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石坝漏水勘探通常使用哪些仪器

发布时间:2022-04-23 20:21:14

1. 电(磁)法勘探仪器

(1)V8网络化多功能电法仪

V8是加拿大凤凰公司最新一代多功能电法仪,汇集当代最新科技成就于一身,成功地解决了很多用户过去在实际生产中遇到的瓶颈问题。其先进的GPS同步和无线网络技术的结合使V8即使在复杂的山区施工也较方便;野外施工无需对钟,极大地提高了生产效率。V8和V5-2000SSMT采集单元兼容,可以做多站大面积同步采集,每个A/D采样和格林尼治时间同步,野外作业各站点随时随地开机,时间重叠做同步数据相关处理。

V8的出现将电法勘探带入一个全新意义的新纪元,开创真正的电法三维或四维观测新阶段,V8系统采用的是先进的模块化技术,包含天然场的远参考大地电磁(MT)和音频大地电磁(AMT)以及人工场源的可控源音频大地电磁(CSAMT)、各种时间域和频率域电磁功能(TDEM和FDEM)、时间域和频率域激发极化(TDIP和SIP),还具有偶极、施伦贝格、温纳等各种电阻率功能,还可以通过合适的传感器记录或监测时间序列数据。

V8有三个电道和三个磁道,V8可以单机工作,也可和多个系统单元(V8或RXU-3ER)组成多道无线局域网络同步采集系统,见附图3。所有采集单元及发射单元均通过GPS信号保持精确同步,在GPS信号不好的地方,系统内晶振时钟自动启动并保持同步。凤凰公司研制的还有TXU-30多功能大功率发射机、T-3便携式多功能发射机、T-4A瞬变电磁专用发射机,为完成各种不同参数的测量,配有MTC-50大地电磁专用探头、AMTC-30音频/可控源音频大地电磁磁探头、MTEM-AL中频率瞬变电磁接收线圈、TDEM线圈。

(2)GDP-32Ⅱ

GDP-32Ⅱ地球物理数据处理器(附图4)实际上是一个万用的、多通道的接收机,其设计目的在于采集任何类型的电磁或电场数据,其带宽为直流(DC)至8kHz。GDP-32Ⅱ既可进行频域测量,也可进行时间测量。在0.000121Hz到8kHz范围内,可以按二进制间隔,任意选择26个频率道。

GDP-32Ⅱ设计了多通道数据采集功能。大型号GDP-32Ⅱ可以提供同步测量的16个通道,其频率范围从直流到8kHz。多个接收机也可同时使用以进行更多通道的数据采集。小型号GDP-32ⅡT最多可接收6个模拟通道。这些通道可以是高速NanoTEM采集板和标准模拟板的一种组合。在任何一种情况下,最多三个高速NanoTEM通道是可以被安装的。

GDP-32Ⅱ可测量电阻率、激发电位(频域或时域)、复电阻率、可控源音频大地电磁(CSAMT)、谐波可控源音频大地电磁(HACSAMT)、频域电磁(FEM)、瞬变电磁(TEM)、纳米(Nano)瞬变电磁(连续的纳米瞬变电磁)、天然源大地电磁、天然源音频大地电磁等。

(3)EH-4连续电导率剖面仪

EH-4是美国Geometrics公司和EMI公司联合研制的双源型电磁/地震系统,为系统首创的变频率电磁测深系统(附图5)。该仪器设计精巧、坚实,特别适合地面2D与3D连续张量式电导率测量,在技术上率先突破传统单点测量壁垒,走向电磁测量拟地震化、联合2D与3D连续观测和资料解释。采用独特的正交偶磁极可控源,结合地震仪技术,系统可快速、自动、多频率采集数据。每个点采集时间为5~20min。勘探深度2~1500m,通常1000m左右。可现场实时彩色成像。

EH-4连续电导率剖面仪是目前浅层油气、煤田、矿产、地下水、冻土层、山区工程、矿井工程勘探的电磁仪器。它的勘探深度小于1000m,可用于2D与3D连续电导率测量。主要用途有岩土电导率分层、地下水探测、基岩埋深调查、煤田高分辨率电探、金属矿详查和普查、环境调查、淡水分界面划分等。

(4)高密度电法仪

高密度电法仪是一种阵列式直流电法勘探仪器,它具有采集数据量大、反映地下信息丰富、效率高、避免人工移动电极等优点,广泛应用于各个领域。

高密度电法仪生产厂家和仪器型号较多,附图6北京大地华龙RIS-2D分布式高密度电法仪。

⊙主要技术指标:输入阻抗大于100MΩ;电压测量范围为±4V;精度优于±0.3%;分辨率1μV。

⊙电流测量范围在±2A;精度优于±0.5%;分辨率1μA。主机最大供电电压为600V,最大供电电流为±2A。测量电位、电流、电阻率精度均在±2%,电源为12V与14AH铅酸充电电池。工频抑制优于-80dB。自电补偿方式及范围是全量程跟踪式自动补偿。工作温度在-10~+50℃之间。重量约6.5kg。电极道数为60道可扩展,工作装置可采用温纳、施伦贝格等方式。

(5)探地雷达仪

探地雷达(简称GPR)是一种近十余年才发展起来的电磁探测技术,具有无破坏性检测、分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图像显示等特点。已广泛应用于岩土工程勘察、工程质量无损检测、水文地质调查、生态环境检测、城市地下管网普查、文物及考古探测等众多领域,取得了一定的探测效果。

国外仪器主要有SIR系列、GV系列、EKKO系列、RAMAC系列、RIS-K2系列等和国内的MUL系列、LTD系列、CL系列等。附图7为GSSI公司的便携式SIR-3000探地雷达。

⊙技术性能:坚固耐用,重量轻,便携式;高分辨率强光型液晶显示;通用微型闪存装置;内置式可充电电池;USB,RS-232多种接口。

⊙技术指标:①主机和存储器:传感器适配各种探头;256Mb闪存卡;微型闪存口;微处理器;显示器;②数据采集中,数据格式、扫描率、样点字节、扫描样点数、操作模式、测量范围、增益、及滤波器都可选择。

