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物探在水利水电工程中的应用及成果综述
作者:佚名 来源:土木工程网 点击量: 发布时间:2013-12-10 20:46:41
坝址区内不同岩体的声波变化规律:

  ⑴ 第三系(N2l)地层中,砂质粘土岩的岩体纵波平均速度为2120m/s,动弹性模量平均值6.37GPa;砾岩的岩体纵波平均速度为2400m/s,动弹性模量平均值为9.66GPa。

  ⑵ 石炭系(C)地层中,泥岩、页岩、炭质页岩、灰质泥岩、泥质粉砂岩、长石石英砂岩等岩体的纵波平均速度为2130~2410m/s,动弹性模量平均值为6.78~12.96GPa;泥质灰岩、灰岩、砂岩等岩体的纵波平均速度为3020~3690m/s,动弹性模量平均值为16.70~28.93GPa。

  ⑶ 断层破碎带的纵波平均速度为2150m/s,动弹性模量平均值为6.91GPa。

  5.2.3岩体地震波测试

  通过分析右岸PD02平硐硐壁岩体和左岸02#静载荷试验场地的地震波测试成果,得出下列基本结论:

  ⑴ 岩体弹性波参数均相对较低,纵波速度一般为1000~2500m/s,岩体动弹性模量一般为1.1~9.6GPa。

  ⑵ 岩体泊松比(μ)与岩体纵波速度(Vp)具有较好的相关性,相关关系为:

  μ=0.4629-0.00006Vp ; 相关系数R=0.97 ………………………(1)

  ⑶ 岩体纵波速度各向异性差异不显著,各向异性系数一般小于1.2。

  ⑷ 受开挖扰动卸荷的影响,在垂直方向上岩体具有两层速度结构,表层地震纵波速度仅为400m/s,埋深约为0.6~0.7m。

  5.2.4右岸灌浆试验检测

  综合分析灌浆前后岩体的声波和地震波测试结果可知:

  ⑴ 坝基岩体具有一定的可灌性,灌浆后岩体强度得到一定的改善。

  ⑵ 地震波CT测试效果优于单孔声波测井的测试效果,既跨孔透射法优于单孔声波测井。

  ⑶ 地震波CT测试,更能客观地评价灌浆试验的灌浆效果。灌浆前后整体波速提高率一般为5~12%。

  5.3 技施设计阶段

  5.3.1坝基岩体地震波测试

  为提供枢纽工程坝基建基面岩体弹性波参数的建议值,我单位于坝基开挖工作前期,在拟开挖的坝基岩体上,模拟现场施工条件,进行了坝基岩体地震波测试的试验工作。总结出了不同开挖方式对坝基岩体扰动的影响程度、原状岩体经开挖暴露后纵波速度随时间的变化规律、物探工作的测试方法、测试时机及坝基岩体的开挖方式,并提交了建基面岩体波速验收标准的建议值。

  在坝基开挖施工期间,采用试验时确定的测试方法——地震波相遇时距曲线观测系统,以基岩面岩体基本未扰动为原则,在人工撬挖的保护层上进行了大量的地震波测试工作。测线总长度累计15967m。取得了丰富的坝基岩体的弹性波参数,为坝基岩体的评价、验收提供了定量指标。坝基岩体地震纵波速度的变化规律基本上反映了坝基岩体分布的规律。

  5.3.2安装间、北干电站、河床电站、隔墩坝基础岩体固结灌浆声波检测

  根据初设阶段灌浆试验的检测成果,并结合灌浆区内岩体亲水性强的特点,确定了坝基岩体固结灌浆物探检测采用钻孔声波透射法进行。

  通过分析安装间~隔墩坝的17对钻孔灌浆前后声波透射的测试结果表明,杂色泥岩、灰质泥岩灌浆后的波速总体平均提高率为6.3%,此结果与初设阶段的测试结果基本一致;砂岩条带灌浆后波速总体平均提高率为10.1%,说明砂岩条带的灌浆效果相对较显著。

  5.2.3坝基岩体混凝土垫层回弹检测

  坝基岩体混凝土垫层回弹检测的目的是了解并查明混凝土垫层与基岩面的胶结状况。回弹仪主要用于检测混凝土强度,该工程中使用回弹仪(型号为HT—3000)检测混凝土垫层与基岩面的胶结状况是其应用范围的拓展。检测的基本原理如下:

  当混凝土垫层与基岩胶结紧密或胶结良好时,混凝土与坝基岩体形成一个整体,此时在混凝土表面测试的回弹值应为混凝土强度的真实反映;当混凝土垫层与基岩之间胶结不良或胶结面出现架空时,由于混凝土的约束力降低而使回弹时产生颤动,造成回弹能量损失,从而导致在混凝土表面测试的回弹值低于正常混凝土强度的真实回弹值。由此,可根据实测混凝土表面回弹值的变化规律,来定性地判断混凝土垫层与基岩的胶结状况。

  参照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23—2001)及回弹仪的率定结果并结合工程实际情况,C20混凝土(龄期大于28天)的实测回弹平均值应不小于25.0。而实测回弹平均值小于25.0的测区是

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