为了及时掌握水工建筑物运行状态,保证其正常安全运行,延长使用年限,需要在不影响工程安全运行的前提下进行一系列的现场无损检测,为下一步工程的安全评估和修补加固处理提供科学依据。该书以笔者近年来承担的水工建筑物检测与诊断分析实例为主,对检测对象、检测技术和仪器等做出了详细介绍,主要内容包括:压力钢管衬砌、水工建筑物基础、混凝土坝面等混凝土结构缺陷检测,围堰、坝基、坝体、防渗墙等水工建筑物渗漏检测,水下地形测量、地质调查、水下水工结构异常检查、水域测量、水深测量、水下渗漏区检测等水下检测,其他采空区、地面沉降、除险加固工程、超前地质预报、防渗墙施工质量等工程检测等。
《水工建筑物检测与诊断技术及应用》可供大坝管理、设计、检测单位的相关人员参考,也可供相关专业院校师生使用。
1949年以来我国兴建了混凝土坝、拦河闸、输水渠道、引水隧洞等大量的水工建筑物,它们对国民经济的发展起到了重要作用。重大农业节水工程、重大引调水工程、重点水源工程、江河湖泊治理骨干工程等重大水利工程的陆续实施,为我国水利基础设施网络构建奠定了坚实基础,为我国水安全、粮食安全、国民经济发展、生态环境改善、脱贫攻坚和人民生活水平提高提供了强有力的支撑和保障。
但是,由于技术与认识的局限,规范不完善、设计欠妥、施工材料选择不当、施工质量不佳、结构基础和建筑物本身存在缺陷以及地震影响等,加之运行条件变化、运行年限增加、运行管理存在问题等诸多不利因素的综合作用,致使为数不少的水工混凝土建筑物存在不同程度的病害,有些已严重影响工程安全运行。
为了及时掌握水工混凝土建筑物的运行状态,保证结构的正常安全运行,延长结构的使用年限,需要在不影响结构安全运行的前提下进行一系列的现场无损检测,为下一步工程的安全评估和修补加固处理提供科学依据。水工建筑物无损检测的主要目的是,在不影响结构安全和正常运行的前提下检测其结构强度、内部缺陷及其他性能。
笔者主要从事水利水电工程隐患检测与大坝安全评价工作,曾研制成功瞬变电磁仪、压实计、电化学法监测碾压混凝土初凝时间及相关仪器、表面波裂缝检测仪、地层地温仪、大坝安全监测系统等仪器设备,业务范围涉及水电、火电、核电、矿业、工民建、地质灾害治理等工程领域,主持了包括三峡、二滩、小浪底、龙羊峡、丰满等国内几十个大中型水利工程的相关检测项目,积累了一些工程监测与检测技术经验。本书将有关研究成果和现场应用经验收集整理成册,供同行们进行经验交流。
本书简要介绍了各种水工建筑物检测与诊断技术方法,以作者近年来承担的水工建筑物检测与诊断分析实例为主,对于检测对象、检测技术和仪器均做出了介绍,内容包括:压力钢管衬砌、水工建筑物基础、混凝土坝面等混凝土结构缺陷检测,围堰、坝基、坝体、防渗墙等水工建筑物渗漏检测,水下地形测量、地质调查、水下水工结构异常检查、水域测量、水深测量、水下渗漏区检测等水下检测,其他采空区、地面沉降、除险加固工程、超前地质预报、防渗墙施工质量等工程检测等。检测所采用的仪器有:瞬变电磁仪(TEM)、大地电导率仪(频率域电磁法,FEM)、探地雷达、可控源音频大地电磁仪、表面波裂缝探测仪、浅层地震仪、便携式红外成像渗漏探测仪、多频电磁剖面仪、水下机器人(ROV),双频侧扫声呐、三维激光扫描仪等。由于物探仪器检测结果的多解性,通常针对一个工程需要采用综合物探法进行检测,即采用几种仪器对同一个目标进行检测,并将各种仪器检测结果进行比对,以提高检测结果解读的准确性。
笔者之所以很详细地介绍工程现场情况、采用的检测技术和仪器,对检测结果进行分析,其目的是希望本书介绍的这些实例对大坝的管理单位、设计单位,在解决类似问题时有一定的参考作用。
在本书成书过程中,作者单位姚成林、贾永梅、王会宾等同志给予了很多帮助,在此,一并感谢!
前言
第1章 水工建筑物安全
1.1 概述
1.2 常见水工建筑物隐患探查方法
第2章 检测方法及技术
2.1 电法勘探
2.2 地震勘探
2.3 声波检测
2.4 超声波检测
2.5 示踪法
2.6 核磁共振找水
2.7 水下探测技术
第3章 土石坝渗漏检测及应用
3.1 水库大坝渗漏检测实例
3.2 水库大坝基础渗漏检测
3.3 水电站引航道围堰防渗墙渗漏检测
3.4 水电站围堰渗漏检测
3.5 土石坝渗漏检测
3.6 水库渗漏综合检测
3.7 黏土心墙土石坝渗漏检测
第4章 稳态表面波法检测混凝土结构缺陷及质量
4.1 混凝土拱坝坝面裂缝检测
4.2 混凝土重力坝坝面裂缝检测
4.3 水电站厂房基础混凝土破坏情况检测
4.4 压力钢管灌浆质量检测
4.5 风机基础混凝土质量检测
第5章 水工建筑物质量检测及应用
5.1 超深基础防渗墙施工质量检测
5.2 引水隧洞混凝土衬砌检测
5.3 输水隧洞缺陷检测与结构测量
5.4 引水发电洞混凝土衬砌检测
5.5 水库除险加固工程质量检测
5.6 输水工程质量抽检
5.7 引调水工程建设期质量检测
第6章 水工建筑物水下检测
6.1 枢纽工程建筑物水下检测
6.2 重力坝坝前及坝后溢洪道消力池检测
6.3 水库淤积及库容曲线校核检测
第7章 其他无损检测与诊断及应用
7.1 道路地面沉降坑探测
7.2 煤矿地下采空区探测
7.3 水工隧洞超前地质预报
7.4 区域地下水勘探及海水入侵检测
参考文献