无损伤检测水泥土防渗墙方法在岗陈水库加固工程上的应用

1、无损伤检测水泥土防渗墙方法在岗陈水库加固工程上的应用【摘要】本文简要介绍了岗陈水库工程概况及水泥土防 渗墙的施工特点，并介绍了电反射系数(K)剖面法和双排列电 位电极测深方法与原理 ,通过取芯实验等方法 ,验证该方法在 防渗墙检测中取得了良好的效果。【关键词】水泥土防渗墙；电反射系数(K)剖面法；电位电 极测深法;K断面图;分析评价No damage to detect the earth cut in through the way gang chen reservoir projects applicationXing Chao-yang(Anhui and huai river wate

2、r resources reseach institute Bengbu Anhui 233000)【 Abstract 】 This paper briefly introduces the basic set of the soil and water reservoirs were constructed through the wall, and this is the coefficient ( k ) its law and are an electrode in the depth and ways and through the core principles of the e

3、xperiment verify the way by such means, in the wall cut through the test achieved good results.【Key words 】 Water from the earth sank;The reflection of its law and( k ) profile;An electrode in the depth;K sectional view;Comprehensive analysis evalua-tion?1. 前言 岗陈水库位于安徽省天长市东南部的丘陵区,距金集镇西北约 5 公里,水库下游约

4、0.3Km 是天长至仪征省际公路 ,交 通便利 冰库集水面积11.05 Km2，总库容量为596.29m?3;是 一座以灌溉、 调节为主 ,兼滞洪、水产养殖等综合利用的小 （一） 型水库。岗陈水库于 1 966年动工兴建 , 1 978年基本完工 ,大坝分四 期完成。坝体筑料主要是中粉质壤土、淤泥质重粉质壤土、 重粉质壤土 ,坝基主要为粘土。 由于该水库是在边勘测、 边设 计、边施工的情况下完成的 ,其前期工作准备不足 ,施工条件 差,设计标准低 ,给工程留下很多质量和安全隐患 ,致使水库在 运行过程中多次出现险情。 1968 年 7 月 1 日,大坝在老河槽 段出现决口 ,给下游人民群众生命

5、财产造成巨大损失。 由于大 坝存在渗漏严重 ,于2004年1 月和 2005年5月经天长市水利 局和水利部大坝安全管理中心 ,对岗陈水库大坝鉴定为三类 坝。为消除隐患 ,确保大坝安全 ,设计在大坝桩号 0+0750+625（因建涵闸等因 ,实际施工为 0+0780+521）采用 多头小直径深层搅拌桩防渗墙进行防渗处理 , 建议一次成墙 , 河槽段单元搭接厚度不小于 100mm, 滩地段单元搭接厚度不 小于80mm,防渗墙最大深度为14m（实际施工为18.5 m）,墙底板嵌入粘土层1.0m,墙厚为220?L,水灰比为1.5,水泥渗入量为 1012%,墙体抗压强度不小于0.5MPa，渗透系数不大于

6、i X10?-6 cm/s（1?i?10,28d龄期）。该工程由天长市水电建筑安 装工程公司承担 ;为确保工程质量 ,受天长市病险小型水库除 险加固工程建设管理处委托 ,安徽省水利工程质量检测中心 站运用电反射系数（k）法、双排列电位电极测深法和钻孔取芯 法等 ,对防渗墙施工质量进行综合检测。多头小直径搅拌水泥土防渗墙 ,是引用了水泥土搅拌桩 的原理 ,在单头的基础上改成双头或多头,将相邻搅拌桩部分重叠进行搭接组成连续水泥土防渗墙;多头小直径深层搅拌桩防渗墙技术施工的关键机械是深层搅拌桩机,其原理是利用水泥浆作为固化剂主剂 ,通过深层搅拌机械 ,在地基深处就 地将原状土和水泥浆液强制拌合在一起

7、,水泥和原状土将产生一系列物理 -化学反应 ,使软土硬结改性 ,而形成水泥土墙墙 体,用水泥土墙作为防渗墙达到截渗的目的。2. 检测方法及原理2.1电反射系数（K）剖面法。电反射系数（K）剖面法的基本原理。自然界中的交变电磁场与波动场一样,都符合波动方程v?2$ =?躬 ?2 $ c•?t?2当:?躬?2 $ ?t?2=0时,波动方程转化为拉普拉斯方程,则;v?2 $ =0即交变电磁场转化为直流电磁场,在直流场中 ,当电流迂有电阻抗差异的界面时 ,界面要向实际电源所在介质反射一 部分电流线，这部分电流的大小，决定于界面电反射系数（K）值 的大小。众所周知 , 防渗墙的施工 , 是将

8、水泥与水配制成一定 的水灰比 , 通过钻孔由高压泵将浆液压入地层中, 使浆液与砂层、粉土等地层胶结成一体而形成防渗墙,诚然 ,防渗墙与周围介质相比，其强度与电阻抗均明显增大，电反射系数（K）亦增 大,说明防渗墙的截渗效果较好。如果水泥质量不符合要求、 水灰比配置不当、泵压、泵量、以及灌浆时间等控制不妥 , 那么防渗墙与周围介质电阻抗差就小，电反射系数（K）值也就随之变小 ,形成的防渗墙质量相对就差。 正是利用电反射系数 （K）这一特点，来判断防渗墙的工程质量。在实际测试过程中 ,是将防渗墙的物性作为相对稳定的、 有固定规格均匀的旁侧影响体，其电反射系数（K）值是地层和 防渗墙的综合反映 ,因此

9、 ,必须将测线布置在防渗墙一侧 0.51.0m 处,使防渗墙对电流线的反射达到最大值,测到的电反射系数（K）值基本代表防渗墙的（K）值特征;对每一个测点通 过改变供电极距的方法 ,测试出由地表至防渗墙底部的电阻 率,作为进行一次微分演算、 绘制图件评价防渗墙质量的基础 资料。测试资料的技术处理。2.121对p S曲线进行一次微分演算。对p S曲线进行一次微分演算的目的是对 p S曲线微弱 的异常进行放大 ,便于对异常规模的确认 ,理论与实践证明 ,p S曲线的形状客观的反映了电反射系数K值的大小，但微弱的异常在p S曲线上不易被发现，经对异常放大后，在K断面图上 更便于辨认 ,研究它的形态、变化规律 ,能够分析、判断防渗 墙的缺陷问题；为了求得电反射系数K值，对野外实测p S曲线进行一次微分演算，一般采用差商法求 K值，其计算公式：K=p s(n)p s(n-1)-1AB(n)AB(n-1)-1在实际操作过程中，设计了电反射系数 K值计算表，将极 距及p S值填入表中，按表中步骤计算很方便，电反射系数K值 计算表见附件。编绘电反射系数(K)断面图将所求K值,在单对数纸上绘制K AB(平)2曲线,再根据各测点不同深度的电反射系数(K)值,用内差的方法绘制