□鄭軍亮（安陽市水利局）

塑性混凝土具有彈性模量低、極限應(yīng)變大等特點(diǎn)，故塑性混凝土在防滲墻中的應(yīng)用也越來越廣泛。但是，防滲墻受施工方法和各種實(shí)際因素的影響，容易出現(xiàn)澆筑不均勻、分層、夾泥等現(xiàn)象。故很有必要開展塑性混凝土防滲墻質(zhì)量檢測方面的研究。本文結(jié)合雙泉水庫塑性混凝土防滲墻工程，參考相關(guān)文獻(xiàn)，對采用探地雷達(dá)法和垂直反射法相結(jié)合的方式開展防滲墻無損檢測的適用性。

一、工程概況

雙泉水庫位于安陽市西北部，海河流域洹河支流粉紅江上，水庫大壩采用塑性混凝土防滲墻和帷幕灌漿相結(jié)合的方法進(jìn)行防滲加固。壩基防滲處理范圍為大壩樁號0+150～0+680，長530m。塑性混凝土防滲墻的設(shè)計(jì)指標(biāo)為：28d彈性模量600～700MPa，抗壓強(qiáng)度≥2.3MPa，滲透系數(shù)≤1×10-6cm/s。防滲墻墻體厚度50cm，選用配合比為，水泥：粘土：膨潤土：水：砂：碎石：外加劑為 120：240：40：360：770：630：0.36。導(dǎo)墻設(shè)計(jì)為 1.2m 高的L形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度等級采用C20，墻頂厚0.2m，兩導(dǎo)墻間距為0.55m。選用沖擊鉆機(jī)配合液壓抓斗成槽法開槽，即兩鉆一抓法。項(xiàng)目施工采用兩序間隔法，槽孔分兩期進(jìn)行施工。設(shè)計(jì)槽孔長度為6m，槽孔的劃分和長度在具體施工時(shí)根據(jù)實(shí)際情況做了調(diào)整。

二、探地雷達(dá)檢測成果分析

探地雷達(dá)法的檢測依據(jù)《水利水電工程物探規(guī)范》的要求進(jìn)行，選用中國電子科技集團(tuán)公司第二十二研究所研制的小型化便攜式LTD-2100型探地雷達(dá)，采用剖面法進(jìn)行測量，檢測時(shí)天線沿防滲墻軸線從小樁號到大樁號移動進(jìn)行連續(xù)測量。雷達(dá)天線的中心頻率越低，探測深度越大，但是分辨率相應(yīng)降低，無法探出小范圍的缺陷，故應(yīng)在滿足探測深度的情況下選擇頻率高的天線，本次防滲墻探測深度為10m左右，綜合考慮探測深度和精度并結(jié)合類似工程的經(jīng)驗(yàn)選擇中心頻率為200MHz的天線。而實(shí)際探測時(shí)發(fā)現(xiàn)樁號0+290～0+480段防滲墻墻頭未與地面平齊，無法使用200MHz的天線，改用中心頻率為400 MHz的天線。

時(shí)窗長度代表記錄信號的最大雙程走時(shí)長度，故時(shí)窗限定了最大探測深度，參考LTD-2100型雷達(dá)儀器使用說明書，本次研究天線中心頻率為200 MHz時(shí)選擇時(shí)窗120ns，天線中心頻率為400 MHz時(shí)選擇時(shí)窗為60ns，采用人工拖拽的方式進(jìn)行探測，探測速度為1～2m/s，兩種天線采樣點(diǎn)數(shù)均為512，塑性混凝土防滲墻介電常數(shù)取8。

探地雷達(dá)法檢測防滲墻墻體可用圖像為278m，從圖像分析的結(jié)果來看，天線中心頻率為200MHz時(shí)，雷達(dá)探測深度約為6.0m，而天線中心頻率為400 MHz時(shí)，探測深度僅為1.2m。200MHz圖像因分辨率較低，圖像基本正常；而由400MHz圖像可以看出有數(shù)處缺陷，分別是：樁號0+318附近，深度為0.1～0.7m范圍內(nèi)；樁號0+395附近，深度為0.6～1.2m范圍內(nèi)；樁號0+415附近，深度為0.2～1.2m范圍內(nèi)；0+450樁號附近，深度為0.4～1.1m范圍內(nèi)存在有因骨料集中而引起的混凝土局部不均勻現(xiàn)象。從雷達(dá)的探測結(jié)果來看，絕大部分墻體灌注較均勻，沒有出現(xiàn)夾泥、裂縫等現(xiàn)象，個別樁號墻體存在灌注不均勻的情況。本次研究發(fā)現(xiàn)，雷達(dá)天線頻率低時(shí)，由于分辨率下降，不易發(fā)現(xiàn)缺陷，而雷達(dá)天線頻率高時(shí)，探測深度又很淺。

