智能钻孔全景成像法在堆石混凝土坝效果中的勘察应用

施炳甫

（广西壮族自治区水利电力勘测设计研究院 广西南宁 530023）

智能钻孔全景成像法在堆石混凝土坝效果中的勘察应用

施炳甫

（广西壮族自治区水利电力勘测设计研究院 广西南宁 530023）

广西清平水库补水工程坝址采用混凝土重力坝坝体C15混凝土采用堆石混凝土新技术。其技术特征是使用具有高流动度、不离析、均匀性和稳定性的专用自密实混凝土，浇筑时依靠其自重流动，无需振捣而达到密实，充填堆石体空隙所形成完整密实的堆石混凝土。智能钻孔全景成像法可直接观察浆液的充填情况、裂缝、清洗效果等，效果良好，值得借鉴和推广。

智能钻孔全景成像法；堆石混凝土坝；灌浆效果

1 工程概况

清平水库位于宾阳县新桥镇，总库容9710万m3，有效库容6207万m3，水库连年蓄不满，近年来只能蓄水2000～3000万m3。由于清平水库容积大，来水量不够，装不满，拟在合江上修建拦河坝，形成调节水库。并通过修建引水系统工程，把合江之水输送到清平水库。合江拦河坝坝顶高程220.2～221m，最大坝高38m，坝顶总长221m，由左岸非溢流坝段、右岸非溢流坝段和河床溢流坝段3个坝段共10个坝块组成。施工过程中需分块、分段浇筑。本工程坝址采用混凝土重力坝坝体C15混凝土采用堆石混凝土新技术。堆石混凝土技术是由清华大学水利水电工程系发明并获得国家发明专利授权的新型大体积混凝土施工技术，其技术特征是使用具有高流动度、不离析、均匀性和稳定性的专用自密实混凝土，浇筑时依靠其自重流动，无需振捣而达到密实，充填堆石体空隙所形成完整密实的堆石混凝土。具有低碳环保、低水化热、工艺简便、造价低廉、施工速度快等特点。

大坝坝体过程施工施工过程可能会存在以下问题：

（1）坝基清理是否已清洗干净，是否还残余泥质等；

（2）由于浇筑时，依靠其自重流动，无需振捣而达到密实，充填堆石体空隙所形成完整密实的堆石混凝土。这个是否能够实现，堆实体空隙

在护岸工程施工时，还可以用使用格宾挡墙这种护岸新技术。具体来讲，就是将蜂巢形格宾网片组装成箱笼，然后装入块石等填充料，并按结构形式将其划分为挡墙、护坡、护底、护脚、水下抛石等。采取该技术，使用的钢丝具有较强抗拉强度，同时填充料之间又充满空隙，所以构成的箱笼具有较强适应变形的能力。一旦遭遇自然灾害，即便防护工程表面发生小的变异，也不会发生裂缝、或防护体被破坏等情况。在实际施工过程中，格宾网施工基面的平面位置允许误差在±30～±40mm之间，高程允许误差±30mm，坡面不平整度的相对高度差允许范围±30mm。使用的是否存在空腔、空隙。

迄今为止，国内尚无相关规程规范规定该坝型坝体灌浆质量和检查验收的技术手段以及相应的合格标准，本项目采用智能钻孔全景成像法能够直观的坝体清洗情况及界定浆液的充填效果，在实际应用中取得了较好的效果。

2 智能钻孔全景成像法勘查原理

智能钻孔全景成像法主要由地面部分和井下部分组成，地面部分包括控制器、微型计算机、三脚架、绞车、滑轮和深度计数器；地下部分包括摄像探头和电缆，摄像探头由CCD摄像机、LED灯、玻璃罩和锥形镜组成。其原理是利用LED光源照亮钻孔孔壁，CCD摄像机记录锥形镜反射的孔壁图象，图象信息经电缆传送至控制器和电脑，整个采集过程由图象采集控制软件系统完成，此系统把采集的图象展开和合并，显示在计算机上。智能钻孔全景成像资料主要是对裂隙或不连续面进行解释，包括裂隙的埋深、倾向、倾角、宽度、裂隙面的粗糙度、充填物等性质。

3 检查孔布置

检查孔的布置针对不同坝块随机选取，现选取8#及9#坝块的检查孔作为参考（如图1～2）。

图1 检查孔平面图

图2 检查孔平面图

4 智能钻孔全景成像成果析

4.1 块石间空隙带充填灌浆图像特征（见图3～4）

图3

4.2 灌浆前钻孔电视裂隙统发育情况（如表1～2）

4.3 灌浆效果分析

全景成像结果显示，岩石间的空腔缝隙都充填水泥浆液，填充效果良好，局部存在微小裂隙，充填泥质，本次有效查明了坝体的堆填情况，勘察的目的效果显著。

图4

表1 8#坝块大坝混凝土灌浆前钻孔电视裂隙统计表

表2 9#坝块大坝混凝土灌浆前钻孔电视裂隙统计表

5 结论

（1）智能钻孔全景成像法能有效的检测坝体的清洗效果，可清晰的观测坝体的是否存在泥质。

（2）智能钻孔全景成像法能有效的检测岩石间空腔缝隙的注浆效果，通过高清成像技术可清晰的发现注浆的效果是否存在空隙。

（3）本次智能钻孔全景成像法在堆石混凝土的应用类似一次有效勘察成果。在其他项目的勘察过程中也值得借鉴和推广。

[1]广西清平水库补水工程工程地质勘察报告[R].南宁：广西水利电力勘测设计研究院，2010.

TV642.3

A

1004-7344（2016）36-0190-02

2016-12-12

施炳甫（1987-），男，助理工程师，学士，主要从事水利水电工程地质勘察与设计工作。