堤防防滲墻質量無損檢測試驗研究進展

摘 要
針對長江堤防防滲墻質量無損檢測工作的迫切需要，在新的地球物理探測技術一時難以面世的情況下，開展了各種現有地球物理方法在堤防防滲墻質量檢測中的有效性試驗研究，在此基礎上提出了以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。鉆孔驗證結果表明，該方案用于堤防防滲墻質量無損檢測具有成果直觀、精度高、適用性強和可靠性高等優點，并能反映出較小異常體的變化。在堤防防滲墻質量無損檢測中具有廣闊的應用前景。
關鍵詞 堤防防滲墻 無損檢測 試驗研究 （相關產品：測振儀.探傷儀.硬度計.紅外測溫儀.測厚儀;

一、引 言

堤防防滲墻質量與長江沿線人民生命財產安全息息相關，因此，對已修建的堤防防滲墻進行全面的質量檢測驗收工作迫在眉睫[1]。

然而，防滲墻質量檢測驗收工作遇到了難題。目前的防滲墻質量檢測工作量大、面廣，施工工藝和人為等因素造成的質量問題復雜多樣，規律性差。傳統方法滿足不了需要。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，堤防防滲墻質量無損檢測工作沒有現成的*經驗可以借鑒，加之其理論證演工作難度較大，計算機模擬計算的工作一時難以完成。因此，堤防防滲墻質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量檢測。

鑒于我國堤防防滲墻質量無損檢測技術的現狀，我們于１９９９年３月提出并開始研制新型的相控陣地質雷達系統。目前，該項研究已列為國家自然科學基金重大項目中的專題，Z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。但由于該系統在國內外尚無可供借鑒的先例，其研究開發工作從儀器設備、方法原理到軟件開發和資料解釋方法均需進行深入廣泛的研究，研究周期長達４年。因此該方法目前一時還不能滿足當前的堤防隱蔽工程質量檢測之急需。

因此，工程設計、施工監理和地球物理工作者開始重新審視傳統的地球物理方法：現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量檢測工作已用的各種方法中，那些被認為無效或效果不好的方法是不是已被*否定現有各種方法之間有沒有一個Z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）盡可能地運用于某一典型的待檢堤段，進行全面的、詳細的試驗研究，然后用鉆探和開挖辦法檢測其綜合結果，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，以緩解當前堤防防滲墻質量檢測工作之急需？本文所開展的工作正是在這一思路指導下進行的。

二、試驗區概況

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．地質概況

測區為沖積平原，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內多有溝塘分布。堤身一般高６ｍ，局部高達７ｍ，堤頂寬６～８ｍ不等。堤身內外坡比為１∶３。地下水位高程一般為１７ｍ左右。

堤身填土主要為粉質壤土，次為粉質黏土，局部夾厚０．５～０．８ｍ粉細砂。堤身段總體土質不均一，密實程度差。

堤基為多層結構，據先導孔資料，一般為：

①砂壤土：厚約０．５～３ｍ、２～５ｍ兩層。②粉質黏土：厚１～３ｍ。③粉質壤土：厚１～８ｍ、３．５～４ｍ兩層。④粉 細 砂：厚２２～２６ｍ。⑤粉細砂巖：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，可能出現的質量問題也不同。其質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

根據歷史資料，結合本次檢測結果，區內檢測對象對應的物理性狀參數如表２。

三、試驗方法及設備

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、瞬態瑞雷面波法、地質雷達法、高密度電法、可控源音頻大地電磁測深法等八種試驗方法。