時間:2023-07-06 17:15:28
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水電水利工程物探規程,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:水利工程設計;存在的問題;對策分析
Abstract: this paper first on what is water conservancy project design and the importance of water conservancy project design, then according to the practice of induction and sums up in water conservancy engineering design of the existence of a few common problem, and analyzed, and put forward the corresponding measures to improve.
Keywords: water conservancy project design; Existing problems; Countermeasure analysis
中圖分類號:TV文獻標識碼:A 文章編號:
1水利工程設計的重要性
水利工程設計工作是指為達到預定水利工程目標而制定的工程方案、建筑物和實施方法以及經費預算等工作。其設計方案的好壞直接影響工程的投資效益和工程的安全運行。所以.在水利建設中水利工程設計起著關鍵性作用,加強水利工程設計管理有著非常重要的現實意義。
1.1水利上程沒計方案的好壞直接影響水利工程的造價。水利工程項目的建設包括三大階段:項目決策、項目設計和項目實施。在整個水利工程建設中,投資控制的關鍵在于設計和決策兩個階段,當水利工程項目做出投資決策后,關鍵就是工程設計了,而工程設計方案的好壞直接影響著水利工程的質量和造價。
1.2水利工程設計對于運行費用的重要性。水利工程設計的質量影響著項目建設的一次性投資,也影響著運行費用。水利工程一次件投資和運行費用有著一定的反比關系,而水利工程設計在它們之中的作用可以影響到兩者的最佳結合,完美的設計可以使得水利工程建設項目的運行費用達到最低。
2水利工程設計中存在的常見問題
2.1基本資料不詳
基本資料不詳是設計審查中發現的主要問題之一。對于水利工程設計,當地的地質、水文、氣象、水資源等摹本情況直接涉及設計方案的選擇。計算公式的引用,參數的確定等問題,這些基礎資料不詳或不準確。將直接導致設計失誤,因此設計部門一定要給予足夠的重視?,F有很多項目由于時間緊或為節省開支不進行實地勘察.采用以往資料或其他地區的資料進行設計,而在實際施工中發現與實際情況不符,要進行設計變更.這不僅給設計審查帶來麻煩,而且會造成工期拖延甚至施丁方索賠等一系列問題。
2.2在設計工作中技術經濟觀念不強
設計單位在整個設計階段中施工方案基本無比較,只要方案科行即科,技術經濟觀念不強。招標設計階段的深度與可研階段差不多,無設計優化。只有通過詳細、充分的比較和論證才能保在進入施工詳圖設計階段后。由于業主的強烈干預,設計單位才對設計方案進行較細致的比較,導致進入施工詳圖設計階段后設計修改很多,引起施工單位索賠,得不償失。
2.3方案論證不充分
方案比較與論證無論在可研階段還是初步設計階段都是必不可少的重要內容,只有通過詳細、充分的比較和論證才能保證設計方案經濟、技術等方面的先進性和合理性.而這部分內容恰恰是水利下程設計中被普遍忽略的。方案比較應該從工程選址、工程總布置.建筑物結構設計等步驟對備選方案的工期、投資、經濟效益、環境影響、運行條件等多方面進行全面的分析比較,而且比選應在幾個可行的方案之問進行.不能與根本不可行的方案比選?,F有很多設計只在總體方案選擇時簡單的定性說明一下甲方案投資高于乙方案,就認為乙方案優.而沒有進行詳細的經濟分析(計算內部收益率、經濟凈現值、投資回收期等指標)。總體方案確定后具體結構設計就很少進行方案比較這些都會造成結構設計不合理、投資浪費等問題。
2.4 前期規劃不深入
2.4.1規劃設計資料收集不準確
水文資料的參考、水力計算公式的引用、參數的確定、設計方案
的選擇都是依據不夠詳實和不夠精確的數據進行設計的,這樣必然會
導致壩址的選定、電站的結構形式選擇、發電機組裝機容量的確定、
輸水建筑物的布置等與實際情況不符,甚至出現明顯的偏差,從而造
成嚴重的后果。
2.4.2實地勘察結果不符合實際
現在很多設計部門由于人員短缺,設計任務重,時間緊,并且為了節約開支,對中小型水電項目實地勘察的工作程序進行了簡化。一是只進行工程地質測繪,沒有對地質情況作進一步的地質探查;二是即使進行了地質勘探,但布點稀少,鉆探深度不夠,或者是只是采取鉆探方式,沒有采取勘探試驗的平洞、坑探、物探、巖體原位抗剪斷測試等手段做進一步的工程地質勘察,這樣得出的結論根本不能詳細的對地質的實際情況進行準確描述。三是不進行勘察,直接利用過去的地形圖、地質資料進行設計,這樣得出的設計直接影響了壩址選定、施工導流方案的選擇,也使電站廠房、溢洪道、沖砂閘、船閘等建筑物布置難以趨近合理。在工程建設過程中,建設、監理和施工單位經常發現設計報告中提供的地形資料和地質資料不符合實際,只好進行補充勘察、補充設計,發生了重大的設計變更。重大的設計變更一方面加大了資金投入,另一方面要經過主管部門的二次審批,嚴重影響了工期,同時帶來了施工單位索賠,建設單位投資增加,以及后期審計工作難度提高等一系列的問題。更嚴重的是影響了樞紐工程電站的正常投入運行和并網發電,灌區配套工程不能及時發揮效益。
2.5設計方案對工程的后續運行與管理考慮不足
