1、正義峽壩址根底巖體灌漿質(zhì)量檢測(cè)摘要：采用聲波測(cè)井、地震T等綜合物探方法，對(duì)正義峽水庫(kù)壩址根底巖體固結(jié)灌漿質(zhì)量進(jìn)展檢測(cè)，根本查明了壩基巖體固結(jié)灌漿后的質(zhì)量狀況，獲得了良好的應(yīng)用效果。關(guān)鍵詞：正義峽水庫(kù)固結(jié)灌漿聲波測(cè)井地震T0前言當(dāng)壩基巖體存在破碎或局部的不連續(xù)架空裂隙時(shí)，破壞了巖體的均一性。為了改善根底巖體的力學(xué)性能，增強(qiáng)壩基整體性，減少沉陷變形，需要對(duì)壩基巖體進(jìn)展灌漿處理。利用物探原位比照技術(shù)，可對(duì)壩基巖體灌漿質(zhì)量進(jìn)展全面檢測(cè)，為壩基巖體灌后質(zhì)量的評(píng)價(jià)和利用提供了科學(xué)根據(jù)。該技術(shù)作為工程質(zhì)量檢測(cè)的重要手段，以其簡(jiǎn)便、快速、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，受到工程技術(shù)人員的青睞和重視，并在工程質(zhì)量檢測(cè)中，通過(guò)對(duì)巖土

2、體的原位比照測(cè)試，理解巖土體構(gòu)造性狀，計(jì)算巖土體的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，以便對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)展分析和評(píng)價(jià)，得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用，使其在工程質(zhì)量檢測(cè)中不斷得到總結(jié)、完善、進(jìn)步和開(kāi)展。1地質(zhì)概況黑河正義峽水庫(kù)壩址位于甘肅省高臺(tái)縣境內(nèi)的黑河干流中游末端峽谷入口處。壩型為粘土心墻土石壩，壩高35.5，庫(kù)容4.771083。壩址區(qū)為一不對(duì)稱(chēng)“U型河谷，主河槽偏于左岸。河谷底部寬約220，河水面寬約50。河谷松散堆積物發(fā)育，級(jí)階地上部為砂土層，厚46；下伏砂礫碎石層，厚37。河床地段為含塊石砂礫碎石層，厚47。右岸坡腳砂梁組成物質(zhì)為粉細(xì)砂，厚20以上。壩基巖體主要為花崗巖，間有花崗斑巖和黃斑巖巖脈，強(qiáng)風(fēng)化層厚度一般不超

3、過(guò)3，多屬類(lèi)巖體，局部為、類(lèi)。壩址區(qū)斷層多為陡傾角，成壓性或壓扭性。構(gòu)造線以北西西向?yàn)橹鳎琋E向斷層多錯(cuò)斷E向斷裂。節(jié)理以陡傾角為主，一般長(zhǎng)25，以平直的扭裂面為主，局部呈舒緩波狀，有高齡土化或綠泥石膜充填。壩基順河向斷層主要有F6和F16，破碎帶寬分別約為0.73.0和12.4，構(gòu)造巖多為斷層泥、糜棱巖或破碎巖，并充填有石膏，可溶鹽含量高達(dá)11%。斷層F1與壩軸線近垂直穿過(guò)左壩肩，破碎帶寬約0.8。斷層F14斜切右壩肩，巖體完好性較差，淺部尤為破碎，構(gòu)成繞壩滲流的良好通道。壩基砂礫碎石層屬中等強(qiáng)透水性，其浸透系數(shù)平均值為16.42/d；基巖賦水性和透水性受巖體構(gòu)造、構(gòu)造和地形控制，極不均一，

