堤防隱患探測(cè)實(shí)例分析.doc

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1、堤防隱患探測(cè)實(shí)例分析摘要：在堤防隱患探測(cè)中，采用地質(zhì)雷達(dá)、高密度電法、電測(cè)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(cè)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(cè)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(zhǎng)約91km，其中左堤長(zhǎng)約61km，右堤長(zhǎng)約30km。該堤防于清朝乾隆年間填筑，后經(jīng)多次維修和加固形成現(xiàn)有規(guī)模，其主體為梯形，堤頂寬10m左右，可見(jiàn)堤高約5～6m，迎水坡坡度為1:1.5～1:2.0，背

2、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?！　≡谏鲜鲎蟆⒂业谭纼?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(duì)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?！　闈M足永定河北京段防洪規(guī)劃的需要，應(yīng)檢測(cè)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(duì)性地進(jìn)行防汛材料的配備和組織，保證渡汛萬(wàn)無(wú)一失。其任務(wù)為：①探測(cè)堤防及堤防險(xiǎn)

3、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(cè)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(cè)險(xiǎn)工段堤防工程已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫、滑坡、坍陷、隆起等不良地質(zhì)現(xiàn)象，探測(cè)堤身、堤基有無(wú)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

4、平護(hù)底，漿砌石護(hù)坡除可見(jiàn)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，且處于包氣帶中，極為干燥。13　　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?！　?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(cè)深法、中間梯度剖面法等進(jìn)行探測(cè)。但某些不均質(zhì)體的

5、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(cè)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(cè)區(qū)地球物理特征復(fù)雜。1測(cè)試方法1.1地質(zhì)雷達(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(cè)，選用天線的中心頻率為50MHz。對(duì)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(cè)試儀器為瑞典產(chǎn)RAMAC/GPR雷達(dá)系統(tǒng)。實(shí)測(cè)采用剖面法，且收發(fā)天線方向與測(cè)線方向平行。1.2電法勘探　　

6、在地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)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(cè)試儀器為國(guó)產(chǎn)WDJD－1型多功能電測(cè)儀及其附屬設(shè)備。實(shí)測(cè)方法為：①高密度電法，選用溫納爾裝置，基本點(diǎn)距為2～3m，電極隔離系數(shù)為9～12；②電測(cè)深法，選用MN/AB=1/5的對(duì)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=60m，測(cè)量極距MN=4m，測(cè)點(diǎn)距為2m。1.3地震勘探　　在地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)的基礎(chǔ)上,選擇部分堤段,沿堤頂迎水邊進(jìn)行地震勘探。測(cè)試儀器為美國(guó)產(chǎn)R24工程地震

7、儀以及與之配套的專用電纜和頻率為38Hz的檢波器等，采用錘擊震源。測(cè)試方法為初至折射波法。1.4土工試驗(yàn)　　為準(zhǔn)定量或半定量地評(píng)價(jià)堤身土體質(zhì)量，在進(jìn)行地球物理勘探的同時(shí)，對(duì)堤身土體進(jìn)行原位和室內(nèi)土工試驗(yàn)?！　、旁唬ìF(xiàn)場(chǎng)）試驗(yàn)：密度測(cè)試采用環(huán)刀法(堤身為粉細(xì)砂)、注水法(堤身為砂卵礫石)；天然含水量測(cè)試采用烘干法。13　?、剖覂?nèi)試驗(yàn)：依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的密度、含水量重新制樣并測(cè)試。2資料整理與解釋2.1地質(zhì)雷達(dá)　　由野外實(shí)測(cè)所獲得的雷達(dá)剖面，經(jīng)濾波、平衡處理后得到清晰的雷達(dá)圖像，據(jù)此全面客觀地分析各種雷達(dá)波組的特征(如波形、頻率、強(qiáng)度

8、等)，尤其是反射波的波形及強(qiáng)度特征，通過(guò)同相軸的追蹤，確定波組的地質(zhì)意義，構(gòu)制地質(zhì)——地球物理解釋模型?！　〉刭|(zhì)雷達(dá)接收信號(hào)強(qiáng)度除與發(fā)射信號(hào)功率大小有關(guān)外，還與地下介質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征和物性參數(shù)有關(guān)，而反射信號(hào)的強(qiáng)度在一定的發(fā)射功率下，主要取決于不同介質(zhì)接觸界面的反射