隨著工程建設的技術水平不斷提高,一些新的材料和先進的設備也投入到工程建設中,對工程的運行起著良好的作用。但在一些中、小型的水利水電項目中,應考慮工程建成后的運行與管理維護。目前,基層水管單位普遍存在資金短缺的狀況,對于運行和維護費用較高的數控系統、液壓設備的使用應考慮中小型水利水電工程的實際情況來設計。考慮到其將來的運行、維護的成本以及管理上的方便、快捷,不能生搬硬套,一味地強調設計的技術含量。
3改進水利工程設計的對策分析
3.1確保設計基礎資料的真實性
我國現行各種水文計算規范種都規定.在水利水電工程規劃設計中,首先要對水文基本資料進行嚴格審查、復核。工程水文設計受基礎資料、推算、環境、人為岡素等方面的客觀和豐觀的干擾.或多或少存在成果評判上的差異,這就決定了對工程水文設計相關資料必須認真核查.才能保證設計成果的可靠性和真實性。設計中新引用的基本資料、數據、時期等.都要滿足兩條要求:一是十分可靠;二是適應研究對象精度要求。
3.2設計招投標
實行招標投標制,目的就是要引進競爭機制,使設計單位具有危機意識,充分調動設計單位精心設計、優化設計的主動性和積極性,督促設計單位提高設計質量。可將預可研階段、可研階段分別作為一個招標階段,招標設計階段與施工詳圖設計階段合并為一個招標階段,分期進行設計招標?,F在的館程實施監理制度應該說是一種比較完善的體制了,可以從資金、進度、質量3個方面對工程進行控制。而在我國的設計市場上,則往往存在著一家之言、一家說了算的問題,對設計單位的工作成果只有通過審杏會的形式加以判斷和確認.但由于審查會一般時間較短,與會的專家不町能對整個設計進行全面細致的論證或復核,使審查會難以達到預期的效果。而設計成果要是出了問題。后果將是非常嚴重的。
3.3實行設計監理制
能對設計的全過程進行控制與監督,必然會促進設計單位提高其設計質量。從而使設計工作到位。對工程的投資控制是非常有益的。業主的有關部門應積極配合設計監理單位開展工作,同時加強對設計監理的管理,根據合同條款考核設計監理的工作業績,并給予一定的獎懲。在工程項日設計的不同階段,可視工程需要聘請國內外的權威機構或專家,對工程中的一些重大方案進行論證或重要的技術難點、專題進行咨詢。特別是有針對性地在某些問題上咨詢有特長、專長的專家,把好技術關,更好地解決工程項目中存在的技術問題,為科學決策提供依據。
3.4注重規劃設計的前期工作,確保設計方案切實可行
結合中、小型水利水電工程具體項目的特點,認真分析工程項目實地的地質、水文、經濟、生態等的綜合因素,搞好流域上下游水文站的測驗資料平衡檢驗,整理匯集完整的地質資料,認真做好水力、結構計算,擇優選擇和制定最為合理的設計方案。保證各項水工建筑物、水利機械、電氣等達到配套合理、完善,使工程無論從等別、防洪能力上,還是抗震設計烈度方面,以及建成后的運行、管理上,都能達到相關設計規范的要求,進一步保證工程項目效益的有效發揮。
3.5不斷提高設計人員的業務水平
水利水電工程設計人員要加強自身設計水平,不斷更新設計理念。首先,要注重國內外水利水電工程新技術、新工藝和新材料的引進和運用,各級設計部門要加強相關的理論和實踐的學習,積極組織技術人員參加有關業務部門組織的培訓、學習和考察,及時的更新設計思想,并應用到實際工作中;二是設計部門要積極引進高、精、尖的技術人才,幫助各部門解決大量的技術難題,完成技術含量高、結構更復雜的項目,還可以通過日常的工作帶動設計團隊整體的設計水平提升;三是每個設計者要注重日常相關工程資料、信息的搜集和積累,增強設計工作的靈活性,實際工作中不去生搬硬套,拿出具有針對性和具有獨創性的設計方案。同時制定出相應的施工方案和運行管理等方案,真正做到了為建設單位和施工單位提供指導性的技術管理文件。
4結束語
水利水電是國民經濟的基礎設施。隨著經濟建設的不斷發展,水利工程投資管理也逐步向規范化、專業化、社會化的模式轉變,但仍需要不斷的去完善。因此,水利工程的設計必須嚴格遵守基本規程規范,不斷提高水利工程設計的技術水平和設計人員的事業心和責任感.只有這樣,水利工程設計就能有更好的發展前景,就能更好的為社會服務。
參考文獻
[1]劉肩文、林雪飛、姜文新,水利工程設計中引以注意的兩個問題【J】.水利天地.2000,(02).
關鍵詞:超聲波綜合檢測;吊車梁;裂縫
中圖分類號: TV7 文獻標識碼: A
1 引言
某水電站在技施階段發現主廠房下游邊墻0+105~0+120m段巖壁吊車梁與巖壁間發育一條開裂縫。由于裂縫表面兩側為垂直平面,吊車梁內鋼筋縱橫交錯無法造孔,只能在巖壁一側造下斜孔,從而無法采用單面平測法和鉆孔對測法這2種方法進行聲波檢測。針對此種情況,根據現場實際條件,采用垂直反射聲波法先普查、單孔聲波法和鉆孔聲波斜測法再詳查的物探綜合檢測方法,并采集了大量的背景數據資料,綜合分析后最終了解裂縫的發育情況。
2 方法原理與測試技術
2.1 垂直反射聲波測試
垂直反射聲波法采用等偏移法,即發射探頭和接收探頭以固定間距沿測線同步移動的一種工作方法。將低頻聲波以寬頻脈沖的形式,通過發射機定向送入巖體中,經過存在波阻抗差異的界面反射后返回巖體表面,由聲波儀接收。聲波在巖體中傳播時,其路徑、波速、能量以及波形等將隨著所通過介質的波阻抗及幾何形態的變化而變化,因此通過對時域波形的采集、處理和分析,可以確定地下界面、地質體的空間位置及結構。垂直反射聲波剖面布置示意圖見圖1。
現場測試時,A剖面距上臺面15cm,B、C剖面距A剖面水平距離分別為20cm、50cm,每條剖面長度38m,檢波距10cm。聲波發射系統由湖南岳陽奧成科技有限公司研制的稀土超磁致大功率發射機、發射探頭和信號觸發開關組成,接收系統由重慶奔騰數控技術研究所研制的WSD-2數字聲波儀、接收探頭和信號處理系統組成。
圖1 垂直反射聲波剖面布置示意圖
2.2 單孔聲波測試
聲波速度是巖體物理力學性質的重要指標,與控制巖體質量的一系列地質要素有著密切關系。聲波速度不僅取決于巖石本身的強度,而且,當聲波穿透裂隙巖體時,往往會產生不同程度的斷面效應,導致波速降低。這種散射現象與巖體結構的發育程度、組合形態、裂隙寬度及充填物質有關。聲波速度資料可定量劃分巖體質量級別,確定層間、層內錯動帶,裂隙密集帶及軟弱夾層的空間分布。