(6)瞬变电磁仪

瞬变电磁仪(附图8)在水文工程中用于探测含水层、断层含水性;在矿产资源勘探中主要用于寻找多金属矿;在环境工程中用来地下局部极化不均匀体及部分环境污染区等。

瞬变电磁仪接收机可实现三分量同时接收,电缆或晶体同步,有30个观测道,24位信号分辨率和29位系统分辨率,有27个基本频率,积分时间从0.5~120s,工作温度-40~+60℃,防水、防潮、防震,重15kg。瞬变电磁仪发射机,发射功率达1500W,内部电源电压18~60V可变,可与发射线圈实现最佳匹配。如使用外部电源,发射功率可达3800W,电压可达160V。

⊙接收机主要技术指标:①电流波型:偶极方波,正、负方波之间可设置50%占空系数;②基本频率:30,75,285Hz,(60Hz工频时),25,62.5,237.5Hz,(50Hz工频时);③关断时间:40m×40m发射线圈,3A发射电流时,2.5μs;④线圈尺寸:5m×5m(8匝)到100m×100m(单匝);⑤输出电压:0~9V连续变化,最大发射电流3A;⑥同步:电缆同步;⑦工作温度:-40~+60℃,重量:5.3kg。

(7)微机激电仪

微机激电仪(附图9),配合使用大中小不同功率的发送机供电,多台激电仪同时接收。用于电阻率法和时间域激发极化法的测量,仪器可显示视电阻率、视激化率、半衰时、累加和、偏离度、自然电位、供电电流、一次场等测量值。可广泛用于金属与非金属矿产资源勘探、寻找地下水源、水文工程、环境工程等地质勘探。

本仪器可进行地面所有装置的激电测量、电阻率测量,也可进行井中的连续激电测井和井中激电测量,以DUM-2高密度电阻率仪电极自动转换器配合,还可进行高密度电阻率测量。本仪器一机多用功能,优于国内其他同类型仪器。

⊙仪器特点与功能:①采用信号增强技术和数字滤波,抗干扰能力强,测量精度高。②自动进行自然电位、漂移及电极极化补偿。③接收部分有瞬间过压输入保护功能。④大屏幕液晶汉化显示,测量参数、观测曲线,明了直观。⑤多参数测量(可测量并存储自然电位、一次电位、供电电流、视电阻率、半衰时、累加和、偏离度等)。⑥掉电保护:具有掉电数据不掉功能,能存储1MB个数据并长期保存。⑦全密封结构,具有防水、防尘、寿命长等的优点。

⊙主要技术指标:①输入阻抗:大于100MΩ;②一次电位分辨率:为1μV,最大可测20V;③电位精度:为1%±1个字;④极化率分辨率:0.001%,极化率精度:±1%±1个字;⑤电流分辨率:0.01mA,电流测量精度:±2%±1个字;⑥自电补偿范围:为0~±1023mV;⑦50Hz抑制:在49.5~50Hz范围内大于80dB;⑧接口:USB,存储器:16M非易失存储器;⑨工作温度:-10~+50℃(液晶0℃);⑩外形尺寸:270mm×130mm×190mm;瑏瑡仪器重量:2kg。

(8)综合电磁法测量系统

多道网络化综合电磁测量系统(附图10)是电场和磁场传感器直接与主机连接组成标准的MT,AMT,远参考道或CSAMT观测系统,与多个测站连接成多道网络或E-MAP观测系统。通频宽从直流到250kHz,对不同通道可同时设置不同的采样率,可以同时采集不同频段的信号,除固定频带外还可以自由设置频带范围。可通过以太网、局域网、蓝牙技术、Internet等手段对仪器进行控制或下载数据,最多可由32个测站组成网络系统同步工作,由内置GPS实现同步。

⊙测量系统的主要特点:①具有10个数据采集通道;②通频带最宽,从直流到512kHz;③可通过网络和其他形式对仪器控制或下载数据;④在多道和网络系统中有高精度的内置GPS同步;⑤自检、自行标定、自动补偿电极极化电位;⑥实时处理、实时显示时间系列和各种MT参数;⑦12V电瓶供电,功耗3~5W。

2. 地下管线探测仪器和方法都有哪些

陀螺仪探测法(局限性比较大,必须有口让仪器进入,对顶管的效果好)
探头可以进入管道中,实现连续测量记录,想效果好就多拉几次,一般效率慢,如果价格合适可以做,精度还是不错的,特别是针对顶管。
钎探法(用钢钎,头子不要太尖)
最原始的探测方法,但很难称其为技术。操作简单是其唯一的优点。可能造成管线的损坏!如果是水泥路面可以用小钻机破路面然后再用钎探,晚上作业,白天城管肯定会找麻烦的,记住用水泥或柏油回填好
减少不必要的麻烦。
声学探测法(用最熟悉的仪器,晚上去探,白天做不了,这个很需要经验)
通常用于管道漏水探测该方法可用于塑料自来水和煤气管道的追踪。还可以用于电力电缆故障的定位。
探地雷达法
(正交偶极子天线的冲击脉冲雷达,最好用国外的仪器,400兆以上小管径都不靠谱)
探地雷达用于地下的结构和物体的探测,探测地下管线,尤其是探测金属管道,探地雷达是非常有效的方法。非金属的据说效果还不错,但是我们感觉效果很差,具体要看地下介质是否均匀,含水层高不高。
直接法(用rd8000)
方法特点是发射机信号输出强、抗干扰性能好,是主要采用的方法之一。
夹钳法(用rd8000)
在无法将发射机信号输出端直接连在被测管线的情况下,可采用夹钳法,它用地下管线探测仪的专用夹钳套在被测管线上,适用于管径较细的管线。

