业务领域BUSINESS FIELD

检测方法

主要应用

钻孔声波法

以固体介质中弹性波传播理论为基础,人工激振发射声波,分析接收被测介质物理特性所调制的传播速度、振幅、频率等声波参数,解决官网宝盈中的有关物理力学问题。 

表面声波法

表面声波检测原理与跨孔声波检测原理类似。表面声波检测主要用于大坝碾压混凝土初凝点检测、混凝土纵向围堰碾压混凝土初凝点检测、混凝土裂缝检测等,评价混凝土强度和岩体质量。 

弹性波CT

通过对观测到的弹性波各种震相的运动学和动力学资料的分析,反演地下介质的结构、速度分布及其弹性参数等重要信息的一种地球物理方法,主要用于地下精细结构的探测或复杂地质问题探测。 

TRT地质
超前预报

利用弹性波反射原理对隧道及洞室进行超前地质超前预报。

冲击回波法

基于瞬态应力波的反射原理,主要用于快速检测混凝土结构构件的厚度以及孔洞、蜂窝、裂缝等缺 陷。 

超声回弹
综合法

超声回弹综合法是根据实测测区混凝土超声波速度值及回弹值综合推定混凝土强度的方法。运用于混凝土强度无损检测。

锚杆无损检测

以一维波动理论为基础,采用声频应力波反射法,主要用于锚杆锚固质量和锚杆长度检测。 

瑞雷波法

根据瑞雷面波传播的频散特性,寻找波速随频率的变化关系,以解决浅层宝盈地质和地基官网的地震宝盈等问题。主要用于检测混凝土缺陷、路基强度及场地划分等。 

探地雷达

以电磁波传播为理论基础。探测地下介质或目标体的结构、构造及目标体的埋藏深度等。主要检测混凝土质量、钢筋数量、地质超前预报等。

钻孔全景图像

以360°全方位数字成像成果客观真实地揭示基础钻孔内岩体特征信息。 

钻孔变模

运用钻孔压力膨胀计,求得岩体深部变形特性的一种试验方法,测试原状官网体的力学参数。 

坑测法

主要检测堆石(土)体密度。 

核子密度仪

通过测量材料的总原子量,从而计算被测材料的单位体积的总密度,不受被测材料的物理状态和化学成分的影响。主要检测堆石体密实。 

附加质量法

通过测定地基土的弹性参数,最终求得地基土密度及承载力的检测方法。主要检测堆石体碾压密实度。 

微地震监测

通过观测、分析生产活动中所产生的微小地震事件来监测评价生产活动的影响、效果及地下硐室围岩稳定状态的地球物理监测技术。主要用于隧道及地下硐室的安全稳定性评价,大坝内混凝土破裂特征、坝区山体滑坡及断层活动性的监测等。

伪随机流场法

以异常渗流场与稳定电流场的数学物理方程及边界条件基本相似为理论基础,主要用于探测渗漏点、源及通道等问题。 

管线探测

探测各种地下管线的空间位置关系。 

边坡宝盈监测

评价边坡施工及运行过程中稳定程度,并做出有关预报。

基坑宝盈监测

对宝盈的变形、应力以及地下水位的动态监控。 


 

  1 基础岩体质量检测

  复核基础岩体宝盈地质条件,评价岩体质量及岩体爆破损伤,为后续基础处理提供客观数据资料。

  



某宝盈站建基面开挖图

  某双曲拱坝宝盈站坝基建基面总体以7.5m等高差布设有3排爆破检测孔,根据声波波速测试成果,结合岩体松弛深度及岩体波速衰减率指标对岩体爆破开挖对坝基岩体质量损伤的评价与等级划分。松弛深度小于2.0m为轻微损伤、2.0~3.0m为中等损伤、大于等于3.0m为严重损伤;声波衰减率小于20%为轻微损伤、20%~40%为中等损伤、大于40%为严重损伤。实际运用中两个指标只要满足一个,就可就高进行损伤等级划分。依据上述爆破损伤划分标准,绘制全坝基开挖后岩体质量损伤等级分区图见下图。坝基爆破开挖造成的岩体损伤以轻微损伤为主,占59.61%;中等损伤主要出现在上游侧靠近坝踵的位置,下游侧及中心线附近只有少量分布,占33.99%;严重损伤仅零星出现,分布在中心线及其两侧的不同高程,仅占6.40%。

