摘 要：堤防工程會(huì)因各種各樣的人為因素與自然因素而存有滲漏隱患，在汛時(shí)容易出現(xiàn)險(xiǎn)情，需要對(duì)隱患進(jìn)行探測(cè)。高密度電法是一種無(wú)損檢測(cè)方法，可以有效偵查堤防滲漏的地段。本文將分析某堤防工程視電阻率剖面，從而找出有可能發(fā)生滲漏的通道，研究表明，高密度電法可以準(zhǔn)確快速地檢測(cè)滲漏通道狀況。

關(guān)鍵詞：高密度電法；堤防工程；滲漏檢測(cè)

引言

堤防是一項(xiàng)防洪工程，在防洪工作中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。大部分堤壩都在原有堤壩之上培厚加高建造而成，導(dǎo)致堤壩建筑質(zhì)量普遍較低。由于人為因素與自然因素等諸多因素造成的多種堤壩隱患，如果遇到洪水將會(huì)出現(xiàn)滑坡、管涌等險(xiǎn)情，使大堤潰決。為此，如何準(zhǔn)確而快速地檢測(cè)堤防工程滲漏隱患值得關(guān)注。

一、高密度電法的工作原理及應(yīng)用方法

（一）高密度電法的工作原理

用于檢測(cè)滲漏隱患的方法通常是地質(zhì)鉆探的方法，這種檢測(cè)方法相對(duì)傳統(tǒng)而言，施工難度較大、破壞性較強(qiáng)、成本也十分高昂。高密度電法作為一個(gè)陣列勘探手段，工作原理是借助地下介質(zhì)的不同導(dǎo)電性，通過(guò)人工方式來(lái)施加相應(yīng)的電廠(chǎng)，使各種介質(zhì)所傳導(dǎo)的電流發(fā)生相應(yīng)變化，引發(fā)電阻率值在各個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)發(fā)生變化，從而對(duì)地下地質(zhì)狀況進(jìn)行反推[1]。在野外測(cè)量的過(guò)程中，應(yīng)將所有電極放在測(cè)點(diǎn)上，借助微機(jī)電測(cè)儀與程控電極開(kāi)關(guān)就能夠做到數(shù)據(jù)的自動(dòng)、快速采集，而且可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理與成圖，最后按照得到的成果圖來(lái)對(duì)判斷堤防工程有滲漏隱患的位置。

（二）高密度電法的應(yīng)用方法

本文以某堤防工程作為例子，詳細(xì)闡述堤防工程滲漏探測(cè)應(yīng)用高密度電法的方式，利用高密度電法技術(shù)勘察堤壩的滲漏段，從而發(fā)現(xiàn)堤壩存有的滲漏通道。本次工作使用分布式duk-4型號(hào)高密度電法儀，使用24根10道電纜，一共240道電極。具體使用的道間距與電纜數(shù)會(huì)依據(jù)實(shí)際情況作出相應(yīng)調(diào)整。在進(jìn)行斷面測(cè)量的過(guò)程中，全部電極都要事先鋪設(shè)好，為了保證電極接地電阻均衡、接地效果良好，進(jìn)行剖面測(cè)量前需要檢查全部電極的接地電阻，使用澆鹽水的方法確保每個(gè)電極的接地電阻都小于7kΩ，并且進(jìn)行采集時(shí)的供電電壓為200V至400V。要想使各個(gè)排列觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)得到有效利用且測(cè)量數(shù)據(jù)垂向與橫向的反演精度得到有效保證，本次工作選取溫納排列裝置。在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，NB=MN=AM作為電極間距，B、N、M、A每個(gè)點(diǎn)逐漸向右側(cè)移動(dòng)，從而獲得另一個(gè)剖面線(xiàn)，進(jìn)行不間斷地測(cè)量和掃描，獲得倒梯形斷面。

為了發(fā)現(xiàn)該堤防工程的堤身上存有的滲漏通道，在樁號(hào)5+350至5+512、4+695至4+855、5+000至5+288的堤身背水坡順著堤軸線(xiàn)設(shè)置高密度電法的測(cè)試線(xiàn)，樁號(hào)5+530至5+512之間設(shè)置了3條測(cè)試線(xiàn)，測(cè)試線(xiàn)的總長(zhǎng)度為720m。樁號(hào)5+000至5+288之間設(shè)置了1條測(cè)試線(xiàn)，測(cè)試線(xiàn)的總長(zhǎng)度為300m。樁號(hào)4+695至4+855之間設(shè)置了1條測(cè)試線(xiàn)，測(cè)試線(xiàn)的總長(zhǎng)度為320m。采集完數(shù)據(jù)之后，使用二維的高密度電法軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將其轉(zhuǎn)換成反推文件必要的固定格式文件，然后借助resdinv軟件對(duì)其進(jìn)行地形改正、壞點(diǎn)編輯、數(shù)據(jù)拼接等處理工作，以最小二乘法反推方式最終畫(huà)出有相應(yīng)的視電阻率剖面圖并填充色譜，用來(lái)解釋和分析[2]。