3. 供水自来水管网查漏方法,最好具体一点,比如设备什么的都介绍一下

管网一般用听漏的方法 工具自然是听漏仪了
http://ke..com/view/2715618.html
电子听漏仪原理
检漏仪器中常用设备--检漏仪(即听漏仪)是一种利用漏水噪音原理工作的仪器。自来水管道发生破裂漏水时会发出噪音传向四方,常用的检漏仪由传感器和放大器组成,通过地面听音的方法判断漏水点位置,探头的核心是高灵敏度声音传感器,能将微弱的声音转换成电信号。
编辑本段电子听漏仪的组成
电子听漏仪一般有主机、探头、耳机三部分组成。主机是低噪音、高放大倍数的放大器,除了可以调整放大倍数,通常还设有滤波器用于过滤干扰声音。目前市场上的设备,信号大小一般都使用数字显示方式,探头有多种形式,为在地面听音可以做得较为轻便,为了防止环境噪音或风声的干扰还可以外设防风罩;有的可以拧上金属棒当电子听音棒使用;有的可以拧上磁钢便于吸附在管道或配件上使用。听漏仪的高放大倍数,使很微弱的漏水声音能够被听到,这是听音棒无法相比的。
HL5000专业型数字听漏仪
采用最先进的DSA噪声自动识别技术,不仅具有出色的听音性能,更具有强大的漏水视听功能,通过漏点频谱分析、实时显示的最小噪声测量值、噪声剖面图等功能视听漏点。
编辑本段电子听漏仪的工作方法
在被测区域管道的配件设施(如阀门)逐个查听有无漏水声,初步判断哪一段管道有漏水,再沿管道上地面每走一、二步听一下,接近漏水点附近要仔细慢慢移动听,直到能够确定漏水点。
编辑本段电子听漏仪的局限
由于电子听漏仪是在地面捕捉漏水声,因此容易受传播媒质(土壤和路面)的声学性质影响,并且现代城市的各种强烈的干扰噪音更使这类仪器无法工作。 英国雷迪Radiodetection 电子听漏仪Gmic Gmic是一套高效的电子听漏仪,用地下水管泄漏点的查找和精确定位。Gmic采用了最新的高灵敏度传感器,比一般的听漏设备听音性能更好,压制背景噪声的能力更强 特点 ■ 重量轻,便于携带 ■ 听音性能优秀 ■ 操作简单 ■ 轻触式按钮 ■ 带背衬光的多功能LCD ■ 25种预设的滤波器组合 ■ 多功能地面听音 阀栓听音 ■ 军用规格的接头 ■ 坚固耐用 ■ 长工作时间的充电电池
http://www.tianjinwe.com/rollnews/201008/t20100828_1585826.html

听漏工:城市“水脉”的诊断师

来源: 浙江日报 关键字:探管仪;漏点;水脉;城市管道;队员 作者: 2010-08-28 07:28

内容摘要: 带着耳机,听地下的声音;借用一根长杆,听水流的声音。每晚行走在看不见的地下水管上,用耳朵捕捉管漏声,堵住流失的自来水,他们就是为城市管道“把脉”的听漏工。据了解,武汉市有近50名听漏工,初步统计,他们一年挽回的漏水量在20万吨左右,相当于一座小型水厂。

带着耳机,听地下的声音;借用一根长杆,听水流的声音。他们有时被人误当成是搞地震预报的,有时被误当成“偷井盖的”。每晚行走在看不见的地下水管上,用耳朵捕捉管漏声,堵住流失的自来水,他们就是为城市管道“把脉”的听漏工。

首位大学生听漏工

汉口供水部漏控所主任李永光是武汉市水务集团的听音辨漏专家,也是听漏工里面的第一位大学生。1997年,他从中国地质大学地质勘探专业毕业,当年,武汉市水务集团为提高听漏工文化水平,特意引进首位大学生搞听漏。李永光说,学校里并没有听漏这个专业,听漏只是一门延续了上百年的技艺。刚开始,他跟着老师傅听漏,啥也听不出,听多了才有体会。后来,听漏部门引进了一些洋机器,但上面都是外文,一些听漏工操作起来觉得不方便,李永光将外文一一翻译清楚,“玩熟了”又教给同事。

李永光说,听漏工并不是耳朵比别人好,而是善于分辨不同的声音。长期听漏,他总结出一些经验,为培养后续人才,去年初,他总结写出首部听漏教材《检漏工手册》,被同事们奉为听音辨漏“宝典”。

听漏“四宝”价值50万

8月12日晚9时,记者来到武昌供水部漏控所,听漏队队长张万庆先展示了夜间听漏“四宝”:听漏杆、探管仪、检漏仪、电子听漏仪。张队长介绍,四样仪器有三样是进口设备,加起来总价值接近50万元。

这4件设备各有特点,最传统的听漏杆有近百年的使用历史,最现代的电子仪器是近10年才启用。探管仪是通过对地面的扫描,了解地下的管道走向。检漏仪能大致估算出漏点位置。电子听漏仪则是将一个小爪样的声音采集设备搁在地面上,另一端连着耳机,听漏队员通过耳机监听地下声音,判断大致漏水点。

张万庆告诉记者,早先听漏,就是骑一辆自行车,沿线听水管。发现管漏就做下记号,第二天,会有工人来维修。随着科技发展,现在增添了一些听漏仪器,但使用最多的还是传统听漏杆。

外行听漏一头雾水

时针慢慢指向晚上10点,听漏队员们整理好装备,准备出发。武昌地下自来水管网有3000平方公里,每晚,队员们分片听漏,至少要走5公里,平均每天发现2个漏点。可别小看这些漏点,如果不及时堵塞,漏点会越来越大,严重时浸泡地基,导致管道挪位,最终引发水管爆裂。

听漏队到达南湖花园恒安路段,听漏的步骤是沿着水管边走边听。这从哪里听起?记者一头雾水。听漏队员王威传授诀窍:地下埋设的水管每隔200米左右会有一个阀门,打开井盖后,将听漏杆放在阀门上,就能判断是否存在漏水。

在一个十字路口处,王威听完阀门声,示意有情况:“附近有漏水,大约在20余米处。”记者贴近听漏杆,却一点声音听不出。走过十字路口,王威用听漏杆探查地面,在一米见方的范围内,听完多个探点后,他在地面上划了个点,随行工作人员用钻头钻下去约50厘米,王威将听漏杆插进小孔,再次听查:“对,就在这下面,50公分范围内。”工作人员在上面做了个记号。这时,记者再次贴着听漏杆细听,终于听到了细微的“沙沙”声。打开邻近的一个井盖,看到暗漏渗出的自来水。

