长江堤防张家港段隐患探测分析方法

《长江堤防张家港段隐患探测分析方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、长江堤防张家港段隐患探测分析方法孟新华江堤防是我国防洪工程的重要组成部分，长江堤防张家港堤段长达90多km，保护着张家港市90多万人口以及重要城镇的防洪安全。1998年长江洪水后，长江堤防张家港堤段加强了江堤的达标工程建设，加固后江堤安全得到一定保证，但由于堤防战线长，存在的安全隐患问题难以在短时间内消除，加之沿江堤段重要国民经济设施密度大，人口密集，以及长江口地区高潮位有不断提高的趋势等特点，对堤防防洪安全要求越来越高。由于严重缺乏薄弱堤段安全探测及评价资料，使得抗洪抢险决策往往处于被动，常常导致险情预警预报滞后，不能满足堤防工程建设和管理的需求。为优化出

2、适合长江大堤张家港堤段的隐患探测技术，选取6个典型堤段开展高密度电法、地质雷达法、弹性波反射法、瞬变电磁法和工程CT等隐患探测，优选出适合该堤段的隐患探测方法。探测成果以朝东圩港堤段为例说明。一、探测方法简介①高密度电法。直流电法的基本原理是，通过在地表布设供电电极和测量电极，根据在一定供电条件下，测量的地表电位值，从而确定地下测点位置的视电阻率值。视电阻率虽然不完全等同于真实电阻率，但是能够反映地下真实电阻率的分布情况，从而判断地下的隐患分布情况。②地质雷达。地质雷达是利用电磁波在有耗介质中的传播特性，以宽频带短脉冲的形式向介质内发射高频电磁波，当其遇到不

3、均匀体时会反射部分电磁波，其反射系数由介质的相对介电常数决定，通过对雷达主机所接收的反射信号进行处理和图像解译，达到识别隐蔽目标物的目的。③弹性波反射。弹性波反射波法是利用人工激发的弹性波在岩土界面上产生反射的原理，对浅层具有波阻抗差异的地层或构造进行探测的一种弹性波勘探方法。④瞬变电磁法。探测采用WTEM-1Q瞬变电磁勘探系统，该系统主要由信号接收部分(包括主机和接收线圈)和信号发射部分(包括发射机、供电机和发射电缆)两部分组成，是一种人工源的电磁法探测设备。利用不接地电性源向地下发送一次脉冲电磁场（一次场），在其激发下，地下地质体中激励起的感应涡流将产生

4、随时间变化的感应电磁场（二次场），通过记录地下涡流变化的情况来达到了解地下电阻率的目的。⑤工程CT。工程CT是根据射线扫描，由于各种土层电性(电阻率ρ、介质常数ε等)不同，对电磁波的吸收有一定的差异，通过对所得到的信息进行反演计算，重建被测范围内岩体弹性波和电磁波参数分布规律的图像，从而达到圈定地质异常体的一种物探反演解释方法。根据所使用的地球物理场的不同，层析成像又分为弹性波层析成像和电磁波层析成像。二、隐患探测测线布设朝东圩港堤段各探测方法的测线布置如下：高密度电法测线位于堤防背水堤肩，测线起点桩号280+42m，向下游方向完成4组测试，每组排列60个电

5、极，电极距2m；地质雷达测线位于堤防中线，测线起点桩号280+416m，终点桩号279+816m；瞬变电磁法测线位于堤顶中线，测线起点桩号279+70m，测点43个，测线长42m；弹性波法测线位于堤防背水堤肩，测线起点桩号280+390桩，终点桩号280+510m，测线长120m；弹性波CT方法利用位于堤防临水、背水面的2个钻孔进行，孔距4.6m。三、探测成果分析及方法优选5种方法的探测成果描述如下：①由高密度电法探测成果可见，整体上电阻率分布为上高下低，水平方向较为规律。地表以下9.5m，视电阻率取值介于13~79Ω?m之间，且呈层状分布，基本上可分为3层

6、，距起点越远分层所占厚度越小，总体上取值较为均匀，相对其他堤段视电阻率取值较小。地表以下3m左右视电阻率变化梯度较大，起点距20~90m地表附近存在多处高阻异常，起点距333m处存在低阻异常。该堤段地处入海口，受潮汐影响较大，历史上曾多次出现险情，堤段正处于淤沙施工阶段，背河侧水位相对较高，导致堤身含水率相对较高，为电阻率取值低的主要原因。②由于工作现场正处于淤沙施工阶段，现场有多条电缆横跨和顺堤防布设，给地质雷达的探测工作造成很大的影响，从成果图（略）上很难辨认地层反射的同相轴，除干扰信号外，该堤段没有特别明显的反射信号。③根据视电阻率取值，该堤段大致分为

7、4个地层，第一层为0～1m，视电阻率较高；第二层为1～3m，视电阻率较低；第三层为3～8m，视电阻率较高；第四层为8m以下，视电阻率低。④由地震映像探测成果可见，探测图谱中记录时间10ms附近存在反射同相轴，按照1000m/s的波速，估计在深度5m左右存在波阻抗界面，在起点距12m、28m、40m和50m附近存在反射能量较强的反射点，由于这几点埋深较为一致，推测在此深度存在连续性不好的土层分界情况。⑤由工程CT探测成果图（略）可知，地表以下0～4.8m范围波速较低，取值在800～1000m/s左右，5.6m以下波速较高，基本在1200m/s以上。断面没有明显

8、的孤立波速偏低部位。5种方法的优选比较如下：①通过隐