防渗墙质量(连续性)检测
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发布时间:2025-07-14 22:58:10 更新时间:2025-07-13 22:58:11
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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防渗墙作为水利水电工程、垃圾填埋场、污染场地隔离等工程中至关重要的隐蔽性结构,其主要功能是阻止水体或污染物的渗透迁移。其质量,尤其是结构的连续性和完整性,直接关系到整个工程的安全性和防渗效果。一旦墙体存在裂缝、孔洞、接缝不密实或局部夹泥等缺陷,将形成潜在的渗漏通道,可能导致水库失水、坝基渗透破坏、环境污染加剧等严重后果,威胁工程安全和生态环境。因此,在防渗墙施工完成后,甚至在关键施工阶段,对其进行严格、全面的质量(连续性)检测,是确保工程实现设计防渗目标、保障长期稳定运行不可或缺的关键环节。
防渗墙连续性检测的核心目标是识别和定位墙体内部存在的、可能导致渗漏的各类缺陷。主要检测项目包括:
1. 墙体缺陷检测:探测墙体内部是否存在裂缝(水平、垂直、斜向)、孔洞、蜂窝、离析带等不连续区域。
2. 墙体接缝质量检测:检查槽段间接缝或施工缝的胶结密实度,是否存在夹泥、未咬合或渗水通道。
3. 墙体均匀性评估:评估墙体材料(如混凝土、塑性混凝土、自凝灰浆等)在深度方向上的均匀性,是否存在强度或密实度显著降低的薄弱层。
4. 墙体几何形状验证:辅助验证墙体厚度是否满足设计要求,是否存在局部缩颈或扩径。
5. 缺陷位置与范围确定:精确测定缺陷在墙体中的三维空间位置(深度、沿墙体走向位置)及其大致规模。
针对防渗墙连续性检测的特点(大深度、隐蔽性、对微小缺陷敏感),主要采用以下无损检测(NDT)仪器:
1. 地质雷达 (GPR - Ground Penetrating Radar): * 原理:发射高频电磁波,接收来自墙体内部介质界面或缺陷的反射波。通过分析反射波的旅行时间、振幅和波形特征判断内部结构。 * 特点:分辨率高,对浅层(通常0-10米内效果最佳)裂缝、孔洞、分层等敏感,检测速度快,可连续剖面扫描。适用于新建墙体顶部或开挖暴露墙面的检测。 * 主要设备:雷达主机、不同中心频率的天线(如100MHz, 200MHz, 500MHz等,频率越高分辨率越高但穿透深度越浅)、数据采集与处理软件。
2. 超声波检测仪 (Ultrasonic Testing): * 原理:在墙体两侧(或同侧)埋设或布置探头,发射超声波脉冲,接收穿透墙体或被缺陷反射/散射的声波信号。通过分析声波传播时间(声速)、振幅衰减、波形畸变等判断墙体质量和缺陷。 * 特点:对混凝土内部缺陷(如裂缝、孔洞、不密实)敏感,可定量评估混凝土强度均匀性。分为跨孔法(一发一收,穿透测试,效果好但需预埋管)、单孔法(一发一收在同一孔中,反射测试)和表面法(较少用于深墙)。 * 主要设备:超声波主机、发射/接收换能器(探头)、预埋声测管(跨孔法必需)、耦合剂、数据采集分析系统。
3. 弹性波CT/跨孔地震波法: * 原理:通过在墙体两侧(或顶部)预埋的多个钻孔中激发和接收弹性波(地震波),利用层析成像(CT)技术反演墙体纵波波速(Vp)和/或横波波速(Vs)的分布。波速异常(低速区)通常指示存在裂缝、夹泥、离析或强度低的区域。 * 特点:可提供墙体内部二维甚至三维的波速分布图像,直观反映墙体整体的连续性和均匀性,对深部缺陷探测效果好(可达数十米深度)。是目前评价深厚墙体连续性的最主要方法。 * 主要设备:地震仪/数据采集系统、震源(如电火花、锤击、电磁震源等)、三分量地震检波器、预埋PVC或钢管(作为孔道)、专业成像处理软件。
4. 高密度电阻率法/电位法: * 原理:通过埋设在墙体或周边土体中的电极阵列,测量介质的电阻率分布。墙体中的缺陷(如夹泥、空洞)或接缝处如果含水量高或含泥,会显著降低局部电阻率。也可用于检测渗漏路径(追踪示踪剂)。 * 特点:对含水体、泥质材料敏感,适用于检测夹泥、渗漏区域。分辨率通常低于弹性波CT和雷达。 * 主要设备:电阻率仪、多电极电缆、电极(不锈钢棒或非极化电极)、数据处理软件。
防渗墙连续性检测通常采用多种方法组合,互相验证:
1. 预埋管跨孔测试法: * 在墙体施工时,在相邻槽段或同一槽段内按一定间距(如1.5-3米)预埋垂直的声测管或地震波测试管(PVC或钢管)。 * 成墙并达到一定强度后,使用超声波(跨孔法)或弹性波(跨孔地震波CT)在预埋管之间进行穿透测试或CT扫描。 * 优点:测试深度大,结果可靠,是检测深墙连续性的“金标准”。 * 缺点:需预埋,成本增加;测试点间距固定,可能遗漏间距外的缺陷。
2. 表面扫描法: * 在已完成的墙体顶面(或开挖暴露的墙面)使用地质雷达进行连续剖面扫描。 * 优点:快速便捷,非接触,无损,覆盖范围广。 * 缺点:探测深度有限(受介质和天线频率限制),对深部缺陷不敏感;易受表层钢筋、含水量等干扰。
3. 孔内测试法: * 在墙顶钻孔或在墙体内部预留的检查孔中,采用单孔超声波法、孔中雷达或孔间CT等方法进行局部详细检测或验证。 * 优点:可在深度方向详细探查特定部位。 * 缺点:代表性有限,成本较高。
综合应用策略:通常以预埋管跨孔弹性波CT(或超声波跨孔法)为主,全面评价墙体连续性;辅以顶部雷达扫描,快速筛查浅层缺陷和验证CT结果;对异常区域或有疑问部位,可采用钻孔取芯验证或孔内精细探测。对于未预埋管的墙体,主要依赖顶部雷达和钻孔检测,或采用地表的其他物探方法(如微动、面波勘探等,但效果和精度常不如跨孔法)。
防渗墙连续性检测需遵循相关国家和行业技术标准规范,主要依据包括:
1. 《水电水利工程混凝土防渗墙施工规范》(DL/T 5199):这是核心规范,明确规定了防渗墙(尤其是混凝土防渗墙)质量检查的项目、方法和要求。其中对墙体均匀性和连续性检测(主要采用超声波法或弹性波法)的测点布置、测试方法、仪器精度、数据处理和结果判定(如声速值、波速异常范围、判定标准)有详细规定。
2. 《水利水电工程物探规程》(SL 326 / DL/T 5010):规范了包括地质雷达、地震勘探(含CT)、电法勘探等物探方法在水利工程中的应用技术,包括仪器性能测试、野外工作方法、资料处理与解释等技术要求。
3. 《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204):虽然主要针对建筑混凝土结构,但其关于混凝土缺陷无损检测(如超声法检测缺陷)的基本原则和方法可供参考。
4. 《基桩检测技术规范》(JGJ 106):其中关于超声波透射法检测基桩完整性的技术要求和判据,经适当调整后常被借鉴用于防渗墙的跨孔超声波检测。
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证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
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