防渗墙质量(均匀性)检测
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发布时间:2025-07-14 23:02:01 更新时间:2025-07-13 23:02:01
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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、交通、市政等工程中至关重要的地下隐蔽结构,其核心功能是阻挡或控制地下水、库水或污染物的渗流,保障主体工程的安全稳定运行。防渗墙的质量,尤其是其材料组成与结构的均匀性,直接决定了其防渗效果、整体强度、耐久性以及长期服役性能。不均匀的墙体可能导致局部薄弱带,形成渗漏通道,引发渗透破坏、结构失稳甚至工程事故。因此,在防渗墙施工过程中及完工后,对其进行科学、系统、客观的质量(均匀性)检测,是确保工程安全、发挥设计功能不可或缺的关键环节。其目的在于及时发现并定位潜在的缺陷(如蜂窝、孔洞、离析、夹泥层、局部强度不足等),评估墙体整体和局部的均匀特性,为工程验收、质量评定及后续处理提供可靠依据。
防渗墙质量(均匀性)检测的核心项目通常包括:
1. 墙体连续性与完整性: 检测墙体在深度方向和水平方向是否存在断墙、开叉、孔洞、裂隙等不连续缺陷。
2. 材料均匀性: 评估墙体内部混凝土或塑性混凝土材料组分的空间分布均匀性,是否存在严重的骨料离析、水泥浆富集区或贫乏区、泥浆夹层等现象。
3. 墙体厚度: 检测墙体的实际厚度是否满足设计要求,以及沿深度和轴线方向的厚度变化情况。
4. 物理力学特性均匀性: 间接或直接评估墙体不同位置(尤其是深度方向)的强度(如抗压强度、弹性模量)和密实度的均匀性。
5. 缺陷位置与范围: 精确测定已识别缺陷(如蜂窝、孔洞、夹泥层等)的深度、大小及空间分布。
实现上述检测目标,主要依赖以下专业仪器:
1. 跨孔声波CT (Computerized Tomography) 系统: 这是当前进行防渗墙均匀性无损检测的最主流、最有效技术手段。其核心组件包括: * 声波发射换能器: 放置在一个钻孔中,发射高频声波信号。 * 声波接收换能器: 放置在平行钻孔(或多孔)中,接收穿透墙体的声波信号。 * 超声波主机/采集仪: 控制发射信号参数(频率、功率),精确记录接收信号的首波到达时间(声时)、振幅(波幅)及波形。 * 深度同步装置: 确保发射和接收换能器在测试过程中严格保持在同一高程,实现深度同步测量。 * CT成像专用软件: 基于采集的大量声波穿透数据(声时、波幅),运用层析成像(CT)算法(如ART、SIRT等)反演重建墙体内部的波速(Vp)分布图像和波幅衰减分布图像。
2. 地质雷达 (Ground Penetrating Radar, GPR): 主要用于在墙体顶部或浅层侧面进行普查,快速探测浅层(通常数米内)较大的空洞、裂缝或埋设物,但其在深层和含水条件下的分辨率和穿透深度受限。
3. 钻孔取芯设备: 在疑似区域或按规范要求进行钻孔取芯,提供最直观的墙体材料样本,用于观察芯样的连续性、骨料分布、胶结状况、夹泥层等表观均匀性,并可进行室内物理力学试验(抗压、抗渗等)验证无损检测结果。但属于有损检测,成本高、效率低,且具有随机性。
4. 孔内电视/摄像: 对钻孔孔壁进行光学成像,直接观察孔壁的缺陷(如孔洞、裂缝、夹泥)和宏观均匀性。
5. 测斜仪: 用于监测钻孔(常为声波CT孔)的垂直度,确保测试数据解释的准确性。
跨孔声波CT检测是防渗墙均匀性检测的标准方法和核心技术:
1. 钻孔布设: 在待检测墙段,按设计要求(通常间距1.0-3.0米)钻设两个或多个平行、垂直的钻孔。钻孔需穿透整个防渗墙深度,并进入墙底以下一定深度(如0.5-1.0米)。钻孔质量(垂直度、孔径)直接影响测试精度。
2. 孔内清孔与耦合: 确保钻孔畅通无阻,孔内注满清水(或其他耦合液),使声波换能器能与孔壁良好耦合。
3. 数据采集: * 将发射和接收换能器分别置于两个平行钻孔中。 * 固定一个换能器(通常为接收)在某一深度,移动另一个换能器(发射)在一定深度范围内进行扫描测量,记录每一对测点的声时、波幅、波形数据。 * 按设定的间距(如0.1米或0.2米)同步提升(或下降)两个换能器,重复上述扫描,覆盖整个检测深度范围。形成密集的“射线”网络。
4. CT成像处理: * 将采集的声时数据输入CT处理软件。 * 软件将墙体在测试剖面内划分成密集的网格单元(像素)。 * 基于大量声波射线路径穿透各像素的声时数据,运用数学反演算法(如联合迭代重建技术SIRT),计算重建出墙体剖面内每个像素的声波传播速度(Vp)值,生成直观的波速等值线图或彩色云图。 * 同样,可对波幅数据进行处理,生成波幅衰减分布图。
5. 结果分析与解释: * 波速分布图: 是评价均匀性的核心指标。波速主要反映材料的密实度和弹性模量。高速区通常表示密实、强度高的混凝土;低速区则可能指示疏松、离析、含泥量高、裂隙发育或存在缺陷的部位(如孔洞、夹泥层)。均匀性好的墙体波速分布相对均一,变化梯度小。 * 波幅衰减图: 波幅衰减强烈(低值区)通常表明声波在该区域遇到界面(如裂缝)或高衰减材料(如含泥量高),对识别界面、离析、泥团等缺陷有辅助作用。 * 结合设计资料、施工记录、地质雷达普查结果或钻孔取芯验证,综合判断异常区的性质(缺陷类型、严重程度)和空间位置。
防渗墙质量(均匀性)检测需遵循国家和行业相关技术标准规范,确保检测工作的科学性、规范性和结果的可比性、可靠性。主要标准包括:
1. 《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》(SL 174 / DL/T 5199): 对防渗墙的施工质量要求(包括均匀性)和检测方法(特别是钻孔取芯、注水试验等)有明确规定。
2. 《水利水电工程物探规程》(SL 326): 详细规定了跨孔声波法(含CT)在水利工程中的应用,包括测试原理、仪器设备要求、现场测试方法、数据处理与解释方法、成果报告编制等内容,是声波CT检测的主要依据。
3. 《水电水利工程物探规程》(DL/T 5010): 类似SL 326,针对水电行业,同样对跨孔声波测试(CT)有详细的技术规定。
4. 《水电水利工程混凝土防渗墙质量检测技术规程》(DL/T 5406): 这是专门针对防渗墙质量检测制定的更详细、更全面的规程。它明确了防渗墙检测的内容、方法(重点包括跨孔弹性波CT法)、检测比例与布置原则、现场检测技术要求、数据处理与解释方法、质量评价标准(包括均匀性评价指标,如波速离差系数、均值等)以及成果报告要求。
5. 《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204): 虽主要针对地上结构,但其关于混凝土强度、缺陷检测的基本要求和方法(如超声法检测缺陷)有参考价值。
6. 工程设计要求文件: 具体项目的设计图纸、技术要求文件中对防渗墙的均匀
证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
证书编号:ISO9001-2024001
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