  

某宝盈站坝基开挖后岩体质量损伤等级等值线图

  2 岩墙岩柱岩体质量检测

  利用已开挖成形洞室进行地震波层析成像工作,复核评价洞室区域范围内岩体质量,查明区域地质结构构造,为后续宝盈处理提供依据。

  



地震层析成像观测系统图

  地震波层析成象借鉴了现代医学中的CT检测技术,在相对平行的平硐间采用一发多收的扇形观测系统,组成密集交叉的射线网络,通过反演计算形成测区波速图像,依据波速分布划分岩体质量空间分布。下图为某官方网站地下厂房母线洞间岩体地震CT成像检测成果资料,洞室间距约25m,采用锤击激发,1m检波距扇形观测系统观测,CT成果图表明:4#母线洞内侧0+021~0+051段内见低波速区域,该区域岩体地震波波速主要集中在3500~4500m/s之间,与地质素描f14断层位置及产状基本一致,3#母线洞与地下厂房交界处围岩浅表部低地震波波速为裂隙发育及松弛卸荷岩体的反映,其他区域岩体地震波速较均匀,其地震波波速均大于5000m/s,岩体完整性好。

 



某宝盈站地下厂房母线洞间地震层析成像检测成果

  3 地下厂房松弛时效检测

  复核地下厂房宝盈地质条件,评价地下厂房边墙岩体卸荷松弛深度的空间效应及时效特征,指导地下厂房开挖施工工艺,为其加强支护措施提供客观基础资料。

 



地下厂房开挖现场

 



地下厂房开挖成型图

  某宝盈站地下厂房位于大坝下游约350m的右岸山体内,山体地形较完整,基岩裸露,临河地形陡峻,水平埋深约100~380m,垂直埋深约160~420m。主厂房尺寸约277m×25.60m×68.80m,布置6台机组。分别沿各机组中心线以8m等高差布设长观孔,分别定期进行单孔声波和钻孔全景图像测试。结合地下厂房围岩卸荷松弛典型声波及钻孔全景图像特征,将岩体卸荷松弛带划分为2个区域,强卸荷松弛区及弱卸荷松弛区:

  强卸荷松弛区:岩石板裂、碎裂破坏严重,施工期围岩有明显的变形开裂现象,岩体已经破坏,破碎、松弛,失去承载能力;新鲜张开裂缝发育,间距一般小于50cm;强卸荷松弛区岩体声波波速一般2500~3500m/s之间,声波波速衰减率30~60%。

  弱卸荷松弛区:岩石破坏较严重,新鲜张开裂缝发育,间距一般50~200cm,裂缝多与开挖面近平行。岩体结构已经发生改变,多呈板状,波速较低或波速曲线起伏大,围岩自稳能力差;弱卸荷松弛区岩体声波波速一般3800~5500m/s之间,声波波速衰减率5~30%。

 



地下厂房岩体卸荷松弛分带成果图

  高地应力条件下地下厂房围岩岩体卸荷松弛总体具有以下特征:①岩体卸荷松弛表现为时效性;时效性以爆破施工开挖导致应力场急剧变化为主导因素,以开挖完成后的支护时段应力场缓慢变化为次要因素,应力场的调整为岩体卸荷松弛控制因素。②岩壁吊车梁高程岩体卸荷松弛深度普遍分布9~15m,卸荷松弛深度大。③厂房岩壁吊车梁高程附近岩体卸荷松弛随爆破施工开挖影响较大,该开挖层下约连续3~5层爆破开挖施工将影响岩体卸荷松弛深度增长。

 



地下厂房岩体卸荷松弛与开挖工序关系成果图

  4 灌浆效果检测

  了解灌浆处理后基础岩体的力学性能和整体性,为灌浆施工提供指导建议。

  某官方网站基础抗力体内发育了煌斑岩脉,煌斑岩母体软弱,遇水软化,岩体抗变形能力差。通过现场水泥化学复合灌浆试验研究,了解经水泥化学复合灌浆处理后煌斑岩脉的整体性、刚度、防渗性和抗剪强度,论证经灌浆处理后基础的合理性、耐久性和可靠性,提出相应的岩体力学参数值,对煌斑岩脉水泥化学灌浆实验区开挖灌浆效果检测,采用单孔声波、钻孔变模及钻孔全景图像的测试方法。