三、垂直反射法檢測成果分析

參照《水利水電工程物探規(guī)范》的要求進(jìn)行，垂直反射法檢測儀器采用武漢巖海公司產(chǎn)RS-1616K（P）完整性檢測儀，采樣探地雷達(dá)方法使用中采用頻率較低的天線時(shí)，分辨率低，不能測出輕微的缺陷，當(dāng)加大頻率時(shí)，檢測深度又很小，如本研究中使間隔取0.02～0.03ms，記錄長度取1024點(diǎn)，濾波方式為全通，接收采用高阻尼低靈敏度速度傳感器。工作模式為單點(diǎn)激發(fā)，單點(diǎn)接收，偏移距1.0m左右。

為取得最佳測試數(shù)據(jù)及曲線，測試前必須對測試儀器及測試方法進(jìn)行調(diào)試工作。

測試前，為了取得墻體混凝土的縱波速度，對出露的完整墻段進(jìn)行縱波測試。測試結(jié)果表明，墻體混凝土的波速為2200～2600m/s。

檢測前經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，確定最佳偏移距為1.0m左右，在檢測時(shí)根據(jù)信號質(zhì)量及墻頂情況可做調(diào)整。

對于墻頂部未完全鑿至完好密實(shí)的混凝土處，加上某些槽段由于淺部有缺陷，造成曲線復(fù)雜，通過增加錘墊及改換力棒等方法，調(diào)整了錘擊裝置，取得了較好效果。

本次測量測段為0+150～0+634，部分墻段由于現(xiàn)場不具備檢測條件而未檢測，共檢測墻體392m，表1為對應(yīng)的檢測結(jié)果分析表，可以看出樁號0+392～0+396淺部有較明顯的二次反射，說明此處墻段頂部混凝土質(zhì)量差。由于此處處于防滲墻槽段接縫處，說明頂部接縫質(zhì)量稍差。對所有檢測圖像進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)有十幾處墻段頂部混凝土質(zhì)量差，頂部接縫稍差（具體缺陷分布見表2）。由于偏移距的存在，造成波速偏高或墻身偏短的假象是不容忽視的，在分析時(shí)均作了校正處理。測試時(shí)部分墻段墻體頂部混凝土松軟或質(zhì)量差，造成分析困難。其原因多為：當(dāng)澆注到淺部時(shí)，此時(shí)泥漿比重較大，混凝土浮力不足，從而容易產(chǎn)生局部夾泥等現(xiàn)象，一般和超灌高度不足及鑿除高度少有關(guān)，下一步施工前應(yīng)將墻頂浮漿及淺部劣質(zhì)混凝土鑿除。

表1 垂直反射法檢測結(jié)果分析表（部分）

表2 兩種探測方法檢測的缺陷位置對比表

四、探地雷達(dá)法與垂直反射法檢測結(jié)果對比分析

利用探地雷達(dá)方法共發(fā)現(xiàn)4處缺陷，利用垂直反射方法發(fā)現(xiàn)了10多處缺陷（見表2，表中括號中數(shù)字表示測試時(shí)雷達(dá)天線中心頻率）。由表 2知，在樁號0+156～0+210、0+550～0+590段（天線中心頻率為200MHz），垂直反射法在這兩段測出的輕微淺部缺陷，雷達(dá)均未測到，說明雷達(dá)的分辨率低；在樁號0+290～0+480段（天線中心頻率為400 MHz），有4處探地雷達(dá)法和垂直反射法同時(shí)測到了缺陷，分別是樁號0+318、0+395、0+415、0+450處附近的缺陷，兩種方法起到較好的相互印證作用。另外，利用垂直反射法在此段還發(fā)現(xiàn)另外5處缺陷（分別是樁號 0+330 附近、0+349 附近、0+375 附近、0+314、0+442），而利用探地雷達(dá)方法卻沒有發(fā)現(xiàn)，有可能是這幾處缺陷深度超出了探地雷達(dá)法檢測的深度范圍，即缺陷深度〉1.6m。同時(shí)發(fā)現(xiàn)：利用探地雷達(dá)方法能較準(zhǔn)確地確定缺陷的位置，利用垂直反射法只能做定性分析，無法確定缺陷的具體深度。

兩種方法比較說明：垂直反射法比較適合對塑性混凝土防滲墻的連續(xù)性和墻深進(jìn)行檢查，對防滲墻中的缺陷尤其是淺層的缺陷能定性地反映出來，但不能準(zhǔn)確確定缺陷的具體深度；而用400MHz天線時(shí)，檢測深度只有1.6m，這表明探地雷達(dá)法能測出防滲墻淺層的缺陷（使用高頻率天線），而對于防滲墻深層（相對）的缺陷，只有當(dāng)缺陷足夠大時(shí)才能測到（使用低頻率天線）。

五、開挖驗(yàn)證

結(jié)合探底雷達(dá)和超聲法檢測結(jié)果，在樁號0+395附近區(qū)域（此處也是38和39號施工槽段的結(jié)合處）用機(jī)器挖掘結(jié)合人工開挖的方法進(jìn)行驗(yàn)證。開挖深度約3m，從開挖過程看，墻體接縫頂部處有輕微的夾泥現(xiàn)象，防滲墻頂澆筑時(shí)有輕微的塌方現(xiàn)象，印證了探地雷達(dá)、垂直反射法的檢測成果。

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