地质雷达在大坝面板脱空检查中的应用

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1、地质雷达在鱼跳***大坝面板脱空检查中的应用刘明月盛培荣高国忠（作者单位：葛_洲_坝垂原***夫溪*和河水电开发有限公司邮编：408400）摘要：鱼跳***电站首次应用拉脱维亚zond-12e型探地雷达对大坝混凝土面板进行了脱空检测，判断脱空状况；目前笹跳■***大坝混凝土而板脱空状况较好，没冇出现较重的脱空缺陷。关键词：探地雷达混凝土面板脱空检查混凝土面板堆石坝是60年代以后发展起來的,2010年是我国引进现代筑坝技术建设混凝土面板堆石坝的第25年。面板堆石坝经过了“引进消化、自主创新、突破发展”三个阶段，筑坝技术正在向更高更难方向

2、发展。而板堆石坝容易出现混凝土而板脱空的现象，采用地质雷达探测技术，杏明面板脱空情况是进一步优化设计、施工处理和确保人坝安全运彳亍不"J或缺的环节。7>^溪***河公司于2010年05月19FI至2010年05月26FI对鱼跳***电诂混凝土面板脱空情况进行了检查。1鱼跳***水电站工程概况色跳***电站是重庆市蔣卅***区夫溪T***河流域梯级开发规划中的龙头水电站,水库正常蓄水位为467.0m,水库总库容为9520m工程于2000年4月首次蓄水，2002年7月竣工，电站总装机容量为48MW。鱼跳***水电站混凝土面板坝坝顶高程由

3、校核洪水位469.92m控制，加波浪爬高和安全超高，坝顶高程为472.00m,大坝基面最低高程366.00m,最大坝高106m,坝顶宽6.0m,防浪墙顶高程473.20m,大坝上、下游坝坡均为1:1.4,卜游坝坡设3级马道，上两级马道高差30m,F一级马道高差27m,总填筑方量167万n/。坝体典型断面见图1。图1坝体典型断面图2鱼跳■***大坝坝体填筑情况命跳***而板坝坝体断而分成五个主要区：即垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区及利用料区。400.0m高程以下的而板上游设粘粒和粉粒含量较重的土质斜墙铺盖，以辅助防渗。垫层区水平宽

4、度3.0m,过渡区水平宽度4.0叭主堆石区是主要受力区，填筑料具有较高的强度和良好的级配。利用料区位于坝轴线下游侧的坝壳内部，上游坡度为1：0.25,下游坡度为1：1.2,顶部高程为440.00m,顶宽20.0m，底高程为390.0m,底宽67.5m。在面板上游面398.00m高程以下，设置了水平宽度为3.0m的土料铺盖。为保护铺盖，在土料铺盖上游填筑任意料的压重，压重迎水而坡比1：2.0,顶宽6.0m,顶部高程400.00m。坝体料物填筑指标见表lo表1鱼眺***人坝坝体料物填筑指标最人粒径(mm)层厚(m)孔隙率(%)渗透系数(c

5、m/s)干密度(g/cm3)主堆石上游区8001.0W22>101M2.05下游次堆石区12001.524〜282.0利用料区12001.524〜2822.18址层区80〜1000.4<1810’〜101特殊垫层区400.15<18M2.18过渡料区3000.4W20>10-1$2.123地质雷达的仪器设备选择及检测方法结合现场实际情况及探测精度和深度要求，脱空检查的仪器设备选用拉脱维亚的zond-12e型探地雷达。Zond-12e地质雷达是近年来一种新兴的地下探测与混凝土建筑物无损检测的新技术，它是利用宽频带高频电磁波信号探测介质结

6、构位置和分布的非破坏性的探测仪器，是FI前国内外用于测量混凝土内部缺陷最先进、最便捷的仪器之一。在探测过程中，可以得到实时信息，同时，数据记录在硬盘中方便使用。拉脱维亚的zond-12e型探地雷达收发一体，工作时，在雷达主机控制下，脉冲源产生周期性的毫微秒宽频带高频电磁波信号，并直接馈给发射天线，经由发射天线耦合到地下的信号在传播路径上遇到介质的非均匀体(而)时，产生反射信号。位于地面上的接收天线在接收到地下回波后，直接传输到接收机，信号在接收机经过整形和放大等处理后，经电缆传输到雷达主机，经处理后，传输到微机。在微机中对信号依照幅度

7、大小进行编码，并以伪彩色电平图/灰色电平图或波形堆积图的方式显示出来，经事后处理，可用来判断地下目标的深度、人小和方位等特性参数。探地雷达工作原理见图2O图2探地雷达工作示意图探地雷达不同频率犬线的测深能力不同，频率越低，探测深度越犬,但是分辨率会降低；频率越高，探测深度越浅，分辨率会提高。魚跳***大坝混凝土面板脱空探测参数设置如下：500MHz屏蔽天线，采样点512X16bit,采集时窗50ns,白动迭加1次，距离触发探测方式，采样间隔为0.01米，有效测试深度为3.5米，检测精度和深度可满足检测要求。4测线布置根据5刀19日现场

8、水位▽436.3m的情况，以及雷达测试要求，测线从M17号而板开始，由坝【至坝II每隔2米布置一条测线，共82条测线。其屮I号区域测线编号为1〜31,测线由▽440.0开始，至貯468.5结束；由于测试第二天水位下降至▽