單孔聲波測試,使用WSD-2型聲波測試儀進行測試,沿孔深每隔20cm進行一次數據采集,記錄點設在兩個接收換能器中間,從而形成聲波連續波速測井曲線。
2.3 鉆孔聲波斜測法測試
鉆孔聲波斜測法采集過程為低頻聲波以寬頻脈沖的形式,通過發射機送入巖體中,聲波穿過混凝土及巖體后,由聲波儀接收。當聲波經過裂縫時,聲波速度、波幅及衰減等均發生變化。這種現象與巖體結構的發育程度、組合形態、裂隙寬度及充填物質有關。鉆孔聲波斜測法所獲得的聲波速度是花崗巖巖體和混凝土的綜合反映,根據獲得的聲波速度對比相鄰兩測試點的波速、波幅及衰減的差異變化,綜合分析這種差異變化從而判定裂縫發育程度及深度。
鉆孔聲波斜測法在每個鉆孔位置吊車梁表面各布置一縱兩橫3條發射剖面,發射剖面間隔10cm布置發射點,孔內間隔10cm逐點采用相同大小增益接收。鉆孔聲波斜測法剖面布置示意圖見圖2。縱剖面位于孔口正下方,垂直巖面向吊車梁外沿延伸,橫剖面垂直相交于縱剖面布置。聲波發射系統由湖南岳陽奧成科技有限公司研制的稀土超磁致大功率發射機、發射探頭和信號觸發開關組成,接收系統由重慶奔騰數控技術研究所研制的WSD-2數字聲波儀、接收探頭和信號處理系統組成。
圖2 鉆孔聲波斜測法剖面布置示意圖
3 工程實例分析
3.1 普查成果分析
普查采用垂直反射聲波法,共布置3條剖面,起止樁號為0+097~135m,A剖面曲線圖見圖3。分析聲波資料可發現,A剖面樁號0+111~116m測試段聲波振幅能量強,聲波同向軸連續性差,裂縫反映明顯,其余測試段裂縫反映不明顯;B、C剖面測試段內,聲波同向軸連續性較好,裂縫反映不明顯,表明吊車梁下部無裂縫發育。根據測試成果,然后在樁號0+107m、0+111m、0+115m和0+120m等四處布置鉆孔,從而進行下步詳查工作。
圖3 垂直反射法A剖面測試曲線圖
3.2 詳查成果分析
詳查采用單孔聲波法和鉆孔聲波斜測法綜合檢測,單孔聲波法檢測鉆孔內部巖體的裂隙發育情況,鉆孔聲波斜測法檢測鉆孔內可能存在裂縫的發育位置,二者成果綜合分析,消除由巖體裂隙所引起的干擾,從而最終判定吊車梁裂縫發育的深度。
(1)2#鉆孔位于樁號0+111.2m處,測試段為0.6~4.6m。該孔單孔聲波平均速度為3477m/s,全孔段聲波速度曲線起伏較大,其中1.3~2.5m和4.1~4.6m測試段為低波速段(詳見圖4a),巖體裂隙發育,速度在2500m/s左右。鉆孔聲波斜測資料反映該孔在1.4~4.6m測段內隨著深度的增加,聲波速度逐漸變?。ㄔ斠妶D4b),在相同大小接收增益情況下,聲波波形振幅隨收發間距的增加而逐漸變小,但在孔內3.3m處接收到的縱剖面1.3m的聲波波形振幅大小,反而要小于接收到的縱剖面1.4m的聲波波形振幅(詳見圖4c),且聲波速度差異相對較大。由此可得出,2#鉆孔即樁號0+111.2m處,在花崗巖―混凝土結合面與鉆孔之間存在裂縫,裂縫延伸深度在1.4~1.5m之間。
圖4 2#鉆孔單孔聲波速度曲線圖、鉆孔聲波斜測聲波速度曲線圖及聲波波形圖
(2)3#鉆孔位于樁號0+115.0m處,測試段為0.6~4.4m。該孔單孔聲波平均速度為3663m/s,全孔段聲波速度曲線起伏較大,其中1.5~2.3m與3.6~4.1m測試段為低波速段(詳見圖5a),巖體裂隙較發育,速度在2500~3500m/s之間。鉆孔聲波斜測資料反映該孔在1.8~4.4m測段內隨著深度的增加,聲波速度逐漸變?。ㄔ斠妶D5b),在相同大小接收增益情況下,聲波波形振幅隨收發間距的增加而逐漸變小,但在孔內2.1m處接收到的縱剖面1.2m的聲波波形振幅大小,反而要小于接收到的縱剖面1.3m的聲波波形振幅(詳見圖5c),且聲波速度差異相對較大。由此可得出,3#鉆孔即樁號0+115.0m處,在花崗巖―混凝土結合面與鉆孔之間存在裂縫,裂縫延伸深度在1.5~1.6m之間。
圖5 3#鉆孔單孔聲波速度曲線圖、鉆孔聲波斜測聲波速度曲線圖及聲波波形圖
4 結語
通過超聲波法對某水電站廠房吊車梁裂縫的檢測,可以得到如下認識:(1)在特殊測試環境下,采用多種超聲波檢測方法綜合運用、綜合分析,克服測試環境帶來的制約因素,最終解決問題,從而對裂縫的發育情況作出判斷,為業主、設計、監理、施工提供依據,以便對下一步工作及時作出方案。(2)通過綜合分析超聲波的聲波特征(信號強度、波幅大小等)對裂縫發育情況進行判斷是可行的,與單純采用混凝土波速來判斷裂縫發育情況相比,更直觀、更準確。
參考文獻:
[1] 沙椿等.工程物探手冊[M].北京:中國水利水電出版社,2011.
關鍵詞:水利工程;防滲墻;施工;質量隱患;質量檢測
近幾年,隨著防滲墻施工工藝技術的成熟和施工工具的不斷改進完善,將防滲墻用于水庫大壩的加固設計,已經成為水庫加固工程的重要方法,而且以往的經驗數據告訴我們,防滲墻在土石壩加固中的應用成果是可喜可賀的。但防滲墻種類繁多,屬于地下隱蔽工程,施工技術較復雜,施工過程中受外界環境條件影響較大,質量控制難度較大,而防滲墻施工工程關系到社會的安穩、人民群眾的生命安全。因此,如何通過檢測防滲墻質量,確保防滲加固工程的質量具有重要意義。
1防滲墻質量檢測的必要性
一般來說,不同施工工藝,不同類型的防滲墻會產生不同的質量問題。高噴灌漿防滲墻由于壩體下部土壓力較上部大,易產生上粗下細,厚度不均勻的水泥灌漿固結體,同時也會出現墻體搭接不良、成墻不連續、離析、夾泥、空洞、蜂窩等質量隱患?;炷练罎B墻(塑性和剛性)主要質量問題有:不同施工槽段接合不好,墻體連續性差,墻體底部沉渣過厚,墻體嵌入基巖深度不夠,墻體夾泥,離析、蜂窩,澆注不連續而產生裂縫。同時,防滲墻施工過程中,混凝土是泥漿下澆注,容易出現塌槽、墻體含泥量大等質量隱患。深層攪拌水泥土防滲墻可能出現的主要問題是墻體搭接不良,出現開叉,墻體連續性差,墻體搭接處厚度偏小。因此,防滲墻質量檢測中需要關注的重點問題有:①墻體厚度,特別是墻體下部的厚度;②墻體搭接,墻體開叉、夾泥、蜂窩、空洞;③施工槽段間墻體接縫處夾泥,澆注不連續引起的水平橫縫;④墻體滲透系數,沉渣厚度。
