用于土石坝渗漏隐患探测及定向处理的探测设备制造技术

本实用新型专利技术涉及水库除险加固领域，本实用新型专利技术提供了一种用于土石坝渗漏隐患探测及定向处理的探测设备，包括集电法仪、电源和数据处理平台为一体的数据采集与解译工作站，和由电缆线和与大地连接的多个铜棒或不激化电极构成的电法测站，电缆线通过端口与电法仪联接，利用并行电法仪对每条电法测站进行现场数据的采集，利用RS‑232串口通信进行数据的传输。本实用新型专利技术是把最新的并行电法探测技术引进到土石坝渗漏探测，在坝前坡、坝顶、坝后坡等多个剖面布置系列电法测试站，并根据探测成果合理实施灌浆，实现了隐患的查漏与处理为一体，达到了快速定向处理的目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水库除险加固领域，具体属于一种土石坝渗漏探查方法及定向处理技术，更进一步是并行电法渗漏探测技术与注浆堵漏相结合的定向处理的探测设备，主要适用于水库、山塘、堤防、尾矿坝等工程的渗漏隐患探测及堵漏处理。
技术介绍
土石坝是主体结构由均质粘土或心墙体等构成的挡水设施，主要以水库或山塘的形式广泛分布。我国大部分土石坝建于20世纪50年代末至70年代初，限于当时技术经济条件，有相当一部分水库或山塘历经多年运行后存在渗漏病险问题。水库或山塘的渗漏是水利工程中的一个重大安全隐患难题。土石坝渗漏通道属于隐蔽工程，隐患的位置、埋深、形态、规模等空间信息不易掌握，造成了除险加固设计的盲目性，甚至有些水库经多次修补加固后渗漏现象并未有任何改观，造成恶劣的社会影响。因此，土石坝的防渗处理的核心工作必须首先要明确引起大坝渗漏的原因及通道的具体空间分布特征，并结合水库有关前期勘察设计、施工及运行背景资料等信息，有的放矢地实施注浆钻孔的合理布置、灌浆工艺、施工程序、材料及方法的优选，进而更为准确、高效、经济的达到水库除险加固的目的。随着水库管理及病险水库除险加固工作的需要，急切需要一种可以把查漏和整治结合起来的工作系统，以便针对性地开展除险加固工作以保障水库的健康运行。电阻率是表征介质导电性强弱的物理量，坝体与渗漏通道间电阻率的差异相比波速、温度、密度、压力等参数更为显著、直观、简单。利用仪器对大坝现场开展有效的无损测试，并把得到的电阻率数据体经过加工、整合、集成、表达，为定向处理工作提供可靠依据。灌浆是大坝防渗堵漏中重要的手段，根据电法测试成果和大坝前期资料，设计合理的施工手段和过程控制方法，进而避免了当前灌浆处理工作的盲目性、粗放性等弊端现象。
技术实现思路
本技术针对当前水利工程中普遍存在的土石坝渗漏问题，提供一种查漏与堵漏相结合的定向处理方法。技术的目的是根据土石坝现场电阻率测试成果，判断出为渗漏通道的电性异常区，结合水库运行技术资料，解译出隐患的具体分布，对后期除险加固工作进行合理指导，优化灌浆工艺，避免堵漏施工的盲目性，以显著提高工程效益和赢得社会声誉。本技术还提供了一种用于并行电法渗漏探测技术与注浆堵漏相结合的定向处理方法的并行电法渗漏探测设备。并行电法渗漏探测设备，包括集电法仪、电源和数据处理平台为一体的数据采集与解译工作站，和由电缆线(采用多芯铠装电缆线)和与大地连接的多个铜棒或不激化电极构成的电法测站；电源为电法仪和数据处理平台供电，电法仪与数据处理平台相互连接并进行数据传输；电法测站的电缆线通过端口与电法仪联接，利用并行电法仪对每条电法测站进行现场数据的采集，利用RS-232串口通信进行数据的传输。优选的，所述电法测站布置在坝前坡、坝顶、坝后坡多个剖面。优选的，所述的铜棒或不激化电极需浇灌饱和盐水溶液，所有电极利用多芯物探专用电缆连接。优选的，所述电法仪具有发射和接收信号的双重功能，电法仪四个端口与电缆线连接，配备了接收命令和传输数据RS-232串口装置；优选的，所述电源采用多块锂电池整合而成，可进行24v、48v、72v、96v电压的连续可调。优选的，所述数据处理平台包括数据的回收、存储、处理软件和解译功能。优选的，所述的铜棒或不激化电极浇灌饱和盐水溶液，所有电极利用多芯物探专用电缆连接。其中，所述数据采集与解译工作站的数据表达采用全场数据的快速综合成像，结合大坝运行资料，把大坝圈定为核心渗漏区、影响区和健康区。所述的定向处理是根据并行电法成果合理布置钻孔，定向处理渗漏异常； 并根据钻孔资料反馈到电法解译中，补充和完善电法成果，修正灌浆工艺。其中配套电法处理软件包括数据采集模块、处理模块以及解译模块，采集模块可进行接地检查、工作方式、采用时间、采样间隔、供电方式等多工作模式的设置；处理模块中针对单点供电和偶极子供电方式分为AM法和ABM法两种处理模式，包括解编、滤波、飞点剔除、计算等步骤；所述解译模块是利用视电阻率成像软件和电阻率归真技术把土石坝中地电场分布特征更为具体、直观可视化呈现。