水庫蓄水安全鑒定發現問題及對策探討

□李宗樾（貴州省大壩安全監測中心）

0 引言

水庫蓄水安全鑒定工作一直以來受到有關職能部門的高度重視，提出的蓄水安全鑒定報告是水庫蓄水驗收時的必要技術文件。《水利水電建設工程蓄水安全鑒定暫行辦法》(水建管[1999]177號)規定，水庫蓄水驗收前必須進行蓄水安全鑒定，未經蓄水安全鑒定不得進行蓄水驗收。文章以某工程蓄水安全鑒定為例，簡要介紹該工程蓄水鑒定工作中發現的問題及對策研究。

1 工程概況

某水電站位于貴州省黔東南州都柳江右岸支流平正河下游河段，工程主要任務為發電，裝機8200 kW，多年平均年發電量2952萬kW·h，水庫總庫容926萬m3。工程規模屬小（1）型，工程等別為Ⅳ等，主要建筑物級別為4級，次要建筑物為5級。主要建筑物防洪標準為50年一遇洪水設計，500年一遇洪水校核。

工程樞紐由攔河壩、溢洪道、沖沙兼放空底孔、引水發電系統、壩后廠房等建筑物組成。攔河壩為C10混凝土砌石重力壩，壩頂高程252.80m，最大壩高44.80m，壩體上游設C15混凝土防滲墻。溢洪道布置于河床壩段，堰型為寬頂堰，堰頂高程244 m，設8扇9m×6m的液壓自動翻板閘門控制，出口采用挑流消能。沖沙兼放空底孔為壩身式，緊靠溢流壩段右岸布置，進口底板高程225m，孔身為2.50m×3.50m矩形斷面，進、出口設閘控制。發電進水口布置于右岸非溢流壩段，接鋼筋混凝土壓力管道引入廠房。

工程區位于苗嶺山脈東側、貴州高原向湘桂丘陵過度的斜坡地帶上，淺變質巖廣布。壩址位于平正河出口上游3.20 km處，地貌為由板巖組成的中等切割圓頂狀低山；兩岸為“V”型侵蝕構造河谷，正常蓄水位高程谷口寬140～180m，寬高比4～5。壩址區地層為上元古界下江群番召組（Pt3f）中厚層、厚層至巨厚層粉砂質板巖，巖層產狀14°∠8°，為單斜構造，傾下游偏右岸。左岸為順向坡，右岸為逆向坡。

工程于2007年11月開工，2011年6月主體工程完成。在隨后開展的蓄水安全鑒定工作中相繼揭露影響蓄水安全的一些問題，鑒定專家組與參建單位共同研究，對工程存在的問題全面清查，對處理方案進行咨詢，最終于2013年5月完成水庫蓄水安全鑒定工作。

2 工程存在問題及分析

2.1 鑒定中發現的問題

2.1.1 未按施工圖施工

設計自檢反映，工程未嚴格按施工圖施工，主要表現為：

施工圖大壩剖面，上游壩面228 m高程以上坡比鉛直、228m高程以下為1：0.20的斜坡；施工時由建設單位將上游坡比改為鉛直。施工圖設計對壩基作全面固結灌漿；施工時由建設單位擅自取消。

針對上述情況，鑒定專家組要求設計單位按已實施現狀對壩體應力及抗滑穩定進行復核，視復核結果再研究。

2.1.2 金屬結構制造、安裝質量缺陷

鑒定專家組檢查發現，底孔進口事故檢修閘門及快速事故閘門外形尺寸、水封安裝、焊接等存在嚴重問題，特別是閘門結構多處出現間斷焊縫，焊縫高度和外觀質量不符合規范要求，閘門制造、安裝質量失控；快速閘門啟閉機及事故檢修閘門啟閉機起升機構部件加工質量差，控制、保護設備不全，啟門時噪聲大，鋼繩排列不整齊。

鑒于現場發現的問題具有普遍性，專家組要求制造安裝單位對所有設備的制造安裝質量全面進行復查，對存在問題進行返工和消缺，再委托有資質的第三方進行復檢。

2.1.3 施工質量缺陷

在未通過蓄水鑒定及下閘蓄水驗收的情況下，建設單位擅自于2012年4月對導流底孔進行封堵，4月23日因發生洪水，水庫被動蓄水。經檢查，下游壩面多處存在滲漏；挑流鼻坎下部混凝土防滲護面垮塌十余米長，壩體內部砌體外露，暴露砌體空隙偏多、膠凝材料不飽滿；庫水位蓄至249m高程，壩后水位約218m，壩體灌漿廊道內充滿水，且水位與壩后水位基本齊平，揭示壩體下游防滲層質量差、壩體與下游連通性較好。

鑒定專家組提出底孔、表孔閘門須全開，水庫停止蓄水以免出現安全問題，并要求業主單位委托第三方對壩體質量進行檢測，對工程施工過程全面梳理，不回避問題，真實、客觀反映施工質量。