堤壩防滲墻的質量對于壩體的防滲及穩定具有重要的影響,由于防滲墻施工過程中可能存在上述質量隱患。因此,如何對修建好的防滲墻進行有效的質量檢測,及時探測墻體中的潛在質量隱患,對于水庫的竣工驗收和安全運行具有重要的意義。
2 防滲墻質量檢測的方法
2.1 地質雷達探測原理及方法
地質雷達利用高頻電磁波(106-109Hz或更高)以寬頻帶短脈沖形式,通過發射天線送入檢測介質,通過電磁脈沖在地下介質交界面上的反應特征來反映地下地質情況。由于不同介質的介電常數和導電性能的差異,雷達天線發射的電磁波一部分能量被界面反射折向地表,被接收天線接收;另一部分能量透過界面繼續向下傳播,在更深的交界面上被反射回地面,直到能量被完全吸收為止。這樣,就可在某個測點上得到隨時間變化的一組反射電磁波。當發射天線和接收天線以固定間距,同時沿測線移動時,可以得到沿某一測線上反映地下介質分布的地質雷達圖像。通過分析反射波的到達時間、幅度和相位變化研究介質內部結構的分布規律。
一般來說,目前常用的雙天線地質雷達主要采用3種觀測方式:反射觀測方式(剖面法)、共中點法(寬角法)、透射觀測方式。實際探測時,應根據目標體的特點,選擇合適的探測方法。
2.2 超聲波透射法探測原理及方法
混凝土和其它各向同性的均勻介質不同,是由多種材料組成的多相非勻質體。當混凝土無缺陷時,混凝土是連續體,聲波在其中傳播的速度是有一定范圍的;當傳播路徑遇到混凝土有缺陷時,如斷裂、裂縫、空洞、夾泥和離析等,混凝土連續性中斷,缺陷區與混凝土成為界面,聲波在這界面上發生反射、散射與繞射,聲波將發生衰減,造成傳播時間延長,使聲速增大。聲波透射法就是利用超聲波在混凝土中傳播的這些聲學參數的變化,來分析判定墻身缺陷的程度并確定其位置。
防滲墻聲波測試一般采用鉆孔聲波測井和跨孔聲波測試進行檢測,測試方法如圖1所示。鉆孔聲波測井時使用一發雙收換能器。在發射換能器發射脈沖聲波,利用井液耦合,取得沿防滲墻鉆孔壁傳播到達兩個接收換能器的走時T1、T2。然后根據聲波走時T1、T2和兩個接收換能器的距離長度L計算其縱波速度??缈茁暡y試利用井液(水)耦合分別在2個鉆孔中,利用換能器一發一收測得聲波在防滲墻中的走時讀數T,再根據鉆孔的水平距離計算防滲墻體的縱波速度Vp。根據測定的聲學參數(聲速、波幅、斜率法的PSD值)綜合判斷墻體中存在的質量缺陷。
圖1聲波測試圖
3 防滲墻質量檢測工程實例
3.1 工程概況
某水庫的大壩采用塑性混凝土防滲墻,墻體設計強度2.0-5.0MPa,墻體設計滲透系數≤1×10-6cm/s,彈性模量≤1500MPa,設計厚度為60cm,墻體深度嵌入弱風化基巖0.5-1.0m。
3.2 檢測方法及標準
在防滲墻質量檢測工作的經驗基礎上,通過不斷探索和改進,形成了一套可行的探測方法。首先采用地質雷達對墻體進行大范圍隱患普查,分析探測結果,在可疑的部位有針對性地布置鉆孔,結合鉆孔取芯、注水試驗和聲波透射等綜合檢測技術來分析防滲墻的質量隱患。檢測標準參照《建筑基樁檢測技術規范JGJ106-2003》《水利水電工程物探規程SL326-2005》。
⑴地質雷達探測
采用加拿大EKKO系列探地雷達系統,系統配置了多種頻率的天線,本次探測主要選100MHz和50MHz的天線,測點間距為0.5m。沿防滲墻軸線平行布設水平測線,垂直防滲墻軸向布設垂直測線,形成的縱橫測網可基本控制整個防滲墻的分布。將獲取的地質雷達數據進行一系列的處理分析,由地質雷達探測結果可知,雷達探測剖面上多次反射信號明顯,反射信號的振幅較大,相位較連續,左、右壩肩部位墻體與基巖面分界面較清晰,壩頂路面混凝土與防滲墻頂部覆蓋的填土界面清晰,分層明顯。
為驗證地質雷達探測方法的有效性和可靠性,在左壩肩布設了一個鉆孔,對比分析鉆孔編錄成果與地質雷達探測結果,可知:地質雷達對防滲墻淺部的探測較為準確,對壩頂混凝土路面及防滲墻體頂部上覆填土厚度的探測精度較高,誤差小于0.2m。對于深度為10m的防滲墻,使用地質雷達探測其深度的偏差小于0.5m。
⑵地質鉆孔并結合聲波透射法
采用地質雷達對大壩防滲墻進行隱患普查后,分析探測結果,對局部相位不連續,出現異常分界面的部位布設鉆孔,取芯并進行注水試驗和采用RSMSY-5型聲波檢測儀進行聲波測試。鉆孔取芯法能直觀地通過鉆取的芯樣,分析墻體中存在的夾泥、夾渣、離析、膠結不良、澆注不連續形成的裂縫等質量缺陷。
圖3 ZK3 聲波測試結果
跨孔聲波測試時,分別在相鄰不同施工槽段布設鉆孔,以檢測槽段間接縫情況。單孔一發雙收聲波測試時,數據采集間隔為0.2m??缈茁暡ㄍ干鋾r,數據采集間隔為0.5m。測試時,先進行平測普查,并對可疑的測點進行加密平測,確定異常部位的縱線范圍,再利用斜測進一步探測,綜合平測和斜測的結果,判斷墻體質量。根據聲波探測結果圖2可知:ZK3在孔深14.6m處波速突然減小,振幅也突然減小,聲速值明顯低于正常塑性混凝土的聲速值,與粘土的聲速值較為接近,可判斷該測點防滲墻體夾泥;孔深19.0-21.0m,測點的聲速整體減小,且均低于正常塑性混凝土的聲速,與強風化巖石的波速基本相當,說明該測段為防滲墻體與基巖接觸帶。這與現場鉆孔取芯的情況相符。由聲波測試結果圖3可知:ZK2孔深16.0m處,墻體夾泥。ZK6孔深15.0m處為墻體與基巖的分界面。聲波測試反映的墻體質量問題與現場鉆孔取芯的情況均相符合,這也驗證了聲波測試方法的有效性和可靠性。
圖4 跨孔聲波測試結果圖
4 結語
總而言之,我國在水利工程加固防滲墻方面的技術尚未成熟,很多設計方面的計算不夠規范,加上防滲墻施工技術較復雜、質量控制難度較大,因此,針對防滲墻的施工質量檢測還是非常有必要的。隨著科學技術的發展,防滲墻質量檢測技術方法,將會不斷的完善。
參考文獻
關鍵詞:綜合物探 堤防工程 地質雷達 高密度電法 電測深法 地震折射波法 土工試驗
0前言
