郑 雷(金华市安地渠道管理所，浙江 金华 321051)

灌区渡槽安全综合评价的实施

郑 雷
(金华市安地渠道管理所，浙江 金华 321051)

渡槽安全综合评价是确保渡槽安全运行的重要措施，是实施渡槽除险加固的重要前期工作.以金华市安地水库灌区渡槽安全综合评价工作为例，提出渡槽安全综合评价调查、勘察、检测及工程复核计算等主要的工作流程及要求，并对安地水库灌区渡槽安全从工程质量、过流能力、结构安全等方面进行了综合评价，提出拆除重建、加固整修等建议.

渡槽；安全综合评价；安全检测；安全复核

安全综合评价是对已建渡槽的安全性进行调查研究和分析评价.渡槽在经过若干年运行后，一方面可能受当时经济、技术条件限制,边勘察，边设计，边施工，造成勘察、设计、施工等均不尽合理；另一方面可能在工程投入运行以后，实际运行条件与设计条件不符，如渡槽兼作通行道路，造成荷载过大，过流流量超过设计流量等，从而造成设计指标选择与实际运行不符；再者,工程投入运行后由于地形、地质的变化，如由于受河流大规模开采砂石，造成河流河床越来越低，从而使渡槽地质条件越来越差，同时渡槽一般采用块石、混凝土等建筑材料建造，受到风、雨、雪、冻融等外部环境作用下呈现老化、破损等病害或即将达到或已达到设计使用年限，使得渡槽安全隐患日趋凸出，严重影响渡槽运行安全，造成其设计使用功能发挥受到影响.为此，应定期对渡槽进行安全综合评价，便于管理单位根据评价结果采取进一步措施.

当前，水利部已先后出台了水库大坝安全鉴定办法、水闸安全鉴定管理办法等，但对于灌区的重要建筑物——渡槽却没有相应鉴定办法.为了确保灌区渡槽安全高效运行，安地水库灌区于2015年对所辖渡槽进行安全综合评价，主要内容包括：资料收集、现状检查、地质勘察、安全检测、复核计算以及安全状态与综合评价等6个方面[1].下面以安地水库灌区渡槽安全综合评价为例进行阐述.

1 基本情况

金华市安地水库灌区建于20世纪60年代，设计灌溉面积85.67 km2，灌溉面积涉及金华市婺城、金东区.灌区现有干渠4条总长38.83 km，支渠64条212.5 km，主要配套建筑物有隧洞、渡槽、倒虹吸、水闸、灌溉涵管、农桥等318处，基本形成了引、蓄、提相结合的灌排网络，其中渡槽现有8座，总长828 m，设计流量8.55～5.90 m3/s，建于1970年.渡槽在运行过程中由于受风、雨、雪、冻融、水流等外部环境的长期作用，呈现出老化、破损等病害或达到设计使用年限，造成安全性能下降，影响其设计使用功能的正常发挥，最明显的是块石松动、勾缝脱落、砌石体或混凝土构件产生裂缝、混凝土外表剥落碳化、钢筋锈蚀裸露等；地基不均匀沉降和车辆震动，引起构件开裂、变形和位移，以上都将严重影响其安全运行，效益的正常发挥.

2 资料收集

工程技术资料一般由管理单位负责提供.技术资料是渡槽安全评价的基础资料，其资料应做到真实、完整、有效，以满足安全综合评价的需要.

技术资料收集包括勘察、设计、施工、验收、运行管理等5个方面资料.勘察资料包括渡槽建造前的、自然地理概况、工程地质特征、水文地质特征、工程地质问题及工程措施意见、地质综合评价等；设计资料包括渡槽设计报告书、批复文件、施工图纸及施工图审查意见、设计变更等；施工资料包括基础隐蔽验收、原材料及中间产品检测资料、评定资料、质量事故处理、竣工图纸等施工全过程资料；验收资料包括分部工程、单位工程、竣工验收等各个阶段验收资料；运行管理资料包括管理规章制度、管理运用记录资料、监测资料、工程维修养护和除险加固等资料.

安地水库灌区由于部分资料缺失，为了力求完整，管理单位人员通过对建设时期的参建人员进行走访，查看工作日记，补充完善.

