智能鉆孔全景成像法在堆石混凝土壩效果中的勘察應(yīng)用

施炳甫

（廣西壯族自治區(qū)水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 廣西南寧 530023）

智能鉆孔全景成像法在堆石混凝土壩效果中的勘察應(yīng)用

施炳甫

（廣西壯族自治區(qū)水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 廣西南寧 530023）

廣西清平水庫(kù)補(bǔ)水工程壩址采用混凝土重力壩壩體C15混凝土采用堆石混凝土新技術(shù)。其技術(shù)特征是使用具有高流動(dòng)度、不離析、均勻性和穩(wěn)定性的專(zhuān)用自密實(shí)混凝土，澆筑時(shí)依靠其自重流動(dòng)，無(wú)需振搗而達(dá)到密實(shí)，充填堆石體空隙所形成完整密實(shí)的堆石混凝土。智能鉆孔全景成像法可直接觀(guān)察漿液的充填情況、裂縫、清洗效果等，效果良好，值得借鑒和推廣。

智能鉆孔全景成像法；堆石混凝土壩；灌漿效果

1 工程概況

清平水庫(kù)位于賓陽(yáng)縣新橋鎮(zhèn)，總庫(kù)容9710萬(wàn)m3，有效庫(kù)容6207萬(wàn)m3，水庫(kù)連年蓄不滿(mǎn)，近年來(lái)只能蓄水2000～3000萬(wàn)m3。由于清平水庫(kù)容積大，來(lái)水量不夠，裝不滿(mǎn)，擬在合江上修建攔河壩，形成調(diào)節(jié)水庫(kù)。并通過(guò)修建引水系統(tǒng)工程，把合江之水輸送到清平水庫(kù)。合江攔河壩壩頂高程220.2～221m，最大壩高38m，壩頂總長(zhǎng)221m，由左岸非溢流壩段、右岸非溢流壩段和河床溢流壩段3個(gè)壩段共10個(gè)壩塊組成。施工過(guò)程中需分塊、分段澆筑。本工程壩址采用混凝土重力壩壩體C15混凝土采用堆石混凝土新技術(shù)。堆石混凝土技術(shù)是由清華大學(xué)水利水電工程系發(fā)明并獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)的新型大體積混凝土施工技術(shù)，其技術(shù)特征是使用具有高流動(dòng)度、不離析、均勻性和穩(wěn)定性的專(zhuān)用自密實(shí)混凝土，澆筑時(shí)依靠其自重流動(dòng)，無(wú)需振搗而達(dá)到密實(shí)，充填堆石體空隙所形成完整密實(shí)的堆石混凝土。具有低碳環(huán)保、低水化熱、工藝簡(jiǎn)便、造價(jià)低廉、施工速度快等特點(diǎn)。

大壩壩體過(guò)程施工施工過(guò)程可能會(huì)存在以下問(wèn)題：

（1）壩基清理是否已清洗干凈，是否還殘余泥質(zhì)等；

（2）由于澆筑時(shí)，依靠其自重流動(dòng)，無(wú)需振搗而達(dá)到密實(shí)，充填堆石體空隙所形成完整密實(shí)的堆石混凝土。這個(gè)是否能夠?qū)崿F(xiàn)，堆實(shí)體空隙

在護(hù)岸工程施工時(shí)，還可以用使用格賓擋墻這種護(hù)岸新技術(shù)。具體來(lái)講，就是將蜂巢形格賓網(wǎng)片組裝成箱籠，然后裝入塊石等填充料，并按結(jié)構(gòu)形式將其劃分為擋墻、護(hù)坡、護(hù)底、護(hù)腳、水下拋石等。采取該技術(shù)，使用的鋼絲具有較強(qiáng)抗拉強(qiáng)度，同時(shí)填充料之間又充滿(mǎn)空隙，所以構(gòu)成的箱籠具有較強(qiáng)適應(yīng)變形的能力。一旦遭遇自然災(zāi)害，即便防護(hù)工程表面發(fā)生小的變異，也不會(huì)發(fā)生裂縫、或防護(hù)體被破壞等情況。在實(shí)際施工過(guò)程中，格賓網(wǎng)施工基面的平面位置允許誤差在±30～±40mm之間，高程允許誤差±30mm，坡面不平整度的相對(duì)高度差允許范圍±30mm。使用的是否存在空腔、空隙。

