水利水電工程巖體檢測(cè)的應(yīng)用

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一、大壩基礎(chǔ)巖體質(zhì)量檢測(cè)

大壩建基面開(kāi)挖后，壩基巖體的質(zhì)量是保證大壩穩(wěn)定和安全的基礎(chǔ)。在壩基開(kāi)挖施工期間，為查明壩基爆破開(kāi)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(shí)間變化過(guò)程，正確評(píng)價(jià)建基面巖體開(kāi)挖卸荷松弛程度和巖體質(zhì)量，為指導(dǎo)建基面施工開(kāi)挖和巖體卸荷松弛加固設(shè)計(jì)提供直接依據(jù)；需對(duì)基礎(chǔ)巖體進(jìn)行檢測(cè)，包括爆破松弛檢測(cè)、建基面巖體質(zhì)量檢測(cè)、查明地質(zhì)缺陷空間分布及性狀、檢測(cè)壩基巖體固結(jié)灌漿及帷幕灌漿效果。通常情況下，爆破的檢測(cè)工作需要多方配合，可以按照開(kāi)挖單元或者梯段來(lái)布置相應(yīng)的爆破檢測(cè)孔，并且要對(duì)檢測(cè)孔進(jìn)行必要的分類(lèi)，將其分為爆前孔和爆后孔。一般使用單孔聲波以及對(duì)穿聲波的手段來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)爆破前和爆破后的聲波進(jìn)行科學(xué)合理的測(cè)試之后，我們可以得到爆破對(duì)壩基的影響深度，還要分析巖體質(zhì)量在應(yīng)力釋放后有沒(méi)有變化，然后對(duì)爆破的參數(shù)進(jìn)行合理的認(rèn)證分析。要調(diào)查分析基礎(chǔ)表面的破壞程度，以方便爆破技術(shù)方案的制定。重點(diǎn)要注意爆破進(jìn)展到了壩基開(kāi)挖的最后一層的檢測(cè)，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(fā)生變化，根據(jù)變化的程度做出相應(yīng)的參考數(shù)據(jù)。在拱壩體型設(shè)計(jì)和壩體應(yīng)力、變形計(jì)算分析中，對(duì)不同高程、不同部位巖體的變形模量有不同的要求。當(dāng)壩基的基礎(chǔ)開(kāi)始挖掘之后，要根據(jù)不同的參考因素如高度、部位、巖性等實(shí)際情況來(lái)安置物探檢測(cè)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(dāng)?shù)玫搅藥r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(guān)系，之后經(jīng)過(guò)合理細(xì)致的分析，將會(huì)得出一個(gè)較為準(zhǔn)確并且合理的波速標(biāo)準(zhǔn)，還有全面的對(duì)該壩基基面的具體質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。壩基巖體開(kāi)挖后，隨著時(shí)間的推移壩基巖體將持續(xù)產(chǎn)生不同程度的松弛，在壩基高地應(yīng)力部位，建基面巖體卸荷松弛較大，嚴(yán)重影響壩基巖體的利用，開(kāi)展壩基卸荷四彈變形過(guò)程和變形深度的研究，為掌握壩基巖體聲波速度隨時(shí)間推移的衰減規(guī)律，了解因壩基開(kāi)挖所引起的應(yīng)力重新分布狀態(tài)下巖體卸荷松弛影響深度、程度，壩基巖體聲波波速及質(zhì)量隨時(shí)間推移的變化情況等，在大壩建基面布設(shè)聲波測(cè)試長(zhǎng)觀孔，進(jìn)行大壩建基面的時(shí)效松弛變化研究。根據(jù)測(cè)試結(jié)果所反映的壩基巖體隨時(shí)間推移波速衰減規(guī)律，判斷壩基巖體在應(yīng)力重新分布影響下的卸荷松弛深度。固結(jié)灌漿是全面加強(qiáng)基礎(chǔ)巖體的完整性并提高整體變形模量的有效手段。經(jīng)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(duì)于處理效果必須采用科學(xué)的榆測(cè)手段加以控制，檢測(cè)結(jié)果作為指導(dǎo)施工、驗(yàn)收、安全鑒定和今后運(yùn)行期安全鑒定等提供必備的定量依據(jù)。在對(duì)壩基的基礎(chǔ)進(jìn)行施工的過(guò)程時(shí)，有必要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行施工，通過(guò)利用聲波、鉆孔變模以及全景圖等手段，對(duì)壩基的巖體固結(jié)灌漿做出全面的質(zhì)量評(píng)估。然后我們可以得出各個(gè)巖級(jí)的固結(jié)灌漿效果，制定對(duì)于聲波的檢測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并且對(duì)巖體的固結(jié)灌漿質(zhì)量情況進(jìn)行分析，提高施工現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)速度。

