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)严兜穆裆睢A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。