埋管超声法和注水试验法检测塑性混凝土防渗墙研究.pdf
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1、2 0 1 1 No 3 海河水利 5 9 埋管超声法和注水试验法检测塑性混凝土防渗墙研究 郑军亮 , 史长城 , 郭松 昌 , 王卫 东 ( 1 安阳市水利局, 河南 安阳4 5 5 0 0 0 ; 2 河南省水利科学研究院, 河南 郑州4 5 0 0 0 3 ; 3 安 阳市南水北调办公 室, 河南 安 阳4 5 5 0 0 0 ) 摘要: 结合双泉水库塑性混凝土防渗墙工程, 采用埋管超声法并结合注水试验方法对防渗墙质量进行检测。 通过对 检测结果的分析, 认为超声波法检测塑性混凝土防渗墙能准确确定缺陷的位置, 并能检测防渗墙总的深度范围的质 量, 是检测防渗墙质量的有效方法。经分析 ,
2、认为 超声波检测混凝土缺陷技术规程 中判别异常值的标准对于塑性 混凝土防渗墙过于严格, 建议对于塑性混凝土防渗墙可适当调大 。 关键词: 塑性混凝土; 防渗墙; 埋管超声法; 注水试验; 槽段接缝 中图分类号: T V 5 4 3 8 2 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 4 7 3 2 8 ( 2 0 1 1 ) 0 3 0 0 5 9 0 4 防渗墙受施工方法和各种实际因素的影响 容 易出现浇筑不均匀 、 分层 、 夹泥等现象 , 而防渗墙槽 段接缝又是容易出现质量缺陷的地方 ,故很有必要 开展塑性混凝土防渗墙质量尤其是槽段接缝处质量 检测方面的研究。本文结合双泉水库塑性混凝土
3、防 渗墙工程 , 参考相关文献 1 - 2 , 采用预埋声测管法对防 渗墙 总 的深 度 范 围 内 以及 施 工槽 段 间 进行 详 细 检 测 , 并采 用注 水试验 法进行 验证 。 1 工程概 况 双泉水库大坝采用塑性混凝土防渗墙和帷幕灌 浆相结合的方法进行防渗加 固。塑性混凝土防渗墙 的设计指标为 : 2 8 d 弹性模量 6 0 0 7 0 0 MP a 抗压强 度I2 3 MP a , 渗透系数l x l O c m s 。防渗墙墙体 厚度 5 0 c m, 选用配合 比为水 泥 : 粘土 : 膨润土 : 水 : 砂 : 碎 石 : 外 加 剂 = 1 2 0 : 2 4 0:
4、4 0 : 3 6 0 : 7 7 0 : 6 3 0 : 0 3 6 。 导墙设计为 1 2 m高的 L形钢筋混凝土结构 混凝 土强 度等 级 采 用 C 2 0 , 墙 顶 厚 0 2 m, 两 导 墙 间 距 为 0 5 5 1 T I 。 选用冲击钻机配合液压抓斗成槽法开槽 即 两钻一抓法 。 项 目施工采用两序间隔法, 槽孔分两期 进行施工。 设计槽孔长度为 6 I l l , 槽孔的划分和长度 在具体施工时根据实际情况做了调整。 2 超声试验设计 超 声 波法 参 照 水 利 水 电工 程 物 探规 范 ( S L 3 2 6 -2 0 0 5 ) 第 3 5节和 超声波检测混凝土
5、缺陷 收稿 日期 : 2 0 1 1 - 0 1 0 8 作者简介 : 郑军亮 ( 1 9 7 5 一 ) , 男 , 工程师 , 主要从事水利工程建设 与管 理工作 。 技术规程) ) f 4 J ( C E C S 2 1 : 2 0 0 0 ) 的要求进行。测试时采 用 D J U S 一 0 5非金属超声波仪及相应探头 采用预埋 钢管法布置测孔。本次埋管采用 3根钢管 1 组进行 埋设 , 每根钢管由 2根 6 n q 长钢管对焊在一起, 即每 根钢管长 1 2 m( 实际有些钢管不到 6 m, 这样焊在 一 起每根钢管的长度为 1 1 5 1 2 m) , 3根钢管底端 对 齐平 行
