综合物探法探测大坝裂缝大小及灌浆效果

【前言】综合物探法探测大坝裂缝大小及灌浆效果由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。2.综合物探技术在大坝裂缝大小探测中的应用 2 . 1工程详情 位于我国北方某地的一截潜工程主要是供城区生活用水。在该工程的明渠和陡坡渠段使用了钢筋混凝土盖板对其进行保护，避免出现水体污染，实现了输水线路的全封闭。输水线路的总长度达到了12.02km，进出口水位落...

摘 要：在大坝出现裂缝之后，会影响到坝体的整体性能，为了确保坝体的正常使用，需要对其进行灌浆处理。在出现裂缝之处就需要通过综合物探法进行裂缝大小的探测，在灌浆处理之后也需要对灌浆效果进行探测。本文结合实际的工程案例，采取弹性波CT结合超声波的综合检测技术，对探测大坝裂缝大小和灌浆效果的探测作了阐述，希望可以对相关人员起到参考作用。

关键词：综合物探法 大坝 裂缝大小探测 灌浆效果

大坝在水利工程中是非常关键的存在，一旦坝体出现裂缝问题，就会导致坝体的稳定性和安全性下降。若是不及时处理，这可能产生更大的威胁。根据裂缝形式、大小以及深度的不同，灌浆处理的方式也存在一定差异。因此，需要通过综合物探法对大坝裂缝进行可靠探测，得出具体的裂缝参数，据此确定灌浆处理的施工方案，强化处理效果。不仅如此，还需对灌浆效果进行探测，确保裂缝处理到位。

1.综合物探

综合物探法就是对物探法的综合使用，通过两种及以上的物探方法相结合，对探测对象进行全面探测，得到相关物理参数，用于支撑相关工作。物探，一般是指地球物理勘探，其基于物理学原理或方法的地球物理勘探技术，对物理场分布、规律以及变化等进行全面检测。在大坝裂缝问题上，单一的物探技术可能受到外界因素或是探测人员的影响，出现探测结果不准的情况。因此，综合两种及以上的物探技术进行综合探测，可以提升探测数据的精准性，为后续工作打下坚实的基础。

2.综合物探技术在大坝裂缝大小探测中的应用

2 . 1工程详情

位于我国北方某地的一截潜工程主要是供城区生活用水。在该工程的明渠和陡坡渠段使用了钢筋混凝土盖板对其进行保护，避免出现水体污染，实现了输水线路的全封闭。输水线路的总长度达到了12.02km，进出口水位落差为139m，引水流量为5m3/s，加大引水流量为8m3/s，工程等级为III级，规模中等。该工程由于修建时间较长，日常维护工作不到位，导致大坝部分出现了裂缝安全问题，通过多方论证，决定采用垂直注浆的手段进行修补加固。加固之后是否还存在空隙问题需要通过综合物探进行检查。

2 . 2探测方法

这里主要采用弹性波CT结合超声波的方法对大坝进行检测，这两种技术在原理和实际功能上存在较大的差异，下面就针对其进行分别阐述。

弹性波CT检测技术也称为弹性波层析成像技术，其和医学CT原理相同，在不同介质中的传播速度不同，通过一定计算方法对其进行处理就可以建立介质速度的二维图像，并以此作为基础对岩性、结构以及应力状态进行推导。通过实践发现，弹性波CT技术在探测的精度和分辨率上具有较高水准。检测无损以及成像直观的特点使其受到众多行业的青睐。在对上述工程大坝进行裂缝探测时，运用该技术可以得出确切的裂缝尺寸以及具体图像，进而为裂缝的关键处理提供必要的参考。

超声波法的发展时间较长，在无损检测方面的应用也不断深入。这是因为超声波具有较强的穿透能力，在检测操作上也比较简单，成本较为低廉。在工程建设中，超声波检测技术在大坝、灌注桩、承台、桥台以及桥墩等方面的检测中都实现了大范围的应用，对保障混凝土的质量起到了积极作用。

