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【摘 要】 任何一个建成的大坝都存在着潜在的风险，大坝安全管理的目的就是控制风险，大坝安全监测则是大坝安全管理的耳目。大坝安全是水电站安全运行的首要条件，大坝安全监测已成为水电站建设和管理中不可或缺的必测项目。本文主要介绍了我国大坝的安全现状，大坝的安全诊断与大坝的加固技术。
【关键词】 大坝;安全诊断;加固技术
引言：
1949年以来，我国建成各类水库8·5万余座，在防洪、发电、航运、养殖、供水、灌溉及生态等方面发挥了巨大的社会效益，并取得了显著的经济效益。由于种种原因，一大批工程设计标准低、施工质量差、管理不善，致使病险水库大量存在。
一、我国大坝的安全现状
在我国以防洪、供水为主要任务的水库一般由水利部门管理以发电为主要任务的水库一般中型水库2955座、由电力部门管理。截止到2002年底统计我国已建大型水库487座、小型水库近812万座。其中电力部门负责管理的水电站大坝有140余座其中大多数为高坝大库。自1987年电力系统开始实施水电站大坝定期安全检查制度对大坝的安全状况定期进行检查和评价大坝安全等级共有100余座大坝完成了定期检查和安全等级评价。在数量众多的病险水库中存在的问题主要是：
1、防洪标准偏低部分水库由于原设计洪水偏小或泄洪建筑物泄洪能力不足防洪标准不满足现行规范要求。
2、重力坝坝体或深层抗滑稳定不满足要求。
3、土石坝坝坡抗滑稳定不满足要求。
4、大坝结构强度不满足要求坝基、坝体在设计荷载组合下出现压应力。有的坝体裂缝破坏大坝的整体性和耐久性有的裂缝贯穿上、超过允许值的拉、下游渗漏严重有的裂缝规模大且所在部位重要已影响到大坝的强度与稳定。
5、部分坝基扬压力偏高坝基或坝坝基渗漏严重体渗漏量偏大有的坝体混凝土大量析出钙质。
6、坝体、气蚀损坏严重9岸坡岩体不稳定危及大坝安全10重要挡水8泄洪建筑物不完善混凝土磨损、闸门及启闭设施年久老化存在安全隐患。其中防洪标准不满足规范要求的水库672座结构稳定不满足规范要求的水库类坝805座渗流稳定不满足规范要求的水库890座抗震不满足规范要求的水库212座。
7、抗震安全不满足规范要求。
二、大坝的安全诊断
对于已建大坝安全性评价必须依赖于安全监测资料的分析与病害状况的检测先进的监测与检测技术对已建大坝工程安全评价具有重要意义，只有依据可信的监测与检测成果才能恰当地进行工程安全性评价。因此安全监测与检测技术与大坝安全鉴定或定期检查是一个相互依存的大坝安全诊断体系。中型水库大坝布置了安全监测设安全监测与检测技术现状和国内外发展趋势，目前大多数大、渗流与应力监测。
1、大坝的安全诊断。
为加强大坝安全管理，1995年水利部出台《水库大坝安全鉴定办法》规定每隔6～10年水库大坝应进行一次安全鉴定。2003年水利部对《水库大坝安全鉴定办法》进行了修大坝安订进一步明确了水库大坝安全鉴定程序和组织形式明确了大坝安全鉴定包括大坝安全评价、全鉴定技术审查和大坝安全鉴定意见审定三个基本程序。规定大坝安全评价工作由具有一定水利水电勘测设计资质的单位或水利部公布的有关科研单位和大专院校承担。2001年3月水利部批准发布作为《水库大坝安全评价导则》《水库大坝安全鉴定办法》的配套技术工程质量、标准规定水库大坝安全评价应从防洪标准、结构安全、运行管理、抗震安全、渗流安全、金属结构安全等方面进行复核与评价在此基础上进行大坝安全的综合评价。
2、自动化与智能化是大坝安全监测的发展趋势。
自动化监测仪器的最大问题是长期稳定性不理想从而导致维修率较高而电磁感应式的仪器能满足大坝安全监测的要求。差动电感式仪器设备如遥测静水位仪、遥测垂线坐标仪、遥测钢管仪等为非接触式或近似非接触式其综合抗恶遥测竖直传高仪、劣环境能力方面明显优于其它仪器且长期稳定性好基本上是免维护的监测仪器设备。其中以遥测静水位仪为主的大坝垂直位移自动监测系统达到国际领先水平遥测竖直传高仪为国内首创。高精度大地测量自动化方面德国研究应用电子经纬仪进行观测数据通讯通过接口自动传输到数据终端实现了记录自动化。