6、 放置( 底 端 口用 钢板 焊 注 ) ,距 离 分别 为 3 0 、 5 0 c m, 之 后每 隔 2 m左 右 用 1 2钢 筋 焊接 , 把 3 根钢管牢 固地焊成一个整体 ,然后再把两组钢管分 别预埋到 4 4 、 4 5 号槽段接缝的两侧 , 桩号 0 + 3 5 1 -0 + 3 5 3 范围内两组钢管之问的距离为 5 0 c m。另外 , 为了使 埋管处于防渗墙的中部 、 避免偏向一侧 , 在每组钢管 上 、 中 、 下 焊 3排 宽 约 5 0 c m 的三 角 支 撑 如 图 l 一 2 所示 。 3 L t 防 j I墙 图 1 超声埋管布置 把两组 6根预埋管按从左到
7、右依次编号为、 、 、 、 、 , 测试前检查各管的实际距离, 见 表1 。从表 1 发现, 至设计距离与实际距离偏差 6 0 郑军亮 , 史长城 , 郭松 昌, 等: 埋管超声法和注水试验法检测塑性混凝土防渗墙研究 2 0 1 1 年 6月 图 2 焊好 的预埋钢架 较大, 这主要是由于浇筑时导管( 本次防渗墙施工采 用导管法水下浇筑 昆 凝土) 在埋管外侧 , 致使浇筑过 程中导管向内侧偏移所致 ,其余偏差均为焊接时产 生 的误差, 计算声速按实际距离计算。 表 1 各根预埋管间的距离 至 至 至 至 至 设计 距离 c m 3 0 5 0 5 0 5 0 3 0 塞堕堕塞 ! :! :
8、: ! : : 本次超声检测法采用双孔单发单收,对至 和至分别采用水平同步和斜向同步的检测方法 进行检测, 对至和至采用水平同步检测, 号孔在拆除导墙和上部防渗墙体时遭到破坏,故 至未检测。检测时, 两个传感器从孔口同步下降, 平测和斜测的移动间距均采用 0 2 m, 斜测时发射传 感器比接受传感器高 O 4 m。 3 超声法检测结果分析 检测结果如图 3 8所示 以及见表 2 。 表中均值 、 标准差、 变异系数 以及声速异常判别值均按 超声波 检测混凝土缺陷技术规程 ( C E C S 2 1 : 2 0 0 0 ) 的要求 进行 。 图3 4 分别为至平测、斜测时各测点的声 速值。由图
9、3 4可以看出,平测时声速异常点分布 在浅部 0 0 8 、 2 6 、 4 6 、 7 6 m深度处 , 而斜测时仅有 6 4 m深度处声速异常。可以认为 , 此处防渗墙浅部 有缺陷、 混凝土质量差。 但是在斜测时对应部位的声 速却是正常的说明此处混凝土缺陷轻 :其原因多为 混凝土浇筑到浅部时泥浆比重较大 、混凝土浮力不 足 ,从而产生局部夹泥。而 2 6 、 4 6 、 6 4 、 7 6 m等深 度处的声速异常则说明这几处混凝土不均匀 、有缺 陷,原因多为混凝土浇筑过程中槽壁局部塌方形成 的夹泥 ; 几处缺陷均没有在平测和斜测时同时测到 说明其缺 陷的范围均较小。 图 5为至平测时各测点
10、的声速值 。从图5 可以看出, 1 0 、 1 2 m深度处声速异常 ,同时发现防 渗墙浅部有几处声速接近异常判别值 X 0 , 说 明此处 4 6 8 1 0 深度瑚 至的平测结果 0 2 4 6 8 1 0 深度 m 图4 至的斜测结果 浅部有轻微的缺陷; 原因与至类似, 即混凝土浇 筑到浅部时泥浆 比重较大、 混凝土浮力不足 , 从而产 图5 至的平测结果 图 6 至的平测结果 图 6 7分别为至平测 、斜测时各测点的声 速值 。从图 6 7可以看 出, 平测时无异常声速值 , 斜 测 时 0 1 2 m的防渗墙浅部声速异 常 ,另外 3 8 、 4 O 、 4 2 、 8 2 m 深度
11、处 声速 异常 。 比较 平测 和斜测 的 结果发现 , 尽管平测时没有发现声速异常值 , 但是防 渗墙浅部声速偏小 , 接 近声速异常判别值 ) 【 0 ; 同样 3 8 4 2 m深度处声速也偏小 。 而这些部位在斜测时 为声速异常部位 。这说明此处防渗墙浅部以及 3 8 4 2 m深度处混凝 土质量稍差 , 浇筑不均匀 原因除 了混凝土浇筑到浅部时容易产生局部夹泥外 还有 槽段接缝的存在也在一定程度上减小了声速。 另外 , 斜测时发现的 8 2 m深度处的缺陷 ,平测时 比较正 2 2 2 2 2 2 l l 一 一 、 幽韫 3 :图 0 2 2 2 2 2 2 l l T _ 山一
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