地质雷达法在塑性混凝土墙质量检测中的应用

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发布时间：2021-09-10

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地质雷达法在塑性混凝土墙质量检测中的应用
赵志红
(吕梁市水利勘测设计研究院，山西吕梁市033000)
[摘要]介绍了横泉水库基本情况，针对水库大坝及防渗墙存在的问题，提出采用地质雷达法对其进行检测。
分析了地质雷达法的基本原理及检测过程，通过分析其检测成果可知，横泉水库坝基塑性混凝土防渗墙体结
构未见明显异常，但由于其防渗墙埋深较大，建议加强现场巡视检查，并结合监测数据合理判断其质量和防
渗效果。
[关键词]防渗墙；混凝土；质量检测；地质雷达法；横泉水库
[中图分类号]TV698．1~5 【文献标识码]c [文章编号]1004—7042(2010)10—0043～02
1 问题的提出
横泉水库位于吕梁市方山县境内，是一座以城市
及工业供水、农业灌溉为主，兼顾防洪、发电等综合利
用的中型水利枢纽工程。水库控制流域面积800 km2，
总库容8 123万m，。设计洪水标准100年一遇，校核
洪水标准1 000年一遇。水库枢纽工程包括大坝、泄洪
洞和供水洞。大坝坝基为砂卵石基础，其下为强风化
基岩。根据坝基地质条件并通过方案比选，对横泉水
库坝基采取了塑性混凝土防渗墙结合帷幕灌浆的综
合防渗措施，其中旧坝体、左岸黄土台地和砂砾石层
地基采用塑性混凝土防渗墙，右坝肩及砂砾石层以下
的强风化基岩采用帷幕灌浆。塑性混凝土防渗墙宽
0．8 m，高lO～60 m，长1 006．8 m，成墙面积3．9万m2。
墙体向下伸人强风化基岩5 m，向上伸入新坝体4 m。
大坝坝型为碾压均质土坝，最大坝高36．7 m，坝顶长
962．0m。
塑性混凝土防渗墙是用黏土和膨润土取代普通
混凝土中大部分水泥而形成的一种柔性墙体，其特点
是弹性模量较低、适应地基变形能力强，但由于塑性
混凝土强度低，按照《水利水电工程混凝土防渗墙施
工技术规范》，对墙体均匀性和可能存在的缺陷检查
时，不宜采用钻孔取芯法。为此，本工程采用地质雷达
法对塑性混凝土防渗墙的成墙质量进行无损检测。
2 地质雷达法原理
地质雷达技术作为一种确定地下介质分布的光
谱电磁技术，其基于地下介质的电性差异，通过向地
层发射高频电磁波，并接收地层介质反射的电磁波，
经过处理、分析、解释，实现对目标体平面分布情况的
了解，探测结构异常场，对坝基础软弱地质区、渗漏区
及是否存在裂缝等进行检测。
地质雷达探测是利用超高频短脉冲电磁波在结
构介质中的传播规律来确定其介质分布的一种方法。
由于不同介质具有不同的电性特征，不同电性介质的
界面主要由电导率的不同而形成电性界面，当电磁波
在介质中传播时遇到电性界面会发生反射，电性差异
越大，反射就越强烈。地质雷达通过天线接收经地下
界面反射折向地表的反射波时间序列，根据反射波的
旅行时间、幅度与波形资料就可以推断介质的结构与
分布。当坝基防渗墙中存在裂缝等隐患时，墙体与隐
患之间存在电性界面，有时甚至形成墙体——空气自
由界面。在这种情况下，由于墙体和空气的电性差异
较大，就形成了良好的反射界面，故可以用地质雷达
来检测坝基防渗墙体质量。
3 地质雷达法检测过程
3．1 检测仪器
本次测试采用的仪器为美国地球物理勘探公司
的SIR2000型雷达主机，实测采用剖面法。
3．2 测线布置与检测方法
本次测试工作范围为0—070．00～0+936．80桩号间
的坝基塑性混凝土防渗墙。沿坝体迎水坡表面，在防
渗墙顶对应位置布置一个纵剖面，并全线实施地质雷
达探测。点距布置0．3 m，剖面长约1 006．80 m，探测坐
标点共3 356个。检测时采用多次覆盖法，测量参数主
要包括天线中心频率、时窗、采样率、测点间距及发射