地质雷达结合超声波透射法在水库防渗墙质量检测中的应用.pdf

广西水利水电 GX WATER RISOURCES HYDROPOWER ENGINEERING 2011 （4） ·测量与地质· 地质雷达结合超声波透射法 在水库防渗墙质量检测中的应用 曾 宏 （广西水利科学研究院，广西 南宁 530023） [摘要] 指出水库防渗墙施工中可能出现的质量问题和质量检测的重要性，简述地质雷达和声波透射法结合检测 防渗墙质量的原理及方法，并以某水库除险加固工程为例，介绍该方法在土石坝防渗墙质量检测中的具体应用及 效果。 [关键词] 防渗墙；质量检测；地质雷达；声波透射法 [ 中图分类号] P631 ；TV698.23 [文献标识码] B [文章编号] 1003-1510 （2011）04-009-03 1 防渗墙质量检测的必要性 重要的影响，由于防渗墙施工过程中可能存在上述 防渗墙种类繁多，属于地下隐蔽工程，施工技术 质量隐患。因此，如何对修建好的防渗墙进行有效的 较复杂，施工过程中受外界环境条件影响较大，质量 质量检测，及时探测墙体中的潜在质量隐患，对于水 控制难度较大，由施工方法和人为因素造成的质量 库的竣工验收和安全运行具有重要的意义。 问题复杂多样。在施工过程中，容易出现诸如塌槽、 墙底沉渣过厚、槽段间搭接不良、墙体不连续等质量 2 地质雷达和声波透射法检测防渗 问题，导致墙体存在质量缺陷。 墙质量的原理及方法 一般来说，不同施工工艺，不同类型的防渗墙会 2.1 地质雷达探测原理及方法 6 9 产生不同的质量问题。高喷灌浆防渗墙由于坝体下 地质雷达利用高频电磁波（10 - 10 Hz 或更高） 部土压力较上部大，易产生上粗下细，厚度不均匀的 以宽频带短脉冲形式，通过发射天线送入检测介质， 水泥灌浆固结体，同时也会出现墙体搭接不良、成墙 通过电磁脉冲在地下介质交界面上的反应特征来反 [1- 4] 不连续、离析、夹泥、空洞、蜂窝等质量隐患。混凝土 映地下地质情况 。由于不同介质的介电常数和导 防渗墙（塑性和刚性）主要质量问题有：不同施工槽 电性能的差异，雷达天线发射的电磁波一部分能量 段接合不好，墙体连续性差，墙体底部沉渣过厚，墙 被界面反射折向地表，被接收天线接收；另一部分能 体嵌入基岩深度不够，墙体夹泥，离析、蜂窝，浇注不 量透过界面继续向下传播，在更深的交界面上被反 连续而产生裂缝。同时，防渗墙施工过程中，混凝土 射回地面，直到能量被完全吸收为止。这样，就可在 是泥浆下浇注，容易出现塌槽、墙体含泥量大等质量 某个测点上得到随时间变化的一组反射电磁波。当 隐患。深层搅拌水泥土防渗墙可能出现的主要问题 发射天线和接收天线以固定间距，同时沿测线移动 是墙体搭接不良，出现开叉，墙体连续性差，墙体搭 时，可以得到沿某一测线上反映地下介质分布的地 接处厚度偏小。因此，防渗墙质量检测中需要关注的 质雷达图像。通过分析反射波的到达时间、幅度和相 重点问题有：①墙体厚度，特别是墙体下部的厚度； 位变化研究介质内部结构的分布规律。 ②墙体搭接，墙体开叉、夹泥、蜂窝、空洞；③施工槽 一般来说，目前常用的双天线地质雷达主要采 段间墙体接缝处夹泥，浇注不连续引起的水平横缝； 用3 种观测方式：反射观测方式（剖面法）、共中点法 ④墙体渗透系数，沉渣厚度。 （宽角法）、透射观测方式。实际探测时，应根据目标 堤坝防渗墙的质量对于坝体的防渗及稳定具有 体的特点，选择合