水利水电工程岩体检测的应用

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一、大坝基础岩体质量检测

大坝建基面开挖后，坝基岩体的质量是保证大坝稳定和安全的基础。在坝基开挖施工期间，为查明坝基爆破开挖后各部位卸荷松弛深度、岩体波速衰减情况以及松弛岩体随时间变化过程，正确评价建基面岩体开挖卸荷松弛程度和岩体质量，为指导建基面施工开挖和岩体卸荷松弛加固设计提供直接依据；需对基础岩体进行检测，包括爆破松弛检测、建基面岩体质量检测、查明地质缺陷空间分布及性状、检测坝基岩体固结灌浆及帷幕灌浆效果。通常情况下，爆破的检测工作需要多方配合，可以按照开挖单元或者梯段来布置相应的爆破检测孔，并且要对检测孔进行必要的分类，将其分为爆前孔和爆后孔。一般使用单孔声波以及对穿声波的手段来进行检测。对爆破前和爆破后的声波进行科学合理的测试之后，我们可以得到爆破对坝基的影响深度，还要分析岩体质量在应力释放后有没有变化，然后对爆破的参数进行合理的认证分析。要调查分析基础表面的破坏程度，以方便爆破技术方案的制定。重点要注意爆破进展到了坝基开挖的最后一层的检测，研究孔位附近的岩体的衰减率是否在爆破前以及爆破后发生变化，根据变化的程度做出相应的参考数据。在拱坝体型设计和坝体应力、变形计算分析中，对不同高程、不同部位岩体的变形模量有不同的要求。当坝基的基础开始挖掘之后，要根据不同的参考因素如高度、部位、岩性等实际情况来安置物探检测孔，要以声波、钻孔变形模量以及钻孔全景图等手段作为重要的物探方法。当得到了岩体的声波速度、钻孔的变形模量以及钻孔的全景图之后，就可以建立出该坝基岩体的声波与变形模量的具体关系，之后经过合理细致的分析，将会得出一个较为准确并且合理的波速标准，还有全面的对该坝基基面的具体质量控制标准。坝基岩体开挖后，随着时间的推移坝基岩体将持续产生不同程度的松弛，在坝基高地应力部位，建基面岩体卸荷松弛较大，严重影响坝基岩体的利用，开展坝基卸荷四弹变形过程和变形深度的研究，为掌握坝基岩体声波速度随时间推移的衰减规律，了解因坝基开挖所引起的应力重新分布状态下岩体卸荷松弛影响深度、程度，坝基岩体声波波速及质量随时间推移的变化情况等，在大坝建基面布设声波测试长观孔，进行大坝建基面的时效松弛变化研究。根据测试结果所反映的坝基岩体随时间推移波速衰减规律，判断坝基岩体在应力重新分布影响下的卸荷松弛深度。固结灌浆是全面加强基础岩体的完整性并提高整体变形模量的有效手段。经灌浆处理后，被灌岩体的整体性、刚度和防渗性等方面均得到了不同幅度的提高，而对于处理效果必须采用科学的榆测手段加以控制，检测结果作为指导施工、验收、安全鉴定和今后运行期安全鉴定等提供必备的定量依据。在对坝基的基础进行施工的过程时，有必要根据现场的实际情况来进行施工，通过利用声波、钻孔变模以及全景图等手段，对坝基的岩体固结灌浆做出全面的质量评估。然后我们可以得出各个岩级的固结灌浆效果，制定对于声波的检测评价指标，并且对岩体的固结灌浆质量情况进行分析，提高施工现场的检测速度。

二、高边坡岩体质量检测

在水电工程建设中，边坡稳定问题是经常遇到的。特别是修建大型水电工程时，大坝坝址往往选在高山河谷地带，不可避免地会遇到大量边坡工程。水电工程边坡主要有两类，即人工边坡和天然边坡。人工边坡主要是指工程施工开挖形成的边坡，主要有大坝坝肩开挖边坡，地下洞室进、出口边坡，地面厂房边坡，引水渠道、溢洪道及道路边坡等。天然边坡是指工程兴建前就存在、未受到人类活动影响，但工程兴建后受工程影响，存在稳定问题的边坡。一类是水库库区内的边坡和陡崖，由于受水库蓄水的影响，常常发生水库滑坡和陡崖崩塌。一般来讲对于水利水电工程的边坡大致分为两种，一种是人工边坡，另一种是天然的边坡，其中由施工开挖而形成的边坡主要指的是人工边坡，大致涵盖了大坝坝肩开挖出来的边坡、地下洞室进出口形成的边坡、地面厂的边坡、渠道的边坡以及道路的边坡等。在对中高地的岩石开挖过程当中，随着岩体表面的荷载减轻，边坡以及地下洞室附近的岩石将会产生一定的变化，具体为回弹变形，岩体的应力以及浅表部的应力都将随着不断降低的过程而向深部转移，而且当岩体内部的裂缝逐渐扩大之后，将可能导致新的裂缝产生，这便是岩体的卸荷松弛问题。对岩体的开挖之后，会导致边坡以及地下洞室附近的岩石发生变形，并且时间越长变形越明显。这个过程中的影响是深远的，甚至会对岩体质量造成弱化，并且降低了其自身的变形和强度，如果没有充分的认识到这一点，则有可能对边坡和围岩的稳定造成不利影响，从而增加了工程事故的发生几率。岩体力学参数是影响边坡稳定性的主要因素之一，准确确定边坡岩体力学参数是进行边坡稳定性分析的关键环节和基础性工作。在边坡开挖施工过程中，结合水电工程边坡特点，利用边坡锚杆、锚索孔及施工洞室布置物探检测工作，采用声波、钻孔全景图像、地震层析成像等物探方法，通过获取岩体声波速度，确定锚固端岩体类别、开挖松弛深度、风化卸荷带和软弱带空间展布及延伸方向，为制定边坡支护方案、调整设计参数、动态设计提供定量依据。

三、结束语

综上所述，为了保证岩体检测技术的检测水平，保证水利水电工程的工程质量，有必要加强对大坝基础岩体以及高边坡岩体检测技术的掌握。岩体检测技术具有施工简单、准确、安全等特点，所以它在水利水电工程中的应用非常广泛。我们应当加强每位检测人员的检测水平，提高每位检测人员安全意识。水利水电工程是一项利民工程，岩体检测技术是我们每位检测人员都应该熟练掌握的基本技术。所以做好岩体检测工作，有助于提高水利水电工程的质量和安全，促进水利水电工程建设的可持续发展。

作者：刘金龙 韩业飞 单位：黑龙江省龙翔水利工程质量检测有限公司