据了解,看似简单的听漏需要长期练习才会有辨识能力,培养一个熟练的听漏工至少需要两三年的时间。

高科技仪器渐显威力

在武昌傅家坡纽宾凯酒店附近,听漏队员演示了他们的探管仪,两名队员各拿一个探管仪,相距10余米,启动后,两台仪器相互发出信号。随着探管仪显影部分越来越浓,表示管子就在正下方。

据队员介绍,探管仪在10年前开始应用,设备一直从国外进口。在地下管网资料不全的情况下,通过探管仪能够知道管道的走向,然后再用听漏杆一一排查。除了传统听漏杆,现在还用上了电子听漏仪,听漏人员戴着耳机听地下的声音。

通过用探管仪查明了管道走向后,队员们又拿出了他们的看家“宝贝”――相关检漏仪,这台仪器价值近30万元。在怀疑漏水的管道两端,分别放置传感器,信号收集器上会显示出怀疑漏点的图形。在确认大致区位后,工作人员仍使用传统听漏杆,确定一个更精确的漏点位置。

据了解,现在听漏有越来越难的趋势,因为地面越来越厚实,管网材质也越来越好。在国外,通过在阀门处埋设压力表,来监控管漏。

当晚的听漏,一直持续到凌晨2时才结束。

据了解,武汉市有近50名听漏工,初步统计,他们一年挽回的漏水量在20万吨左右,相当于一座小型水厂。

4. 检测漏水的仪器有哪些

电子听音杆,机械听音杆,听漏仪,相关仪,管线仪,非金属管道探测仪

5. 如何检测水管漏水,检测水管漏水的方法有哪些

水管是隐蔽工程,隐蔽工程要维修都是比较麻烦的,所以这边建议你在选材时最好还是选择材质比较好的好一些。 室内水管安装后往往因为没有进行通水测试而发生各种漏水的情况,或者是水管随着使用时间的增加,老化等情况不可避免,若出现漏水等情况可以及时更换水管。 无论是哪种水管接头出现漏水,都可以先利用修补水管的专用胶布作临时修补。具体操作方法是:先关闭阀门、截断水源后,将水龙头打开至适当位置,以泄去水管内的大部分压力,然后用专用胶布捆住漏水的部位,或用环气树脂黏剂将其封住。如果问题确实比较大的话建议建议打电话咨询专业的建筑公司。

6. 测绘人员常用的仪器有哪些主要的用途又是什么

常用的工程测量仪器有:

1、水准仪,它是为水准测量提供水平视线和对水准标尺进行读数,主要功能是测量两点间的高差,测高程,利用视距测量原理,还可测量两点间的水平距离。

2、全站仪,全站仪在侧站上一经观测,必要的观测数据如斜距、竖直角、水平角均能自动显示,而且可在同一时间内得到平距、高差、点的坐标和高程。

如果通过传输接口把全站仪野外采集的数据终端与计算机、绘图机连接起来,配以数据处理软件和绘图软件,即可实现测图自动化。全站仪一般用于大型工程的场地坐标测设和复杂工程的定位和细部测设。

3、经纬仪,是对水平角和竖直角进行测量,主要功能是测量两个方向之间的水平夹角和竖直角,借助水准尺,利用视距测量原理,还可测量两点的水平距离和高差。

(6)石坝漏水勘探通常使用哪些仪器扩展阅读:

在工程建设中规划设计、施工及经营管理阶段进行测量工作所需用的各种定向、测距、测角、测高、测图以及摄影测量等方面的仪器。

1、长度测量工具;

2、温度测量工具;

3、时间测量工具;

4、质量测量工具;

5、力的测量工具;

6、电流、电压、电阻测量工具;

7、声音测量仪器;

8、无线电测量仪器;

9、折射率和平均色散测量仪器。

最早在机械制造中使用的是一些机械式测量工具,例如角尺、卡钳等。16世纪,在火炮制造中已开始使用光滑量规。

1772年和1805年,英国的J.瓦特和H.莫兹利等先后制造出利用螺纹副原理测长的瓦特千分尺和校准用测长机。

7. 大坝漏水、渗水怎么办

水库石砌大坝漏水的堵漏方法
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水库的砌石坝体往往在坝体内设有混凝土防渗墙。若防渗墙出现漏水,由于结构的原因,将无法针对漏点进行处理。除了拆除重建,只有在坝前加做防渗面板和对砌体进行灌浆堵漏。本文介绍一种灌浆堵漏的处理方法。
1) 漏水分析
上图的坝体漏水主要集中在新加高的坝体部分(黄色锈斑是老坝体)。高水位时漏水集中在老坝顶一线从新加高坝墙中切除的钢架木管内以股状射流而出。低水位时老坝墙面只有浸湿。可见新筑墙体的砌石质量很差,砌石平缝竖缝砂浆不饱满造成。
2)堵漏措施:采用背坡水平孔和坝顶竖孔压力灌注水泥浆。
3) 施工要点
①在大坝背坡上部钻水平孔,可以搭设满面脚手架,也可以使用可移动的高空吊架。笔者设计的高空吊架经使用效果很好。如下图:


②在作业顺序上,应该先做背坡的灌堵孔,因为若先灌竖孔会出现背坡漏浆,堵塞困难。
③由于石砌缝横竖交叉,为使浆液行走足够远,浆液浓度不宜太稠,比重在1.3~1.4之间为宜。
④灌压应根据灌点处的砌体高度进行控制,可以按每米厚加压0.06~0.1MPa进行估算。
⑤以浆液自下向上挤压质量保证较为可靠。

8.  库岸坍塌、堤坝渗漏勘查典型实例示范

8.5.1新疆玛纳斯河流域夹河子水库坝体隐患综合电法探测

夹河子水库兴建于1959年,第二年由于质量问题坝体形成管涌造成溃坝。后经重新整修后长期运行,各类隐患逐渐明显,渗漏、裂缝现象日渐扩大,为确保堤坝安全采用了自然电位法、电阻率测深法、激发极化法对其进行了调查,有效地预测了大坝坝体的隐患。

