【摘要】本文針對截滲墻目前幾種常采用的形式，介紹了電位電極系測深法基本原理，結合截滲墻的物性特點，闡述了電位電極系測深法在截滲墻有效深度無損檢測中的應用，并在野外數據采集上進行了改進，通過大量的工程檢測與鉆探驗證，取得了良好的效果。
【關鍵詞】截滲墻 電位電極系測深法 電位電極系測深曲線拐點
1前 言
防滲加固是關系到水利工程安全的重要措施，截滲墻是用于工程截滲的重要手段。目前，截滲墻的種類較多，但在水利水電工程中應用較多的是：高噴截滲墻、多頭小直徑攪拌水泥土截滲墻、混凝土截滲墻及垂直鋪塑截滲墻，它們起著防止或隔離地下水、抗滑等特殊作用，在工程建設中應用較廣。鋪塑截滲墻因施工難度較大，加之工后對壩體整體性有影響，在臨時性防滲工程中應用較多，永久性工程很少采用。由于截滲墻屬于地下隱蔽工程，受各種各樣客觀和主觀條件的制約，難免存在不同程度的質量問題，因此截滲墻的施工質量檢測就顯得特別重要。目前截滲墻的質量無損檢測仍存在一定的難度，國內對截滲墻的檢驗主要是采用開挖檢測、鉆孔取芯檢測和圍井注水檢測，但是這些方法都帶有很大的局限性，不能客觀、全面的反應截滲墻的整體工程質量，為此本文重點介紹截滲墻有效深度檢測方法的研究與效果，希望能為以后的檢測工作起到借鑒作用。
2截滲墻有效深度檢測方法及原理
截滲墻的有效深度是根據工程防滲的要求及工程場地地質條件決定的，為滿足水利水電工程建設的需要，截滲墻的深度必須按照設計要求進行施工，否則就達不到防滲的目的，給工程留下安全隱患。結合截滲墻的物性特點及檢測要求，采用電位電極系測深法檢測截滲墻有效深度，從基本原理、應用條件、方法的有效性及局限性、檢測效果等進行綜合研究，從野外測試技術上進行改進，使之能夠滿足截滲墻有效深度檢測要求。
2.電位電極系測深法檢測截滲墻有效深度方法的基本原理
該技術是由電位電極系測井方法改進而來，其基本原理是有測井的全空間應用原理而改變為半無限空間，并在測試技術上進行了改進。截滲墻主要應用在江河堤防和水庫大壩上，而截滲墻有效深度的檢測存在兩個問題，一、檢測時要求布線方向基本與截滲墻垂直，一般場地很難展開，二、截滲墻墻體較薄且與圍巖的電性差異較小，為了滿足檢測要求，對現有常規的檢測方法進行了如下改進:①受電位電極系測井方法的啟示，將對稱四極電測深法改變成電位電極系測深法，檢測同樣的深度可大大減少布線的長度，以滿足檢測場地的要求。②為了取得良好的檢測效果，將截滲墻作為高電阻率屏蔽層來考慮，在實際檢測時將供電電極AB(B→∞)和測量電極MN(N→∞)分別布置在截滲墻兩側，且使截滲墻位于AM的中心位置，無窮遠極距離一般是探測深度的10倍(BN→∞≥10AMmax)以上,由于測量電極M和供電電極A距離較近，隨著AM極距的不斷增大，截滲墻電性由淺到深部的改變引起地面電場的變化，就會被M極接收到，根據電位電極系測深這一原理，隨著AM極距逐漸增大，就可計算出測點垂直方向上不同深度的電阻率值及其變化規律，一旦檢測深度超越截滲墻的底板深度，地面電流密度就會發生明顯改變，其電阻率值會產生較明顯的奇變(ρs曲線拐點)而逐漸接近截滲墻底板圍巖電阻率，從而可以分析判斷截滲墻底板的施工深度。因該方法為兩極測深，對截滲墻底板反應靈敏度高，所產生的異常明顯直觀，有利于截滲墻有效深度的分析判斷，解決了截滲墻電性與圍巖電性差異較小的問題。
3截滲墻有效深度檢測應用實例
3.1多頭小直徑攪拌樁水泥土截滲墻有效深度檢測
多頭小直徑攪拌樁水泥土截滲墻具有工程效果好、造價較低、工效高、施工簡便等優點，適應于含礫小于50㎜的任何土層，在河道堤防和中小型病險水庫除險加固防滲處理中廣泛應用。姜唐湖蓄(行)洪區工程主要由南圈堤和北圈堤組成，為確保南、北圈堤蓄(行)洪期間的安全，對南、北圈堤險段采用多頭小直徑水泥土攪拌樁截滲墻進行加固處理,設計樁體直徑380mm,最小搭接厚度150mm,南堤墻體深度為20m,北堤墻體深度根據地層情況分為四個類型，分別為22m、22.5m、24.5m、26m,總的原則南、北堤截滲墻墻體伸入重粉質壤土層不小于1m，設計墻體的滲透系數K≤i×10-6cm/s(1