迄今為止，國(guó)內(nèi)尚無(wú)相關(guān)規(guī)程規(guī)范規(guī)定該壩型壩體灌漿質(zhì)量和檢查驗(yàn)收的技術(shù)手段以及相應(yīng)的合格標(biāo)準(zhǔn)，本項(xiàng)目采用智能鉆孔全景成像法能夠直觀(guān)的壩體清洗情況及界定漿液的充填效果，在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的效果。

2 智能鉆孔全景成像法勘查原理

智能鉆孔全景成像法主要由地面部分和井下部分組成，地面部分包括控制器、微型計(jì)算機(jī)、三腳架、絞車(chē)、滑輪和深度計(jì)數(shù)器；地下部分包括攝像探頭和電纜，攝像探頭由CCD攝像機(jī)、LED燈、玻璃罩和錐形鏡組成。其原理是利用LED光源照亮鉆孔孔壁，CCD攝像機(jī)記錄錐形鏡反射的孔壁圖象，圖象信息經(jīng)電纜傳送至控制器和電腦，整個(gè)采集過(guò)程由圖象采集控制軟件系統(tǒng)完成，此系統(tǒng)把采集的圖象展開(kāi)和合并，顯示在計(jì)算機(jī)上。智能鉆孔全景成像資料主要是對(duì)裂隙或不連續(xù)面進(jìn)行解釋?zhuān)严兜穆裆?、傾向、傾角、寬度、裂隙面的粗糙度、充填物等性質(zhì)。

3 檢查孔布置

檢查孔的布置針對(duì)不同壩塊隨機(jī)選取，現(xiàn)選取8#及9#壩塊的檢查孔作為參考（如圖1～2）。

圖1 檢查孔平面圖

圖2 檢查孔平面圖

4 智能鉆孔全景成像成果析

4.1 塊石間空隙帶充填灌漿圖像特征（見(jiàn)圖3～4）

圖3

4.2 灌漿前鉆孔電視裂隙統(tǒng)發(fā)育情況（如表1～2）

4.3 灌漿效果分析

全景成像結(jié)果顯示，巖石間的空腔縫隙都充填水泥漿液，填充效果良好，局部存在微小裂隙，充填泥質(zhì)，本次有效查明了壩體的堆填情況，勘察的目的效果顯著。

圖4

表1 8#壩塊大壩混凝土灌漿前鉆孔電視裂隙統(tǒng)計(jì)表

表2 9#壩塊大壩混凝土灌漿前鉆孔電視裂隙統(tǒng)計(jì)表

5 結(jié)論

（1）智能鉆孔全景成像法能有效的檢測(cè)壩體的清洗效果，可清晰的觀(guān)測(cè)壩體的是否存在泥質(zhì)。

（2）智能鉆孔全景成像法能有效的檢測(cè)巖石間空腔縫隙的注漿效果，通過(guò)高清成像技術(shù)可清晰的發(fā)現(xiàn)注漿的效果是否存在空隙。

（3）本次智能鉆孔全景成像法在堆石混凝土的應(yīng)用類(lèi)似一次有效勘察成果。在其他項(xiàng)目的勘察過(guò)程中也值得借鑒和推廣。

[1]廣西清平水庫(kù)補(bǔ)水工程工程地質(zhì)勘察報(bào)告[R].南寧：廣西水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2010.

TV642.3

A

1004-7344（2016）36-0190-02

2016-12-12

施炳甫（1987-），男，助理工程師，學(xué)士，主要從事水利水電工程地質(zhì)勘察與設(shè)計(jì)工作。