3、大坝安全的定期检查。
1988年8月原能源部出台《水电站大坝安全检查施行细则》规定对方法及安全度审议施工方法大坝安全应进行定期检查。要求按照现行规范复查原设计数据、质量和施工中出现的一些特殊情况及所带来的影响对观测资料分析成果进行全面了解和审查评定大坝的结施工构性态和安全状况提出大坝安全鉴定报告和改进建议。主要内容包括设计、运行的复查评价现场检查及大坝安全评价。检查频次一般每5年一次最长不得超过10年。从1988年开始各电力主管局公司组织对电力部门所属100余座大坝进行了安全定期检查。
三、大坝的加固技术
大坝加固技术难度大、大坝加固是一项技术复杂、涉及专业门类多的综合性技术。根据我国近年来的情况，针对性强、坝加固实践混凝土坝加固难点主要在于各种不同条件下的混凝土结构与补强加固和混凝土老化加固土石坝加固难点主要在于各种各样的坝体与坝基防渗加固：
1、混凝土坝加固技术
（1）坝体加高培厚及新老混凝土结合技术。
当大坝坝体存在稳定问题或需对大坝加高时往往需培厚坝体存在新浇混凝土和老混凝土结合问题需要解決坝体的整体受力和坝体各部位的应力偏大问题。应主要解决以下三个方面的问题：
1）新老混凝土联合受力问题
2）妥善解决加高后的坝体和坝基应力
3）尽可能减少新浇混凝土因温度收缩对坝体产生的不利影响避免或尽可能减少混凝土裂缝尤其是危害性的裂缝。
（2）混凝土植筋技术、钻孔植筋、混凝土植筋一般采取表面开槽植筋、凿除保护层加筋等锚粘钢板、方法具体结合工程实际情况采用。加固方案研究了用预应力锚索加固和粘钢板加固两种方案。经技术经济比较采用粘钢板加固采取的主要措施为：在对裂缝进行灌注处理后在闸墩侧面粘贴钢板再在闸墩顶部盖浇一层钢纤维混凝土。 （3）混凝土裂缝综合处理技术。
三峡工程泄洪坝段施工期迎水面出现一些宽度为012～013mm的浅层裂缝。为确保三峡大坝安全运行经深入研究对裂缝应用综合技术进行了处理其技术要点为：
1）对裂缝进行化学灌浆处理灌浆材料为低粘度环氧类化学灌浆材料。
2）深裂缝口凿宽8cm、5cm的槽嵌填SR塑性止水材料。
3）对裂缝两侧一定范围表面粘贴塑性止水材料和SR2盖片进行封闭。
4）SR2盖片外面采用钢筋混凝土板进行保护。
（4）混凝土一般老化及病害处理。水工混凝土建筑物老化病害尚无统一分类方法从现象上看主要碳化有裂缝、冻融破坏、渗漏、水质侵蚀等不同地区和环境下老化病害程度不一。冲磨与空蚀、应根据裂缝分布位置分析产生的原因和对结构的危害程度判断是否需进行处理及处理时机。
2、土石坝加固技术
（1）坝体与坝基防渗加固技术。
坝体和坝基渗漏是土石坝常见病害，土石坝运行一段时间后坝体流和坝基一般会存在不同程度的渗漏问题长期渗流对土石坝的危害性主要有两方面：
1）产生管涌、大面积散浸及接触冲刷等形式的渗透破坏。
2）产生的渗透压力降低了坝坡与地基稳定性。
土石坝土、坝基及坝体与坝基接触面应采取可靠的防渗处理措施。我国20世纪70年代以前修建的土石坝对此问题未引起足够的重视，目前一些地方修建土石坝时对此问题仍未引起足够的重视这是我国土石坝存在大量病险的主要原因之一。冲抓套井回填、均质土坝和心墙土石坝坝体渗漏严重时可采取混凝土防渗墙、人工开挖倒挂井回填等增加心墙方法处理渗漏不太严重的坝或经费紧张时亦可采取劈裂灌浆或充填灌浆方式处理。近年来经验表明对于坝高超过30m的土石坝采取冲击钻或抓斗成槽工艺修建混凝土防渗墙方式处理均质土坝和心墙土坝坝体渗漏问题效果明显耐久性好。斜心墙土石坝渗漏问题可采取增加斜心墙和复合土工膜进行坝体防渗处理有时也可采取改为心墙坝的方案。混凝土面板堆石坝坝体渗漏严重时多为周边縫止水结构破坏所致须修复止水结构。
四、结束语
在水利工程的长期使用过程中，要随时对大坝进行安全监测，并及对进行除险加固，做到防患于未然，确保水库大坝的安全运行，保护人民的生命财产与安全。
参考文献：
[1]李雷;我国水库大坝安全监测和管理[J].大坝观测与土工测试;2000年06期.
[2]姚月伟;加强水库安全管理的思考[J].浙江水利科技;2000年05期.
