□王海朋(河南水利基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心站)

1.前言

長期以來我國隱蔽工程質(zhì)量檢測與評價方法仍沿用著傳統(tǒng)開挖檢查和鉆孔取樣試驗等的常規(guī)技術(shù)。鑒于地質(zhì)雷達(dá)探測技術(shù)具有高精度、高分辨能力、探測成果彩色直觀和現(xiàn)場檢測快速便捷等優(yōu)點，備受廣大工程技術(shù)人員的青睞?，F(xiàn)已成功地應(yīng)用于巖土工程勘察、城市地下管網(wǎng)普查、文物及考古探測等眾多領(lǐng)域，取得了顯著的探測效果和社會經(jīng)濟效益，并在工程實踐中不斷完善和提高。本例采用以俄羅斯OKO-2 型地質(zhì)雷達(dá)探測技術(shù)為主，以傳統(tǒng)檢測方法為輔進(jìn)行塑性混凝土防滲墻均勻、連續(xù)性的評定。

2.工程概況

小南海水庫位于河南省安陽市西南35km 的海河流域衛(wèi)河支流安陽河上，大壩塑性混凝土防滲墻布置在樁號0+040-0+350之間，防滲墻墻體材料采用塑性混凝土，墻體厚度取0.8m。

3.傳統(tǒng)檢測法

3.1 取芯檢查

本工程塑性混凝土防滲墻根據(jù)施工單位意見并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，選取3 處相對薄弱部位通過鉆芯取樣度量觀察。檢測設(shè)備采用150 型回轉(zhuǎn)鉆機金剛石單管單動鉆具清水鉆進(jìn)，從取出的芯樣來觀察防滲墻結(jié)構(gòu)均勻密實度。通過鉆芯法取樣檢測結(jié)果見表1,同時輔以芯樣效果圖1、2、3。

表1 鉆芯取樣檢測防滲墻墻體完整性結(jié)果表

圖1 （0+080）芯樣效果圖

圖2 （0+150）芯樣效果圖

圖3 （0+250）芯樣效果圖

3.2 開挖檢查

施工結(jié)束后，經(jīng)監(jiān)理見證，在樁號0+080、0+250 位置沿防滲墻軸線方向開挖長4m，深2m 的槽段檢查其墻體外觀質(zhì)量、墻厚及垂直度,效果圖見圖4、5。

圖4 （0+080）檢查圖

圖5 （0+250）檢查圖

4.地質(zhì)雷達(dá)物探法

4.1 地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)的工作原理

地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)是以高頻電磁波以寬帶脈沖形式，通過發(fā)射天線定向?qū)Φ叵禄蚬こ虒嶓w內(nèi)發(fā)射信號，經(jīng)存在電性差異的地下分界層或目標(biāo)體反射回地面，由接收天線接收。高頻電磁波在介質(zhì)中傳播時，其路徑電磁場強度與波形將隨著通過不同介質(zhì)的電性特征及幾何形態(tài)而變化。電磁波在介質(zhì)中傳播時，遇到地下介質(zhì)不均勻、介電常數(shù)有差異時便會發(fā)生反射，其發(fā)射系數(shù)由介電常數(shù)決定。通過對時域波形的采集、處理和分析，可確定地下界面或目標(biāo)體的空間位置及結(jié)構(gòu)，是一種對地下物體不可見部分進(jìn)行定位的電磁檢測技術(shù)。

4.2 地質(zhì)雷達(dá)探測技術(shù)在防滲墻檢測中的應(yīng)用

本次采用俄羅斯OKO-2 型地質(zhì)雷達(dá)對樁號0+040-0+350位置塑性混凝土防滲墻進(jìn)行均勻連續(xù)性檢測，雷達(dá)天線中心頻率為250MHz、50MHz。根據(jù)電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度，通過現(xiàn)場標(biāo)定參數(shù)后設(shè)置介電常數(shù)及傳播速度。本次檢測采用人工拖曳的方式進(jìn)行，探測速度為每秒1～2m，為增加深層目標(biāo)物信號強度，設(shè)置疊加數(shù)為8，掃描速率為400 掃/秒，采樣點數(shù)為512；通過不同方向，不同頻率天線的檢測，經(jīng)分析后數(shù)據(jù)信號吻合。探地雷達(dá)數(shù)據(jù)處理包括預(yù)處理（標(biāo)記和樁號、添加標(biāo)題、標(biāo)識等）和處理分析，其目的在于抑制規(guī)則信號和隨機干擾，以盡可能高的分辨率在探地雷達(dá)圖像剖面上顯示反射波，突出有用的異常信息（包括電磁波速度、振幅和波形等）來幫助解釋。探地雷達(dá)所接收的是來自地下不同電性界面的反射波，其正確分析取決于檢測參數(shù)選擇合理、數(shù)據(jù)處理得當(dāng)、模擬實驗類比和讀圖經(jīng)驗等因素。在雷達(dá)檢測分析中同時輔以部分開挖進(jìn)行排除驗證，從而得到較為精確的評定。

介質(zhì)密實度的主要判定特征應(yīng)符合下列要求：密實：信號幅度較弱，甚至沒有界面反射信號；不密實：界面的強反射信號同相軸呈繞射弧形，且不連續(xù)，較分散；空洞或夾泥：界面反射信號強，三振相明顯，在其下部仍有強反射界面信號，兩組信號時程差較大。雷達(dá)圖如圖6、7 所示：

圖6 （0+100-0+180）雷達(dá)信號圖

圖7 （0+040-0+100）雷達(dá)信號圖

4.3 雷達(dá)信號檢測結(jié)論

經(jīng)地質(zhì)雷達(dá)檢測信號分析，樁號0+040-0+100 槽段塑性混凝土防滲墻墻體雷達(dá)信號幅度較弱，無明顯異常，表明墻體較為均勻密實。樁號0+100-0+180 位置防滲墻墻體信號部分位置有不連續(xù)及分散顯示，表明墻體有部分不密實現(xiàn)象。

5.結(jié)語

通過兩種檢測方法的對比，檢測結(jié)論基本一致。結(jié)合近幾年地質(zhì)雷達(dá)檢測防滲墻技術(shù)的實踐資料來看，地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)是一種高速、安全的無損檢測技術(shù)，但是地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)作為一種對隱蔽工程的探測手段，除了具有科學(xué)性的一方面外，同時也存在局限性、多解性、片面性。從原理上講，目前的地質(zhì)雷達(dá)利用的是近場球面電磁波，其天線的探測范圍是一個形似開口向下的圓錐體，接收信號是地下一定范圍內(nèi)物體的綜合反映，由于防滲墻厚度較薄，旁側(cè)的影響就會容易將目標(biāo)體信號掩蓋掉。當(dāng)接收信號攜帶有目標(biāo)體小缺陷的信息時，在數(shù)據(jù)信號處理時不容易將它們分開，因此，難以判斷所接收到的信號異常。另外，地質(zhì)雷達(dá)探測技術(shù)目前在許多問題上只能給出定性的解釋，在定量解釋方面還不夠完善。所以需要廣大工程技術(shù)人員和科研人員做大量的試驗，以便及時更好地指導(dǎo)工程的建設(shè)。