  煌斑岩脉通过各序灌浆处理后:岩体声波波速由灌前的3262m/s提高至二序水泥灌浆后的3388m/s,提高率3.86%;化学灌浆后,煌斑岩体岩体声波波速提高至4095~4353m/s,较灌前提高率为32.5%。岩体声波波速值有较大改善。岩体变模值由灌前的1.19 Gpa提高至二序水泥灌浆后的1.44 Gpa;化学灌浆后,煌斑岩体岩体声波波速提高至3.26~3.52 Gpa,较灌前提高173.9~195.8%,岩体变模值有较大改善。

 



煌斑岩脉灌浆效果声波、变模检测成果曲线

  5 地层电阻率测试

  获取官方网站枢纽区地层电阻率参数,为官方网站接地设计提供技术参数。

 



地层电阻率测试观测系统

  为获取某官方网站枢纽区地层电阻率设计参数,采用四点法温纳AMNB装置,以2~5m电极距进行高密度电阻率测试。测试结合官方网站现场施工环境和宝盈设计要求,分别对压力管道、主厂房、尾水洞、地面开关站及河水进行了地层电阻率测试工作。综合分析现场情况及官方网站测试成果,可得各实测部位地层电阻率测试成果如下:

  压力管道浅表地层电阻率建议值:上平段1400~1600Ω·m、下平段400~600Ω·m;

  主厂房浅表地层电阻率建议值: 400~600Ω·m;

  尾水洞浅表出口地层电阻率建议值:400~600Ω·m;

  地面开关站浅表地层电阻率建议值:1100~1300Ω·m;

  河宝盈阻率值:7月份洪水期电阻率值为75~85Ω·m。

 



地层电阻率测试成果图

  6 混凝土面板质量无损检测

  混凝土面板施工过程中,由于温度、应力变化或振捣不密实等原因混凝土难免出现裂缝或低强现象;同时由于刚性面板与坝体填筑料变形不一致,致使混凝土面板的局部范围不再与基础填筑料连续接触,即混凝土面板板下局部出现了脱空,这种局部脱空状态下对混凝土面板的受力状况是极为不利的。面板无损检测技术是指在不破坏面板结构构件条件下,在面板结构构件原位上对面板结构构件的缺陷进行直接定量检测的技术,以此对刚性混凝土面板与坝体填筑料间的局部脱空及混凝土缺陷进行普查。

 



面板脱空检测现场

  某面板红外热成像检测主要采用不同测距、不同时段、全方位覆盖采集的方式获得大坝面板的红外热成像图。其中测试距离分别为距大坝底部10m、50m、100m的间距,每个距离位置上的测试时间间隔为1~2小时,测试时间段为早上8:00至晚上20:00。最终成图采用图片拼接的方式获得整个面板的红外热成像图,通过对比不同距离不同时间段的红外热成像图来判断混凝土面板背后的脱空情况。

  单一时段红外热成像成果表明面板温度变化的色谱分布均匀,色彩相对单一,表明整个面板温度分布基本均匀,各区域间温度差异小,未见明显的温度变化区。由此推断,混凝土一期面板与挤压边墙间未发现大面积连续性的脱空缺陷。

 



面板脱空检测红外热成像成果图

  某面板脱空的雷达检测过程中,采用400M天线,以3m等间距的测线进行全面普查,然后针对异常区域采用加密复测的方式进行详查。下图为面板脱空地质雷达图像,图中椭圆标注位置为面板混凝土与坝体间反射异常的反射电磁波在雷达剖面上的表现特征,反射异常处雷达电磁波反射明显比其它位置强,呈团状分布,反射面呈双曲线形,波幅变化大,同相轴连续性较差,多次反射较明显,由此表明在测线7~8m、11~13m桩号位置混凝土面板与坝体之间存在接触不密实缺陷。

  通过雷达测试资料综合分析:混凝土一期面板与坝体挤压边墙间接触情况总体较好,大部分测线位置面板与挤压边墙结合紧密,未见明显的大范围脱空。但部分测线上的局部桩号段存在小范围的不连续性接触不紧密或欠密实缺陷,缺陷范围在测线方向上的长度一般为1~3m,横向宽度较小,未发育至相邻测线。轻微缺陷共8处,累计长度为13m,占总测线长度的1.1%。

 



