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基-盆地的有限元模型，基于变形监测资料反演了分区变形模量和综合变形模量。总体来看，现有研
究一般基于拱坝运行期位移实测资料，通过分离出实测值对应的水压分量对拱坝力学参数进行反
演。而针对施工期即出现拱坝坝体质量缺陷，经过补强加固及运行一段时间后，结合运行期拱坝质
量检测成果以及力学参数反演结果对拱坝的运行安全性态进行综合分析的文献报导较少。
为此，本文依托某施工期补强碾压混凝土拱坝工程，综合该坝运行期质量检测和安全监测资料
进行定性及定量分析，进而对坝体和基岩的物理力学参数进行优化反演分析，最后结合大坝质量检
测成果以及反演获得的大坝弹性模量综合评价该补强拱坝的运行性态。

2 补强拱坝质量检测分析

2.1 工 程 概 况 某 水 电 站 枢 纽 装 机 容 量 32 MW， 水 库 总 库 容 为 1.33×10 m ， 水 库 正 常 蓄 水 位 为
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685.00 m，校核洪水位为 685.24 m，属大（2）型水利枢纽工程。枢纽由碾压混凝土拱坝、左右岸混凝
土推力墩、表孔泄洪建筑物、坝身冲沙泄洪中孔，以及左岸岸边进水口与引水系统、地面厂房及开

关站组成。大坝、进水口为 2 级建筑物，厂房和引水隧洞为 4 级建筑物，工程区地震设防烈度为 VI
度。坝址工程区内未发现大的活动性断裂，没有大的破坏性地震发震史，属于相对稳定区。
大坝主体为碾压混凝土双曲拱坝，呈不对称布置。拱坝坝顶高程 687.00 m，最大坝高 77.00 m，
坝顶厚 6.70 m，坝底拱冠处厚 18.00 m，左右拱端处厚 22.50 m，厚高比 0.234。拱坝中心线对称布置
两表孔，孔口净宽 10.00 m，堰顶高程 675.00 m，另设一个中孔用于泄洪兼冲沙。
该拱坝设计要求的碾压混凝土性能为：迎水面采用 C 9020 混凝土，背水面 C 15 混凝土。在施工
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期进行的取芯检测成果表明，大坝 658 m 高程以上碾压混凝土、推力墩混凝土以及上游变态混凝土的
芯样抗压强度均满足设计强度要求；但大坝 658 m 高程以下上游面 C 20 碾压混凝土芯样检测抗压强
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度 9 组（龄期 114 ~ 122 d），测值为 13.0 ~ 23.9 MPa，有 6 组未达到设计强度 20 MPa；大坝 658 m 高程
以下下游面 C 15 碾压混凝土芯样检测抗压强度 22 组（龄期 135 ~ 247 d），测值为 11.3 ~ 19.6 MPa，有
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7 组未达到设计强度。同时在施工过程中，左岸推力墩及其基础、拱坝坝身及其基础出现了多处裂
缝。针对裂缝较多的情况，施工方在相应的位置分别进行了化学灌浆、凿槽后回填、铺设并缝钢筋
及止水铜片等多项措施进行补强加固。虽然在施工期针对出现的质量缺陷问题采取了各种补强加固
措施，但是由于其具有隐蔽性以及处理评价等检测和监测资料缺乏，导致无法对处理效果进行合理
评价。因此，在大坝蓄水运行近 10 年后，考虑施工期缺陷区域，采用大坝廊道内钻孔取芯、大坝弹
性波 CT 及表面波法（SASW）和现场普查相结合的方式，较全面地检测大坝目前的质量状态，合理评
价目前大坝的碾压混凝土质量。
2.2 大坝质量检测分析 混凝土强度是混凝土结构设计以及衡量混凝土质量的重要参数，通过对混

凝土强度的检测可为正确评估混凝土结构物的安全提供可靠依据 ［17-18］ 。混凝土强度的检测可分为有损
和无损两大类，其中通过取芯获得实测混凝土的抗压强度是目前最直接有效的有损检测方法，而大
坝弹性波 CT 及表面波法（SASW）则属于两种常见的基于冲击弹性波的结构无损检测方法 ［19-20］ 。通过上
述有损和无损检测以及现场普查的方法，本次综合质量检测的结果如下：
（1）综合考虑本工程的坝型（碾压混凝土拱坝）及施工方式（“金包银”）后，参照相关规范及规
程 ［21-22］ ，在灌浆廊道内部的上游侧和下游侧共钻取了 5 组合计 14 个直径为 100 mm 的芯样，同时还选
取了建设期自坝顶取芯后露天放置的 5 组直径为 200 mm 的 10 个芯样进行了抗压强度试验，试验结果
如表 1 所示。试验结果表明，灌浆廊道内钻孔取得的 5 组芯样的抗压强度均大于 30 MPa。而露天放置
的建设期芯样，除 S9 组外，其它 4 组的平均抗压强度均大于 15 MPa，这些芯样的龄期虽然与坝体内
部混凝土相同，但均为露天放置，养护条件差。综合两种不同位置取芯检测结果，可以合理地推断
坝体内部混凝土目前的抗压强度应该均在 30 MPa 以上，满足 C 20 混凝土设计要求。
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（2）本次大坝弹性波 CT 共选择 6 个断面进行检测，具体检测断面如图 1 所示。检测结果表明目前
大坝内部弹性波波速整体较高，断面平均 P波波速 V 在 4500 ~ 4600 m/s左右，最小值基本在 4000 m/s 以
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