钻孔电视成像技术在混凝土防渗墙检测中的应用分析

李雪

摘 要：混凝土防渗墙的检测工作对整个工程具有重要意义。防渗墙本身就属于地下工程，在相关工程中占据重要地位，一旦发生事故，会对建筑埋下安全隐患，还对建筑的使用寿命产生一定影响。本文首先对钻孔成像技术检测原理进行分析，然后结合工程实例对该项技术进行探究。相对于传统的钻孔取样方法相比，该项技术具有显著的优势，现阶段被广泛应用。

关键词：钻孔；电视成像技术；混凝土防渗墙；检测；应用分析

钻孔取芯技术在一定程度上可对防渗墙工程质量进行保证，对相关建筑质量也有一定的影响。现阶段该项技术存在一系列的问题与不足，制约防渗墙工程质量的发展，如何实现取芯量充足，对芯样原位以及原状信息进行获取是建筑行业亟待解决的问题之一。钻孔取芯技术还存在无法对防渗墙空洞以及质量缺陷进行及时感知的现象，钻孔成像技术可以对这一现象进行很好的解决，下面我们对该项技术进行仔细分析。

一、钻孔成像技术检测原理

钻孔电视成像技术为实现采集到优质图像环的目标，采用圆锥形导向镜反射环装图像的方法对图像软件进行处理，这样有利于按照深度顺序取得钻孔壁的连续图像。光学成像柱状展开图是按照北东南西的方向顺序对图像进行展开，经过图像修理软件相关作业后，即可获得高分辨率的高清彩色图像，这项技术可在空气或者清水介质中进行工作，以其强大的优势广泛应用于建筑行业中，对混凝土防渗墙的检测工作有一定的促进作用。

向下拍摄的摄像头以及带有自动调节光圈的广角摄像头共同构成完整的光学探头。这种图像可对孔壁图像进行360°拍摄。探头在探管中被封存，主要进行数据采集工作，数据采集系统主要由以下部分组成：摄像头、磁力计以及测斜仪。下面我们对这三部分进行仔细分析。磁力计主要保证图像定位的准确性，是通过对地球磁场的探测来对磁北极方向进行确定，从而对图像进行定位。在实际进行测量工作时，需要对测量深度进行计算，我们可通过高精度光电编码盘对起进行计算，因视频会面是由深度数据以及方位数据共同定位完成的，所以深度测量工作在整个工作中占据重要地位。通过相关设备对图像进行拍摄后在对图像进行处理转换，便于后期整理分析工作的顺利进行。测试速度是由摄像头旋转速度、视野以及钻孔孔径直接决定的，在实际进行测试工作时应结合实际情况进行调整，主要以图像清晰为标准。

二、钻孔电视检测系统的工作方法

对已建成的并达到一定龄期的混凝土防渗墙，选择待检测的部位，在防渗墙中心线用钻机钻孔，并直至墙底。在进行钻孔电视检测前，向钻孔内注入清水洗孔，清除孔壁上的泥浆等污迹，以便得到更清晰的图像。然后检查观测深度范围内钻孔的堵塞情况，以保证待测孔内探头能畅通无阻，具体方法是用测量绳系一直径与探头外径相当的铁管放入孔内进行试探，如发现堵塞现象，及时解决。将钻孔电视检测系统的光学探头、信号传输设备、深度控制器和系统主机连接、调试正常后，由固定在孔口上的导向绞车将光学探头以稳定速率沿孔径向下移动，通过电视电缆将光学探头探测的图像信号传送到地面的监视器，即可显示孔内情况并录像。

三、钻孔电视成像技术检测混凝土防渗墙应用实例

1.混凝土防渗墙局部离析情况

某水库除险加固工程大坝防渗墙设计为塑性混凝土墙，墙体厚度为0.6m，墙体最深处达38m以上，防渗墙塑性混凝土设计强度等级范围为3～6MPa，施工完成后，为检测防渗墙墙体内部质量缺陷，进行钻孔取芯检测。钻芯完成后，发现其中一钻孔32.0～34.0m处芯样局部破碎，断口拼接不连续，无法判断是何原因，是否影响防渗墙整体功能。为进一步查清原因，对该孔孔壁进行钻孔电视观测，钻孔32.78～33.45m处混凝土不密实，骨料分布不均匀，存在局部离析现象，其余部位孔壁光滑完整，骨料分布均匀，混凝土密实，与钻探取芯结果基本一致。与传统钻芯编录法相比，钻孔电视成像技术能更直观地反映混凝土防渗墙的局部离析状况。

2.混凝土防渗墙空洞、裂隙情况

某工程防渗墙混凝土设计强度等级为C15，厚度为0.6m，最大深度38m，施工完成后，进行钻孔取芯检测。钻孔注水试验发现其中一钻孔14.0～19.0m段漏水较快，墙体渗透系数远高出设计值达2个数量级，且该处芯样不完整，表面有凹槽，局部破碎，块状芯样较多。为进一步查清该段漏水较快的原因，经与参建各单位协商，决定利用钻孔电视成像技术对该孔孔壁进行检测，以期发现该处缺陷的具体情况，以便采取进一步的措施。

钻孔11.55～19.30m处有较明显的空洞和裂隙，且这些空洞裂隙带长达7.75m，彼此连通；防渗墙混凝土自19.30m往下直至墙底22.20m无明显质量缺陷，该处注水试验显示渗透系数达到设计要求。依据钻孔电视检测结果，最后对该槽段进行压浆复灌处理并复检合格。由此可以看出钻孔电视成像技术能更准确地检测出防渗墙混凝土内部的空洞和裂隙等质量缺陷，以便及时采取适当的工程措施，保障防渗墙工程质量安全。

3.混凝土防渗墙底部沉渣情况

沉渣是指施工钻孔和清孔过程中沉淀或塌孔留下的，未被循环泥浆带走的沉淀物。一般是较粗颗粒，沉渣厚度即这层沉渣的层高。对于混凝土防渗墙，墙底沉渣厚度即指防渗墙混凝土与坝底基岩相连处沉渣的高度。沉渣过厚不仅会造成基础承载力不足，还会造成防渗墙整体的过大沉降。沉渣厚度测量必须使用正确的方法，测量方法不当，极易造成沉渣厚度误判。

对于已经施工完成的防渗墙，墙底沉渣难以取出完整芯样测量厚度。本例采用钻孔电视成像技术观测孔壁图像，通过分析软件在图片中直接读出墻底沉渣厚度，采用钻孔电视成像技术，防渗墙与基岩接触处能清晰显示，图中被框出处即为墙底沉渣，可以在分析软件上直接读出混凝土防渗墙墙底沉渣厚度，如该例中测出该孔墙底沉渣厚度最厚处为43mm，检测结果直观、精度高、可靠。

四、结语

钻孔电视成像技术检测混凝土防渗墙质量缺陷相对钻孔取样法具有明显的优越性，既可定量观测缺陷的程度、位置，亦可对造成缺陷的原因提供分析的依据，也可以对墙底沉渣厚度进行较准确的测量；同时，还可以对其他地下混凝土结构建筑物质量缺陷进行定量检测。因此，钻孔电视成像技术检测混凝土防渗墙

质量缺陷的方法，对评价防渗墙质量，确保工程安全，有极其重要的实用价值。

参考文献：

[1] 罗俊，蔡网锁.工程探测中钻孔电视成像技术的应用探讨[J].企业技术开发月刊，2014（11）.

[2] 梁栋，夏晓勇，胡先进.数字式全景钻孔电视在基桩检测中的应用[J].浙江交通职业技术学院学报，2013（4）.