截滲墻的截滲效果好與壞，與截滲墻的深度關系極大，截滲墻的施工深度不夠，就達不到截滲的效果，若墻體深度達到設計深度要求且連續性較好，則截滲效果就好。為此在北堤抽檢段選布了四個電位電極系測深(S1、S2、S3、S4)，在南堤選布了兩個電位電極系測深(S5、S6),抽查檢測截滲墻的有效深度。
S1位于樁號4+415,見圖2 S1電位電極測深曲線,自堤頂地面0～4m視電阻率ρs=29ΩM，曲線為平直線，說明墻體均勻且連續性好，4～22m視電阻率ρs=29～17ΩM,曲線緩緩下降逐漸趨于平直，該段應是截滲墻隨著深度增加含水成份增加電性層的客觀反映，當AM大于22m時，ρs曲線下降后進入平直形態，說明探測深度已進入重粉質壤土，因此推測截滲墻底板深度為21.8m,高程約為6.2m,符合設計要求。
為論證該方法對多頭小直徑攪拌樁水泥土截滲墻的檢測效果，并在山東微山湖湖西大堤多頭小直徑攪拌樁水泥土截滲墻、碭山岳莊壩水庫多頭小直徑攪拌樁水泥土截滲墻、天長崗陳水庫多頭小直徑攪拌樁水泥土截滲墻、南京河王霸水庫多頭小直徑攪拌樁水泥土截滲墻、南京山湖水庫多頭小直徑攪拌樁水泥土截滲墻等工程進行檢測，抽檢點深度非常接近設計深度。
3.2混凝土截滲墻有效深度檢測
混凝土截滲墻具有施工比較簡便、安全適用、確保防滲效果等優點，適用于松散層透水地基或土石壩壩體內深度小于70m、墻厚60～100㎝截滲墻的施工，但工程造價相對較高，在大中型水利工程中應用較多。
龍河口水庫位于舒城縣境內的杭埠河上游，壩址位于杭埠河與龍河匯合處稍下游的龍河口，該水庫于1958年10月動工興建，至1970年基本建成，總庫容8.2億m3,為大(2)型水庫，由于當時的社會經濟水平限制，施工手段落后，施工質量較差，存在許多安全隱患，大壩被鑒定為三類壩;東大壩截滲加固采用砼截滲墻方案截斷透水的壩基砂礫石層，截滲墻長度179 m，加固后壩頂高程75.8m,防浪墻頂77.1m，水庫總庫容為9.03億m3。
為檢測截滲墻的施工深度，在不同部位布置了四個電位電極系測深點，均滿足設計要求。
3.3高噴截滲墻有效深度檢測
高噴灌漿在水利水電行業中除應用于地基加固外，廣泛地應用于水工建筑物的防滲工程中，與一般的地基加固相比，建造高噴截滲墻有不同的特點與要求，它適用淤泥質土、粉質黏土、粉土、砂土、礫石、卵(碎)石等松散透水地基的截滲墻施工。因該方法截滲效果較好，施工方便，在水工建筑物的防滲工程中被廣泛應用;采用電位電極測深法檢測截滲墻有效深度的工程有：蒙洼上堵口泵站高壓擺噴圍封截滲墻、京滬高鐵淮河曹臨段堤防高壓旋噴截滲墻、鳳臺縣水廠引水管道穿越淮北大堤除險加固高壓擺噴截滲墻、風臺電廠引水管道穿越淮河大堤除險加固高壓旋噴截滲墻、五河凱迪生物質發電廠引水管道穿越防洪大堤除險加固高壓擺噴截滲墻、淠史杭灌區史河總干渠上段左岸堤防高壓定噴截滲墻等近十個工程，其檢測深度與設計深度非常接近，均滿足設計要求。
4結 論
4.1電位電極測深是采用兩極法測深，其靈敏度比較高，經鉆探驗證，鉆探揭露的截滲墻有效深度與該方法檢測深度非常相近，為截滲墻有效深度檢測的可靠方法。
4.2 理論與檢測實踐證明，混凝土截滲墻、高噴截滲墻因水泥含量比較高，其電位電極測深曲線對應截滲墻底板部位拐點比較明顯(相對多頭小直徑攪拌樁水泥土截滲墻)，因此，該方法檢測混凝土截滲墻、高噴截滲墻有效深度其效果優于多頭小直徑攪拌樁水泥土截滲墻。
4.3 因工程場地限制，檢測時可適當調整截滲墻與測線的夾角，總的原則，在能保證進行檢測的情況下，其夾角越大越好。
參考文獻
[1]《電反射系數勘探方法》長江水利委員會勘察技術研究所孫經榮著
[2]《水電水利工程高壓噴射灌漿技術規范》DL/T5200—2004中國電力出版社，2005.01
[3]《水利水電混凝土防滲墻施工技術規范》SL 174—96中國水利水電出版社，1997.01
[4]《巖土工程波動勘測技術》水利電力出版社，1992.06