永定河盧溝橋下游北京段左、右堤防全長約91km,其中左堤長約61km,右堤長約30km。該堤防于清朝乾隆年間填筑,后經多次維修和加固形成現有規模,其主體為梯形,堤頂寬10m左右,可見堤高約5~6m,迎水坡坡度為1:1.5~1:2.0,背水坡坡度為1:2.0~1:2.5。目前左堤堤頂為瀝青路面,右堤堤頂除上游段為混凝土路面外其余堤段均為砂石路面,可供防汛等車輛通行,基本滿足防汛通行的要求。
在上述左、右堤防內共劃定險工段12處計23段,這些險工段在歷史上均有決口或搶險加固的記載,曾于1964~1989年多次對其迎水坡進行護險加固處理,多以干漿砌石結合鉛絲石籠構成護坡。
為滿足永定河北京段防洪規劃的需要,應檢測堤防工程內部隱患及其質量,故進行物探工作,以便汛期之前進行加固處理,并有針對性地進行防汛材料的配備和組織,保證渡汛萬無一失。其任務為:①探測堤防及堤防險工段地質結構及堤身、堤基存在的隱患、規模、種類、分布范圍;②探測舊渠砌石護險工程的護砌分布厚度及堤基情況;③探測險工段堤防工程已經出現的裂縫、滑坡、坍陷、隆起等不良地質現象,探測堤身、堤基有無獾洞及其它空洞存在;④本次堤防勘探深度為堤頂以下15m。
該堤防基礎為第四系全新統沖洪積地層,巖性以粉細砂為主,下游段出現黑色淤泥質粘土夾層,層厚約0.7~2.0m。
堤身為人工就地取土填筑而成,主要由粉細砂(中下游段)、砂卵礫石(上游段)等組成。而險工段除上述介質組成外,在迎水坡鋪設漿砌石護坡(厚度約0.4m—原設計標準)和鉛絲石籠水平護底,漿砌石護坡除可見堤身部分裸露外,其余部分和外鋪8m左右的鉛絲石籠水平護底均埋于河灘灘地以下,一般為4~6m。介質構成復雜多變,分布不均,且處于包氣帶中,極為干燥。
地下水位埋深(自地表計):盧溝橋附近約20m,至下游逐漸變淺,達省/市界附近一帶(石佛寺)約2m。
實踐及理論分析表明:漿砌石、堤身粉細砂(或砂卵礫石)和堤基粉細砂兩倆之間具有電磁、電性和彈性差異,具備綜合物探的物理前提;各類堤防隱患與正常堤防介質具有一定的電磁、電性等差異,可用地質雷達、高密度電法、電測深法、中間梯度剖面法等進行探測。但某些不均質體的規模與其埋深之比太小,在物探曲線上反映不明顯,難于準確地劃分;同時,由于測區范圍較大,堤防各巖性層的空間變化具有較大差異,加之堤身介質組成復雜多變,致使測區地球物理特征復雜。
1測試方法
1.1 地質雷達
沿堤頂迎水邊布置1條縱剖面,并全線實施地質雷達探測,選用天線的中心頻率為50MHz。對于險工段,又在堤頂背水側和迎水面坡腳各布置1條縱剖面,選用天線的中心頻率為250MHz。非險工段記錄點距0.5m,險工段記錄點距0.2m。測試儀器為瑞典產RAMAC/GPR雷達系統。實測采用剖面法,且收發天線方向與測線方向平行。
1.2 電法勘探
在地質雷達探測的基礎上,選擇部分堤段,沿堤頂迎水邊進行電法勘探。測試儀器為國產WDJD-1型多功能電測儀及其附屬設備。實測方法為:①高密度電法,選用溫納爾裝置,基本點距為2~3m,電極隔離系數為9~12;②電測深法,選用MN/AB=1/5的對稱四極等比裝置,最小供電極距(AB/2)min=1.5m,最大供電極距(AB/2)max=45.0m;③中間梯度剖面法,采用供電極距AB=60m,測量極距MN=4m,測點距為2m。
1.3 地震勘探
在地質雷達探測的基礎上,選擇部分堤段,沿堤頂迎水邊進行地震勘探。測試儀器為美國產R24工程地震儀以及與之配套的專用電纜和頻率為38Hz的檢波器等,采用錘擊震源。測試方法為初至折射波法。
1.4 土工試驗
為準定量或半定量地評價堤身土體質量,在進行地球物理勘探的同時,對堤身土體進行原位和室內土工試驗。
⑴ 原位(現場)試驗:密度測試采用環刀法(堤身為粉細砂)、注水法(堤身為砂卵礫石);天然含水量測試采用烘干法。
⑵ 室內試驗:依據現場測試的密度、含水量重新制樣并測試。
轉貼于 2資料整理與解釋
2.1 地質雷達
由野外實測所獲得的雷達剖面,經濾波、平衡處理后得到清晰的雷達圖像,據此全面客觀地分析各種雷達波組的特征(如波形、頻率、強度等),尤其是反射波的波形及強度特征,通過同相軸的追蹤,確定波組的地質意義,構制地質——地球物理解釋模型。
地質雷達接收信號強度除與發射信號功率大小有關外,還與地下介質的結構特征和物性參數有關,而反射信號的強度在一定的發射功率下,主要取決于不同介質接觸界面的反射系數和穿透介質的衰減系數,其中反射系數主要取決于界面兩側介質的介電常數,而介質的衰減系數與介電常數(平方根成反比)和電導率(平方根成正比)有關。所以,地質雷達資料反映的是地下地層的電磁分布特征(介電常數和電導率),要把地下介質的電磁分布特性轉化為地質分布,必須把地質、鉆探等已知勘察資料與地質雷達資料有機地結合起來,才能獲得正確的地下地質結構模式。
根據反射波組的同相性、相似性和波形特征,區分不同地質層(體)的反射波組,并研究它們的相互關系和變化趨勢,建立各類波組的地質結構模式,達到地質解譯的目的。
就本次勘察對象而言,漿砌石的電導率(電阻率的倒數)和介電常數均最低,使得雷達波速最高,而對電磁波的吸收衰減也最小,在單一頻率(250MHz)的雷達圖像上表現為強反射,多以較低頻、較寬粗的同相軸出現。當漿砌石較薄或其底部與土體分離形成空洞時,該波組的最下部同相軸變化復雜,呈現錯斷、缺失、不連續或雜亂無章等現象;潮濕粉細砂則由于顆粒較細,含水率較高,其電導率(電阻率的倒數)和介電常數均最大,使得雷達波速最低,故對電磁波表現為強吸收性,在單一頻率(50MHz或250MHz)的雷達圖像中該波組反映為波幅小而細、連續性好;砂卵礫石和干燥粉細砂介于漿砌石和潮濕粉細砂之間,由于砂卵礫石較粉細砂的顆粒粗,所以,砂卵礫石在單一頻率(50MHz或250MHz)的雷達圖像上的表現特征接近于漿砌石,但成層性較差,而干燥粉細砂和潮濕粉細砂只是含水率的變化使得他們的電磁特性具有較大差異,而在單一頻率(50MHz或250MHz)的雷達圖像中表現出不同的特征。另外,雷達波在地下介質傳播過程中,當遇到空洞或高阻不均勻體時,將會產生反射,且波長加大、頻率變低、強度增高。當遇到松散介質或低阻不均質體時,雷達波形雜亂無章,有時以窄細形同相軸出現,有時無明顯規律。此為識別堤防隱患的依據。
