堤防防滲墻質(zhì)量無損檢測試驗研究*新進(jìn)展

摘 要
針對長江堤防防滲墻質(zhì)量無損檢測工作的迫切需要，在新的地球物理探測技術(shù)一時難以面世的情況下，開展了各種現(xiàn)有地球物理方法在堤防防滲墻質(zhì)量檢測中的有效性試驗研究，在此基礎(chǔ)上提出了以ＣＳＡＭＴ法為主、多波地震映像法或垂直聲波反射法為輔的檢測方案。鉆孔驗證結(jié)果表明，該方案用于堤防防滲墻質(zhì)量無損檢測具有成果直觀、精度高、適用性強(qiáng)和可靠性高等優(yōu)點，并能反映出較小異常體的變化。在堤防防滲墻質(zhì)量無損檢測中具有廣闊的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞 堤防防滲墻 無損檢測 試驗研究 （相關(guān)產(chǎn)品：測振儀.探傷儀.硬度計.紅外測溫儀.測厚儀;

一、引 言

堤防防滲墻質(zhì)量與長江沿線人民生命財產(chǎn)**息息相關(guān)，因此，對已修建的堤防防滲墻進(jìn)行**的質(zhì)量檢測驗收工作迫在眉睫[1]。

然而，防滲墻質(zhì)量檢測驗收工作遇到了難題。目前的防滲墻質(zhì)量檢測工作量大、面廣，施工工藝和人為等因素造成的質(zhì)量問題復(fù)雜多樣，規(guī)律性差。傳統(tǒng)方法滿足不了需要。由于大范圍的在堤身造墻防滲的工作是中國堤防工作近年來所*的一大特色，因而對我國地球物理工作者來說，堤防防滲墻質(zhì)量無損檢測工作沒有現(xiàn)成的國外*經(jīng)驗可以借鑒，加之其理論證演工作難度較大，計算機(jī)模擬計算的工作一時難以完成。因此，堤防防滲墻質(zhì)量檢測工作目前仍處于探索階段。從目前情況看，較成功的辦法是在墻體上打孔作彈性波ＣＴ，但此方法對打孔的施工工藝要求較高，因為墻體較薄，通常在１５～３０ｃｍ之間。要在這樣的墻體上打孔而不偏離墻體，其技術(shù)難度較大，此外，由于該方法需要造孔，因而難以用作大范圍的質(zhì)量檢測。

鑒于我國堤防防滲墻質(zhì)量無損檢測技術(shù)的現(xiàn)狀，我們于１９９９年３月提出并開始研制新型的相控陣地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)。目前，該項研究已列為國家自然科學(xué)基金重大項目中的專題，*近又在國家８６３計劃中作為一個課題立項，并得到了水利部長江水利委員會的大力支持和資助。但由于該系統(tǒng)在國內(nèi)外尚無可供借鑒的先例，其研究開發(fā)工作從儀器設(shè)備、方法原理到軟件開發(fā)和資料解釋方法均需進(jìn)行深入廣泛的研究，研究周期長達(dá)４年。因此該方法目前一時還不能滿足當(dāng)前的堤防隱蔽工程質(zhì)量檢測之急需。

因此，工程設(shè)計、施工監(jiān)理和地球物理工作者開始重新審視傳統(tǒng)的地球物理方法：現(xiàn)有的各種地球物理方法中，還有哪些方法沒有用到堤防防滲墻質(zhì)量檢測工作已用的各種方法中，那些被認(rèn)為無效或效果不好的方法是不是已被徹底否定現(xiàn)有各種方法之間有沒有一個*佳配合的問題？各種方法的野外工作布置有沒有新的潛力可挖？能不能開展一個廣泛的試驗研究工作，將現(xiàn)有的在原理上可用于堤防探測的各種地球物理方法（包括那些已用過的方法）盡可能地運(yùn)用于某一典型的待檢堤段，進(jìn)行**的、詳細(xì)的試驗研究，然后用鉆探和開挖辦法檢測其綜合結(jié)果，以確定各種方法的有效性，從而淘汰一些無效的方法，深化完善那些效果較好或稍有效果的方法，以緩解當(dāng)前堤防防滲墻質(zhì)量檢測工作之急需？本文所開展的工作正是在這一思路指導(dǎo)下進(jìn)行的。

二、試驗區(qū)概況

本項研究的試驗場地選在長江某干堤，檢測長度１．２ｋｍ，該段具有深層攪拌法、切槽法和抓斗法等三種不同工法的防滲墻，具有很好的代表性，具體見表１。

１．地質(zhì)概況

測區(qū)為沖積平原，多由漫灘組成，地勢北東高，南西低。地面高程１８～２２ｍ，距堤外腳７０～１００ｍ內(nèi)多有溝塘分布。堤身一般高６ｍ，局部高達(dá)７ｍ，堤頂寬６～８ｍ不等。堤身內(nèi)外坡比為１∶３。地下水位高程一般為１７ｍ左右。

堤身填土主要為粉質(zhì)壤土，次為粉質(zhì)黏土，局部夾厚０．５～０．８ｍ粉細(xì)砂。堤身段總體土質(zhì)不均一，密實程度差。

堤基為多層結(jié)構(gòu)，據(jù)先導(dǎo)孔資料，一般為：

①砂壤土：厚約０．５～３ｍ、２～５ｍ兩層。②粉質(zhì)黏土：厚１～３ｍ。③粉質(zhì)壤土：厚１～８ｍ、３．５～４ｍ兩層。④粉 細(xì) 砂：厚２２～２６ｍ。⑤粉細(xì)砂巖：厚度不詳，基巖頂板高程－２２．４５ｍ。

２．堤防防滲墻缺陷類型

防滲墻的施工方法眾多，主要有深層攪拌法、振動切槽法、液壓抓斗法、拉槽法、射水法和高噴法。施工工法不同，可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題也不同。其質(zhì)量缺陷問題主要可歸為：施工中的套接墻體間的接縫、開叉等；防滲墻墻體的均勻性問題，如墻體中架空、蜂窩、離析、局部充泥等。

３．地球物理特征

根據(jù)歷史資料，結(jié)合本次檢測結(jié)果，區(qū)內(nèi)檢測對象對應(yīng)的物理性狀參數(shù)如表２。

三、試驗方法及設(shè)備

本次試驗研究采用的物探方法有井間彈性波ＣＴ和電磁波ＣＴ、高密度多波列地震影像法、垂直聲波反射法、瞬態(tài)瑞雷面波法、地質(zhì)雷達(dá)法、高密度電法、可控源音頻大地電磁測深法等八種試驗方法