下面对本技术作进一步阐述：本技术土石坝渗漏隐患探测及定向处理技术主要包括并行电法渗漏隐患探测方法，定向灌浆技术以及过程监测与控制系统三个技术方案。具体分为以下几个方面：1.并行电法渗漏隐患探测方法：并行电法包括集电法仪、电源和数据处理平台为一体的数据采集与解译工作站，其中，所述电法仪具有发射和接收信号的双重功能，电法仪四个端口与专用电缆线连接，配备了接收命令和传输数据RS-232串口装置；所述电源采用多块锂电池整合而成，可进行24v、48v、72v、96v电压的连续可调；数据处理平台包括数据的回收、存储、处理软件和解译功能，其中配套电法处理软件包括数据采集模块、处理模块以及解译模块，采集模块可进行接地检查、工作方式、采用时间、采样间隔、供电方式等多工作模式的设置；处理模块中针对单点供电和偶极子供电方式分为AM法和ABM法两种处理模式，包括解编、滤波、飞点剔除、计算等步骤；所述解译模块是利用视电阻率成像软件和电阻率归真技术把土石坝中地电场分布特征更为具体、直观可视化呈现。一般地，一次测量覆盖64个电极通道，每个通道用铜棒或不激化电极与大地连接，每个电极间距可按需任意调节(一般为0.5～2.5m)，为提高电极和大地的耦合效果每个电极需浇灌适宜浓度的盐水，所有电极利用多芯物探专用电缆连接。特别地，所述AM法包括64道电位采集通道、1个参比电极通道N和1个电 流回路电极通道B极，B极一般至于测线远处300～500m，B极是由3～5铜棒并联组合而成且与大地接触很好。AM法经处理后，即可获取高密度电法中的二极装置，温纳三极A装置，温纳三极B装置，也可得到高分辨率排列方式的数据体。现场工作时，根据渗漏点位置和现场工作条件，一般在坝前坡、坝顶、坝后坡等处平行坝轴线方向布置多条电法测站，其中坝顶测站优先布置在后期加固轴线上，该电法测站由多芯铠装电缆线与多个铜棒或不激化电极构成，该电缆线通过端口与电法仪联接，利用并行电法仪对每条电法测站进行现场数据的采集，采集前进行采集软件参数设置，包括接地检查、工作方式、采用时间、采样间隔、供电方式等，利用RS-232串口通信进行数据的传输，利用解译模块进行数据的处理、解析，把各测线电阻率断面进行有序集成，最终以电阻率断面测网的形式表达，该电阻率断面包括视电阻率拟断面图和真电阻率剖面，该电阻率断面上以阻值的不同将电阻率剖面划分为核心渗漏区、影响区和健康区，现场初步给出渗漏信息的判断成果，结合土石坝结构特征如坝型、坝长、坝宽、库水位以及历年加固处理情况，给出合理的防渗处理建议。2.定向灌浆技术：在坝顶防渗断面上，分别针对渗漏状态分为核心渗漏区，影响区和健康区，其中的核心渗漏区应判断是否位于坝体、坝基或接触带，则分别采用不同的灌浆材料及灌浆工艺。核心渗漏区中各灌浆钻孔孔距1.5～3m，一般分为1～2排，终孔深度一般进入健康区深度5～10m左右；影响区中各检查钻孔孔距5～8m，可仅布置1排，终孔深度一般进入健康区深度3～5m左右；健康区一般不布置灌浆孔，大大节省了灌浆成本，提高了工作效率。灌浆孔钻进中采用取芯钻进工艺，对取出的坝体填土利用并行电法仪进行测试，观察岩土完整本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于土石坝渗漏隐患探测及定向处理的探测设备，其特征在于：包括集电法仪、电源和数据处理平台为一体的数据采集与解译工作站，和由电缆线和与大地连接的多个铜棒或不激化电极构成的电法测站；电源为电法仪和数据处理平台供电，电法仪与数据处理平台相互连接并进行数据传输；电法测站的电缆线通过端口与电法仪联接，利用并行电法仪对每条电法测站进行现场数据的快速采集，利用RS‑232串口通信进行数据的传输。

【技术特征摘要】
1.用于土石坝渗漏隐患探测及定向处理的探测设备，其特征在于：包括集电法仪、电源和数据处理平台为一体的数据采集与解译工作站，和由电缆线和与大地连接的多个铜棒或不激化电极构成的电法测站；电源为电法仪和数据处理平台供电，电法仪与数据处理平台相互连接并进行数据传输；电法测站的电缆线通过端口与电法仪联接，利用并行电法仪对每条电法测站进行现场数据的快速采集，利用RS-232串口通信进行数据的传输。2.根据权利要求1所述的探测设备，其特征在于：所述电法测站布置在坝前坡、坝顶、坝后坡多个剖面。3.根据权利要求1所述的探测设备，其特征在于：所述电法仪具...

【专利技术属性】
技术研发人员：江晓益，李红文，陈星，谭磊，皮雷，吴文华，来晟，褚高强，郑敏生，
申请(专利权)人：浙江广川工程咨询有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33