鄭 雷(金華市安地渠道管理所，浙江 金華 321051)

灌區(qū)渡槽安全綜合評價的實施

鄭 雷
(金華市安地渠道管理所，浙江 金華 321051)

渡槽安全綜合評價是確保渡槽安全運行的重要措施，是實施渡槽除險加固的重要前期工作.以金華市安地水庫灌區(qū)渡槽安全綜合評價工作為例，提出渡槽安全綜合評價調(diào)查、勘察、檢測及工程復核計算等主要的工作流程及要求，并對安地水庫灌區(qū)渡槽安全從工程質量、過流能力、結構安全等方面進行了綜合評價，提出拆除重建、加固整修等建議.

渡槽；安全綜合評價；安全檢測；安全復核

安全綜合評價是對已建渡槽的安全性進行調(diào)查研究和分析評價.渡槽在經(jīng)過若干年運行后，一方面可能受當時經(jīng)濟、技術條件限制,邊勘察，邊設計，邊施工，造成勘察、設計、施工等均不盡合理；另一方面可能在工程投入運行以后，實際運行條件與設計條件不符，如渡槽兼作通行道路，造成荷載過大，過流流量超過設計流量等，從而造成設計指標選擇與實際運行不符；再者,工程投入運行后由于地形、地質的變化，如由于受河流大規(guī)模開采砂石，造成河流河床越來越低，從而使渡槽地質條件越來越差，同時渡槽一般采用塊石、混凝土等建筑材料建造，受到風、雨、雪、凍融等外部環(huán)境作用下呈現(xiàn)老化、破損等病害或即將達到或已達到設計使用年限，使得渡槽安全隱患日趨凸出，嚴重影響渡槽運行安全，造成其設計使用功能發(fā)揮受到影響.為此，應定期對渡槽進行安全綜合評價，便于管理單位根據(jù)評價結果采取進一步措施.

當前，水利部已先后出臺了水庫大壩安全鑒定辦法、水閘安全鑒定管理辦法等，但對于灌區(qū)的重要建筑物——渡槽卻沒有相應鑒定辦法.為了確保灌區(qū)渡槽安全高效運行，安地水庫灌區(qū)于2015年對所轄渡槽進行安全綜合評價，主要內(nèi)容包括：資料收集、現(xiàn)狀檢查、地質勘察、安全檢測、復核計算以及安全狀態(tài)與綜合評價等6個方面[1].下面以安地水庫灌區(qū)渡槽安全綜合評價為例進行闡述.

1 基本情況

金華市安地水庫灌區(qū)建于20世紀60年代，設計灌溉面積85.67 km2，灌溉面積涉及金華市婺城、金東區(qū).灌區(qū)現(xiàn)有干渠4條總長38.83 km，支渠64條212.5 km，主要配套建筑物有隧洞、渡槽、倒虹吸、水閘、灌溉涵管、農(nóng)橋等318處，基本形成了引、蓄、提相結合的灌排網(wǎng)絡，其中渡槽現(xiàn)有8座，總長828 m，設計流量8.55～5.90 m3/s，建于1970年.渡槽在運行過程中由于受風、雨、雪、凍融、水流等外部環(huán)境的長期作用，呈現(xiàn)出老化、破損等病害或達到設計使用年限，造成安全性能下降，影響其設計使用功能的正常發(fā)揮，最明顯的是塊石松動、勾縫脫落、砌石體或混凝土構件產(chǎn)生裂縫、混凝土外表剝落碳化、鋼筋銹蝕裸露等；地基不均勻沉降和車輛震動，引起構件開裂、變形和位移，以上都將嚴重影響其安全運行，效益的正常發(fā)揮.

2 資料收集

工程技術資料一般由管理單位負責提供.技術資料是渡槽安全評價的基礎資料，其資料應做到真實、完整、有效，以滿足安全綜合評價的需要.

技術資料收集包括勘察、設計、施工、驗收、運行管理等5個方面資料.勘察資料包括渡槽建造前的、自然地理概況、工程地質特征、水文地質特征、工程地質問題及工程措施意見、地質綜合評價等；設計資料包括渡槽設計報告書、批復文件、施工圖紙及施工圖審查意見、設計變更等；施工資料包括基礎隱蔽驗收、原材料及中間產(chǎn)品檢測資料、評定資料、質量事故處理、竣工圖紙等施工全過程資料；驗收資料包括分部工程、單位工程、竣工驗收等各個階段驗收資料；運行管理資料包括管理規(guī)章制度、管理運用記錄資料、監(jiān)測資料、工程維修養(yǎng)護和除險加固等資料.

安地水庫灌區(qū)由于部分資料缺失，為了力求完整，管理單位人員通過對建設時期的參建人員進行走訪，查看工作日記，補充完善.

3 現(xiàn)狀檢查

工程現(xiàn)狀檢查由管理單位與評價單位共同實施，目的是通過對渡槽現(xiàn)狀進行全面檢查，初步分析渡槽安全狀態(tài)，為下一步開展安全檢測和工程復核提出內(nèi)容和建議[2].