二、檢測(cè)成果與分析

文中所介紹的堤防堤身是均質(zhì)紅色黏土，防滲的地基使用了射水造墻防滲，而穿堤部分采取擺噴灌漿。

（一）樁號(hào)5+350至5+512之間的檢測(cè)結(jié)果

第一條測(cè)試線(xiàn)的剖面在背水坡的中間地帶，順著堤軸線(xiàn)來(lái)設(shè)置的。該剖面具有較好的成層性，整體看來(lái)，表現(xiàn)出底部視電阻率低、頂部視電阻率高的特征。推測(cè)底部是中砂層且含水性大，頂部為干燥堤身。在測(cè)試線(xiàn)橫坐標(biāo)68m的地方發(fā)現(xiàn)視電阻率的一個(gè)低阻閉合圈，并和該處電排站穿堤涵的水位相符合。在電排站左方，測(cè)試線(xiàn)橫坐標(biāo)46至82m與橫坐標(biāo)28至40m的地方，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)低阻異常帶，從而判斷這兩處存有隱藏的滲漏通道。第二條測(cè)試線(xiàn)附近的電排站穿堤涵在測(cè)試線(xiàn)橫坐標(biāo)50m的地方，視電阻率較低，在電排站左方，測(cè)試線(xiàn)橫坐標(biāo)45m至48m的地方與橫坐標(biāo)33m至41m的地方發(fā)現(xiàn)兩個(gè)低阻異常帶，符合第一條測(cè)試線(xiàn)的測(cè)試結(jié)果。第三條測(cè)試線(xiàn)對(duì)前兩條測(cè)試線(xiàn)的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，從開(kāi)始到最后的樁號(hào)和第二條測(cè)試線(xiàn)標(biāo)尺不變，高度降低2米。兩個(gè)低阻異常樁號(hào)和前兩條測(cè)試線(xiàn)基本吻合，電阻率都是40Ω·m左右。由此可見(jiàn)，樁號(hào)5+350至5+512、樁號(hào)5+448至5+438、5+465至5+452這三個(gè)地方周?chē)赡艽嬗袧撛诘臐B漏通道，并且通道的深度距離堤壩頂部8至12m。

（二）樁號(hào)5+000至5+288之間的檢測(cè)結(jié)果

在測(cè)試線(xiàn)橫坐標(biāo)33和56周?chē)霈F(xiàn)了低阻異常情況，判斷此處是含水較多的中砂層，深度大概在堤壩底部9m至12m之間。在橫坐標(biāo)51至125之間，測(cè)試底部深度5m至7m的地方檢測(cè)出低阻帶，判斷此處是含水較多的中砂層。

（三）樁號(hào)4+695至4+855之間的檢測(cè)結(jié)果

測(cè)試線(xiàn)底部深度5m至7m檢測(cè)出低阻帶，判斷此處是含水較多的中砂層。以上樁號(hào)的高密度電法檢測(cè)，都是根據(jù)含水堤身視電阻率較低的特征，在堤身表現(xiàn)出高視電阻率的情況下，發(fā)現(xiàn)低視電阻率來(lái)判斷異常，從而判斷堤防工程的滲漏問(wèn)題。本次工作采用高密度電法獲得視電阻率相關(guān)剖面圖，與實(shí)際情況相結(jié)合能夠得出，剖面底部的低阻和堤身下方的巖土層、中砂層、及黏土層相吻合，剖面頂部的高阻和堤身上方相對(duì)應(yīng)。樁號(hào)5+350至5+512的地方潛在的滲透通道在5+448至5+438和5+465至5+452周?chē)?，深度為堤壩頂部下?m至9m左右。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，堤防工程滲漏檢測(cè)中應(yīng)用高密度電法是十分必要的。經(jīng)過(guò)反復(fù)核查與計(jì)算，當(dāng)前大堤存有抗?jié)B能力低、堤身穩(wěn)定性不強(qiáng)、防浪設(shè)備少、管理體制不完善等問(wèn)題，需要相關(guān)工作人員合理應(yīng)用高密度電法，加大對(duì)堤防工程的檢測(cè)力度，充分掌握相關(guān)地質(zhì)資料，從而完全消除堤防工程的安全隱患。

參考文獻(xiàn)

[1]王建飛.高密度電法在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用——以云南曲靖危險(xiǎn)廢物集中處置區(qū)為例[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，39（S2）：317-321+330.

[2]呂路，楊軍耀，秦嘉楠.汾河三期蓄水工程人工湖滲漏對(duì)太原市淺層地下水影響的數(shù)值模擬[J].水電能源科學(xué)，2017，35（01）：89-92+208.

作者簡(jiǎn)介：

李?lèi)?ài)萍（1978-）；女，甘肅省舟曲縣人，中專(zhuān)，畢業(yè)于甘肅省煤炭工業(yè)學(xué)校；現(xiàn)有職稱(chēng)：中級(jí)工程師；研究方向：水利水電。

（作者單位：甘肅省舟曲縣水務(wù)水電局）