[3]钮新强;大坝安全诊断与加固技术[A]. 2007重大水利水电科技前沿院士论坛暨首届中国水利博士论坛论文集[C]. 2007年.
[4]胡志专;大坝安全管理现代化方法研究[D].合肥工业大学;2005年.
【关键词】 大坝;安全诊断;加固技术
引言：
1949年以来，我国建成各类水库8·5万余座，在防洪、发电、航运、养殖、供水、灌溉及生态等方面发挥了巨大的社会效益，并取得了显著的经济效益。由于种种原因，一大批工程设计标准低、施工质量差、管理不善，致使病险水库大量存在。
一、我国大坝的安全现状
在我国以防洪、供水为主要任务的水库一般由水利部门管理以发电为主要任务的水库一般中型水库2955座、由电力部门管理。截止到2002年底统计我国已建大型水库487座、小型水库近812万座。其中电力部门负责管理的水电站大坝有140余座其中大多数为高坝大库。自1987年电力系统开始实施水电站大坝定期安全检查制度对大坝的安全状况定期进行检查和评价大坝安全等级共有100余座大坝完成了定期检查和安全等级评价。在数量众多的病险水库中存在的问题主要是：
1、防洪标准偏低部分水库由于原设计洪水偏小或泄洪建筑物泄洪能力不足防洪标准不满足现行规范要求。
2、重力坝坝体或深层抗滑稳定不满足要求。
3、土石坝坝坡抗滑稳定不满足要求。
4、大坝结构强度不满足要求坝基、坝体在设计荷载组合下出现压应力。有的坝体裂缝破坏大坝的整体性和耐久性有的裂缝贯穿上、超过允许值的拉、下游渗漏严重有的裂缝规模大且所在部位重要已影响到大坝的强度与稳定。
5、部分坝基扬压力偏高坝基或坝坝基渗漏严重体渗漏量偏大有的坝体混凝土大量析出钙质。
6、坝体、气蚀损坏严重9岸坡岩体不稳定危及大坝安全10重要挡水8泄洪建筑物不完善混凝土磨损、闸门及启闭设施年久老化存在安全隐患。其中防洪标准不满足规范要求的水库672座结构稳定不满足规范要求的水库类坝805座渗流稳定不满足规范要求的水库890座抗震不满足规范要求的水库212座。
7、抗震安全不满足规范要求。
二、大坝的安全诊断
对于已建大坝安全性评价必须依赖于安全监测资料的分析与病害状况的检测先进的监测与检测技术对已建大坝工程安全评价具有重要意义，只有依据可信的监测与检测成果才能恰当地进行工程安全性评价。因此安全监测与检测技术与大坝安全鉴定或定期检查是一个相互依存的大坝安全诊断体系。中型水库大坝布置了安全监测设安全监测与检测技术现状和国内外发展趋势，目前大多数大、渗流与应力监测。
1、大坝的安全诊断。
为加强大坝安全管理，1995年水利部出台《水库大坝安全鉴定办法》规定每隔6～10年水库大坝应进行一次安全鉴定。2003年水利部对《水库大坝安全鉴定办法》进行了修大坝安订进一步明确了水库大坝安全鉴定程序和组织形式明确了大坝安全鉴定包括大坝安全评价、全鉴定技术审查和大坝安全鉴定意见审定三个基本程序。规定大坝安全评价工作由具有一定水利水电勘测设计资质的单位或水利部公布的有关科研单位和大专院校承担。2001年3月水利部批准发布作为《水库大坝安全评价导则》《水库大坝安全鉴定办法》的配套技术工程质量、标准规定水库大坝安全评价应从防洪标准、结构安全、运行管理、抗震安全、渗流安全、金属结构安全等方面进行复核与评价在此基础上进行大坝安全的综合评价。
2、自动化与智能化是大坝安全监测的发展趋势。
自动化监测仪器的最大问题是长期稳定性不理想从而导致维修率较高而电磁感应式的仪器能满足大坝安全监测的要求。差动电感式仪器设备如遥测静水位仪、遥测垂线坐标仪、遥测钢管仪等为非接触式或近似非接触式其综合抗恶遥测竖直传高仪、劣环境能力方面明显优于其它仪器且长期稳定性好基本上是免维护的监测仪器设备。其中以遥测静水位仪为主的大坝垂直位移自动监测系统达到国际领先水平遥测竖直传高仪为国内首创。高精度大地测量自动化方面德国研究应用电子经纬仪进行观测数据通讯通过接口自动传输到数据终端实现了记录自动化。
3、大坝安全的定期检查。