3 现状检查

工程现状检查由管理单位与评价单位共同实施，目的是通过对渡槽现状进行全面检查，初步分析渡槽安全状态，为下一步开展安全检测和工程复核提出内容和建议[2].

现状检查包括渡槽现状周边地形环境、外观状况等进行细致检查，特别是需对渡槽的土石方工程、混凝土结构等完好程度、渡槽进出水口衔接段、基础沉降等进行详细描述.

4 地质勘察

渡槽建成前后的地质状况并不完全相同，且建设期技术水平等限制，因此有必要进行相应的地质勘察，进一步查明渡槽沿线及槽址岩土体水文地质及工程地质条件.安全鉴定的地质勘察由于受已有建筑物的限制，场地地基不能直接观察，钻孔布置应照顾现有建筑物.

安地水库灌区渡槽综合考虑渡槽长度、槽墩冲刷、基础变形等因素，钻孔每座渡槽布孔2～4孔，1条勘探剖面，充分考虑了现有建筑物的安全，测定了场地地质条件，提出了有关建议参数，为渡槽稳定及地基的整体稳定复核提供了可靠依据.

5 现场安全检测

现场安全检测委托具有资质的浙江省水利水电工程质量检验站开展.检测目的包括：(1)了解渡槽的有效性及损毁情况；(2)通过安全检测获得渡槽各结构部位及构件指标的变化情况，评定工程质量现状，为渡槽安全综合评价提供必要的参数和参数.

检测内容根据工程情况、管理运用中存在的问题和具体条件等因素并结合现场检查综合确定.安地水库灌区渡槽现场安全检测包括外观质量检测、钢筋混凝土结构检测[3].最后根据现场安全检测，编写安全检测报告.

5.1 外观质量检测

外观质量检测采用直观及仪器量测、外观质量描述、拍照及局部打开方法进行工程质量外观检测.检测项目包括基础、槽墩(拱圈)及槽身外观检查，检查内容包括基础有无挤压、错动、松动和鼓出，结构与基础结合处有无错动、开裂、脱离和渗漏水，有无沉降、冲刷等情况；槽墩(拱圈)是否完整、有无变形、错动、渗漏水、沉降等；槽身有无裂缝、渗漏水、混凝土表面风化、冲蚀、脱落、露筋以及钢筋锈蚀、止水是否完好等.

5.2 钢筋混凝土结构检测

钢筋混凝土结构检测采用回弹仪、钻孔取芯、酚酞试剂、电磁感应法等方法进行检测.检测项目包括混凝土强度、混凝土碳化深度、钢筋保护层厚度检测[4].

5.3 安全检测报告编写

通过现场检测后，检测单位提供现场安全检测报告，内容包括基本情况，检测目的、内容、依据和方法，检测成果及分析，安全状态评价以及对存在问题提出相应处理措施和建议、工程复核计算指标等.

安地水库灌区根据安全检测目的，对灌区渡槽进行安全检测.通过检测发现8座渡槽均存在基础松动、鼓出、冲刷，槽墩存在渗水、变形，槽身存在裂缝、渗水等现象；混凝土表面风化较严重、轻微碳化、强度不满足现规范要求，局部钢筋裸露锈蚀、保护层厚度不满足规范要求等问题，需进一步对进行工程复核，以评价渡槽安全性.

安地水库渡槽安全检测结果(见表1).

表1 安地水库灌区渡槽安全检测结果表

6 复核计算

工程复核计算是渡槽安全综合评价的重要环节，应以灌区最新的规划数据、渡槽现状功能、现状检查和运行观测资料、地质勘察和安全检测成果为依据，按照现行《灌溉与排水渠系建筑物设计规范》(SL482—2011)、《水工混凝土结构设计规范》(SL191—2008)、《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077—1997)、《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288—99)、《水工建筑物抗震设计规范》(SL203—97)、《水利水电工程结构可靠性设计统一标准》(GB50199—2013)、《建筑地基基础设计规范》(GB5007—2011)等规范进行.复核计算内容包括过流能力、结构安全及稳定性等三个方面[5].最后，根据复核计算内容编写复核报告.

