趙紅梅

（吉林省防汛機(jī)動搶險隊，吉林 長春130021）

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直流電阻率法在堤防隱患探測中的應(yīng)用

趙紅梅

（吉林省防汛機(jī)動搶險隊，吉林 長春130021）

［摘 要］直流電阻率法在吉林省嫩江干流堤防上的應(yīng)用表明，該套技術(shù)適合土質(zhì)堤壩的隱患探測。對于探測堤壩中的裂縫、孔洞、松散土夾層等隱患具備實用性，探測結(jié)果形象、直觀、可靠，該方法對及時掌握堤防質(zhì)量狀況，有針對性地處理堤身各種隱患，確保防洪安全具有重要意義。

［關(guān)鍵詞］直流電阻率法；隱患探測；嫩江干流堤防

多年來，堤壩隱患探測一直沿用錐探甚至是開槽水淹等傳統(tǒng)、落后的土辦法、工效低、效果差、勞動強(qiáng)度大。近些年，許多探測技術(shù)，如電磁波法、彈性波法、物探電法等，被引用于堤壩隱患探測的試驗研究。然而，由于土壤對多種媒介的吸收衰減嚴(yán)重，加上堤壩隱患的探測目標(biāo)小，目標(biāo)與周圍介質(zhì)物性差異小，以及場地條件限制等因素，使諸多方法對堤壩隱患探測的效能難以正常發(fā)揮。土質(zhì)堤防的隱患一般為裂縫、洞穴、松散土夾層等隱患，通過多種試驗表明，對于探測這類隱患“直流電阻率法”具有很好的實用性。下文將采用該方法對嫩江干流堤防進(jìn)行隱患探測。

1　直流電阻率法

直流電阻率法是通過觀測同一深度不同位置或同一位置不同深度的視電阻率的變化規(guī)律來判斷堤防隱患的。此次探測采用直流電阻率法的“四極滾動快速隱患定位法”和“連續(xù)測深隱患祥查法”，兩種方法結(jié)合使用具有探測速度快、定點準(zhǔn)確、隱患形狀明晰等優(yōu)點，非常適合堤防探測點多、線長的特點。該方法已在長江、黃河、松花江干流等堤防廣泛應(yīng)用。

2　嫩江干流堤防概況

嫩江干流堤防始建于20世紀(jì)50年代，堤身土質(zhì)主要為粘土、壤土、粉質(zhì)粘土，部分為砂壤土及細(xì)沙，大部分堤防是在原有民堤基礎(chǔ)上修建而成。后幾經(jīng)整治，堤防整體性能有所提高。98洪水期間，部分堤段出現(xiàn)了散浸、翻砂鼓水、管涌、軟基等重大險情。洪水過后，嫩江干流堤防又得到進(jìn)一步綜合治理，堤防全線加高培厚，但堤防的除險加固大部分是在原有并已破壞的堤防基礎(chǔ)上進(jìn)行。復(fù)堵堤防與原有堤防存在接茬較多的現(xiàn)象，再加上多年運行，以及施工質(zhì)量、土質(zhì)、獾蟻動物侵害、浸泡、折陷等因素的影響，年長日久，堤防內(nèi)部難免產(chǎn)生裂縫、洞穴、松散土夾層等隱患。這些隱患在洪水期間極易形成滲水、管涌、塌坡等重大險情，嚴(yán)重威脅工程的防洪安全。因此，對嫩江干流堤防進(jìn)行隱患探測，摸清隱患的數(shù)量、分布和埋深等情況，以便有計劃、有針對性地采取除險加固措施，顯得非常必要和緊迫。

3　工作方法及技術(shù)措施

3.1工作方法

1）此次嫩江干流堤防隱患探測工程選取堤防永久性固定樁號作為定位依據(jù)，探測過程中采取已有的堤防護(hù)岸工程樁號為參照物，采用護(hù)岸工程名稱，分堤段探測。

2）測線按平行堤防軸線布設(shè)，測線的走向與樁號遞增的方向相同，從上游向下游沿河流走向延伸。根據(jù)堤頂寬度與堤身高度的比例關(guān)系布置測線：成1倍時，布設(shè)3條測線；相等時布設(shè)2條測線；小于1倍時布設(shè)1條測線。