(1)自然电场法:为了解防护坡的破损裂缝设置了I—I′剖面。该剖面有多个异常出现,两处大异常均位于闸口泄水处(其中西闸已关闭,但闸后仍有小股水流泄出),见图8-1。其余较大异常段的异常值超过正常值30%~100%以上,应是防护坡破损渗漏引起。从实地了解,凡异常出现的护坡段其水泥护面、浆砌卵石多有不同程度的破裂存在,如0+230至0+360、0+810至0+890等坝段。

图8-1坝体破损裂缝自然电场曲线

(2)电测深剖面法:该剖面沿坝顶布置,由79个最大极距AB/2=40~100m的电测深点组成。根据实测结果得知,1+230至1+890(电测深剖面工作到1+890)ρs等值线密度大(图8-2),曲线分布均匀,ρ极大值90~120Ω·m,反映其坝体密度较好,无明显低阻软弱层存在,产生的隐患可能性小,经本次ZK1取心证实,坝体较密实,除坝顶表层松散外,无软弱层等隐患出现。

图8-2物探综合电性剖面

Ⅰ~Ⅳ—自然电场剖面;Ⅴ—电测深剖面

坝段从1+230开始ρ曲线逐渐降低,至1+110最大值仅为40Ω·m左右。1+110至1+230间,因无法布极故无电测点,而1+110至0+000ρ等值线值普遍较低,在同一深度仅为30~40Ω·m,为前者的1/3至1/4(图8-2)。究其原因分析,坝体上部结构较为松软不均,坝体中下部存在有低阻软弱层,经ZK4取样证实,5.5m以上地层松软不均,其下有多个软弱层。

0+000至0+180,尤在0+000至0+030、0+090至0+180坝段,ps等值线在坝体上部有相对高、低阻封闭圈存在,中下部等值线稀疏,根据这一特征结合其他电法分析,坝体上部除土质松软结构松散外亦有空洞裂缝存在,坝体中下部仍有软弱夹层,后经ZK7取样证实电测深剖面法分析是正确的。

(3)激发极化法:为了解软弱夹层的顶底板埋深,选用η、J、D三参数。ZK4旁的激电2号点,激电三参数曲线均有峰值出现,η、J、D异常值超出正常值,η、J两参数在AB/2=8及10m处有两个上升点,11、13m均有峰值异常(图8-3)。

D参数分别在5、7及11、13m处出现峰值,经定量分析,7~13m尤其10~13m有不同程度的软弱层存在,该法解释结果在后来的钻孔中证实,在5.5~17m有多层软弱层出现,岩柱成流塑和软塑状,极化率在1%~2%,激发比超过1%的10~13m岩柱全成流塑状,无法用手托起。

0+744、0+810分别为激电3号、4号点,根据各点的η、J、D值对软弱层的异常反映绘制一幅反映软弱层顶底板断面图(图8-4)(李德铭,1995年)。

图8-3孔旁激电测深结果

图8-4推测软弱层顶底板断面图

8.5.2孤东油田海堤质量电测深探测

孤东油田位于黄河入海口,渤海潮间地带。孤东油田海堤是为了阻止海潮侵入,确保油田安全而建设的配套工程。该工程地处海滩,土质主要为粉砂土,并有部分地段为软基。工程建成后,经受多次风暴潮袭击,堤体内部很有可能出现疏松层带、裂缝、空洞、含水量较高的软土层及其他隐患。为查清隐患的性质及存在部位,用电阻率测深剖面对海堤进行全面系统的探测,为海堤质量评价和除险加固提供依据。

根据视电阻率的变化情况,将该海堤分为四类:①均匀密实段:视电阻率ρs<5.0Ω·m,堤体质量均匀,密度度好,干容重p>1.50t/m3,此类堤占海堤总长度的75%;②基本密实段:视电阻率ρs=5.0Ω·m,堤体质量一般,局部碾压不实,密实度一般,干容重ρ=1.40~1.50t/m3,此类堤占海堤总长度的2.6%;③疏松层带:视电阻率ρs>10.0Ω·m,多为电阻率异常段,堤体质量较差或很差,密实度很差,干容重p=1.30~1.40t/m3,此类堤占海堤总长度的19.3%;④软土层带:视电阻率ρs<3.0Ω·m,堤体质量比较均匀,但含水量大,干容量p=1.40~1.50t/m3,此类堤占海堤总长度的3.1%。

根据土样干容量和视电阻率测定,地下水位以上,视电阻率与干容重的关系为 P=-0.06796×ln(ρs)+1.657%。

为验证探测效果,布置开挖了探井,并沿井深每0.50m取一个土样,现场测量土的湿容重、含水量和干容重。其中1探井位于桩古段桩号0+150m处,深度5.5m,在等深度视电阻率剖面曲线图上呈高值异常,在视电阻率拟断面图上等值线呈密集高值半闭合圈,如图8-5所示,推测该处海堤为密实度较低的疏松带,该探井附近视电阻率异常段长285m(0+060至0+345)。从开挖情况来看,沿井深0~2.4m为黄色粉砂;2.4~3.0为黄色重粉质砂壤土;3.0m以下为黄色粉土。在深度为2.0~5.5m处,土的干容量在1.33~1.48t/m3,低于设计值,其含水量为10.2%~28.9%,孔隙比为0.885~0.949,渗透系数为0.432m/d左右。探井开挖过程中,土质自上到下逐渐松散,铁锹挖掘不太费力,未见肉眼可见裂缝或洞穴,其地下水位与海平面一致。当挖至5.5m时,井内发生了流沙现象,不能继续深挖。由此可见,该处堤体内部质量很差,与电探推测的结果相吻合。

