探地雷达及注水试验在检测大坝截渗墙中的应用.pdf

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1、水利科技《河南水利与南水北调》2010年第9期HENAN探地雷达及注水试验在检测大坝截渗墙中的应用□张涛涛□张华（河南省河口村水库工程建设管理局）摘要：截渗墙在河南省中小型水库除险加固中得到了广泛的应用，但其施工质量直接影响了大坝除险加固的效果，本文探讨了探地雷达及注水试验相结合的方法，以实例证明该方法在检测大坝截渗墙检测中的良好适用性。关键词：探地雷达；注水试验；截渗墙大坝防渗墙的质量与保护区内人民的生命财产安全息息（一）探地雷达检测原理相关，对已修建的防渗墙进行科学有效的质量验收检测工作十探地雷达是近年来新兴的地下探测与

2、地面混凝土构筑物分必要。目前的防渗墙质量检测工作量大、面广，施工工艺和人无损检测的新技术，它是利用高频电磁脉冲波的反射原理来实为等因素造成的质量问题复杂多样，规律性差，传统方法满足现探测目的，属电磁波探测技术中的一种，电磁波在介质中传不了需要，而至今尚无国家或行业有关防渗墙的检测验收标播时，其路径、电磁波强度与波形将随通过介质的电性质与几准。何形态不同而变化。因此根据接收波的旅行时间(亦称双程走探地雷达是利用电磁波在不同介质中的传播和反射特性，时)，幅度与波形等资料，可探测介质的结构、构造与埋设物体。对地下或物体内不可见的目

3、标体或界面进行定位的探测技术。探地雷达检测技术具有的优势有：高分辨率，可达数厘米；它是近十几年发展起来的一种高新技术，以其分辨率高、定位无损性，检测过程是对隧道衬砌进行“CT”似的扫描；高效率，图准确、工作效率高、操作方便的特点和无损检测的方法，正逐渐象直观，工作周期短；抗干扰能力强，可在各种环境下工作。成为工程检测的一种有力工具。从几何形态看，地下异常体可概括为点状体(如孔洞、管线截渗墙体的施工质量常用渗透系数(K)对其进行渗透性及等)和面状体(如裂隙、层面等)两类，它们在雷达图像上有各自特渗透稳定性分析评价。因此，在工程

4、地质勘察中需运用一定的征，其中点状体特征为双曲线反射弧，面状体反射呈线状反射。方法来获取渗透性指标。钻孔注水试验方法以其原位不扰动及异常区的特征则可通过反射波振幅来判断，位置可通过反射波操作简便等特点，能较准确反映天然状态下勘探深度范围内岩走时确定，见公式（1）土层的渗透性特征，从而被广泛应用。h=姨v2t2-x2/2（1）一、检测原理及方法式中：h为异常体埋深；t为双程走时；x为收发距；v=c/姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨可以进行大型水库淹没区实物量估算，库

5、区移民安置环境容量参考文献调查，灌溉区实际灌溉面积和有效灌溉面积调查，水库淤积测量[1]何少福，马剑，李春茂.“3S”技术发展综述.三明高等专科学等等。校学报,2001,9(3):50-54.建设“信息社会”，迎接“信息时代”的到来。事实上，以GIS[2]陈述彭,鲁学军,周成虎.地理信息系统导论.科学出版社,和GPS为核心的地理信息产业己经形成，它将在国民经济建2001.设中起到越来越重要的作用。有了这个信息平台，防洪减灾、[3]罗名海.3S技术发展趋势及在城市规划中的发展前景.地理水资源管理、水土保持、旱情监测、灌溉面积调

6、查，河道与河口空间信息,2004,8(4):4-7.动态变化监测，水环境、水库与湖泊蓄量监测的工作都将会有[4]张剑清,潘励,王树根.摄影测量,武汉大学出版社,2004.一个质的飞跃。收稿日期：2010-09-0741《河南水利与南水北调》2010年第9期水利科技HENAN姨εr为电磁波在介质中的传播速度；c为电磁波在空气中传播的速度；εr为介电常数当发射和接收天线沿物体表面逐点同步移动时，就能得到其内部介质剖面图像。（二）注水试验方法钻孔注水试验是用人工抬高水头，向钻孔内注人清水，测定岩土体渗透性的一种原位试验方法。适用于

7、水平分布宽度较大、均一或较均一的岩土层，试段长度不宜>5m，可采用栓塞或套管脚粘土等止水方法。对于不能进行抽水试验和压水试验，取原状样进行室内试验又比较困难的松散岩土体尤为适用。根据试验方法和适用岩土层条件不同，钻孔注水试验分为常水头注水试验和降水头注水试验两种方法。因刘瑶水库大坝防渗墙为塑性混凝土防渗墙，墙体强度较低，采用钻孔常水头注水试验的方法图1桩号ZB0+295~ZB0+315段雷达图像进行。（二）注水试验常水头注水试验是连续往钻孔内注水，并使水头(H)抬高保本次注水试验共布设检测孔3个，11个注水试段。根据《水持一

8、定，测得稳定时的注水流量(Q)。注水延续时间一般在2h以利水电工程注水试验规程》（SL345-2007），采用钻孔常水头注上，根据最后一次稳定注水流量按不同条件下相应的计算公式水试验进行检测，检测结果见表1。求解渗透系数K值。表1伊川县刘瑶水库大坝塑性混凝土防渗墙工程该方法适用于较强透水岩