堤防隱患探測實(shí)例分析論文

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1、堤防隱患探測實(shí)例分析論文摘要：在堤防隱患探測中，采用地質(zhì)雷達(dá)、高密度電法、電測深法、地震折射波法等綜合物探技術(shù)，并結(jié)合少量的土工試驗(yàn)資料，提高了物探成果的可靠性和實(shí)用性，取得了良好的應(yīng)用效果，為堤防隱患探測提供了新的思路。關(guān)鍵詞：綜合物探堤防工程地質(zhì)雷達(dá)高密度電法電測深法地震折射波法土工試驗(yàn)0前言永定河盧溝橋下游北京段左、右堤防全長約91km，其中左堤長約61km，右堤長約30km。該堤防于清朝乾隆年間填筑.freel左右，可見堤高約5～6m，迎水坡坡度為1:1.5～1:2.0，背水坡坡度為1:2.0～1:2.5。目前左堤堤頂為瀝青路面，右堤堤頂除上游段為混

2、凝土路面外其余堤段均為砂石路面，可供防汛等車輛通行，基本滿足防汛通行的要求。在上述左、右堤防內(nèi)共劃定險(xiǎn)工段12處計(jì)23段，這些險(xiǎn)工段在歷史上均有決口或搶險(xiǎn)加固的記載，曾于1964～1989年多次對其迎水坡進(jìn)行護(hù)險(xiǎn)加固處理，多以干漿砌石結(jié)合鉛絲石籠構(gòu)成護(hù)坡。為滿足永定河北京段防洪規(guī)劃的需要，應(yīng)檢測堤防工程內(nèi)部隱患及其質(zhì)量，故進(jìn)行物探工作，以便汛期之前進(jìn)行加固處理，并有針對性地進(jìn)行防汛材料的配備和組織，保證渡汛萬無一失。其任務(wù)為：①探測堤防及堤防險(xiǎn)工段地質(zhì)結(jié)構(gòu)及堤身、堤基存在的隱患、規(guī)模、種類、分布范圍；②探測舊渠砌石護(hù)險(xiǎn)工程的護(hù)砌分布厚度及堤基情況；③探測險(xiǎn)工

3、段堤防工程已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫、滑坡、坍陷、隆起等不良地質(zhì)現(xiàn)象，探測堤身、堤基有無獾洞及其它空洞存在；④本次堤防勘探深度為堤頂以下15m。該堤防基礎(chǔ)為第四系全新統(tǒng)沖洪積地層，巖性以粉細(xì)砂為主，下游段出現(xiàn)黑色淤泥質(zhì)粘土夾層，層厚約0.7～2.0m。堤身為人工就地取土填筑而成，主要由粉細(xì)砂(中下游段)、砂卵礫石(上游段)等組成。而險(xiǎn)工段除上述介質(zhì)組成外，在迎水坡鋪設(shè)漿砌石護(hù)坡(厚度約0.4m—原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn))和鉛絲石籠水平護(hù)底，漿砌石護(hù)坡除可見堤身部分裸露外，其余部分和外鋪8m左右的鉛絲石籠水平護(hù)底均埋于河灘灘地以下，一般為4～6m。介質(zhì)構(gòu)成復(fù)雜多變，分布不均，且處于包氣

4、帶中，極為干燥。地下水位埋深(自地表計(jì))：盧溝橋附近約20m，至下游逐漸變淺，達(dá)省/市界附近一帶(石佛寺)約2m。實(shí)踐及理論分析表明：漿砌石、堤身粉細(xì)砂(或砂卵礫石)和堤基粉細(xì)砂兩倆之間具有電磁、電性和彈性差異，具備綜合物探的物理前提；各類堤防隱患與正常堤防介質(zhì)具有一定的電磁、電性等差異，可用地質(zhì)雷達(dá)、高密度電法、電測深法、中間梯度剖面法等進(jìn)行探測。但某些不均質(zhì)體的規(guī)模與其埋深之比太小，在物探曲線上反映不明顯，難于準(zhǔn)確地劃分；同時(shí)，由于測區(qū)范圍較大，堤防各巖性層的空間變化具有較大差異，加之堤身介質(zhì)組成復(fù)雜多變，致使測區(qū)地球物理特征復(fù)雜。1測試方法1.1地質(zhì)雷

5、達(dá)沿堤頂迎水邊布置1條縱剖面，并全線實(shí)施地質(zhì)雷達(dá)探測，選用天線的中心頻率為50MHz。對于險(xiǎn)工段，又在堤頂背水側(cè)和迎水面坡腳各布置1條縱剖面，選用天線的中心頻率為250MHz。非險(xiǎn)工段記錄點(diǎn)距0.5m，險(xiǎn)工段記錄點(diǎn)距0.2m。測試儀器為瑞典產(chǎn)RAMAC/GPR雷達(dá)系統(tǒng)。實(shí)測采用剖面法，且收發(fā)天線方向與測線方向平行。1.2電法勘探在地質(zhì)雷達(dá)探測的基礎(chǔ)上,選擇部分堤段,沿堤頂迎水邊進(jìn)行電法勘探。測試儀器為國產(chǎn)N/AB=1/5的對稱四極等比裝置，最小供電極距(AB/2)min=1.5m，最大供電極距(AB/2)max=45.0m；③中間梯度剖面法，采用供電極距AB

6、=60m，測量極距MN=4m，測點(diǎn)距為2m。1.3地震勘探在地質(zhì)雷達(dá)探測的基礎(chǔ)上,.freel/ns；堤身隱患和橫測線探測時(shí)，選取雷達(dá)波速綜合值為0.09m/ns。則此時(shí)雷達(dá)系統(tǒng)的最小縱向分辨率為：①使用中心頻率50MHz的天線約0.5m，②使用中心頻率250MHz的天線約0.1m。圖1為左堤9+638～9+721護(hù)險(xiǎn)段坡腳雷達(dá)測試圖像(250MHz)。此圖由淺至深解釋為：①第一同相軸(4ns)為雷達(dá)波初始信號(hào)；②第二同相軸和第三同相軸(12ns，層厚約0.40m)呈現(xiàn)出寬粗、強(qiáng)振幅，且連續(xù)可追蹤的水平層狀，該同相軸推測為漿砌石在雷達(dá)圖像上的反映。尤其是第三

7、同相軸有時(shí)出現(xiàn)不連續(xù)段或缺失或雜亂無章時(shí)，即可推定此處漿砌石質(zhì)量差或與堤身土體分離形成架空等現(xiàn)象；③新人工填土(干燥粉細(xì)砂)：反射層位不連續(xù)，起伏變化較大，有時(shí)雜亂無章，反映該層填土不均勻，層位不穩(wěn)定，時(shí)有透鏡體的形式展現(xiàn)，該層厚度大約為2～4m；④老人工填土(相對潮濕粉細(xì)砂)：反射層位連續(xù)且穩(wěn)定，層內(nèi)介質(zhì)變化不大，反映出該層填土較均勻，已形成相對密實(shí)的地層，該層厚度大約為1～3m；⑤自然地層(較潮濕粉細(xì)砂)：即堤基持力層，反射明顯，層位穩(wěn)定，未見層內(nèi)介質(zhì)突變或不均勻的現(xiàn)象，反映出自然地層沉積環(huán)境較好，密實(shí)度相對較大等，此層頂面埋深大約為４～５m(自護(hù)砌坡腳

8、處地地面起算)。圖2為左堤29+400～29+600