验来查明混凝土性能及内部缺陷的方法，检测精度较高，但对结构有一定的损伤，并且如检测点数量过少，则难以客观、全面地反映结构整体质量；另一类是无损检测方法，它是一种根据混凝土（土体）中弹性波或者电磁波的波形、频率、相位和时间等特征来获取混凝土（土体）性能及查找内部缺陷的方法，具有快捷、高效、经济且不破坏检查物原有结构等优点，并可进行面积性或网格状检查，但是现有检测技术在精度和适应性方面都需要进一步发展和提高[2]。根据大坝安全检测的特点，尤其是在正常基建程序下建设的大坝，其安全检测方法应以无损检测方法为主[3][4][5][6]，如采用回弹法或超声回弹综合法检测混凝土抗压强度，必要时辅以钻芯法修正；采用超声法检测混凝土内部密实性；采用电磁感应法或雷达法测量混凝土内部钢筋设置情况等等；利用凿槽观测、超声波探测、裂缝检测仪、孔内电视录相法等方法检测裂缝深度；采用探地雷达检测土坝内部密实性。很显然，对于结构实体，不同的指标有着不同的检测方法，而不同的检测方法往往来自不同的行业规范，测点布置和数据处理等诸多方面都存在着一定的差异，因此，在大坝安全检测标准中，应根据不同坝型以及检测项目、检测内容和场地条件对所采用的检测方法做出规定。在选择检测方法时应体现下列原则：（1）检测项目有明确的检测标准或规定的，选择按相应的标准的检测方法执行；已有标准规定与实际明显不适用时，应根据实际情况适当调整或修正；检测项目缺少标准的，可参照标准检测方法适当扩大使用范围，或采用已通过技术鉴定的检测方法。（2）有相应标准的检测方法应优先选用国家或行业标准，对于地方标准也可以选择性的吸收纳入[7]。（3）优先选择非破损检测方法，以减少检测工作量，必要时辅以局部破损检测方法。
4.检测结果评价
质量结果评价一般分为：定性评价法、定量评价法和统计评价法。定性评价法是通过描述、类比评判等对建筑物质量特性进行评价。如水工建筑物外观质量缺陷的描述，超声法检测混凝土内部缺陷、堤坝内部质量探地雷达和高密度电法的检测，这些方法检测的对象没有定量的标准，只能进行描述和定性评价。定量评价法是通过一定的检测方法定得表征建筑物质量特性的技术指标量值，再与已知的标准值进行比较，进行合格性评价的方法。如钻芯法检测结构实体混凝土强度，是在实体混凝土上钻取一定直径的芯样，加工制成标准试件，按标准方法进行混凝土抗压强度试验，把量测值与设计要求强度等级进行比较，评价实体混凝土强度是否满足设计要求。统计评价法是运用数理统计方法计算测量值的统计特征参数，并与技术标准值进行比较，进行合格性评定的方法。常常用来表征建筑物或构件的总体质量水平。
为了给大坝安全鉴定的有关复核或评价提供符合工程实际的参数，并给大坝除险加固提供指导性意见，我们在大坝安全检测技术标准化过程中，就应如何结合大坝的其他检查资料对安全检测结果进行评价，从而得到工程投入运用以来或自上次安全鉴定以来，在质量方面的实际情况和变化情况，实际施工质量还能不能符合国家现行规范要求，现有工程质量状况能否确保工程的安全运行。如，对于土石坝，应根据检测结果评价填料的压实干密度和相对密度合格率、填料的强度、变形及防渗、排水性能是否满足规范要求、防渗体和反滤排水体是否可靠、坝坡是否稳定；当坝坡是存在明显的不均匀沉降、裂缝、滑动、散浸或集中渗漏等现象时，应结合大坝的变形分析、稳定分析和渗流分析进一步论证坝的安全性。对于混凝土坝，应根据检测结果评价混凝土的实际强度、抗渗、抗冻等级、变形模量是否满足规定要求；对混凝土碳化和钢筋保护层厚度进行评价；当有需要时，还应对混凝土抗冲、抗磨蚀、抗溶蚀性能、混凝土内部密实性进行评价；当发现混凝土存在裂缝、剥蚀、漏水等现象时，还应评价大坝混凝土结构的整体性、耐久性和基础处理的可靠性。
对于大坝工程质量的总体评价，还可建立综合评估模型。
5.结语
大坝安全检测技术的标准化主要涉及检测项目、检测部位和数量、检测方法、检测结果评价方法等方面。因此，可以从上述5个方面建立大坝安全检测评价体系，进一步形成综合评估模型，为编制标准提供技术支撑。
基金项目：水利部公益性行业科研专项（NO.201401022）
参考文献
[1] 水建管〔2003〕271号文，水库大坝安全鉴定办法[S].北京：2013.
[2]周建平，钮新强，贾金生，重力坝设计二十年[M]. 北京：中国水利水电出版社，2008.
[3]郭经武，大坝混凝土质量检测与评价[J].工程质量，2013，31（6）：61-66.