水利工程防渗墙质量检测实例分析.doc

水利工程防渗墙质量检测实例分析 ?水利工程防渗墙质量检测实例分析 近几年，随着防渗墙施工工艺技术的成熟和施工工具的不断改进完善，将防渗墙用于水库大坝的加固设计，已经成为水库加固工程的重要方法，而且以往的经验数据告诉我们，防渗墙在土石坝加固中的应用成果是可喜可贺的。但防渗墙种类繁多，属于地下隐蔽工程，施工技术较复杂，施工过程中受外界环境条件影响较大，质量控制难度较大，而防渗墙施工工程关系到社会的安稳、人民群众的生命安全。因此，如何通过检测防渗墙质量，确保防渗加固工程的质量具有重要意义。 一般来说，不同施工工艺，不同类型的防渗墙会产生不同的质量问题。高喷灌浆防渗墙由于坝体下部土压力较上部大，易产生上粗下细，厚度不均匀的水泥灌浆固结体，同时也会出现墙体搭接不良、成墙不连续、离析、夹泥、空洞、蜂窝等质量隐患。混凝土防渗墙(塑性和刚性)主要质量问题有：不同施工槽段接合不好，墙体连续性差，墙体底部沉渣过厚，墙体嵌入基岩深度不够，墙体夹泥，离析、蜂窝，浇注不连续而产生裂缝。同时，防渗墙施工过程中，混凝土是泥浆下浇注，容易出现塌槽、墙体含泥量大等质量隐患。深层搅拌水泥土防渗墙可能出现的主要问题是墙体搭接不良，出现开叉，墙体连续性差，墙体搭接处厚度偏小。因此，防渗墙质量检测中需要关注的重点问题有：①墙体厚度，特别是墙体下部的厚度;②墙体搭接，墙体开叉、夹泥、蜂窝、空洞;③施工槽段间墙体接缝处夹泥，浇注不连续引起的水平横缝;④墙体渗透系数，沉渣厚度。 堤坝防渗墙的质量对于坝体的防渗及稳定具有重要的影响，由于防渗墙施工过程中可能存在上述质量隐患。因此，如何对修建好的防渗墙进行有效的质量检测，及时探测墙体中的潜在质量隐患，对于水库的竣工验收和安全运行具有重要的意义。 2.1 地质雷达探测原理及方法 地质雷达利用高频电磁波(106-109Hz或更高)以宽频带短脉冲形式，通过发射天线送入检测介质，通过电磁脉冲在地下介质交界面上的反应特征来反映地下地质情况。由于不同介质的介电常数和导电性能的差异，雷达天线发射的电磁波一部分能量被界面反射折向地表，被接收天线接收;另一部分能量透过界面继续向下传播，在更深的交界面上被反射回地面，直到能量被完全吸收为止。这样，就可在某个测点上得到随时间变化的一组反射电磁波。当发射天线和接收天线以固定间距，同时沿测线移动时，可以得到沿某一测线上反映地下介质分布的地质雷达图像。通过分析反射波的到达时间、幅度和相位变化研究介质内部结构的分布规律。 一般来说，目前常用的双天线地质雷达主要采用3种观测方式：反射观测方式(剖面法)、共中点法(宽角法)、透射观测方式。实际探测时，应根据目标体的特点，选择合适的探测方法。 2.2 超声波透射法探测原理及方法 混凝土和其它各向同性的均匀介质不同，是由多种材料组成的多相非匀质体。当混凝土无缺陷时，混凝土是连续体，声波在其中传播的速度是有一定范围的;当传播路径遇到混凝土有缺陷时，如断裂、裂缝、空洞、夹泥和离析等，混凝土连续性中断，缺陷区与混凝土成为界面，声波在这界面上发生反射、散射与绕射，声波将发生衰减，造成传播时间延长，使声速增大。声波透射法就是利用超声波在混凝土中传播的这些声学参数的变化，来分析判定墙身缺陷的程度并确定其位置。 防渗墙声波测试一般采用钻孔声波测井和跨孔声波测试进行检测，测试方法如图1所示。钻孔声波测井时使用一发双收换能器。在发射换能器发射脉冲声波，利用井液耦合，取得沿防渗墙钻孔壁传播到达两个接收换能器的走时T1、T2。然后根据声波走时T1、T2和两个接收换能器的距离长度L计算其纵波速度。跨孔声波测试利用井液(水)耦合分别在2个钻孔中，利用换能器一发一收测得声波在防渗墙中的走时读数T，再根据钻孔的水平距离计算防渗墙体的纵波速度Vp。根据测定的声学参数(声速、波幅、斜率法的PSD值)综合判断墙体中存在的质量缺陷。 3.1 工程概况 某水库的大坝采用塑性混凝土防渗墙，墙体设计强度2.0-5.0MPa，墙体设计渗透系数≤1×10-6cm/s，弹性模量≤1500MPa，设计厚度为60cm，墙体深度嵌入弱风化基岩0.5-1.0m。 3.2 检测方法及标准 在防渗墙质量检测工作的经验基础上，通过不断探索和改进，形成了一套可行的探测方法。首先采用地质雷达对墙体进行大范围隐患普查，分析探测结果，在可疑的部位有针对性地布置钻孔，结合钻孔取芯、注水试验和声波透射等综合检测技术来分析防渗墙的质量隐患。检测标准参照《建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003》《水利水电工程物探规程SL326-2005》。 ⑴地质雷达探测 采用加拿大EKKO系列探地雷达系统，系统配置了多种频率的天线，本次