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高密度电法在渗漏探测中的应用

作者:周进 陈莹莹 来源:科学与财富 202020期 时间:2020-11-19

摘要:国内某一大坝曾在过去进行过除险加固的相关工作,然而在加固工作完成之后依然在一定程度上存在着一些渗漏的问题,为了进一步查明该大坝发生渗漏的位置以及具体的通道,本...

  摘要:国内某一大坝曾在过去进行过除险加固的相关工作,然而在加固工作完成之后依然在一定程度上存在着一些渗漏的问题,为了进一步查明该大坝发生渗漏的位置以及具体的通道,本文采用高密度电法装置对大坝进行了相关的探测工作。本次探测共设计了两条探测路线,在注浆处理工作完成之后,再次进行高密度电法探测。通过对视电阻率剖面图发现泄漏段的低阻异常区明显减少,可以发现注浆效果十分明显。

  关键词:高密度;电法;渗漏;探测

  引言

  大坝在我国防水工程当中占据着不可替代的重要作用,是非常重要的防水建筑物。在我国进行防洪抗灾、预防海水入侵等一系列水利工作当中有着非常重要的作用。在实际发展的过程当中,水库大坝的质量安全性能一直都受到人们的广泛关注。因此进一步采取更加积极有效的措施加强大坝的安全防范工作对于我国经济的平稳发展有着非常重要的意义。高密度电阻率法由于在实际使用的过程当中对水非常的敏感,因此常常被人们应用在渗漏勘察的相关工作当中。

  陈行水库坐落于上海市东部长江江堤外侧。整个水库呈现矩形的结构,总面积大约为135万平方米。该大坝在加固工作完成之后,依然存在着一定程度的渗漏问题。为了能够准确的确定大坝渗漏的位置以及相应的通道,本文对其进行了全面的探讨。

  1测线布置

  通过对大坝现场全面的调查后发现该大坝坝体在实际使用的过程当中,大坝当中土壤、砂等第一系松散产物的孔隙度一般来说都比较大,长时间处于饱水的状态当中,这一现象的出现将会导致其电阻率相对来说会比较小。与此同时,由于风力的持续作用会使得岩石的孔隙度逐渐增大,并且使其处于饱水的状态当中,这种情况的发生也会使得巖石的电阻率进一步降低。

  通过现场测量发现工区的坝体整体长度大约为80米,宽度约为4米。为了对注浆前后的效果进行更加充分的对比,本次施工工作一共分为两次探测,并且每次探测工作在实际进行的过程当中,为了方便后续工作的进行都在探测现场布设了两条高密度测线。这些测线的点间距大约为1.2米,两条测线间距为2米。具体如图一所示。图中蓝色线段为第1次电极布设的位置,而相应的洋红色线段则为第2次电极不舍的位置,测线一为靠近水库的一测,而测线二则为大坝靠近长江的一侧。

  2资料处理

  在相关工作人员对室内处理解释的过程当中,首先应该结合实际情况对测试现场所测得的数据,按照一定的规律将对其进行排序。对一些发生突变的数据点予以剔除。与此同时还需要采取科学合理的方式方法对数据进行圆滑处理工作。在本次室内处理工作实际进行的过程当中,选择初始阻尼系数为0.22,最小的阻尼系数选择为0.1。对同一车厢内分段进行测量数据,与此同时采用高密度电法软件 Res2对测得的数据进行合并。

  3资料解释

  在测量工作实际进行的过程当中会对介质电阻率造成影响的主要因素为岩性含水率、密实度、粒径等等。而对于一些非饱和第四系土层来说,对其造成影响的主要是含水率,密实度越高,粒径越小,相应的电阻率值就会不断的降低,如果在测试的过程当中发现含水率粒径不变的时候电阻率大小,基本上会反映土体密实度的变化。图2所展示的是两次进行探测的过程当中,测线一的高密度电法反演电阻率剖面图。对图2a 是电阻率剖面进行全面而又充分的分析后发现对于一米以上地层电阻率大于90,对应坝体表层、水泥层和砂砾石层;而下部堤身填筑土的电阻率大约在15~50。然而在距离测线大约为36~46.8米的线段以及26.4~28米的线路段出现了两组相对来说比较明显的低阻异常带,不难发现在两组第1组一层带对应坝体表面相应的位置上,并没有发现一些在视觉上相对来说比较明显的裂缝。根据相应的物质性条件进行推断不难发现该位置所对应的堤坝可能在一定程度上存在着一些渗漏的问题,从而进一步导致这段土体内的含水量整体呈现增高的趋势;而图2b 这是对36~46.8米这一段进行注浆处理后的反应电阻率剖面,通过图中不难发现在37.2米到44.8 米这线路段之内异常的范围明显呈现大幅度变小的趋势。这些变化进一步说明注浆的效果比较明显。而图3是测线2,也就是靠近长江的一侧的两次高密度电法探测反应电阻率剖面图,从图3a 不难看出对于坝体表层的水泥层以及砂砾石层以及坝体下部填筑土的电阻率和侧线一基本上处于相同的位置,然而在测线45.6~49.2米以及26.2~39.6米这两段侧线内,也出现了两组相对来说,电阻比较低的异常一段;而图3b 是对33.6~34.8米段一长段进行注浆处理后进行繁衍的电阻率剖面,通过该图不难发现注浆点段的异常情况明显变小,这就说明注浆效果非常明显。

  4结束语

  对于来说,坝体渗漏的问题一直都是大坝在实际使用过程当中非常严重的一个安全隐患,因此需要采取积极措施进一步加大对于大坝渗漏的定期监测工作。除此之外高密度电法探测由于在实际使用的过程当中效率非常的高,而且所测得的结果很准确,所需要投入的经济资金比较少等一系列特点可以为坝体渗漏检测提供诸多的方便。

  参考文献:

  [1]??? 董亚. 综合物探在库坝防渗墙完整性检测中的应用研究[D].安徽理工大学,2019.

  [2]??? 朱冠宇. 综合电法在前夭子水库大坝渗漏检测中的研究与应用[D]. 吉林大学,2019.

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