图8-5m桩古段0+000至0+300区间视电阻率等深度剖面及拟断面图

3#探井位于孤东段桩号1+215m处,在等深度视电阻率剖面图上处于正常场区,在视电阻率拟断面图上等值线稀疏,如图8-6所示,推测为质量较好的均匀密实段。该探井开挖探度2.0m,土质为粉砂土,土体均匀密实,平均干容重达1.57t/m3,含水量在13.6%左右,与电探分析结果一致(张保祥等,1997年)。

图8-6孤东段1+005至1+305区间等深度视电阻率剖面及拟断面图

8.5.3高密电阻率法堤坝隐患探测

1999年3月在湖南益阳永申垸大堤实测结果(图8-7),滦河大堤探测渗漏实例剖面(图8-8)。电阻率断面清楚地反映了坝体渗漏位置(图8-71断面22m处,2断面133m处,图8-8137m处)和坝体质量。

图8-7永申垸高密度电法测量断面图

图8-8滦河大堤高密度电法工作成果图(北京地质仪器厂TDVM—2高密度电阻率仪器测试报告)

8.5.4探地雷达堤坝渗漏探测

8.5.4.1控制坝基渗透漏的裂隙节理调查

当坝基地层层间节理、裂隙发育,在水库蓄水后,往往成为水库渗漏的通道。充水节理、裂隙成为强反射界面,在雷达图像上表现为规则的倾斜界面。

8.5.4.2坝体浸润线的揭示

当水库坝体存在贯穿坝体以缝隙组成水平发育带时,则在水库常年水位线附近出现以充水形成的强水平反射波组成的水库浸润线的雷达特征(图8-9)。

8.5.4.3金江水库坝体隐患探地雷达探测

金江水库位于资江水系三级支流檀江上游,枢纽工程坐落在邵阳县东南部的五峰卜镇金江乡刘家桥村,水库总库容约1515万m3,相应水位海拔301.6m。正常库容1220万m3,相应水位海拔299.7m。常年水位海拔292~294m。主坝底部基岩为石炭系壶天群白云质灰岩和梓门桥组含燧石灰岩夹钙质粉砂岩、页岩,层间和裂隙性溶蚀较发育,岩溶强烈发育,溶沟、溶槽、石牙较多。大坝左岸至中部采用壶天群白云质灰岩残坡积土作筑坝材料,中部至右岸采用梓门桥和测水组地层的残坡积土作筑坝材料。本区位于新华夏系巨型第二沉降带中西部边缘,五丰铺向斜的东南翼,坝址岩层产状走向N20°E、倾 NW、倾角45°,岩层走向与河流流向成10°交角,为纵切河谷。有三组节理较发育,其产状分别为走向N40°W、N80°E和N15°~20°E,壶天群白云质灰岩主要岩溶发育方向与第二组节理走向一致。86%的坝体置于厚度2~15m的第四系堆、残坡积含砾粘土之上,下伏基岩有73%为岩溶强烈发育的白云质灰岩。虽经多年综合治理,但至今大坝外坡脚仍有常流水点16处,湿润区3个,湿润面积达380m2,仍为隐患未彻底根治的严重渗漏坝体。

图8-9坝体浸润线雷达图像

为此中国科学院广州地球化学研究所应用探地雷达对湖南邵阳金江水库堤坝隐患探测研究。成果分析如下:

(1)断裂F1与F2揭示:图8-10为F1断裂和F2断裂的雷达图像,由图可见断裂倾角40°~60°,出露地层为下石炭系测水组、梓门桥组砂页煤系地层,裂隙反射界面影像较多,表明此地层层间节理、裂隙发育,成为此坝段的隐患之一。在水库大坝外坝脚有一系列漏点,稻田及菜地出现大片湿地及积水正是此隐患的佐证。在相应位置的地面检查亦见一断裂,其产状为走向80°,南倾倾角60°~70°断裂面见大量角砾岩,部分漏水点处在其延伸方向上。

图8-10雷达图像

(2)揭示浸润线存在:300m标高平台,100MHz天线,820ns时窗的剖面连续图像上,除反映人工堆积残坡积土及基岩起伏的反射界面以外,在特定的标高上,出现一条水平的反射界面,此界面标高低于常年水位标高292~294m,在迎水坡标高为285.26m,在背水坡为285.00m,此反射界面即是水库常年水位的浸润线,其影像特征为串珠状的强反射界面贯穿坝体,产状水平,断续出现。沿此反射界面缝隙发育,并见有多处溶洞、土洞出现,见图8-9。可见由于坝体土壤含粘粒量高,具干裂湿胀的特性,在带压力的水体作用下,长期浸泡的土体粘粒形成泥浆,泥水逐渐渗出,沿水位浸润线形成带状空隙。

(3)灌浆工程质量检测探索:目前灰岩地区水库坝体隐患防治在国内外仍是一大难题。金江水库隐患治理有30多年的历史,自1960年蓄水以后,主坝常发生渗漏、开裂、沉陷、塌陷等现象,险情时有发生。1960年6月至1962年5月,进行帷幕灌浆,钻孔184个,使坝体漏水量减少63%;1982年低涵出口下基岩管涌,中部内坡沉陷1350m2,左岸及右岸坡出现塌洞,实施帷幕灌浆,钻孔258个,进尺9550m,灌入水泥3345t;1986年外坡三个湿润区仍存在,大坝外坡二级平台出现一塌洞,实施劈裂灌浆和高压定向喷射灌浆,灌入水泥2225t,形成防渗板墙6442m2;1996年内侧一线平台出现塌洞,坝外出水点流浑水,进行帷幕灌浆处理,但浑水流量无减少。在300m标高的探地雷达图像(图8-11)上出现等间距灌浆物影像,这些灌浆物具强反射、锥状影像特征,间距3m,个别6m。水库管理部门证实帷幕灌浆孔距3m一个,间距6m者,中间钻孔无或少进浆量,根据图像上的影像可准确计算灌浆有效深度和水泥浆的扩散半径(曾提等,2000)。