現(xiàn)狀檢查包括渡槽現(xiàn)狀周邊地形環(huán)境、外觀狀況等進行細致檢查，特別是需對渡槽的土石方工程、混凝土結構等完好程度、渡槽進出水口銜接段、基礎沉降等進行詳細描述.

4 地質勘察

渡槽建成前后的地質狀況并不完全相同，且建設期技術水平等限制，因此有必要進行相應的地質勘察，進一步查明渡槽沿線及槽址巖土體水文地質及工程地質條件.安全鑒定的地質勘察由于受已有建筑物的限制，場地地基不能直接觀察，鉆孔布置應照顧現(xiàn)有建筑物.

安地水庫灌區(qū)渡槽綜合考慮渡槽長度、槽墩沖刷、基礎變形等因素，鉆孔每座渡槽布孔2～4孔，1條勘探剖面，充分考慮了現(xiàn)有建筑物的安全，測定了場地地質條件，提出了有關建議參數(shù)，為渡槽穩(wěn)定及地基的整體穩(wěn)定復核提供了可靠依據(jù).

5 現(xiàn)場安全檢測

現(xiàn)場安全檢測委托具有資質的浙江省水利水電工程質量檢驗站開展.檢測目的包括：(1)了解渡槽的有效性及損毀情況；(2)通過安全檢測獲得渡槽各結構部位及構件指標的變化情況，評定工程質量現(xiàn)狀，為渡槽安全綜合評價提供必要的參數(shù)和參數(shù).

檢測內(nèi)容根據(jù)工程情況、管理運用中存在的問題和具體條件等因素并結合現(xiàn)場檢查綜合確定.安地水庫灌區(qū)渡槽現(xiàn)場安全檢測包括外觀質量檢測、鋼筋混凝土結構檢測[3].最后根據(jù)現(xiàn)場安全檢測，編寫安全檢測報告.

5.1 外觀質量檢測

外觀質量檢測采用直觀及儀器量測、外觀質量描述、拍照及局部打開方法進行工程質量外觀檢測.檢測項目包括基礎、槽墩(拱圈)及槽身外觀檢查，檢查內(nèi)容包括基礎有無擠壓、錯動、松動和鼓出，結構與基礎結合處有無錯動、開裂、脫離和滲漏水，有無沉降、沖刷等情況；槽墩(拱圈)是否完整、有無變形、錯動、滲漏水、沉降等；槽身有無裂縫、滲漏水、混凝土表面風化、沖蝕、脫落、露筋以及鋼筋銹蝕、止水是否完好等.

5.2 鋼筋混凝土結構檢測

鋼筋混凝土結構檢測采用回彈儀、鉆孔取芯、酚酞試劑、電磁感應法等方法進行檢測.檢測項目包括混凝土強度、混凝土碳化深度、鋼筋保護層厚度檢測[4].

5.3 安全檢測報告編寫

通過現(xiàn)場檢測后，檢測單位提供現(xiàn)場安全檢測報告，內(nèi)容包括基本情況，檢測目的、內(nèi)容、依據(jù)和方法，檢測成果及分析，安全狀態(tài)評價以及對存在問題提出相應處理措施和建議、工程復核計算指標等.

安地水庫灌區(qū)根據(jù)安全檢測目的，對灌區(qū)渡槽進行安全檢測.通過檢測發(fā)現(xiàn)8座渡槽均存在基礎松動、鼓出、沖刷，槽墩存在滲水、變形，槽身存在裂縫、滲水等現(xiàn)象；混凝土表面風化較嚴重、輕微碳化、強度不滿足現(xiàn)規(guī)范要求，局部鋼筋裸露銹蝕、保護層厚度不滿足規(guī)范要求等問題，需進一步對進行工程復核，以評價渡槽安全性.

安地水庫渡槽安全檢測結果(見表1).

表1 安地水庫灌區(qū)渡槽安全檢測結果表

6 復核計算

工程復核計算是渡槽安全綜合評價的重要環(huán)節(jié)，應以灌區(qū)最新的規(guī)劃數(shù)據(jù)、渡槽現(xiàn)狀功能、現(xiàn)狀檢查和運行觀測資料、地質勘察和安全檢測成果為依據(jù)，按照現(xiàn)行《灌溉與排水渠系建筑物設計規(guī)范》(SL482—2011)、《水工混凝土結構設計規(guī)范》(SL191—2008)、《水工建筑物荷載設計規(guī)范》(DL 5077—1997)、《灌溉與排水工程設計規(guī)范》(GB50288—99)、《水工建筑物抗震設計規(guī)范》(SL203—97)、《水利水電工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準》(GB50199—2013)、《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB5007—2011)等規(guī)范進行.復核計算內(nèi)容包括過流能力、結構安全及穩(wěn)定性等三個方面[5].最后，根據(jù)復核計算內(nèi)容編寫復核報告.

