智能鉆孔全景成像法在堆石混凝土壩效果中的勘察應用

施炳甫

（廣西壯族自治區水利電力勘測設計研究院 廣西南寧 530023）

智能鉆孔全景成像法在堆石混凝土壩效果中的勘察應用

施炳甫

（廣西壯族自治區水利電力勘測設計研究院 廣西南寧 530023）

廣西清平水庫補水工程壩址采用混凝土重力壩壩體C15混凝土采用堆石混凝土新技術。其技術特征是使用具有高流動度、不離析、均勻性和穩定性的專用自密實混凝土，澆筑時依靠其自重流動，無需振搗而達到密實，充填堆石體空隙所形成完整密實的堆石混凝土。智能鉆孔全景成像法可直接觀察漿液的充填情況、裂縫、清洗效果等，效果良好，值得借鑒和推廣。

智能鉆孔全景成像法；堆石混凝土壩；灌漿效果

1 工程概況

清平水庫位于賓陽縣新橋鎮，總庫容9710萬m3，有效庫容6207萬m3，水庫連年蓄不滿，近年來只能蓄水2000～3000萬m3。由于清平水庫容積大，來水量不夠，裝不滿，擬在合江上修建攔河壩，形成調節水庫。并通過修建引水系統工程，把合江之水輸送到清平水庫。合江攔河壩壩頂高程220.2～221m，最大壩高38m，壩頂總長221m，由左岸非溢流壩段、右岸非溢流壩段和河床溢流壩段3個壩段共10個壩塊組成。施工過程中需分塊、分段澆筑。本工程壩址采用混凝土重力壩壩體C15混凝土采用堆石混凝土新技術。堆石混凝土技術是由清華大學水利水電工程系發明并獲得國家發明專利授權的新型大體積混凝土施工技術，其技術特征是使用具有高流動度、不離析、均勻性和穩定性的專用自密實混凝土，澆筑時依靠其自重流動，無需振搗而達到密實，充填堆石體空隙所形成完整密實的堆石混凝土。具有低碳環保、低水化熱、工藝簡便、造價低廉、施工速度快等特點。

大壩壩體過程施工施工過程可能會存在以下問題：

（1）壩基清理是否已清洗干凈，是否還殘余泥質等；

（2）由于澆筑時，依靠其自重流動，無需振搗而達到密實，充填堆石體空隙所形成完整密實的堆石混凝土。這個是否能夠實現，堆實體空隙

在護岸工程施工時，還可以用使用格賓擋墻這種護岸新技術。具體來講，就是將蜂巢形格賓網片組裝成箱籠，然后裝入塊石等填充料，并按結構形式將其劃分為擋墻、護坡、護底、護腳、水下拋石等。采取該技術，使用的鋼絲具有較強抗拉強度，同時填充料之間又充滿空隙，所以構成的箱籠具有較強適應變形的能力。一旦遭遇自然災害，即便防護工程表面發生小的變異，也不會發生裂縫、或防護體被破壞等情況。在實際施工過程中，格賓網施工基面的平面位置允許誤差在±30～±40mm之間，高程允許誤差±30mm，坡面不平整度的相對高度差允許范圍±30mm。使用的是否存在空腔、空隙。

迄今為止，國內尚無相關規程規范規定該壩型壩體灌漿質量和檢查驗收的技術手段以及相應的合格標準，本項目采用智能鉆孔全景成像法能夠直觀的壩體清洗情況及界定漿液的充填效果，在實際應用中取得了較好的效果。

2 智能鉆孔全景成像法勘查原理

智能鉆孔全景成像法主要由地面部分和井下部分組成，地面部分包括控制器、微型計算機、三腳架、絞車、滑輪和深度計數器；地下部分包括攝像探頭和電纜，攝像探頭由CCD攝像機、LED燈、玻璃罩和錐形鏡組成。其原理是利用LED光源照亮鉆孔孔壁，CCD攝像機記錄錐形鏡反射的孔壁圖象，圖象信息經電纜傳送至控制器和電腦，整個采集過程由圖象采集控制軟件系統完成，此系統把采集的圖象展開和合并，顯示在計算機上。智能鉆孔全景成像資料主要是對裂隙或不連續面進行解釋，包括裂隙的埋深、傾向、傾角、寬度、裂隙面的粗糙度、充填物等性質。

3 檢查孔布置

檢查孔的布置針對不同壩塊隨機選取，現選取8#及9#壩塊的檢查孔作為參考（如圖1～2）。

圖1 檢查孔平面圖

圖2 檢查孔平面圖

4 智能鉆孔全景成像成果析

4.1 塊石間空隙帶充填灌漿圖像特征（見圖3～4）

圖3

4.2 灌漿前鉆孔電視裂隙統發育情況（如表1～2）

4.3 灌漿效果分析

全景成像結果顯示，巖石間的空腔縫隙都充填水泥漿液，填充效果良好，局部存在微小裂隙，充填泥質，本次有效查明了壩體的堆填情況，勘察的目的效果顯著。

圖4

表1 8#壩塊大壩混凝土灌漿前鉆孔電視裂隙統計表

表2 9#壩塊大壩混凝土灌漿前鉆孔電視裂隙統計表

5 結論

（1）智能鉆孔全景成像法能有效的檢測壩體的清洗效果，可清晰的觀測壩體的是否存在泥質。

（2）智能鉆孔全景成像法能有效的檢測巖石間空腔縫隙的注漿效果，通過高清成像技術可清晰的發現注漿的效果是否存在空隙。

（3）本次智能鉆孔全景成像法在堆石混凝土的應用類似一次有效勘察成果。在其他項目的勘察過程中也值得借鑒和推廣。

[1]廣西清平水庫補水工程工程地質勘察報告[R].南寧：廣西水利電力勘測設計研究院，2010.

TV642.3

A

1004-7344（2016）36-0190-02

2016-12-12

施炳甫（1987-），男，助理工程師，學士，主要從事水利水電工程地質勘察與設計工作。