图8-11灌浆效果检测雷达图像

8.5.5深圳罗屋田水库井间地震CT渗漏勘探

水库所在罗屋田河谷属断裂谷,西侧坝址附近有下石炭统石磴子组可溶性石灰岩分布,石灰岩分布区内岩溶极发育。根据库区灌浆堵漏等钻孔勘探资料:覆盖层3.25~17.7m,由粘性土、含砾中粗砂为主组成;灰—深灰色灰岩、白云质大理岩等可溶性岩。这些可溶性岩或埋藏于第四系河流堆积土层之下,或埋藏于石炭统砂页岩之下。据1984年广东省水电勘测设计院40个灌浆钻孔资料,有9个钻孔揭露单层溶洞或多层溶洞,洞高0.4~3.25m不等,多数溶洞未充填,个别为充填-半充填洞。另外,在水库管理处以北、溢洪道东侧可能存在一北北东向(N25°E)断裂带,这一带可溶性岩内溶洞极为发育,以上9个所揭露溶洞的灌浆孔均在这一区域,这也是本次地震波CT工作的重大区域。

图8-12为距坝基线距离约20km的K1-K2-K3-K4钻孔CT成像剖面图和为距坝基线距离约40m的K5-K6-K7钻孔成像剖面图,图8-13为近垂直坝基线的 K6-K3钻孔CT成像剖面图。从波速图像可以看出其纵波速度分布在1.53~4.38km/s,且呈现自上而下速度增高的趋势,可以认为波速值大于2.3km/s且等值线密集区为相对完整基岩区,如图8-12、图8-13的下部;局部的低速(1.5~2.2km/s)等值线封闭圈为小溶洞或岩溶发育区。在波速图像图8-12下图中纵波速度值相对较低为1.2~3.8km/s,这符合钻孔地质资料所揭露的这一带为灰岩、白云质大理岩等可溶性岩分布区。

图8-12km深圳市罗屋田水库岩溶渗漏勘察跨孔CT成像

图8-13km深圳市罗屋田水库岩溶渗漏勘察跨孔CT成像

在波速图像中靠近K1孔标高27.36m、15m、2.36m处的三个低速封闭区推断为溶洞,其上部(由K2孔标高的37.36m至K4孔标高31m)为溶沟、溶槽或破碎带影响区。波速图像图8-13中部标高30~34.7m为一较大规模的溶洞发育,图8-12下图中浅部的溶沟、溶槽与深部的溶洞成层状沟通,这一区域正是为灌浆孔所揭示的多层溶洞区,位于北北东断裂带附近,受破碎带影响,这一带可溶性岩极为发育,是造成水库渗漏的主要原因。由此,K1孔周围所揭示的溶洞和K6-K3中间部位的溶洞为主要的渗漏通道,其展布方向应当与剖面垂直即近垂直坝基线方向,深部虽有局部小溶洞发育,但不具连通性。

另外,在波速图像的标高37.3m、35.4m、41m以上部分,是由于井中无水、接收检波器无法耦合,造成这一区域无接收数据,属非成像区域,不作解释(孙党生、李洪涛等,2000)。

8.5.6大堤防(隔)渗墙质量浅层地震检测

为了确保重点江河大堤的绝对安全,国家每年需投入大量的人力和物力对大堤进行加固处理。近年来,提出了采用防(隔)渗墙方法,防止(或隔离)地下水和江水穿过大堤堤身,防止管涌的形成,从而达到保证大堤安全的目的。形成防(或隔)渗墙的方法很多,例如搅拌、砼成墙。此类墙具有竖直的规整的二维板状体和厚度小(一般为20~30cm)两大特点。因此,如何准确地无损检测墙的质量(主要包括墙的连续性和厚度),是目前最为关注的问题。采用浅层地震反射波和瞬态瑞雷面波法相结合对搅拌和砼成墙方法形成的隔渗墙质量检测效果较好。

8.5.6.1地球物理条件和成墙厚度的计算

浅层地震反射波法和瞬态瑞雷面波法均是利用介质的物性差异,在物性发生变化或突变部位将产生波的反射或绕射和频散现象。砼防渗墙主要由砂和水泥灌注而成,而搅拌隔渗墙主要由水泥和粘土孔中搅拌而成,因此,墙与围土、墙与夹泥(或疏松体)之间均存在明显的物性差异,将产生反射或绕射和频散,具有较好的地震地质条件。检测区内表层均为粘土或亚粘土,具有良好的激发接收条件。不管是防渗墙还是隔渗墙,从设计上看均为一个竖直的规整的二维板状体,若墙体所穿过的地层或墙体附近为均匀状介质,有

地质灾害勘查地球物理技术手册

地质灾害勘查地球物理技术手册

式中,vrt(h),vrtq(h),vrq(h)分别是深度为h处的围土、墙体两侧两检波器之间(即墙和围土的综合)和墙体的面波速度,dh(h)是深度为 h处的墙的厚度,dx为墙体两侧两检波器之间的距离。当vr(th)=vr q(h)时,墙厚dh(h)=0;当vrtq(h)=vrq(h)时,墙厚dh(h)=dx。当深度为 h处的vrt(h),vrtq(h)和vrq(h)及dx为已知时,即可由(8.2)式求得墙厚dh(h)。因此,墙厚的反演精度取决于由瑞雷面波法获取的围土、墙体和墙体两旁检测器之间的面波速度(图8-14)。

图8-14厚度计算示意图

8.5.6.2砼防渗墙浅层地震反射深度剖面及厚度

由图8-15断面墙的厚度和图8-16砼防渗墙浅层地震反射深度剖面可知,剖面上主要有3组连续性较好的反射同相轴,它们分别为防渗墙顶板、底板和粘土层底板反射,墙体中异常清晰易辨。墙的顶板埋深约为1.3~2.5m,底板埋深约为13.0~15.0m(设计埋深为14.0m)。墙体中存在3处夹疏松物或墙厚变薄的异常。2个断面墙的最小厚度为19.9cm,最大厚度为23.6m,平均厚度分别为22.5cm和21.7cm,均达到设计要求(设计厚度为22.0cm)。