4、浸透系數(shù)最小1.910-2/d，最大42.32/d。2檢測(cè)方法2.1聲波測(cè)井以巖土體的彈性特征為根底，通過(guò)測(cè)定巖土體的聲波傳播速度及其它聲學(xué)特點(diǎn)(如聲波傳播幅度、頻率及衰減等)的不同，到達(dá)研究地層特性的目的。實(shí)測(cè)工作在鉆孔內(nèi)進(jìn)展，且由下而上逐點(diǎn)測(cè)試，測(cè)試點(diǎn)距0.2。聲波測(cè)井的測(cè)試流程為序孔灌漿前序孔灌漿后序孔灌漿后序孔灌漿后。2.2地震波T技術(shù)以巖土體的彈性特征為根底，通過(guò)測(cè)定孔間巖土體的地震波傳播速度，進(jìn)展地震波T成像分析，到達(dá)對(duì)孔間巖土體的研究和評(píng)價(jià)之目的。實(shí)測(cè)工作以兩個(gè)固定鉆孔為測(cè)試孔對(duì)，在兩個(gè)固定鉆孔內(nèi)進(jìn)展相向激發(fā)和接收。激發(fā)震源為雷管，激發(fā)間距為1，接收間距為2。地震T的測(cè)試流程為序

5、孔灌漿前序孔灌漿后序孔灌漿后序孔灌漿后。3資料解釋與成果分析3.1聲波測(cè)井根據(jù)野外實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分別按、式計(jì)算兩接收換能器間巖體的縱波速度VP、灌漿波速進(jìn)步率R(記錄點(diǎn)為兩接收換能器的中點(diǎn))。巖體縱波速度VPVP=L/t式中：L兩接收換能器間距()；t兩接收換能器間聲波旅行時(shí)差(s)；灌漿波速進(jìn)步率RR=(VP1-VP2)/VP1100%式中：VP1灌漿前巖體縱波速度(/s)；VP2灌漿后巖體縱波速度(/s)；由野外實(shí)測(cè)獲得的聲波速度，可得以下根本成果：灌漿前巖體聲波速度為15706280/s,平均速度為4550/s，波速統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差為810/s；而第一灌漿段(孔深812)平均波速為3970/s，波速

6、統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差為1120/s，說(shuō)明該段巖體破碎，完好性較差。序灌漿后巖體聲波速度為20005940/s,平均速度為4680/s，波速統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差為590/s，最低波速和平均波速較灌漿前均有進(jìn)步，平均波速進(jìn)步率為2.8%；尤其在第一灌漿段(孔深812)巖體波速進(jìn)步最為顯著，平均波速進(jìn)步率為10.6%。序灌漿后巖體聲波速度為24406110/s,平均速度為4790/s，波速統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差為580/s，最低波速和平均波速較灌漿前均有進(jìn)步，相對(duì)灌漿前平均波速進(jìn)步率為5.3%。序灌漿后巖體聲波速度為25006280/s,平均速度為4830/s，波速統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差為560/s，最低波速和平均波速較灌漿前均有進(jìn)步，相對(duì)灌

7、漿前平均波速進(jìn)步率為6.2%。經(jīng)分析灌漿前、后不同灌漿序次的聲波測(cè)試統(tǒng)計(jì)結(jié)果(見(jiàn)表1、表2)可知：經(jīng)序、序、序灌漿后，聲波平均波速較灌漿前均有進(jìn)步，且整體趨于穩(wěn)定；VP2500/s的測(cè)點(diǎn)數(shù)由灌漿前的3.7%降至為序灌漿后的1.1%，而VP5500/s的測(cè)點(diǎn)數(shù)由灌漿前的4.9%提升為序灌漿后的14.1%。說(shuō)明灌漿區(qū)內(nèi)巖體完好性得到改善。表1灌漿前、后聲波平均波速進(jìn)步率統(tǒng)計(jì)表灌漿段號(hào)孔深()灌漿前序灌漿后序灌漿后序灌漿后備注VP(/s)VP(/s)R(%)VP(/s)R(%)VP(/s)R(%)各序進(jìn)步率均以灌漿前為比照標(biāo)準(zhǔn)18123970439010.6443011.6454014.421217

8、4530453045901.346703.131722464047201.748003.4536015.5422274940494059500.251003.252732472048202.149805.549003.863237471048402.849104.249705.5總體455046802.847905.348306.2表2灌漿前、后聲波波速分布統(tǒng)計(jì)表波速范圍(/s)灌漿前序灌漿后序灌漿后序灌漿后點(diǎn)數(shù)頻數(shù)(%)點(diǎn)數(shù)頻數(shù)(%)點(diǎn)數(shù)頻數(shù)(%)點(diǎn)數(shù)頻數(shù)(%)2500183.710.220.441.12500300091.810.250.941.130003500204.1193.1214