由上述分析并結合部分已知資料,對雷達圖像進行地質解釋,并根據不同探測對象的雷達波速綜合值計算其深度。雷達波速綜合值的選取依各巖土層的雷達波速結合探測目的來考慮,具體為:堤防險工段漿砌石護險質量探測時,選取雷達波速綜合值為0.10m/ns;堤身隱患和橫測線探測時,選取雷達波速綜合值為0.09m/ns。則此時雷達系統的最小縱向分辨率為:①使用中心頻率50MHz的天線約0.5m,②使用中心頻率250MHz的天線約0.1m。
圖1為左堤9+638~9+721護險段坡腳雷達測試圖像(250MHz)。此圖由淺至深解釋為:①第一同相軸(
圖2為左堤29+400~29+600堤頂迎水面雷達測試圖像(50MHz)。由圖可知:29+400~29+500和29+560~29+600兩樁號段為正常堤體(粉細砂)的雷達圖像,除局部干擾和下部含水率較高影響外,其波形、波寬及強度基本一致,而29+500~29+560樁號段自堤頂以下,埋深約4.0m開始出現強反射,反射波寬粗、波長加大、頻率變低,此現象一直延續到埋深約12.0m,該圖像即為高阻不均質體的反映。另外,在埋深約4.8m和11.2m出現兩個強反射同相軸,且波形穩定、連續性好,能長距離追蹤。分析認為:埋深約4.8m的反射同相軸推測為不同時期填筑堤身粉細砂的分界面,而埋深約11.2m的反射同相軸則為人工填筑堤身粉細砂與自然地層(粉細砂)的分界面。
2.2電法勘探
2.2.1高密度電法
由野外采集的數據經編輯、調整后,進一步對曲線或繪圖單元進行圓滑等處理,以達到消除干擾,突出異常,提高解釋精度之目的。實測數據處理后可獲得高密度電法視電阻率斷面灰度圖(或等值線圖),通過對比分析,掌握堤身、堤基介質的視電阻率變化特征及不同電阻率介質層(體)的分布形態,進而判識堤身內部是否有洞穴或其它不良結構現象(體)的存在。當堤身土體質量均勻無空洞、裂縫、土體不均一等異常隱患存在時,視電阻率等值線有規律的均勻分布,近水平層狀;當堤身或堤基內有上述類型隱患存在時,則視電阻率等值線將發生變化,表現為成層性差、梯度變化大,出現高阻或低阻閉合圈等異常形態。
就本次測試結果而言,所獲得的視電阻率斷面灰度圖(或等值線圖)均客觀地反映了測試剖面堤頂以下垂直和水平方向的地質情況。經分析后認為該測區視電阻率斷面圖可分為以下類型:
⑴ 視電阻率等值線上高下低,層次分明,且水平層狀分布,說明堤頂表層粉細砂較干燥密實,視電阻率值一般為200~400Ω·m,而堤身下部粉細砂或堤基粉細砂較潮濕,視電阻率值一般為30~80Ω·m,中部視電阻率變化梯度較均一。此為正常堤身土體的視電阻率斷面反映,如左堤13+313~13+009、32+368~32+600、44+640~44+994等,右堤26+840~27+268等樁號段。該斷面特征是此次高密度電法測試剖面的主要類型。
⑵ 視電阻率等值線上低下高,層次尚分明,基本呈水平層狀分布,但表層視電阻率值一般為100~200Ω·m,此為堤頂較干燥粉細砂的反映,隨電極隔離系數的增大視電阻率逐漸升高,至剖面下部視電阻率最高,其值一般為300~500Ω·m,推測堤身下部或堤基介質由較粗顆粒的砂或砂卵礫石組成,如左堤8+800~9+409等樁號段。中部視電阻率變化梯度尚均一。該斷面也可認為是正常堤體的視電阻率反映。
⑶ 視電阻率等值線上下低中間高,層次基本分明,表層視電阻率值一般為200~350Ω·m,此為堤頂較干燥粉細砂的反映,隨電極隔離系數的增大視電阻率先升高后變低,剖面中部視電阻率最高,其范圍值400~600Ω·m,推測為堤身粉細砂較干燥密實或筑堤介質中含有石料等,剖面下部由于接觸到堤基潮濕粉細砂而視電阻率變低,如左堤21+184~21+300等樁號段。
⑷ 視電阻率等值線層次較差,出現局部高阻閉合圈,其視電阻率值高達600~1000Ω·m,推測此處堤身介質含有大塊拋石等高阻不均勻體或洞穴異常,而周圍介質多為粉細砂組成,視電阻率值一般為100~300Ω·m,隨電極隔離系數的增大而受到堤基介質影響時視電阻率開始變低,如左堤39+328~39+682等樁號段。
⑸ 獾洞在視電阻率斷面圖中表現為相對高阻,其值受周圍堤身介質電阻率的影響,有時難以識別(如第④種類型),有時較易判別,如左堤52+750~52+800樁號段,堤身土體的電阻率均一且相對較低,其值為30~80Ω·m,而獾洞的視電阻率則較高,其值為160~210Ω·m,它在灰度圖中表現非常明顯。
2.2.2電測深
對原始數據進行編輯和整理,并打印實測數據,確保測試資料及其計算成果的可靠。然后根據實測資料繪制等視電阻率斷面圖,掌握視電阻率等值線的起伏變化形態及其地電規律,并判斷地質層(體)的分布位置及其空間變化趨勢,了解巖土體電阻率的橫向變化特征,劃分地電斷面,區分干擾影響,初步了解地電參數,取得地電斷面和地質層(體)變化形態的定性資料,達到判識隱患異常的目的。
電測深曲線類型以Q型曲線為主,個別測段出現K型曲線,還有少量的HK型曲線,這些都相應地反映了堤身或堤基的地質情況。
分析等視電阻率(ρs)斷面圖可歸納為以下剖面形態:
⑴ ρs等值線上高下低,表層視電阻率變化相對較大且局部有“v”型高阻出現,中部和下部ρs等值線分布稀疏,呈水平層狀,變化梯度較慢。此為正常堤身土體的ρs斷面反映,如左堤12+435~12+750、26+730~26+995、27+500~27+560等,右堤26+870~27+000等樁號段。此形態在測試的堤段中出現最多。
⑵ ρs等值線上下低中間高,表層視電阻率值一般為100~200Ω·m,中部視電阻率最高,其范圍值400~600Ω·m,下部視電阻率最低,一般為40~100Ω·m,而且該類型剖面中上部ρs等值線變化相對較大,中部時常出現視電阻率高阻閉合圈,這些測段可能存在堤身介質不均質體,是判斷異常的重點堤段,如左堤40+200~40+400等樁號段。