二、高邊坡巖體質(zhì)量檢測(cè)

在水電工程建設(shè)中，邊坡穩(wěn)定問(wèn)題是經(jīng)常遇到的。特別是修建大型水電工程時(shí)，大壩壩址往往選在高山河谷地帶，不可避免地會(huì)遇到大量邊坡工程。水電工程邊坡主要有兩類(lèi)，即人工邊坡和天然邊坡。人工邊坡主要是指工程施工開(kāi)挖形成的邊坡，主要有大壩壩肩開(kāi)挖邊坡，地下洞室進(jìn)、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(lèi)活動(dòng)影響，但工程興建后受工程影響，存在穩(wěn)定問(wèn)題的邊坡。一類(lèi)是水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)的邊坡和陡崖，由于受水庫(kù)蓄水的影響，常常發(fā)生水庫(kù)滑坡和陡崖崩塌。一般來(lái)講對(duì)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(kāi)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(kāi)挖出來(lái)的邊坡、地下洞室進(jìn)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(duì)中高地的巖石開(kāi)挖過(guò)程當(dāng)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(huì)產(chǎn)生一定的變化，具體為回彈變形，巖體的應(yīng)力以及淺表部的應(yīng)力都將隨著不斷降低的過(guò)程而向深部轉(zhuǎn)移，而且當(dāng)巖體內(nèi)部的裂縫逐漸擴(kuò)大之后，將可能導(dǎo)致新的裂縫產(chǎn)生，這便是巖體的卸荷松弛問(wèn)題。對(duì)巖體的開(kāi)挖之后，會(huì)導(dǎo)致邊坡以及地下洞室附近的巖石發(fā)生變形，并且時(shí)間越長(zhǎng)變形越明顯。這個(gè)過(guò)程中的影響是深遠(yuǎn)的，甚至?xí)?duì)巖體質(zhì)量造成弱化，并且降低了其自身的變形和強(qiáng)度，如果沒(méi)有充分的認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，則有可能對(duì)邊坡和圍巖的穩(wěn)定造成不利影響，從而增加了工程事故的發(fā)生幾率。巖體力學(xué)參數(shù)是影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素之一，準(zhǔn)確確定邊坡巖體力學(xué)參數(shù)是進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和基礎(chǔ)性工作。在邊坡開(kāi)挖施工過(guò)程中，結(jié)合水電工程邊坡特點(diǎn)，利用邊坡錨桿、錨索孔及施工洞室布置物探檢測(cè)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(guò)獲取巖體聲波速度，確定錨固端巖體類(lèi)別、開(kāi)挖松弛深度、風(fēng)化卸荷帶和軟弱帶空間展布及延伸方向，為制定邊坡支護(hù)方案、調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)提供定量依據(jù)。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了保證巖體檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)水平，保證水利水電工程的工程質(zhì)量，有必要加強(qiáng)對(duì)大壩基礎(chǔ)巖體以及高邊坡巖體檢測(cè)技術(shù)的掌握。巖體檢測(cè)技術(shù)具有施工簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、安全等特點(diǎn)，所以它在水利水電工程中的應(yīng)用非常廣泛。我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)每位檢測(cè)人員的檢測(cè)水平，提高每位檢測(cè)人員安全意識(shí)。水利水電工程是一項(xiàng)利民工程，巖體檢測(cè)技術(shù)是我們每位檢測(cè)人員都應(yīng)該熟練掌握的基本技術(shù)。所以做好巖體檢測(cè)工作，有助于提高水利水電工程的質(zhì)量和安全，促進(jìn)水利水電工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

作者：劉金龍 韓業(yè)飛 單位：黑龍江省龍翔水利工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司