2.1.4 其它問題

壩基防滲未實施完成，河床壩段余9個灌漿孔未實施，壩基排水孔未實施。

2.2 第三方檢測及設計復核

2.2.1 壩體檢測

檢測單位在壩頂布置鉆孔3個，壓水12段，室內試驗12組。鉆進中有多段出現掉鉆，最長段約10 cm；芯樣呈柱狀，部分碎塊狀，局部蜂窩麻面多，膠結松散；全孔段作壓水試驗均不能起壓。室內試驗揭示壩體平均密度2.27 g/cm3，達不到設計要求的2.30 g/cm3，質量不均勻，砌體空隙偏多。

2.2.2 設計復核

設計單位對大壩結構進行復核，主要存在以下問題：壩體密實度差，砌體空隙偏多，容重總體偏低，大壩整體性受到削弱；溢流壩段深層抗滑穩定不滿足規范要求。

2.3 原因分析

經分析，該工程系當地政府招商引資項目，項目業主為外來投資商，此前無水電行業從業經驗，對水電工程建設程序及施工規范欠缺了解，工程建設中未建立健全質量管理體系，存在管理不到位、不照圖施工、不遵守建設程序等問題，未能對工程質量進行有效控制。施工單位對施工質量控制不嚴，未嚴格落實“三檢制”。監理單位未嚴格遵照合同及《水利工程建設項目施工監理規范》（SL288—2003）開展監理工作，監理控制的質量管理體制不滿足要求。

基于上述原因，致使工程存在諸多問題，不具備正常擋水條件。

3 工程缺陷處理

3.1 壩體補強灌漿

對壩體進行補強灌漿；其中取水口壩段體形較大，壩體穩定，不需處理。

補強灌漿分5個區，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為溢流壩段，Ⅳ、Ⅴ為非溢流壩段。補強灌漿采用梅花形布置，壩頂段為豎直孔，孔徑≥75mm，深入基巖0.50m；反弧段為斜孔，鉆孔深入基巖6m，孔徑≥130mm。壩頂灌漿孔孔距3m、排距2m；反弧段灌漿孔、排距2m×2m。

3.2 錨筋樁

針對深層抗滑穩定不滿足要求，采取設置抗剪鋼筋束，增加大壩抗滑穩定的裕度。

錨筋樁主要采用溢流壩反弧段補強灌漿孔深入基巖進行埋設，如未滿足大壩抗滑穩定所需抵抗力，則按計算要求增加豎向錨筋的埋設，直到滿足穩定安全為止。錨筋束深入計算滑移面≥3m，深入建基面≥5m。錨筋樁鉆孔孔徑200mm，采用C30細砂水泥漿注漿，選用φ25以上鋼筋。

3.3 未完工程處理

先修復下游壩面防滲面板，抽干廊道積水，對已打排水孔埋管進行反壓灌漿，待反壓灌漿結束后再進行河床壩段帷幕灌漿。帷幕灌漿完成后實施壩基排水孔。

3.4 廊道內漏水點處理

先用電鉆在滲水點周邊鉆孔預埋膨脹螺絲，加工一小鋼板與膨脹螺絲連接，扭緊螺帽，混凝土表面與鋼板之間的縫隙采用橡膠片止水，然后實施反壓灌漿。

2012年11月至2013年4月，施工單位對大壩缺陷進行處理。處理完成后，布置檢查孔15個、壓（注水）試驗67段、鉆孔聲波測試8個孔，檢測表明質量缺陷處理達到設計要求，經施工方自評、業主認定合格。處理后基本滿足安全運行要求。

金屬結構存在的質量缺陷由制造安裝單位進行消缺，經第三方單位檢測合格。

本工程蓄水鑒定中發現的問題經處理完畢后，于2013年5月完成蓄水安全鑒定工作。水庫已下閘蓄水，目前運行正常。

4 結語

蓄水安全鑒定是基于工程現狀及設計、監理、施工、建設管理等單位提供基礎資料的基礎上對工程進行蓄水前的技術鑒定，必要時需補充試驗、檢測手段，出具的蓄水安全鑒定報告是建立在各方提供資料的真實性、準確性、可靠性之上，由此要求工程資料相對齊全，自檢報告詳實、真實。在各參建單位的高度認識和支持下，在有足夠工作時間的基礎上須做好工作，為蓄水安全提供保障，為蓄水驗收提供依據。

做好蓄水安全鑒定工作，要充分發揮專家的作用，組織一支素質高、專業齊全的專家隊伍是搞好水庫蓄水安全鑒定工作的關鍵。

水利水電工程是一項系統工程，建設過程中要建立健全工程質量管理體系，落實工程質量責任制，加強資料收集整理，為蓄水鑒定及驗收提供依據。