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1、堤防隱患探測實例分析摘要：在堤防隱患探測中，采用地質(zhì)雷達、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)合少量的土工試驗資料，提高了物探成果的可靠性和實用性，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)雷達高密度電法電測深法地震折射波法土工試驗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，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
2、。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)共劃定險工段12處計23段，這些險工段在歷史上均有決口或搶險加固的記載，曾于1964～1989年多次對其迎水坡進行護險加固處理，多以干漿砌石結(jié)合鉛絲石籠構(gòu)成護坡?！ 闈M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，故進行物探工作，以便汛期之前進行加固處理，并有針對性地進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
3、舊渠砌石護險工程的護砌分布厚度及堤基情況；③探測險工段堤防工程已經(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?！ ≡摰谭阑A(chǔ)為第四系全新統(tǒng)沖洪積地層，巖性以粉細砂為主，下游段出現(xiàn)黑色淤泥質(zhì)粘土夾層，層厚約0.7～2.0m?！ 〉躺頌槿斯ぞ偷厝⊥撂钪?，主要由粉細砂(中下游段)、砂卵礫石(上游段)等組成。而險工段除上述介質(zhì)組成外，在迎水坡鋪設(shè)漿砌石護坡(厚度約0.4m—原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn))和鉛絲石籠水平護底，漿砌石護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底均埋于河灘灘地以
4、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?！ 〉叵滤宦裆?自地表計)：盧溝橋附近約20m，至下游逐漸變淺，達省/市界附近一帶(石佛寺)約2m?！ 嵺`及理論分析表明：漿砌石、堤身粉細砂(或砂卵礫石)和堤基粉細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、高密度電法、電測深法、中間梯度剖面法等進行探測。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，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
5、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)雷達 沿堤頂迎水邊布置1條縱剖面，并全線實施地質(zhì)雷達探測，選用天線的中心頻率為50MHz。對于險工段，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。非險工段記錄點距0.5m，險工段記錄點距0.2m。測試儀器為瑞典產(chǎn)RAMAC/GPR雷達系統(tǒng)。實測采用剖面法，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)雷達探測的基礎(chǔ)上,選擇部分堤段,沿堤頂迎水邊進行電法勘探。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
6、極距(AB/2)max=45.0m；③中間梯度剖面法，采用供電極距AB=60m，測量極距MN=4m，測點距為2m。1.3地震勘探 在地質(zhì)雷達探測的基礎(chǔ)上,選擇部分堤段,沿堤頂迎水邊進行地震勘探。測試儀器為美國產(chǎn)R24工程地震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。測試方法為初至折射波法。1.4土工試驗 為準(zhǔn)定量或半定量地評價堤身土體質(zhì)量，在進行地球物理勘探的同時，對堤身土體進行原位和室內(nèi)土工試驗?！ 、旁唬ìF(xiàn)場）試驗：密度測試采用環(huán)刀法(堤身為粉細砂)、注水法(堤身為砂卵礫石)；天然含水量測試采用烘干法?！ 、剖覂?nèi)試驗：依據(jù)現(xiàn)場
7、測試的密度、含水量重新制樣并測試。2資料整理與解釋2.1地質(zhì)雷達 由野外實測所獲得的雷達剖面，經(jīng)濾波、平衡處理后得到清晰的雷達圖像，據(jù)此全面客觀地分析各種雷達波組的特征(如波形、頻率、強度等)，尤其是反射波的波形及強度特征，通過同相軸的追蹤，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)雷達接收信號強度除與發(fā)射信號功率大小有關(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)，而反射信號的強度在一定的發(fā)射功率下，主要取決于不同介質(zhì)接觸界面的反射系數(shù)和穿透介質(zhì)的衰減系數(shù)，其中反射系數(shù)主要取決于界面兩側(cè)介質(zhì)的介電常數(shù)，而介質(zhì)的衰減系數(shù)與介電常數(shù)(平方根成反比)
8、和電導(dǎo)率(平方根成正比)有關(guān)。所以，地