面板脱空检测地质雷达检测成图


  某面板脱空超声反射法检测,结合地质雷达检测发现的面板反射异常的部位和非异常部位进行了检测,与雷达资料互相印证。本次测试采用了主频为25kHz的超声脉冲,取混凝土面板横波波速取2800m/s。本次面板检测超声横波反射法与雷达检测成果基本吻合。

 



面板脱空检测超声横波反射法检测成果图

 


  7 碾压密实度检测

  混凝土面板堆石坝对地形和地质条件要求不高,坝型选择方面具有一定的优势,其填筑碾压质量检测是关系到整个宝盈成败的重要一环。

  7.1 核子密度仪法

  某官方网站心墙堆石坝属于超高堆石坝,最大坝高295m,且坝料来源复杂、差别相对较大。为确保坝体碾压质量,选用核子密度仪法作为高校、快速的碾压质量检测评价方法,开展碾压密实度试验检测工作。

  核子密度仪作为快速检测方法之一配合土料、石料碾压施工进行了大量的现场试验检测工作,获得了丰富的试验数据。通过对试验数据的整理分析并与附加质量法、挖坑法进行了对比、研究表明:核子密度仪能够适用于大坝填筑土料及石料的施工碾压质量快速检测,通过现场密度和水分检测对碾压施工质量进行控制与评价。



土料标样池核子密度仪测试现场

 

  7.2 附加质量法

  附加质量法通过测定地基土的弹性参数,最终求得地基土密度及承载力的检测方法。适用于堆石坝高强度施工碾压堆石体密度的快速、准确、实时的堆石体密度测试。



大坝碾压密实度附加质量法测试现场

  某大坝堆石体密度测试测点布置按照广泛、均匀分布原则,分别在大坝上、下游填筑厚度153~160层不同区域随机布置测点20个,测试时对各测点先进行附加质量法测试随后同点位进行挖坑法测试。

  利用官方网站堆石体附加质量法和挖坑法测试数据,对 和 作回归分析,得到附加质量法率定系数N和相关系数b的值:

 



官方网站堆石体 关系曲线图


  官方网站大坝堆石体附加质量法测试密度处于2.078~2.447 g/cm3之间,挖坑法测试密度处于2.110~2.430g/cm3之间。附加质量法密度测试值与挖坑测试密度值相比,同测点测试密度值绝对误差处于-0.054~0.052 g/cm3之间,相对误差绝对值均不大于2.5%,附加质量法与挖坑测试法测试结果具有较好一致性。

  8 锚杆无损检测

  针对浅层支护宝盈,检测施工锚杆长度及注浆饱满程度,评价浅层支护质量效果。

  受业主委托,承担某官方网站左右坝肩边坡EL.1485以上锚杆无损检测工作,检测部位由业主、监理宝盈师现场指定。该部位施工锚杆16819根,锚杆设计长度4~9m,抽检比例1~2%,总抽检锚杆210根,锚杆抽检合格率96.7%。

 



锚杆无损检测试验现场

  9 隧洞超前地质预报

  预报隧洞掌子面前方不良地质体,指导隧洞爆破开挖或掘进。

  对Y宝盈站引水隧洞1#支洞下游方向进行TRT超前地质预报,掌子面桩号为K0+945,超前预报范围K0+945~K1+056段。现场布设10支接收传感器,12个激发点。地质预报设定围岩相对背景值破碎、含水区、裂隙、岩溶、采空区域呈蓝色显示,相对背景值硬质岩石呈黄色显示;TRT成果解译表明:①K0+945~K0+957段围岩左侧存在富水破碎带,开挖容易产生塌方,请注意及时支护;②K1+020~K1+030段左侧存在一富水破碎带,请及时支护和做好防排水。开挖后地质编录表明K0+946~K0+956段洞壁呈现状流水状、K1+022~K1+027段洞壁渗水,TRT超前地质预报成果与现场开挖情况吻合。

 



TRT现场数据采集

 



玉瓦官方网站TRT预报解译成果

  10 第三方质量检测

  复核大坝帷幕灌浆施工质量,进行系统的帷幕灌浆质量第三方压水试验随机抽检。

  H宝盈站主帷幕设计工作量约6.7万米,帷幕灌浆质量第三方压水试验随机布置检测孔24孔,钻孔长度约1500米,完成压水试验329段,累计不合格段次总计6段,总体而言,黄金坪宝盈站主帷幕灌浆质量第三方压水试验随机抽检合格率为98.2%。

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