高密度电法在渗漏探测中的应用
高密度电法在大幕山水库渗漏隐患探测中的应用
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高 密 度 电法 在 大幕 山水 库 渗 漏 隐 患探 测 中 的应 用
宋 先 海 ， 颜 钟 ， 京 涛 王
（ ． 江 科 学 院 工程 安全 与 灾害 防 治研 究所 ， 北 武 汉 ４ ０ １ ； ２ 安 徽 路 和 工 程 设 计 咨询 有 限公 司 ， 徽 １长 湖 ３０ ０ ． 安
第４ ３卷 第 ３期 ２０ １２ 年 ２月 文 章 编 号 ：０ １ ４ ７ （ ０ ２ ０ ０ ４ ０ １０ — １ ９ ２ １ ） ３— ０ ６— ２
人 民 长 江
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验 研 究结 果 表 明 ， 密度 电 法 可 以 用 于 查 明 土石 坝 渗 漏通 道 位 置 或 进 行 疑 点提 示 ， 大坝 除 险 加 固和 后 续 处 高 为 理 提 供 科 学参 考 依 据 。 关 键 词 ： 漏探 测 ；高 密 度 电 法 ；土石 坝 ；大 幕 山 水 库 渗
置上 堆 土并保 持 适 当的湿 润 ， 电极 插 入土 中 ， 电极 将 在
接 触 不 良处可 以适 当地浇 水 以改善 电极 与地 质体 的接
触情 况 。实 在无 法 布置 电极 的地 方 ， 下 电极 编 号并 记 输入 软件 中 ， 以便 在 反 演 处 理 时 剔 除 。测 试 现 场应 尽 量避 免 人 、 动物 等其 他干 扰 出现 ， 以免 发生触 电危 险和
高密度电法在土石坝坝肩渗漏检测中的应用探讨
高密度电法在土石坝坝肩渗漏检测中的应用探讨1. 引言1.1 背景介绍土石坝是一种常见的水利工程建筑物，主要用于拦截河流、蓄水等目的。
由于土石坝长期受到水压的作用，容易发生渗漏现象，尤其是在坝肩部分。
坝肩渗漏不仅会影响土石坝的稳定性和安全性，还可能导致坝体内部土壤的流失和破坏，造成严重后果。
传统的坝肩渗漏检测方法主要包括定向钻孔、地下水位监测等手段，这些方法存在操作复杂、耗时耗力、无法全面反映实际情况等问题。
如何寻找一种高效、准确、非破坏性的方法对土石坝坝肩渗漏进行检测成为研究的热点。
1.2 问题提出在土石坝的工程实践中，坝肩渗漏一直是一个严重的问题，不仅可能影响坝体的稳定性，还可能导致水土流失等安全隐患。
目前，传统的渗漏检测方法存在一些局限性，比如操作繁琐、时间长、精度低等问题。
如何快速准确地检测土石坝坝肩的渗漏情况成为了当前的一个重要研究课题。
通过对高密度电法在土石坝坝肩渗漏检测中的应用进行深入探讨，我们可以更好地了解其在该领域的优势和局限性，为今后的工程实践提供更为科学有效的技术支持。
1.3 研究目的本研究旨在探讨高密度电法在土石坝坝肩渗漏检测中的应用，通过对高密度电法原理及特点进行分析，结合实地案例分析，从影响因素探讨和优缺点比较的角度深入探讨该技术在土石坝坝肩渗漏检测方面的可行性和效果。
通过本研究，我们希望能够为土石坝坝肩渗漏检测提供一种新的、高效的方法，提高检测准确性和效率，为坝体安全运行提供可靠的技朧手段。
也为高密度电法在土石坝工程中的应用提供实践经验和参考，推动该技术在工程实践中的推广应用，促进土石坝工程质量和安全水平的提升。
2. 正文2.1 高密度电法原理及特点高密度电法是一种非侵入性的地球物理勘探技术，通过在地表布设大量电极，以电流注入地下，测量地下各点的电位差，从而获取地下介质的电阻率信息。
其原理是根据地下不同介质对电流的导电性能不同，从而推断地下结构的变化。
1. 高空间分辨率：通过在地表布设大量电极，能够实现对地下结构的高密度探测，提高了检测精度。
应用高密度电阻率法实现坝体渗漏快速探测
地雷达法弹性波法等地球物理方法是探测坝体渗 游某水库 水库大坝类型为粘土心墙砂壳坝特定历