6.1 过流能力复核

过流能力复核主要是根据现状的尺寸、坡降、糙率系数进行计算实际过水流量，判别渡槽实际过水流量是否满足设计要求，计算工况包括设计、加大流量两种.过流能力复核主要考虑设计流量的取用，因为最新的设计流量与原有设计流量根据时间变化会有所区别，该数值选用应高度重视.

6.2 结构安全复核

结构复核直接涉及渡槽的安全性，能否正常运行，其复核内容包括槽身、拱圈、槽墩、基础等进行安全复核，其计算参数的取值应慎之又慎，要按照规范、现场检测和地质勘察结果仔细分析，选择断面要求具有代表性，计算工况包括设计水深+自重+人群荷载、空槽+温降+混凝土收缩+横向风压力、满槽+温升+横向风压力等[6].

6.3 渡槽稳定性复核

渡槽稳定性复核内容包括槽身抗滑稳定、槽墩抗滑稳定及抗倾覆稳定复核，其计算参数、断面、工况选择要求与结构安全复核类同.

6.4 复核报告编写

复核报告包括工程现状、基本资料及分析计算成果.工程现状主要表述现场检查、安全检测存在的问题；基本资料主要是明确计算参数和计算工况的采用依据，列明计算方法、公式，典型断面的选取等；分析计算成果主要是根据以上原则进行具体计算，并附上计算简图，如渡槽平面布置图、剖面图、结构图、配筋图等，计算成果列表进行表述，与设计时计算结果进行对比分析，评判本次复核计算结果的可靠性，根据复核结果提出处理措施或建议.

7 综合评价

渡槽安全综合评价应根据渡槽现状检查、地质勘察、安全检测、复核计算所反映的渡槽安全存在问题进行综合分析评价，按照工程存在的主要问题和安全隐患提出处理措施.考虑到渡槽安全评价未有相关规范要求，安地水库灌区渡槽安全评价从工程质量、过流能力、结构安全等方面进行综合评价[7].通过以上分析，安地水库灌区8座渡槽中，1座建议拆除重建，7座建议加固整修.

安地水库灌区渡槽安全综合评价结果(见表2).

表2 安地水库灌区渡槽安全综合评价表

8 结 语

灌区渡槽基本建成于20世纪六七十年代，运行年限基本或将达到使用年限，一般未设置监测设施，日常运行管理水平低，亟需开展渡槽安全综合评价，以确保渡槽安全运行.考虑到灌区渡槽安全综合评价与设计有很大不同，基本资料缺乏，涉及面广，影响因素复杂，为使安全综合评价结果更具有针对性、合理性、综合评价结论更符合工程实际，需加快出台渡槽安全综合评价管理办法、评价导则和技术管理规程，同时需加强安全观测设施建设、更新和运行观测，在综合评价阶段地质勘察、安全检测应推广与采用新技术、新方法，确保参数可靠性.

[1] 水利部太湖流域管理局.SL214—2015水闸安全评价导则[S].北京:中国水利水电出版社，2015.

[2] 吕剑栋.水闸安全鉴定的组织与管理[J].浙江水利科技，2005(3):55-57.

[3] 金出阳，柯敏勇，洪晓林，等.水闸病害检测与评估方法[J].水利水运科技，2000(1):73-77.

[4] 柯敏勇，王先山，胡 震.中小型水工混凝土建筑物安全检测与评估[J].南昌水专学报，2002(1):30-33.

[5] 陕西省水利电力勘测设计研究院.SL482—2011灌溉与排水渠系建筑物设计规范[S].北京:中国水利水电出版社，2011.

[6] 宋志鹏，张爱军，杨文超，等.宁夏红柳沟渡槽结构安全性评价[J].中国农村水利水电，2015(10):151-156.

[7] 黄春华，袁明道，刘 敏，等.渡槽安全鉴定若干问题的思考[J].广东水利水电科技，2014(5):11-13.

[8] 金初阳，李寿星，柯敏勇，等，朱家站水闸安全检测与评估分析[J].水利水运工程学报，2003(4):31-36.

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

郑 雷(1978-)，男，浙江金华人，工程师，从事农田水利工程建设、管理.

TV679

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