6.1 過流能力復核

過流能力復核主要是根據(jù)現(xiàn)狀的尺寸、坡降、糙率系數(shù)進行計算實際過水流量，判別渡槽實際過水流量是否滿足設計要求，計算工況包括設計、加大流量兩種.過流能力復核主要考慮設計流量的取用，因為最新的設計流量與原有設計流量根據(jù)時間變化會有所區(qū)別，該數(shù)值選用應高度重視.

6.2 結構安全復核

結構復核直接涉及渡槽的安全性，能否正常運行，其復核內(nèi)容包括槽身、拱圈、槽墩、基礎等進行安全復核，其計算參數(shù)的取值應慎之又慎，要按照規(guī)范、現(xiàn)場檢測和地質勘察結果仔細分析，選擇斷面要求具有代表性，計算工況包括設計水深+自重+人群荷載、空槽+溫降+混凝土收縮+橫向風壓力、滿槽+溫升+橫向風壓力等[6].

6.3 渡槽穩(wěn)定性復核

渡槽穩(wěn)定性復核內(nèi)容包括槽身抗滑穩(wěn)定、槽墩抗滑穩(wěn)定及抗傾覆穩(wěn)定復核，其計算參數(shù)、斷面、工況選擇要求與結構安全復核類同.

6.4 復核報告編寫

復核報告包括工程現(xiàn)狀、基本資料及分析計算成果.工程現(xiàn)狀主要表述現(xiàn)場檢查、安全檢測存在的問題；基本資料主要是明確計算參數(shù)和計算工況的采用依據(jù)，列明計算方法、公式，典型斷面的選取等；分析計算成果主要是根據(jù)以上原則進行具體計算，并附上計算簡圖，如渡槽平面布置圖、剖面圖、結構圖、配筋圖等，計算成果列表進行表述，與設計時計算結果進行對比分析，評判本次復核計算結果的可靠性，根據(jù)復核結果提出處理措施或建議.

7 綜合評價

渡槽安全綜合評價應根據(jù)渡槽現(xiàn)狀檢查、地質勘察、安全檢測、復核計算所反映的渡槽安全存在問題進行綜合分析評價，按照工程存在的主要問題和安全隱患提出處理措施.考慮到渡槽安全評價未有相關規(guī)范要求，安地水庫灌區(qū)渡槽安全評價從工程質量、過流能力、結構安全等方面進行綜合評價[7].通過以上分析，安地水庫灌區(qū)8座渡槽中，1座建議拆除重建，7座建議加固整修.

安地水庫灌區(qū)渡槽安全綜合評價結果(見表2).

表2 安地水庫灌區(qū)渡槽安全綜合評價表

8 結 語

灌區(qū)渡槽基本建成于20世紀六七十年代，運行年限基本或將達到使用年限，一般未設置監(jiān)測設施，日常運行管理水平低，亟需開展渡槽安全綜合評價，以確保渡槽安全運行.考慮到灌區(qū)渡槽安全綜合評價與設計有很大不同，基本資料缺乏，涉及面廣，影響因素復雜，為使安全綜合評價結果更具有針對性、合理性、綜合評價結論更符合工程實際，需加快出臺渡槽安全綜合評價管理辦法、評價導則和技術管理規(guī)程，同時需加強安全觀測設施建設、更新和運行觀測，在綜合評價階段地質勘察、安全檢測應推廣與采用新技術、新方法，確保參數(shù)可靠性.

[1] 水利部太湖流域管理局.SL214—2015水閘安全評價導則[S].北京:中國水利水電出版社，2015.

[2] 呂劍棟.水閘安全鑒定的組織與管理[J].浙江水利科技，2005(3):55-57.

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[4] 柯敏勇，王先山，胡 震.中小型水工混凝土建筑物安全檢測與評估[J].南昌水專學報，2002(1):30-33.

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Safety Assessment of Aqueducts in Irrigated Areas

ZHENG Lei
(Andi Channel Management Division of Jinhua, Jinhua 321051, China)

Safety assessment of aqueducts is an important procedure in safe operation, which is the preliminary work in the reinforcement of aqueducts. By the assessment, potential hazards and risks would be pointed out, and safety operation is ensured. A new set of standards for agricultural aqueducts is therefore proposed in this article, including field investigation, engineering surveying, risk detection, and engineering recomputation based on the example of safety assessment of aqueducts in irrigated area of Andi Reservoir, Jinhua. A comprehensive assessment of aqueducts in Andi irrigated area in engineering quality, discharge capacity and structure safety is conducted and the suggestions of rebuilding and reinforcement are proposed, which can be also used as a reference for future project.

aqueduct; safety assessment; risk detection; quality check

2016-09-13

鄭 雷(1978-)，男，浙江金華人，工程師，從事農(nóng)田水利工程建設、管理.

TV679

A

1008-536X(2017)02-0050-04