2.2.3中間梯度剖面
根據實測資料繪制視電阻率曲線圖,它主要反映堤頂以下一定深度內堤身或堤基介質的電性特征在水平方向上的變化規律,通過分析ρs曲線的這種變化規律即可掌握堤身或堤基介質在水平方向上的變化特征,確定正常場的電性參數,達到識別異常并分離異常的目的,由此還可判斷異常的可靠程度,判識異常的類型,計算異常的埋深和規模。
當堤身介質均一,無不良地質現象等隱患異常存在時,中間梯度ρs曲線表現為平坦光滑、起伏變化很小,其視電阻率的離散系數也極小
當堤身介質存在不均質體等不良地質現象或各類隱患異常時,中間梯度ρs曲線起伏變化很大,有時表現為高阻,有時表現為低阻,此現象與地下介質或隱患類型一一對應,其視電阻率的離散系數也極大。
2.3地震勘探
由野外采集到的地震折射波曲線記錄,首先進行初至折射波對比,然后用初至自動拾取程序拾取每道的初至時間,并進行調整。應用地震儀內裝SIPQC處理軟件包,把一條測線多個炮點記錄拾取的初至數據文件按炮點順序進行編輯,形成綜合時距曲線,通過人工對比時距曲線進行層位劃分,即可按照延遲時間法進行解釋,求出各速度層的波速及埋深,并經正演計算(即波路計算)來調整解釋厚度,以正演與實測時間之差同實測時間之比小于10%為最終解釋結果。
另外,依據堤身介質的堆積韻律和變化特征,按照均勻分布的原則,在堤防上、中、下游等堤段有意識的選擇部分測段(左堤10處,右堤3處),平行地進行了堤身土體的地震波測試和現場土工試驗(濕密度),并挖取土樣回室內進行同密度的聲波波速測試和干密度試驗,借以進行對應分析,對堤身土體介質的密實度達到準定量評價的目的。
3成果綜述
3.1險工段護砌質量探測
該堤防工程共劃定險工段12處計23段,累計長度10.684Km,占提防總長度的11.6%。為了解各險工段迎水坡舊漿砌石護險工程的護砌質量,采用天線的中心頻率250MHz的地質雷達系統進行施測,以判定護砌質量的優劣。
險工段迎水坡多為漿砌石護險,個別段為磚砌護坡。由現場探測條件,選擇迎水坡與河灘表面的交匯處,且位于漿砌石面上布置測線,沿堤防走向進行連續測試(相對于各險工段)。由處理后的地質雷達剖面圖結合已知護險情況,通過綜合分析,推定73處漿砌石存在不同程度的隱患,累計長度約1.633Km,占全部險工段的15.3%。這些隱患的類型一般為:①漿砌石厚度較薄;②漿砌石與下部土體分離形成架空;③漿砌石膠結不良或松散;④漿砌石出現裂縫等。
護砌整體質量較差的堤段多為年久失修嚴重,漿砌石與下部堤身土體接觸差,多形成架(懸)空狀態,造成護砌斷裂、塌陷等不良現象較普遍,且多具一定規模。而造成上述現象的原因,經分析認為漿砌石面存在許多縫隙,且砂漿質量差、少漿,下部又無防滲護層,堤身土體多由粉細砂組成,經降水入滲,粉細砂局部被沖刷淘失,在砌石與堤身土體之間形成空洞,并有繼續擴大發展之趨勢。
該物探成果經業主開挖驗證(見圖3),基本符合客觀實際,準確率達80%以上,取得了較好的應用效果。
根據護砌坡腳地質雷達測試結果,除對測試區段漿砌石質量評判外,還可劃分護砌坡腳漿砌石以下新人工填土(較干燥粉細砂)、老人工填土(較潮濕粉細砂)以及堤基自然地層(潮濕粉細砂)等。這些地層在雷達剖面上的反映具有很大不同,其特征為:①新人工填土(較干燥粉細砂):反射層位不連續,起伏變化較大,有時雜亂無章,反映該層填土不均勻,層位不穩定,時有透鏡體展現。該層厚度大約2~4m;②老人工填土(較潮濕粉細砂):反射層位連續且穩定,說明該層介質變化不大、填土較均勻,現已形成相對密實的地層。該層厚度大約0~3m;③自然地層(潮濕粉細砂):即堤基持力層。反射明顯,層位穩定,未見層內介質突變或不均勻現象,反映出自然地層沉積環境較好,密實度相對較大等。該層頂面埋深大約為4~5m(自護砌坡腳處的河灘面計算)。
3.2堤防隱患探測
為了解堤防工程存在的隱患或不良地質現象,沿堤頂迎水邊布設測線,采用天線中心頻率50MHz的地質雷達系統對全部堤防進行施測,并選擇部分堤段與雷達技術平行地進行了高密度電法、電測深法、中間梯度剖面法等測試,同時在險工段還布置了橫測線及堤頂背水邊測線以供地質雷達測試。
堤身主要由粉細砂組成(中下游段),個別區段(上游段)由砂卵礫石構成。依據上述物探方法的測試結果并結合堤防實際和已知情況,經綜合對比、分析實測堤防介質的電磁、電性、彈性等特征,共劃定出堤防內部呈現凹陷、夾層、不均質體(團塊狀巖性變化體、透鏡體等)、介質松散等不良地質現象37段(處),累計長度2.99Km,約占堤防總長度的3.3%。
另外,通過對樁號55+717、55+750、55+762、55+775等4條橫測線的地質雷達(250MHz的天線)連續測試(測試方向自堤頂迎水面至背水側),均發現向堤內迎水面傾斜的同相軸,且該同相軸在堤頂迎水面處較深,約3m左右,至堤頂背水側逐漸變淺,一般到測試剖面長度的8~9m處尖滅。經開挖證實,此同相軸為原堤身土體與堆筑的前戧土體接觸部位。此次探測成果未在該段(樁號55+468~55+888)堤頂裂縫處發現堤身滑坡土體的滑動形跡,請從地質理論方面解釋并尋找堤頂裂縫的形成原因和發展趨勢。
3.3堤身介質密實度評價
沿堤防分段布置地震測線,進行地震折射波測量,用以劃分堤防介質層次,求取各層介質的縱波速度,并結合其它物探方法的探測成果確定相對松散介質或不均質體的情況等。同時,選擇10處測段(左堤7處,右堤3處)又進行了現場密度試驗,以準定量或半定量地評價堤身土體的相對密實度。
由測試結果知:所測堤防部位自堤頂以下可劃分兩個明顯的速度層,其中第一層(即堤身)縱波速度多為200~310m/s(右堤測段1+495~1+550除外),層厚多為11m左右,主要反映的是堤身較干燥的粉細砂,而右堤1+495~1+550測段的堤身介質為砂卵礫石,故縱波速度較高,其值為830m/s;第二層(即堤基)縱波速度由于受地下水及巖性變化的影響,其值離散較大,其中左堤7+045~7+100和15+230~15+285兩測段的縱波速度分別為780m/s、1020m/s,此值反映的是相對干燥砂礫石的波速,而右堤1+495~1+550和12+345~12+455兩測段的縱波速度為1750m/s、1700m/s,此值反映的是相對潮濕砂礫石的波速,其它測段的縱波速度為1320~1530m/s,其反映的是地下水位附近粉細砂的波速。