9、.061.735004000377.67512.1478.9349.64000450012224.914122.710319.55916.64500500015932.522135.614928.210328.95000550010020.413321.413725.99627.05500244.9304.86512.35014.1測(cè)點(diǎn)總數(shù)(個(gè))4896215293563.2地震波T測(cè)試在外業(yè)實(shí)測(cè)的地震波T原始記錄上，讀取每一接收道的直達(dá)波初至?xí)r間，應(yīng)用“YS97工程T軟件進(jìn)展處理，從而獲得兩固定測(cè)試孔間每一成像單元的波速值，然后利用SURFER等值線處理軟件，繪制出序孔灌漿前、序孔灌漿后、序

10、孔灌漿后、序孔灌漿后兩固定測(cè)試孔間的波速等值線圖(為節(jié)省篇幅，附圖略)。處理時(shí)，采用直射線結(jié)合迭代法，巖體空間成像網(wǎng)格單元?jiǎng)澐譃?.50.52，迭代次數(shù)一般為1520次，計(jì)算殘差小于3.0。由測(cè)試孔間地震波速等值線分布圖，結(jié)合孔間巖體地質(zhì)情況，可得以下根本成果：灌漿前巖體地震波速度自上而下有逐漸增大的趨勢(shì)，且波速等值線多呈“團(tuán)塊狀分布，反映出巖體構(gòu)造特征；測(cè)試孔間巖體平均波速為3340/s，而第一灌漿段(孔深812)巖體波速大都小于3000/s，平均波速為2930/s，說(shuō)明該段巖體破碎，完好性較差。序灌漿后巖體波速低于3000/s等值線范圍與灌漿前相比縮小，而波速大于3600/s等值線的范圍增

11、大(向上延伸)；測(cè)試孔間巖體平均波速為3410/s，較灌前進(jìn)步2.1%；其中第一灌漿段(孔深812)巖體波速平均值為3070/s，較灌漿前進(jìn)步4.8%。序灌漿后與序灌漿后的巖體波速分布規(guī)律根本相似，但波速低于3000/s等值線范圍與灌漿前相比明顯縮小，而波速大于3600/s等值線的范圍向上延伸顯著；測(cè)試孔間巖體平均波速為3510/s，較灌漿前進(jìn)步5.1%。序灌漿后與灌漿前、序灌漿后、序灌漿后的巖體波速分布規(guī)律發(fā)生明顯變化，波速等值線“團(tuán)塊狀根本消失，波速3600/s等值線的范圍向上延伸至孔口附近；測(cè)試孔間巖體平均波速為3680/s，較灌前進(jìn)步10.2%。其中第一灌漿段(孔深812)巖體波速平均

12、值為3460/s，較灌漿前進(jìn)步18.1%。經(jīng)分析灌漿前、后不同灌漿序次的地震T波速統(tǒng)計(jì)結(jié)果(見(jiàn)表3)可知：經(jīng)序、序、序灌漿后，各灌漿段平均波速較灌漿前均有進(jìn)步，且隨著灌漿序次的增加，巖體完好程度逐漸增強(qiáng)，尤以序灌漿后的效果最為顯著。表3灌漿前、后測(cè)試孔間地震T平均波速進(jìn)步率統(tǒng)計(jì)表灌漿段號(hào)孔深()灌漿前序灌漿后序灌漿后序灌漿后備注VP(/s)VP(/s)R(%)VP(/s)R(%)VP(/s)R(%)各序進(jìn)步率均以灌漿前為比照標(biāo)準(zhǔn)1812293030704.8331013.0346018.121217312032303.533306.7349011.831722348035000.636103.737006.342227370037401.137401.140108.752728348035301.436404.636705.5總體334034102.135105.1368010.24結(jié)論灌漿孔聲波測(cè)井及兩固定測(cè)試孔間地震波T測(cè)試的波速均有進(jìn)步這一現(xiàn)象說(shuō)明，灌漿試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的巖體具有一定的可灌性。序、序、序灌漿后巖體的彈性波速均有進(jìn)步及兩固定測(cè)試孔間地震波T測(cè)試的波速等值線形狀發(fā)生變化這一現(xiàn)象說(shuō)明，灌漿試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的巖體在灌漿后的整體強(qiáng)度得到改善，尤其序灌漿后效果最為顯著。比照聲波