丁 旭 (安徽省建筑科學研究設計院,安徽 合肥 230001)
塑性混凝土防滲墻是綜合水井、石油鉆井和地下澆筑混凝土技術發展而來的,塑性混凝土傳入我國以來,經過幾十年的技術研發和實踐,已經被廣泛應用于水利工程、堤壩工程及各類建筑工程項目中。隨著塑性混凝土防滲墻技術在建筑工程中的推廣和應用,塑性混凝土防滲墻墻體質量檢測技術也得到了較快的發展,其中垂直反射法、彈性波CT法、層析成像法等防滲墻墻體質量檢測技術更是具有廣泛的應用前景。
彈性波CT技術是近年來應用于混凝土防滲墻墻體質量檢測中的高效無損檢測技術,彈性波CT技術是利用射線源,在不損傷防滲墻內部結構的條件下,通過檢測設備回收的射線反射數據,建立物理和數學模型,并利用計算機生成防滲墻的二維或三維圖像以實現對塑性混凝土防滲墻墻體質量檢測的技術。彈性波CT技術具有分辨率高、可靠性好、圖像直觀、信息量大等優點,彈性波CT技術應用于塑性混凝土防滲墻墻體質量檢測以來,受到了業內的普遍認同和應用,但由于塑性混凝土防滲墻工程條件復雜,工程檢測環境較差因而這種技術在防滲墻墻體質量檢測中的應用仍然具有一定的局限性。
垂直反射法是基于地震反射技術發展而來的混凝土防滲墻墻體質量檢測技術,隨著計算機技術的發展和數字儀器接受精度的提高,垂直反射法混凝土防滲墻墻體檢測技術日趨成熟,并取得了較好的檢測成果。垂直反射法混凝土防滲墻墻體質量檢測技術是利用同行介質中波的均勻傳播性建立的一套檢測方法。垂直反射法在檢測混凝土防滲墻時,也會存在振動信號隨距離衰減的問題,因此垂直檢測法必須在設備精度的范圍內才能開展工作。為了實現對塑性混凝土防滲墻墻體質量的有效檢測,我們需要控制好震源頻率和波速的控制。在垂直反射法檢測混凝土防滲墻墻體質量時,一般利用手錘、力棒或自由落體球進行激振,并用相關儀器回收震蕩波的反射信號,根據固體介質尺寸和彈性波波長之間的關系,建立混凝土防滲墻的二位彈性薄板模型,實現對混凝土防滲墻質量的檢測。
垂直反射法無需對防滲墻進行鉆孔等有損施工,成本較低,而且對現場的適應性較強,利用垂直反射法能夠滿足對工程全面檢測和隨機檢測的要求。垂直反射法在混凝土防滲墻墻體質量檢測中的應用,具有輕便、快速、無損的特點,配合工程建設數據和相關的數據處理與成像軟件,能夠較好的解決墻體連續性和結構缺陷的檢測,并完整的評價防滲墻的墻體質量。但這種檢測法卻由于設備的精度限制對更深層的墻體無法檢測,而且該方法僅能夠實現對混凝土防滲墻的質量分析,并不能實現對缺陷的定量分析,因此還具有一定的技術研究和發展空間。
層析成像技術,是醫學計算機層析掃描技術在地球物理領域的應用和發展,是通過人為設置的某種射線(地震波、電磁波等)穿過工程探測對象(工程地質體),從而達到探測其內部異常(物理異常)的一種地球物理反演技術。應用于混凝土防滲墻質量檢測的地震波層析成像技術就是利用地震波信息重建被檢測體內部構造的成像技術。
混凝土防滲墻是一種由砂子、石子和水泥等組成的各向異性復合墻體,當混凝土內部存在缺陷時,在地震波發一收通路上形成不連續的介質,地震波和電磁波在經過不同介質時其反饋的強度會有所不同,利用儀器接收這些波動反饋,并建立物理和數學方程,利用計算機成像技術就能夠得到墻體的二維、三維圖像,實現防滲墻墻體檢測的目的。從原理上講,彈性波CT技術就是層析成像法的一種,層析成像法檢測防滲墻墻體質量,不僅可以運用彈性地震波,也可以利用電磁波,具有廣泛的應用前景。
綜上所述,隨著我國堤壩工程、水利工程等建筑工程中對塑性混凝土防滲墻的廣泛應用,塑性混凝土防滲墻的墻體質量檢測技術也得到了發展,除上文所述幾種發展前景較為廣闊的無損檢測法外,應用于塑性混凝土防滲墻墻體質量檢測的技術還有鉆孔取芯檢測法、墻體兩側開挖法、瞬變電磁法等,這些方法在應用于混凝土防滲墻墻體質量檢測時都各有優點,也均有所不足,因此,為了做好塑性混凝土防滲墻墻體質量的檢測,保證防滲墻的工程質量,混凝土防滲墻的墻體質量檢測技術仍然需要進一步完善,相信隨著科技的發展,未來的塑性混凝土防滲墻墻體質量檢測必然越來越簡單、容易、精確。
[1] 龐旭東,李宗杰,劉加林.塑性混凝土防滲墻施工質量控制[J].北京水務,2014(3).
[2] 宋洪明,李東生.彈性波CT 技術在塑性混凝土防滲墻質量檢測中的應用[J].水電與新能源,2013(9).