浅谈声波ct在围堰防渗墙体系质量检测中的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈声波 CT 在围堰防渗墙体系质量 检测中的应用 【摘 要】作为基础防渗重要方 式的防渗墙应用广泛。防渗墙的施工质 量目前主要检测手段为钻孔取芯（配合 注水试验）和超声波无损检测等，声波 CT 用于防渗墙墙体质量检测的实例还 不多。本文根据西藏 DG 水电站声波 CT 对围堰防渗墙墙体质量检测工程实 例，介绍声波 CT 在防渗墙混凝土工程 质量检测中的应用，为类似项目提供参 考。 中国论文网 /8/view-12932959.htm 【P 键词】西藏； DG 水电站； 声波 CT；防渗墙；质量检测 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 1 工程概况 DG 水电站位于西藏自治区 SN 市 SR 县境内，为二等大（2）型工程， 电站枢纽建筑物由挡水建筑物、泄洪消 能建筑物、引水发电系统及升压站等组 成。拦河坝为碾压混凝土重力坝，坝顶 高程 3451.0m，最大坝高 118.0m，坝顶 长 389.0m。电站装机容量为 660MW。 西藏 DG 水电站上下游围堰防渗 体系由帷幕、混凝土防渗墙及复合土工 膜组成，防渗墙轴线总长为 232m，最 大深度 44m，防渗墙设计墙厚1.0m， 单孔深入基岩1.0m，墙体材料为 C30W8F150 等级混凝土。根据设计要 求，防渗墙墙体采用声波 CT 进行质量 检测。 2 声波 CT 检测目的及工作布置 2.1 检测目的 采用声波 CT 法检测防渗墙质量， 其目的为： （1）测试混凝土防渗墙体的声 速分布，以判定墙体混凝土的均匀性， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 检查墙体内部是否存在架空、离析或蜂 窝等隐患及各槽段结合处的连续性； （2）测试混凝土防渗墙同基岩 接触部位的声速分布，以检查其是否存 在胶结不密实或缝隙等缺陷及灌浆充填 效果； （3）测试墙下帷幕岩体的波速 分布，以判定帷幕灌浆效果。 2.2 工作布置 （1）混凝土防渗墙质量检测采 用声波 CT，沿防渗墙轴线每 2m 布置 一个钻孔，激发、接收点距宜小于 1/15 孔间距； （2）混凝土防渗墙检测孔伸入 墙下基岩 1m，墙下帷幕灌浆声波 CT 检测结合帷幕检查孔原则上待灌结束 14 天后进行，若压水检测孔孔距小于 20m，则利用压水孔进行 CT 检测，若 压水检测孔布置大于 20m，则在两压水 检测孔中间增加物探检测孔。 3 声波 CT 检测方法技术及现场 控制措施 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 3.1 基本原理 声波层析成像（CT）是利用声波 在岩土体介质中传播的走时进行层析成 像，从而得到成像区内岩体声波速度的 分布。声波在传播过程中遵循惠更斯原 理，其首波在介质内沿声波速旅行时最 短的路径传播，利用这一原理研制成的 声波层析成像软件，通过对实测声波走 时进行处理，可以较准确地重建出射线 所扫描的区域内岩体声波视速度的分布， 确定出低速层的位置、空间分布和形态。 由声波旅行时到声波图像生成需 进行过程处理。射线路径采用最小走时 法进行声波射线路径反演，图像重建采 用 DSART 法，在每两次迭代间隔，对 图像进行一次压缩与恢复处理，以获得 较高的分辨率和精度。 3.2 观测系统及处理技术 野外观测系统采用定点发射和定 点接收的扇形束观测与同步观测相结合， 所用声波频率在 100Hz5000Hz ，测试 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 呼唤率（重复观测率）为 6.2% 7.5%，相对误差小于 5%。各检 测部位检测方法如下： （1）混凝土防渗墙采用预埋超 声管的方法进行检测，检测孔伸入墙下 基岩 1.0m，孔间距为 2m。观测方式为： 激发点距为 1m，接收点距 0.2m，在激 发孔中一点激发，在接收孔中上下 45 范围内接收，互换观测系统； （2）墙下帷幕检测利用压水试 验自检孔，根据现场施工进度，孔间距 为 12m24m，观测方式为：激发点间 距 1.0m，接收间距 0.5m，一点激发， 全孔接收，互换观测系统。 室内数据处理采用了 SVD 图像 反演方法，射线路径采用最小走时技术 进行追踪，在反演计算过程中，首先选 取 1m1m 网格进行计算，单元格波速 限高不限低，保证低波速不被遗漏，至 误差较小时，再加格。其中：混凝土防 渗墙 CT 数据反演细分为 0.2m0.2m 网 格；墙下帷幕 CT 数据反演细分为 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 0.5m0.5m 网格。继续反演，直至误差 不再减少时，结束计算，求出各单元波 速，最后输出色谱图。 3.3 现场控制措施 （1）现场测试前对探头进行零 声时校正，测量检测孔的孔深、孔斜， 校核检测孔各激发与接收间距； （2）原始数据波形初至清晰， 采样间隔为 0.11us，采样长度不小于 1024 点，每 5m 校对一次距离，仪器发 射和接收的计时误差小于 10us； （3）同一剖面进行多个空间 CT 观测时，保持观测系统一致； （4）同一部位的初检及复检工 作使用同一台仪器设备或不同仪器的校 验差值不超过 1%； （5）现场检测过程中，严格按 照相关规范与技术文件实施。 4 成果分析 4.1 地球物理特征 地球物理检测的原理是被探测体 存在物性参数的差异（常表现为介质的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 电、磁、弹性波速等物性参数） ，测区 内混凝土防渗墙中缺陷部位（裂隙、架 空区、离析或蜂窝等）与连续完整的混 凝土墙体的声波波速有较大的差异；混 凝土墙体的声速同墙下基岩（黑云母花 岗闪长岩）声波波速有较大的差异；基 岩同岩体中不良地质发育带的声波波速 有较大差异，因此，测区内具备较良好 的地球物理检测条件。 4.2 检测成果 4.2.1 混凝土防渗墙检测成果 经过声波 CT 对防渗墙的检测， 墙体混凝土波速值在 3000m/s4400m/s 之间。 混凝土防渗墙与基岩接触部位声 波波速值均大于 3600m/s，说明墙体与 接触段灌浆效果较好。 4.2.2 混凝土防渗墙检测成果 根据防渗墙下帷幕灌后声波 CT 测试结合灌后压水试验检测资料得出： （1）灌后基岩声波波速值均大 于 4200m/s，符合设计文件中“坝基岩体 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 工程地质分类标准” 的弱风化下段 （1）微风化新鲜岩体（）类 别。 （2）综合对比混凝土防渗墙声 波 CT 成果，墙下帷幕与基岩接触段部 位的波速值均大于 3600m/s，墙体与基 岩段灌浆效果较好。 5 结论 经过声波 CT 对防渗墙墙体及墙 下帷幕灌浆的检测，墙体混凝土波速值 在 3000m/s4400m/s 之间，防渗墙与 基岩接触部位声波波速值均大于 3600m/s，防渗墙墙下帷幕灌浆灌后基 岩声波波速值大于 4200m/s。检测