1988年8月原能源部出台《水电站大坝安全检查施行细则》规定对方法及安全度审议施工方法大坝安全应进行定期检查。要求按照现行规范复查原设计数据、质量和施工中出现的一些特殊情况及所带来的影响对观测资料分析成果进行全面了解和审查评定大坝的结施工构性态和安全状况提出大坝安全鉴定报告和改进建议。主要内容包括设计、运行的复查评价现场检查及大坝安全评价。检查频次一般每5年一次最长不得超过10年。从1988年开始各电力主管局公司组织对电力部门所属100余座大坝进行了安全定期检查。
三、大坝的加固技术
大坝加固技术难度大、大坝加固是一项技术复杂、涉及专业门类多的综合性技术。根据我国近年来的情况，针对性强、坝加固实践混凝土坝加固难点主要在于各种不同条件下的混凝土结构与补强加固和混凝土老化加固土石坝加固难点主要在于各种各样的坝体与坝基防渗加固：
1、混凝土坝加固技术
（1）坝体加高培厚及新老混凝土结合技术。
当大坝坝体存在稳定问题或需对大坝加高时往往需培厚坝体存在新浇混凝土和老混凝土结合问题需要解決坝体的整体受力和坝体各部位的应力偏大问题。应主要解决以下三个方面的问题：
1）新老混凝土联合受力问题
2）妥善解决加高后的坝体和坝基应力
3）尽可能减少新浇混凝土因温度收缩对坝体产生的不利影响避免或尽可能减少混凝土裂缝尤其是危害性的裂缝。
（2）混凝土植筋技术、钻孔植筋、混凝土植筋一般采取表面开槽植筋、凿除保护层加筋等锚粘钢板、方法具体结合工程实际情况采用。加固方案研究了用预应力锚索加固和粘钢板加固两种方案。经技术经济比较采用粘钢板加固采取的主要措施为：在对裂缝进行灌注处理后在闸墩侧面粘贴钢板再在闸墩顶部盖浇一层钢纤维混凝土。 （3）混凝土裂缝综合处理技术。
三峡工程泄洪坝段施工期迎水面出现一些宽度为012～013mm的浅层裂缝。为确保三峡大坝安全运行经深入研究对裂缝应用综合技术进行了处理其技术要点为：
1）对裂缝进行化学灌浆处理灌浆材料为低粘度环氧类化学灌浆材料。
2）深裂缝口凿宽8cm、5cm的槽嵌填SR塑性止水材料。
3）对裂缝两侧一定范围表面粘贴塑性止水材料和SR2盖片进行封闭。
4）SR2盖片外面采用钢筋混凝土板进行保护。
（4）混凝土一般老化及病害处理。水工混凝土建筑物老化病害尚无统一分类方法从现象上看主要碳化有裂缝、冻融破坏、渗漏、水质侵蚀等不同地区和环境下老化病害程度不一。冲磨与空蚀、应根据裂缝分布位置分析产生的原因和对结构的危害程度判断是否需进行处理及处理时机。
2、土石坝加固技术
（1）坝体与坝基防渗加固技术。
坝体和坝基渗漏是土石坝常见病害，土石坝运行一段时间后坝体流和坝基一般会存在不同程度的渗漏问题长期渗流对土石坝的危害性主要有两方面：
1）产生管涌、大面积散浸及接触冲刷等形式的渗透破坏。
2）产生的渗透压力降低了坝坡与地基稳定性。
土石坝土、坝基及坝体与坝基接触面应采取可靠的防渗处理措施。我国20世纪70年代以前修建的土石坝对此问题未引起足够的重视，目前一些地方修建土石坝时对此问题仍未引起足够的重视这是我国土石坝存在大量病险的主要原因之一。冲抓套井回填、均质土坝和心墙土石坝坝体渗漏严重时可采取混凝土防渗墙、人工开挖倒挂井回填等增加心墙方法处理渗漏不太严重的坝或经费紧张时亦可采取劈裂灌浆或充填灌浆方式处理。近年来经验表明对于坝高超过30m的土石坝采取冲击钻或抓斗成槽工艺修建混凝土防渗墙方式处理均质土坝和心墙土坝坝体渗漏问题效果明显耐久性好。斜心墙土石坝渗漏问题可采取增加斜心墙和复合土工膜进行坝体防渗处理有时也可采取改为心墙坝的方案。混凝土面板堆石坝坝体渗漏严重时多为周边縫止水结构破坏所致须修复止水结构。
四、结束语
在水利工程的长期使用过程中，要随时对大坝进行安全监测，并及对进行除险加固，做到防患于未然，确保水库大坝的安全运行，保护人民的生命财产与安全。
参考文献：
[1]李雷;我国水库大坝安全监测和管理[J].大坝观测与土工测试;2000年06期.
[2]姚月伟;加强水库安全管理的思考[J].浙江水利科技;2000年05期.
[3]钮新强;大坝安全诊断与加固技术[A]. 2007重大水利水电科技前沿院士论坛暨首届中国水利博士论坛论文集[C]. 2007年.
[4]胡志专;大坝安全管理现代化方法研究[D].合肥工业大学;2005年.