3.检测结果与分析

3. 1弹性波CT探测结果

在对上述工程的裂缝和灌浆效果进行探测时，通过弹性波CT技术，其会在混凝土表面产生一个瞬态激振，使弹性波通过传感器反馈到探测器上，得出裂缝的CT断面。本次检测所使用的仪器设备为SES-2型测试系统，采样频率为10、25、50、100、250……80000us；频带在0.5-4000Hz范围内；采样点数为512、1024……400000；记录长度为5.12ms-8000s；顺势浮点放大A/D20bit；滤波模拟为高通、高通1、高通2以及全通几种。对大坝进行检测时，检测设备的参数设置为步距10cm、偏移距300cm、采样点512、采样时间间隔0.01ms，最后得出如图1所示CT断面图像。

在对裂缝进行灌浆处理的时候，若是浆液灌注充分，弹性波可以完整的通过，形成较为完整的同相轴；要是在裂缝灌浆存在空隙的时候，弹性波在穿过空隙的过程中会产生绕射，从而使得断面CT图像上的同相轴发生散乱的情况。因此，通过探测得出的CT图像可以对灌浆施工效果展开评价。

3.2超声波探测结果

利用超声波对大坝裂缝进行探测，主要就是对裂缝的深度进行探测，并通过裂缝显微镜对其宽度进行读取。在探测时，通过平测法对裂缝附近的混凝土进行传播速度的检测，在条件适宜的地段可以通过穿法采集数据，以便对混凝土内部的声波传播速度进行客观全面的反映。在此基础上，进一步对测线进行布置，同时在裂缝两侧对称布设换能器，并给予同步触发，实现裂缝时距曲线的测量。针对上述大坝，超声波探测使用的仪器为GJY-IC工程检测仪，其发射脉宽为5-250us、发射电压为可调10-1000V、放大器增益为-18db-84db，频带范围1-500kHz、触发增益0db-42db、输入阻抗4.7k。利用该仪器对裂缝进行检测时，主要是通过声波的衍射现象探测裂缝的深度，基于平测法，设置于裂缝两侧的换能器能够发出声波，但是其发出的声波无法达到接收换能器。这是因为接收换能器所能接受到的声波是绕过裂缝下缘的衍射声波。而在不跨缝的条件下，绕射会使得声程增加，导致其传播时间变长，具体如图2所示。

在进行跨缝声时测量时，首先需要在裂缝上选择测点，以该测点为中心布置测线，并在一定间距下设置4-6组测点就可以得到对应的4-6组探测数据。根据经验公式可计算出混凝土的声速。通过实际探测最后得出，表孔的溢流面H6裂缝长度是3.2m，深度48cm，宽度0.3mm。而在底孔的1#裂缝，经过测量得出其最小宽度为0.34mm，最大宽度为1.86mm，长度为通高。底孔的2#裂缝经过测量，其最小裂缝宽度为 0.34mm，最大裂缝宽度为1.92mm，长度为通高。

在大坝坝体出现裂缝问题以后，可能造成渗水等问题，所以需要对其进行灌浆加固处理。在灌浆加固处理之后，由于裂缝自身原因以及灌浆施工原因，可能导致裂缝内部存在空隙，灌浆加固的质量存在缺陷。因此，需要通过综合物探法对大坝裂缝的大小和灌浆效果进行探测。通过实际的工程案例，弹性波CT和超声波检测这两种技术结合使用，在大坝裂缝检测中能够发挥实际作用。进过检测，上述工程的裂缝位置、深度、宽度等参数都实现了精准测量。在根据灌浆效果探测，发现同相轴绕射的问题不明显，说明灌浆处理效果较好。

参考文献：

[1]廖智.综合物探法在探测大坝裂缝大小及灌浆效果中的应用[J].建筑结构，2011，S2：334-337.

[2]刘金坤.综合物探在锦屏一级水电大坝质量检测中的研究与应用[D].西南交通大学，2014.

[3]杨正刚，尹学林，韩道林.物探综合技术在大坝混凝土裂缝检测中的应用[J].贵州水力发电，2009，02：38-41.