图8-15厚度示意图

图8-16砼防渗透墙浅层地震反射深度剖面

8.5.6.3搅拌隔渗墙浅层地震反射深度剖面及厚度

图8-17断面厚度示意图

由图8-17两个断面墙的厚度和图8-18搅拌隔渗墙浅层地震反射深度剖面可知,隔渗墙顶底板反射相轴基本上可连续追踪对比解释,墙体中异常清晰易辨。墙的顶板埋深约为0.5~2.5m,底板埋深约为17.0~19.0m(设计埋深为18.0m)。底板反射同相轴的连续性比顶板反射同相轴的连续性相对要差,表明墙底存在夹泥和不光滑现象。墙体中主要存在四处夹泥异常。两个断面墙的最小厚度为32.8cm,最大厚度为35.3cm,平均厚度分别为33.0cm和33.1cm,均达到设计要求(设计厚度为33.0cm)(刘江平等,2000)。

图8-18搅拌隔渗墙浅层地震反射深度剖面

参考文献

地矿部成都水文地质工程地质中心.1992.《长江三峡工程库区环境工程地质》

段永候等.1993.《中国地质灾害》.北京:中国建筑工业出版社

邓世坤.2000.探地雷达在水利设施现状及隐患探测中的应用.《物探与化探》

刘传正等.2000.《地质灾害勘查指南》.北京:地质出版社

刘江平,张丽琴,张友明等.2000.浅层地震技术在大堤防(漏)渗墙质量检测中的应用.《物探与化探》

李德铭.1995.综合电法探测坝体隐患.《物探与化探》

汤洪志.1999.综合物探在江西广昌中坊水库坝勘查中的应用.《中国地球物理学会年刊》

滕润秋,晃小林.1999.物探方法在洞庭湖区堤防工程隐患检测中的应用.《中国地球物理学会年刊》

孙党生,李洪涛,任晨虹.2000.井间地震波CT技术在水库渗漏勘查中的应用.《勘查科学技术》

王传雷,董浩斌等.1999.高水位情况下堤坝隐患的监测预报技术探讨.《中国地球物理学会年刊》

张梁等.1998.《地质灾害灾情评估理论与实践》.北京:地质出版社

张咸恭等.1986.《专门工程地质学》.北京:地质出版社

张保祥,杨宏,刘性杰等.1997.电测深剖面法在孤东油田海堤质量探测中的应用.《勘查科学技术》

曾提等.1997.地质雷达在湖南邵阳金江水库坝体隐患探测中的应用研究.《物探与化探》

9. 有查漏水的仪器吗

有,漏水探测仪主复要是由拾振器、制前放、主放、信号处理及功放等电路组成,最后信号通过耳机、电表、LED光柱三种方式给操作人员在耳、眼上听和观察,由操作人员对信号进行综合判断分析出漏点位置和漏点大小。

如果检测出漏水原因为水管漏水,假如漏的小,其他设备起不到任何作用,如果漏水非常严重,管道测漏仪可以起到作用,但作用也不大,也会有误差,想做到精准定位基本不可能的,家庭检测水管漏水最好用家用型水管测漏仪,检测起来更精准一点,不要用太大的设备来检测,没用。

(9)石坝漏水勘探通常使用哪些仪器扩展阅读

使用说明

1、指针示值窗口:在开机前5秒钟指示内置电池电压,随后指示信号强度。

2、光标显示:单显有信号,连续全显表示有漏点。

3、带宽显示窗口:采用双位数码管显示1-16有级可调带宽。

4、增益调节旋钮:灵敏度放大或降低。用于提高或降低采集信号的强度。向上或向下键可增大或减小放大器的通频带宽,通过数码管显示带宽数值。

5、开关键:插上探头后,开关键可关闭或打开检漏仪。

10. 物探方法怎样找水

现在最先进的物探找水设备为:EH-4可控源变频大地电磁法!

EH4大地电磁系统是由美国GEOMETRICS和EMI公司联合生产的采用最新数字处理器的连续导率成像系统, 该系统是采用天然场源与人工场源相结合大地电磁测量系统, 其有效勘探深度为0米至三千米左右, 很适合于我国目前矿产勘探的现实需求, 与其他大地电磁系统如加拿大凤凰公司生产的V系统、美国EMI公司生产的MT系统等电磁仪一样, 其观测的基本参数为正交的电场分量, 和磁场分量, 。通过密点连续测量, 采用专业反演解释处理软件可以组成地下二维电阻率剖面, 甚至三维立体电阻率成像。用来测量地下0-3000米深的地球电阻率的特殊大地电磁测深仪器。这套仪器即可以使用天然场源的大地电磁信号,又可以使用人工场源的电磁信号,以此来获得测量点下的电性结构。大地电磁测深仪器是通过同时对一系列当地电场和磁场波动的测量来获得地表的电阻抗。这些野外测量要经过几分钟;傅立叶变换以后以能谱存储起来。这些通过能谱值计算出来的表面阻抗是一个复杂的频率函数,在这个频率函数中,高频数据受到浅部或附近的地质体的影响,而低频数据受到深部或远处地质体的影响。一个大地电磁测量给出了测量点以下垂直电阻率的估计值,同时也表明了在测量点的地电复杂性。在那些点到点电阻率分布变化不快的地方,电阻率的探测是一个对测量点下地电分层的一个合理估计。

主要用途:岩土电导率分层、地下水探测、基岩埋深调查、煤田高分辩率电探、金属矿详查和普查、环境调查、金属矿详查和普查、大坝、铁路、桥梁等基岩调查、铁路、公路路基、隧道勘查。咸、淡水分界面划分、地震地质剖面、构造断层划分、水库探测漏水点、探测找矿、各种钻探前地下剖面平面三维成像。总之该设备用途广泛!只要是想知道或者想了解地下情况的均可进行EH-4探测,可为工程的后期工作节约很多费用,如找水!可划分出地层的剖面、储水层位置及深度。矿山钻探前先进行EH4,根据EH4二维三维图及地质构造、走向、断层等来布置钻孔,大大节省了后期成本。EH-4是大地前期工作的首先!云南省核工业二0九地质队有相关设备、软件及技术人员,在任何浏览器里搜索“核工业209打水井”可找到他们的联系方式。

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