原坝体质量检测与评价方法分析

5.1.2.1　原坝体建设情况

宝泉水库1973年7月经河南省水利厅批准正式开工兴建，1974年4月开始基础混凝土回填和坝体砌筑，1975年8月因资金和原材料困难暂停施工，此时坝体砌至171.00m高程，坝高10m。1976年10月工程恢复施工，上级要求按“75·8”雨型对大坝最终规模进行复核，在不降低兴利水位244.00m的前提下，远期坝高为124.3m，坝顶高程285.30m，大坝施工按最终规模的设计一次完成。1982年因国家基本建设计划调整，基建项目压缩，工程又停止施工，此时坝高50～51m，溢流坝砌至211.00m高程，挡水坝至212.00m高程，并建成了导流底孔和一级灌溉洞，形成了蓄水灌溉的能力。为增加水库蓄水量，坝上游又砌筑了7～10m高小断面，兴利库容达910万m3，发展灌溉面积6.3万亩。80年代后期，辉县市迅速发展的工农业生产对水的需求更为迫切，为缓解缺水困难，经省、地、市批准，宝泉水库复建工程于1989年10月开工。复建工程仍按兴利水位244.00m考虑，挡水坝段坝顶高程252.10m，即在前期大断面上游侧加高40.1m；溢流坝堰顶高程244.00m，即在前期大断面下游侧加高33m，并新建221.00m高程二级灌溉洞。工程于1994年4月竣工，同年6月验收。

大坝坝型为整体式浆砌石重力坝，坝体材料为花岗片麻岩和石英砂岩，212.00m高程以上采用75号水泥砂浆砌筑，以下采用100号水泥砂浆砌筑。坝体与基岩接触面上设1.0～1.5m厚混凝土垫层。

大坝上游防渗在174.00m高程以下为200号混凝土防渗墙，以上改为150号浆砌粗料石加水泥灌浆作为防渗体，厚度按水头的1/20控制，灌浆孔孔距2.0m，坝体每升高25m作一次灌浆，防渗体后设1m厚200号混凝土隔墙。坝基防渗帷幕设在坝踵附近，设计帷幕灌浆防渗标准为单位吸水率ω＜0.01L/（min·m2），帷幕灌浆深度为坝前水深的0.2～0.3倍，河床段设双排帷幕，排距1.1m，孔距2m，深12.5～25m；岸坡坝段设单排帷幕，孔距2m，深10～15m。坝基排水孔设在排水廊道内，距坝踵12.5m，孔距3m，孔径110mm，孔深为帷幕深度的1/2。坝体排水采用无砂混凝土排水管，设在坝轴线上游0.15m处，排水管管径0.3m，孔距2.5m。

5.1.2.2　原坝体质量检测与评价

1.前期完成工程的质量评价

212.00m高程以下大坝砌体所用块石料少部分为花岗片麻岩，大部分为石英砂岩。从较可靠的63个试坑检测结果看，100号水泥砂浆砌块石容重平均为2.311t/m3；150号水泥砂浆砌块石容重平均为2.38t/m3。

工地试验室对垫层、防渗墙、廊道等混凝土质量经常进行检验，所做的72组混凝土块全部达到了设计标号。

2.复建工程质量评价

（1）石料。212.00m高程以上根据原施工资料，绝大部分为石英砂岩，少量为花岗片麻岩。石英砂岩系在汝阳群岩组绝壁上实施大爆破开采所得，岩性坚硬，饱和抗压强度一般在120MPa以上，容重不小于2.6t/m3，成层性好，形状规则，解小加工后是良好的砌石材料；花岗片麻岩均为弱风化—新鲜岩石，饱和抗压强度一般约为80～100MPa，容重不小于2.7t/m3。

（2）砂浆标号。复建工程共取样644组，其中150号砂浆取样102组，平均强度为15.8MPa，强度保证率80%～85%；100号砂浆取样177组，平均强度为11.4MPa，强度保证率85%～92%；75号砂浆处取样363组，平均强度为8.0MPa，强度保证率80%～86%。各坝段所用砂浆标号均达到设计要求。

（3）砌体容重。复建工程在三个坝段不同高程、不同桩号共挖检查坑18个，平均容重2.332 t/m3，大于设计容重2.3 t/m3，达到设计要求。

（4）混凝土工程。混凝土工程包括垫层、隔墙、廊道、溢流坝面、导水墙面等，共取样487组，各分部工程的平均强度均超过了设计标号，强度保证率最低为81%，满足规范要求。(www.xing528.com)

3.对原建工程的总体评价

1994年6月由新乡市水利局主持，河南省水利厅参加，对复建工程进行了竣工验收，并有相应的竣工验收文件，宝泉水库复建工程已经受了两次蓄水、两次放水和水库溢流运用，运行情况良好，总评价是“宝泉水库复建工程质量评价等级优良”。1996年8月泄量达1300m3/s，历时10h，水库运行正常。

对于前期工程，由于检测资料散失不全，未作专门评价，但总体认为坝体施工质量良好，基础处理彻底，经过7年满库运行，常年水深40～50m，且年年溢洪，1982年和1988年最大泄量分别为700m3/s和630m3/s，并在右挡水坝段溢流0.5m水深，未发现坝体、坝肩漏水和石块脱落现象，下游坝面无渗漏，大坝运行正常。

综上所述，原建工程（包括前期和复建工程）质量较好，满足设计要求。

4.钻孔检查

为进一步查明砌体质量，1995年黄河水利委员会勘测规划设计院在坝体左岸212m平台上布置了ZK602、ZK603两个勘探孔，孔径110mm，总进尺87.32m，两孔相距30m。

钻孔揭示，坝基岩体属坚硬完整的微风化—新鲜岩体，波速3500～5700m/s；混凝土垫层厚度约1.0m，胶结良好、岩芯完整；212m以下坝体石料花岗片麻岩占43%，石英砂岩占57%，块石厚度一般为0.2～0.3m，风化程度基本属于微风化；砂浆基本饱满。砌体物探波速一般为2800～3000m/s，RQD指标大于60%，见表5.1-1。

表5.1-1　坝体质量指标表

两孔共取样6组、23个样进行室内中型剪试验。试验结果表明坝体砂浆本身或砂浆与砌石的中型剪抗剪断参数中，c值较高，摩擦系数f中等稍偏低，说明砌石与砂浆胶结较好，见表5.1-2。

表5.1-2　坝体中型剪试验成果表

通过钻孔检查与试验，说明原坝体砌筑质量良好，加高大坝基础较为可靠，具备继续加高条件。