由此分析可以得出:測試部位堤頂以下深約10m以內的堤身土體縱波速度一般為300m/s左右,此值屬于波速較低的粉砂質壤土或粉細砂,而其下覆的地層介質縱波速度則較高,一般為1500m/s左右。
此外,在上述地震測試位置有目的的選擇10個測段進行現場密度實驗,并取回土樣在室內進行同密度的聲波測試。表1列出了地震測試、土樣聲波測試及密度試驗結果。
分析表1可知:室內聲波波速測試值為260~480m/s;現場濕密度為1.41~2.03g/cm3;室內干密度為1.31~1.95g/cm3。而堤體粉細砂的聲波速度一般較低,其值為260~370m/s,現場濕密度為1.41~1.61g/cm3,室內干密度為1.31~1.55g/cm3。堤身砂卵礫石的聲波速度為480m/s,濕密度為2.03g/cm3,干密度為1.95g/cm3。由此得出:除由砂卵礫石組成的堤身介質聲波速度和密度值(濕、干)較高外,由粉砂質壤土或粉細砂組成的堤身介質聲波速度和密度值(濕、干)均較低,表明由此介質填筑的堤體密實度較差。
由表1還可看出:除砂卵礫石測段外其余堤段的地震波速度均小于室內聲波波速,一般小于20~30%;現場濕密度則大于室內干密度,一般大于4~9%。
Table 1The results of seismic surveying and acoustic testing and density testing in the varied dike sections
①取土深度距堤頂1.5m處的背水坡上進行。
②濕密度為現場密度試驗值。
③干密度為室內密度試驗值。
④地震波速為現場測試。
⑤聲波波速為室內測試,采用SD-1型聲波儀和50kHz平面換能器。
為更直觀地表征濕密度與地震波速、干密度與聲波波速之間的相關關系,根據表1繪制出兩倆之間的散點圖,如圖4所示(右堤1+510處為砂卵礫石,地震波速830m/s,圖中未劃出)。說明它們之間具有一定的對應關系,但由于測試樣本相對較少,不具備相關分析所要求的數量和等級類別。
4結語
永定河盧溝橋下游北京段堤防隱患探測工作,根據測區地質、地球物理條件,采用地質雷達、高密度電法、電測深法、中間梯度剖面法和地震折射波法等綜合物探方法,并結合少量土工試驗資料,提高了物探成果的可靠性和實用性,基本查清了堤防隱患的類型和分別特征,滿足了任務要求,取得了良好的應用效果。
由此可見,在具備一定物性差異的前提下,適時選用物探方法進行堤防隱患探測是有效的。
但由于堤防隱患的類型復雜、種類繁多,諸如空洞、裂縫、軟弱帶、基礎滲漏等;加之堤防工程多為逐年加高加固而成,其填筑材料和介質極不均勻,所以給物探查險帶來了諸多困難,也對物探工作方法、儀器及資料解釋等提出了特殊要求。因此,筆者建議有關部門加大堤防隱患探測技術及其設備的開發力度,組織有關廠家和科研、教學單位聯合攻關,建立具有我國堤防探測特色的技術體系和儀器設備。儀器的開發與研制,應在當前物探儀器設備的基礎上,加強以下方面的試驗研究,①進一步提高堤防隱患探測儀器的分辨率;②探測儀器應具有快速、準確、使用方便、圖像直觀、輕便靈活等特點,便于汛期使用;③儀器設備工藝需進一步完善,提高其防潮、防水性能,以適應防汛易出現的惡劣環境的需要;④加強汛期管涌等險情探測專用儀器的開發研制,特別是堤防10~15m深度范圍隱患的探測。
⑴ 王興泰主編.工程與環境物探新技術新方法[M].北京:地質出版社,1996.
⑵ 王興泰等.水文工程地球物理勘探技術[M].長春地質學院教材,1991.
⑶ 劉康和.探地雷達及其應用[J].水利水電工程設計,1998,⑷.
⑷ 劉康和等.瑞馬探地雷達及工程應用[J].水電站設計,1999,⑷.
⑸ 田瑛.物探技術在地下隱蔽物探測中的應用初探[J].地質災害與環境保護,2003,⑷.
⑹ 劉等.探地雷達在探測地下采空區范圍中的應用[J].地質災害與環境保護,1999,⑷.
⑺ 閆長斌等.探地雷達技術在隧道工程質量驗收中的應用[J]. 地質災害與環境保護,2003,⑷.
⑻ 劉康和.地質雷達在水利工程質量檢測中的應用[J].長江職工大學學報,2001,⑴.
⑼ 中華人民共和國行業標準.水利水電工程物探規程DL5010—92[S].北京:水利電力出版社,1993.
CASE STUDY OF GEOPHYSICAL PROSPECTING FOR HIDDEN FAULTS IN DIKES
[Abstract] In the survey of dike hidden trouble it is used the comprehensive geophysical prospecting technology such as ground penetrating radar(GPR) method, high density electric method, electric sounding method, seismic refraction wave method etc. And it combines a few geo-technical testing information so as to enhance the reliability and practice of the geophysical exploration results, obtain a good application effect as well as put forward the thinking for the survey development of the dike hidden trouble.