地球物理方法在贮灰坝浸润面及渗漏隐患检测中的应用.pdfVIP

第28卷 第8期 河 南 科 学 Vo】_28 No．8 2010年 8月 HENAN SCIENCE Aug．2010 文章编号：1004—3918(2010)08—0945—04 地球物理方法在贮灰坝浸润面及 渗漏隐患检测中的应用 易 兵， 薛 建， 朱 士 (吉林大学地球探测科学与技术学院，长春 130026) 摘 要：热电厂贮煤灰坝浸润面和坝体渗漏探测 目前仍是一个难题，通过对大唐辽源热电厂贮灰坝探测实例，介绍 了采用高密度电阻率法、探地雷达和 自然电场法等进行灰坝浸润面和渗漏隐患探测的可行性，由于采用了新的方法 以及数据处理技术，取得了理想的探测效果，为今后开展灰坝浸润面及渗漏隐患探测与研究提供了借鉴． 关键词：地球物理方法；贮灰坝；浸润面；渗漏 中图分类号：P631 文献标识码：A 热电厂贮灰浸润面和渗漏隐患探测对确保灰坝运行安全有着十分重要意义，通常采用在灰坝上人ITL 中观测的方法，不能全面了解坝体结构特征，缺乏设计施工和治理依据 ”【． 吉林省大唐辽源热电厂贮灰坝长 350m，高25ITI，坝项宽4Ill，经过多年运行，在坝后坡发现多处严重渗 漏，经鉴定为危坝，为了确保下游居民生命安全和生态环境保护的需要，决定对贮灰坝进行无损检测，为灰坝 处理工程提供依据 ． 通过现场踏勘和资料分析，确定使用高密度 电阻率法、探地雷达和 自然 电场法，结合各 自方法特点，以及 探测成果的互补性来提高准确度．实践证 明，根据提交的物探异常解释成果，开挖准确率较高，说明这些方 法对灰坝浸润面和隐患探测是较成功的． 1 探测方法技术 1．1 高密度 电阻率法 高密度电法采样密度高，并具有一定的二维地 电断面成像功能，能直观地反映地下不均匀介质变化以及 异常体分布，当贮灰坝体介质均匀时，地表干燥密实而呈高阻，下部含水量增加呈低阻，视电阻率等值断面图 中呈层状分布；当灰坝体 内存在渗漏带、空洞和坝基土料不均匀等隐患时，等视电阻率断面图中梯度变化大， 成层性差，出现高低阻异常闭合圈，可根据视电阻率异常值的变化和分布特征，结合坝体结构特点和地质情 况，分析隐患性质． 由于高密度电法探测系统，提高了数据采集速度和探测精度，并能实时处理，在坝基和浅部工程隐患探 测中发挥了重要作用2【～． 1．2 探地雷达法 探地雷达是利用发射天线向地下介质发射广谱高频电磁波，当电磁波遇到电性差异界面时将发生折射 和反射现象，用接收天线接收地下反射波并做记录，然后根据处理后的数据图像，结合坝体地质和地球物理 特征进行推断解释[3-51． 贮灰坝体一般 由粘土、砂砾石和块石等材料建成，对于土坝当坝体物性均匀坝身碾压密实时，雷达反射 波较弱，反射波同相轴连续均一．当坝体发生渗漏时，含水介质电导性和介 电常数增大，而且产生明显电性 界面，在雷达图像中表现为低频高强度反射，在浸润面雷达图像中常表现为条带状连续强反射 ． 探地雷达对坝体松软层、砂石层、脱空以及坝身填筑材料的均匀性均具有较好的探测效果． 1．3 自然 电场法 自然电场法是根据地下水溶液在一定的渗透压力作用下，通过多孔岩土介质的孔隙时，由于岩土颗粒表 收稿 日期：2010—04—11 基金项 目：国家 自然科学基金资助项 目 作者简介：易 兵 (1953一)，男，湖北武汉人，教授，主要从事工程与环境地球物理教学和研究工作． — — 946—— 河 南 科 学 第28卷 第8期 面对地下水中的正、负离子具有选择性的吸附作用，而形成过滤电场．通常在渗漏点上出现 自电负异常，其 大小与渗漏水量和埋藏深度等有 s。。。。． 2 实例分析及解释 吉林省大唐辽源热电厂贮灰坝始建于2000年，坝体采用粘土和砂砾石混合碾压而成，迎水面敷设有防 水渗透膜，外坡护面为干砌石．一般情况下，贮灰坝前为干煤灰滩．由于取用煤灰位置太靠近坝体，造成灰