[发明专利]一种电阻率检测防渗墙渗漏的弓形装置及方法

说明书

本发明公开了一种电阻率检测防渗墙渗漏的弓形装置及方法，该装置包括：孔中电极结构部分包括：孔中电缆和多个孔中电极；孔中电缆的一端与固定的拖曳绳连接，另一端通过通讯电缆与时移并行电法监测系统连接；地面电极结构部分包括：地面电缆和多个地面电极；地面电极的顶部与地面电缆连接；地面电缆与时移并行电法监测系统连接；时移并行电法监测系统，对地面电缆、孔中电缆进行采样参数的设置，并采集电缆的相关数据，进行分析处理后对防渗墙隐患等级进行评价。该电阻率检测防渗墙渗漏的弓形装置，具有无损、高效的检测优势，有效规避了地面探测深度的不确定性问题，并通过深入防渗墙底部能有效提高对深部隐患的空间分辨力。

技术领域

本发明涉及水库大坝安全保障技术领域，特别涉及以防渗墙纵剖面为断面而建立的电阻率层析成像动态监测技术领域，具体是一种电阻率检测防渗墙渗漏的弓形装置及方法。

背景技术

混凝土防渗墙是水库大坝除险加固施工过程中的重要防渗措施，在具体施工时，是通过向孔内灌注混凝土防渗材料从而在大坝坝体内部形成板状防渗建筑物，但受施工环境、施工速率、成孔质量以及墙体连接等复杂因素的影响，有些防渗墙在施工结束或运行一段时间后存在质量隐患问题，主要表现为孔洞、裂缝、夹泥夹砂、渗漏以及断裂等现象，在长期动静水压力的作用下易发生安全事故，造成严重的经济损失及不良的社会危害。工程实践表明，防渗墙隐患问题是攸关工程施工质量成败的关键，因此开展相应的检测工作是评价和维护防渗墙的重要环节。

防渗墙质量评价按照检测方法对墙体有无损伤可划分为钻探和物探两大类，钻探取样对防渗墙内部结构的隐患具有可见即所得的优势，通常是根据样品直接判读出隐患的深度、范围以及组合关系等信息，但在实际检测中受钻孔数量的限制，随机抽样检测的结果并不能完全反映出防渗墙的全部特征，甚至可能存在对隐患体的漏检情况，钻探在具体工程检测中存在反映隐患不全面的问题；

物探方法是根据隐患体与周围质量优良防渗墙之间的物性差异为研究切入点，间接揭示出隐患体的空间分布，当前应用于防渗墙检测的物探方法较多，包括地质雷达法、高密度电法、地震映像法、瑞雷面波法、钻孔电视、声波以及跨孔CT等，该类方法具有无损、透视、大面积扫侧的优势，快速勘探的特点助推物探技术在长线路防渗墙检测中得到推广应用，然而当防渗墙缺陷较小或者埋深过大时，物探成果的可靠度大大降低，故地面物探方法在精准查明隐患还存在不足，以致于检测成果可能存在误判、漏判、错判等恶劣现象，而跨孔CT、钻孔电视以及声波测试等技术手段以钻孔为检测空间，向单孔或多孔发射及接收地球物理信号，相对于地面物探手段更接近隐患体，并且有效压制了地表的干扰信号，从而提升了探测精度和分辨力，但该类技术要依赖于一定数量的钻孔，从技术、经济、安全生产的角度上来说，该技术可以作为精准探测的辅助手段，不宜作为常规的防渗墙普查方法。

综上，当前工程规范和生产实践中的防渗墙渗漏检测方法在应用中都存在一定的问题：

(1)钻孔检测法会对防渗墙体带来损伤，并且当防渗墙深度过大时，钻探方向的不稳定可能导致钻孔穿出墙体，同时检测结果只对随机抽查的检测孔中的防渗墙质量负责，并不能全面、科学的评价全部防渗墙体的质量以及渗漏问题；其他与钻孔相结合的注水、压水以及物探CT法等(发明专利CN109632577B、发明专利CN105758775B、专利CN103015467B、专利CN102621191B)，除了需对防渗墙进行钻孔以外，检测方法在工作效率、抗干扰能力方面也存在各自不完善的地方；

(2)物探方法对防渗墙的不良隐患是根据可感知异常信号的差异而推断的，物探的多解性、探测精度以及空间分辨率与实际的工程需要还存在一定的距离，并且各种物探方法探测成果中深度的确定主要还是依靠工程经验和钻孔校正；

(3)当前水库大坝防渗墙渗漏评价主要针对施工完成后的墙体做质量检测或者暴露出隐患的墙体做应急探测，而忽视了防渗墙隐患的形成、发展以及恶化是一个动态变化的过程，单次的检测或探测难以掌握隐患时空特征，不利于对缺陷进行超前治理。

发明内容