水利水電工程巖體檢測的應用

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一、大壩基礎巖體質量檢測

大壩建基面開挖后，壩基巖體的質量是保證大壩穩定和安全的基礎。在壩基開挖施工期間，為查明壩基爆破開挖后各部位卸荷松弛深度、巖體波速衰減情況以及松弛巖體隨時間變化過程，正確評價建基面巖體開挖卸荷松弛程度和巖體質量，為指導建基面施工開挖和巖體卸荷松弛加固設計提供直接依據；需對基礎巖體進行檢測，包括爆破松弛檢測、建基面巖體質量檢測、查明地質缺陷空間分布及性狀、檢測壩基巖體固結灌漿及帷幕灌漿效果。通常情況下，爆破的檢測工作需要多方配合，可以按照開挖單元或者梯段來布置相應的爆破檢測孔，并且要對檢測孔進行必要的分類，將其分為爆前孔和爆后孔。一般使用單孔聲波以及對穿聲波的手段來進行檢測。對爆破前和爆破后的聲波進行科學合理的測試之后，我們可以得到爆破對壩基的影響深度，還要分析巖體質量在應力釋放后有沒有變化，然后對爆破的參數進行合理的認證分析。要調查分析基礎表面的破壞程度，以方便爆破技術方案的制定。重點要注意爆破進展到了壩基開挖的最后一層的檢測，研究孔位附近的巖體的衰減率是否在爆破前以及爆破后發生變化，根據變化的程度做出相應的參考數據。在拱壩體型設計和壩體應力、變形計算分析中，對不同高程、不同部位巖體的變形模量有不同的要求。當壩基的基礎開始挖掘之后，要根據不同的參考因素如高度、部位、巖性等實際情況來安置物探檢測孔，要以聲波、鉆孔變形模量以及鉆孔全景圖等手段作為重要的物探方法。當得到了巖體的聲波速度、鉆孔的變形模量以及鉆孔的全景圖之后，就可以建立出該壩基巖體的聲波與變形模量的具體關系，之后經過合理細致的分析，將會得出一個較為準確并且合理的波速標準，還有全面的對該壩基基面的具體質量控制標準。壩基巖體開挖后，隨著時間的推移壩基巖體將持續產生不同程度的松弛，在壩基高地應力部位，建基面巖體卸荷松弛較大，嚴重影響壩基巖體的利用，開展壩基卸荷四彈變形過程和變形深度的研究，為掌握壩基巖體聲波速度隨時間推移的衰減規律，了解因壩基開挖所引起的應力重新分布狀態下巖體卸荷松弛影響深度、程度，壩基巖體聲波波速及質量隨時間推移的變化情況等，在大壩建基面布設聲波測試長觀孔，進行大壩建基面的時效松弛變化研究。根據測試結果所反映的壩基巖體隨時間推移波速衰減規律，判斷壩基巖體在應力重新分布影響下的卸荷松弛深度。固結灌漿是全面加強基礎巖體的完整性并提高整體變形模量的有效手段。經灌漿處理后，被灌巖體的整體性、剛度和防滲性等方面均得到了不同幅度的提高，而對于處理效果必須采用科學的榆測手段加以控制，檢測結果作為指導施工、驗收、安全鑒定和今后運行期安全鑒定等提供必備的定量依據。在對壩基的基礎進行施工的過程時，有必要根據現場的實際情況來進行施工，通過利用聲波、鉆孔變模以及全景圖等手段，對壩基的巖體固結灌漿做出全面的質量評估。然后我們可以得出各個巖級的固結灌漿效果，制定對于聲波的檢測評價指標，并且對巖體的固結灌漿質量情況進行分析，提高施工現場的檢測速度。

二、高邊坡巖體質量檢測

在水電工程建設中，邊坡穩定問題是經常遇到的。特別是修建大型水電工程時，大壩壩址往往選在高山河谷地帶，不可避免地會遇到大量邊坡工程。水電工程邊坡主要有兩類，即人工邊坡和天然邊坡。人工邊坡主要是指工程施工開挖形成的邊坡，主要有大壩壩肩開挖邊坡，地下洞室進、出口邊坡，地面廠房邊坡，引水渠道、溢洪道及道路邊坡等。天然邊坡是指工程興建前就存在、未受到人類活動影響，但工程興建后受工程影響，存在穩定問題的邊坡。一類是水庫庫區內的邊坡和陡崖，由于受水庫蓄水的影響，常常發生水庫滑坡和陡崖崩塌。一般來講對于水利水電工程的邊坡大致分為兩種，一種是人工邊坡，另一種是天然的邊坡，其中由施工開挖而形成的邊坡主要指的是人工邊坡，大致涵蓋了大壩壩肩開挖出來的邊坡、地下洞室進出口形成的邊坡、地面廠的邊坡、渠道的邊坡以及道路的邊坡等。在對中高地的巖石開挖過程當中，隨著巖體表面的荷載減輕，邊坡以及地下洞室附近的巖石將會產生一定的變化，具體為回彈變形，巖體的應力以及淺表部的應力都將隨著不斷降低的過程而向深部轉移，而且當巖體內部的裂縫逐漸擴大之后，將可能導致新的裂縫產生，這便是巖體的卸荷松弛問題。對巖體的開挖之后，會導致邊坡以及地下洞室附近的巖石發生變形，并且時間越長變形越明顯。這個過程中的影響是深遠的，甚至會對巖體質量造成弱化，并且降低了其自身的變形和強度，如果沒有充分的認識到這一點，則有可能對邊坡和圍巖的穩定造成不利影響，從而增加了工程事故的發生幾率。巖體力學參數是影響邊坡穩定性的主要因素之一，準確確定邊坡巖體力學參數是進行邊坡穩定性分析的關鍵環節和基礎性工作。在邊坡開挖施工過程中，結合水電工程邊坡特點，利用邊坡錨桿、錨索孔及施工洞室布置物探檢測工作，采用聲波、鉆孔全景圖像、地震層析成像等物探方法，通過獲取巖體聲波速度，確定錨固端巖體類別、開挖松弛深度、風化卸荷帶和軟弱帶空間展布及延伸方向，為制定邊坡支護方案、調整設計參數、動態設計提供定量依據。

三、結束語

綜上所述，為了保證巖體檢測技術的檢測水平，保證水利水電工程的工程質量，有必要加強對大壩基礎巖體以及高邊坡巖體檢測技術的掌握。巖體檢測技術具有施工簡單、準確、安全等特點，所以它在水利水電工程中的應用非常廣泛。我們應當加強每位檢測人員的檢測水平，提高每位檢測人員安全意識。水利水電工程是一項利民工程，巖體檢測技術是我們每位檢測人員都應該熟練掌握的基本技術。所以做好巖體檢測工作，有助于提高水利水電工程的質量和安全，促進水利水電工程建設的可持續發展。

作者：劉金龍 韓業飛 單位：黑龍江省龍翔水利工程質量檢測有限公司