3）此次堤防隱患探測選取在迎、背水距堤肩0.5～1.0 m處各布設(shè)一條測線進(jìn)行普測，普測后發(fā)現(xiàn)異常再詳測的方法。

4）電極之間距離為2 m，一次打下多根電極，測量過程中只移動電夾，不移動電極。每測完1點，4個電極夾同時向前移動，分別夾在1個電極上，使探測操作簡單快捷。

5）測線丈量使用鋼尺，每隔1 km與堤防護(hù)坡建筑物（模袋樁號）校核1次。

3.2技術(shù)措施

保證野外數(shù)據(jù)采集的精度：對所用的儀器，使用前先做一致性對比測試，測試結(jié)果儀器的最大相對誤差1.27%，精度高于規(guī)范要求；觀測前先做電極接地檢查，對接地不好的電極處理后再觀測；電阻率突然增大或減小時，做重復(fù)觀測，以保證數(shù)據(jù)的可靠性。

4　探測結(jié)果驗證

為驗證堤防隱患探測結(jié)果，委托吉林省地質(zhì)勘察院對此次探測發(fā)現(xiàn)的隱患部位進(jìn)行效果驗證。根據(jù)測段的堤身高度，探井深度9 m，鉆孔深度平均為10 m，見表1。

表1　鉆探結(jié)果與探測結(jié)論對比表

5　結(jié)論與評價

5.1結(jié)論

1）堤身隱患普遍存在。隱患性質(zhì)主要為裂縫、松散體和夾砂層。此次整個堤段共探測出各種隱患59處：其中裂縫18條，松散體33處，堤身中含砂層堤段8處，累計2.26 km。

2）裂縫的頂部埋深多在0.5～1.6 m之間，松散體的頂部埋深多在1.5～3.5 m之間。

3）砂層呈透鏡體狀，分布無規(guī)律。一般為粉細(xì)砂，個別堤段為中砂。

4）在所探測的36.73 km堤段中，質(zhì)量較好段22.86 km，占62.23%；質(zhì)量相對較好段8.46 km，占23.03%；隱患發(fā)育段5.41 km，占14.74%。

5）比較而言，創(chuàng)業(yè)段背水堤肩7+200—9+200段質(zhì)量最差，堤身松散，含大量粉、細(xì)砂夾層、裂隙發(fā)育；平鳳段20+200—25+000段質(zhì)量最好，堤身土層均勻密實，無裂隙存在，松散夾層很少。

5.2評價

1）此次野外作業(yè)是嚴(yán)格按照DL5010-92《水利水電工程物探規(guī)范》實施的，從而保證原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)檢測工作量占總工作量的5.68%，基本觀測與系統(tǒng)檢查觀測的均方相對誤差為1.09%，均滿足規(guī)范要求，記錄優(yōu)良，無不合格記錄。

2）鉆探結(jié)果與直流電阻率法探測解釋結(jié)果吻合較好。這既表明直流電阻率法在該區(qū)有較好的適用性，同時為后續(xù)的內(nèi)業(yè)解釋工作提供了寶貴的依據(jù)，大大增強(qiáng)了成果的可靠性。

6　問題與建議

1）在探測過程中，是以模袋護(hù)坡樁號為準(zhǔn)，堤防無明確的管理樁號，這不但給探測工作帶來一定困難，也為探測成果的使用帶來一定困難。

2）建議對隱患發(fā)育段進(jìn)行全面治理，對質(zhì)量相對較好段進(jìn)行局部治理，對質(zhì)量較好段重點防護(hù)管理。

3）建議對探測出的松散夾層、裂縫、孔洞及粉細(xì)砂、中砂透鏡體等隱患采取旋噴、灌漿、防滲帷幕墻等加固措施予以處理。

4）對堤身下部及堤基表層存在粉、細(xì)砂堤段，可在迎水側(cè)鋪設(shè)防滲斜墻，背水側(cè)堤基布置壓重和排水設(shè)施。

5）對局部具有濕陷性堤段，采用預(yù)滲水法或強(qiáng)夯法處理。

6）建議今后一律不在堤肩與堤坡栽種喬木，但可在兩側(cè)堤面栽植防止土體流失的草皮，堤肩可栽植低矮灌木等綠化植物。

7）建議對穿堤建筑物進(jìn)行統(tǒng)一治理，以防成為洪水通道，威脅大堤安全。

7　結(jié)語

直流電阻率法經(jīng)濟(jì)、實用、效果好，適合土質(zhì)堤壩的隱患探測，可測出堤壩中的裂縫、孔洞、松散土夾層等隱患的位置、性質(zhì)、走向及埋藏深度，探測結(jié)果形象、直觀，對及時掌握堤防質(zhì)量狀況、及時處理堤身各種隱患、確保防洪安全具有重要意義。

［中圖分類號］P33

［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A

［文章編號］1002—0624（2016）07—0043—02

［收稿日期］2016-04-20