收 基 第稿 金 一日 项 作期 目 者$山孙%&东 钦'省 同I%技@&术'I#$创$!年新项改I目回男日编期&号'H$J%$&%年'&!毕I@&%业'H%于I&&$长&''春资责地助任质编学辑院衣学骏士杰高 级工程师现主要从事地质勘查工作 )K;L?7N?RG6RS8UQR
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李才明 &#@8O6; 通讯作者 &'J&
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年毕业于南京大学博士教授级高工主要从事地球物理和地理信息方面的研究 )K;L?7U>K
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事则可能导致灾难性的人员伤亡和财产损失$因此需 方案提供支持$从而有效解决渗漏$达到整治目的"
要结合坝体修建&运行情况$通过勘查手段查明渗漏 汛期临近$受工期限制$要求进行快速探测" 结合目
的范围&成因等问题$有针对性地采取整治方案" 前坝渗漏隐患探测研究应用情况$决定采用地球物
管理方发现坝体存在渗漏后$采用灌浆方式进 理手段-高密度电阻率法以实现较高精度探测并快
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地质与勘探
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高密度电法和瞬态面波法寻找管道漏水点
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的应用及其承载力计算［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２０１４，３３ ［１０］ 许宏发，吴华杰，郭 少 平，等．桩 土 接 触 面 单 元 参 数 分 析
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［Ｊ］．探矿工程，２００２（５）：１０１２．
高密度电法具有体积效应，在以往的物探工作中对于比较精 细的探测目的受到了较大限制，而瞬态面波法数据可采用单点测 量。在此次工程实 例 中，联 合 应 用 了 这 两 种 方 法，互 补 了 这 两 种 方法的优缺点。首先用高密度电法探测出大体异常范围，其次结 合瞬态面波法在异常范围进行单点加密探测，快速锁定了某坝体 漏水点的具体位置。
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面波沿地面表层 传 播，表 层 的 厚 度 约 为 一 个 波 长，因 此 同 一 个波长的面波的传播特性反映了地质条件在水平方向的变化情 况，不同波长的面波的传播特性反映着不同深度地质情况。
多道瞬态面波法是利用瑞利面波在地下地层传播过程中，其 振幅随深度衰减能量基本限制在一个波长范围内，某一面波波长 的一半即为地层深度（半波长解释法），即同一波长的面波的传播 特性反映地质条件在水平方向的变化情况，不同波长的面波的传 播特性反映不同深度的地质情况。在地面通过锤击、落重或炸药 震源，产生一定频 率 范 围 的 瑞 利 面 波，再 通 过 振 幅 谱 分 析 和 相 位 谱分析，把记录中不同频率的瑞利波分离开来，从而得到 Ｖｒ—ｆ曲 线或 Ｖｒ—λ曲线，通过解释获得地层深度及面波速度。
高密度电法在水库渗漏隐患探测中的应用
高密度电法在水库渗漏隐患探测中的应用余军军;江超;范磊然【摘要】为探明斜角水库存在的渗漏通道,在现场检查基础上,根据水库实际情况,采用高密度电法对渗漏隐患进行了探测.探测成果较为直观地显示了可能存在的渗漏通道,可为水库消除隐患提供科学依据.【期刊名称】《中国水能及电气化》【年(卷),期】2017(000)012【总页数】4页(P17-20)【关键词】水库;高密度电法;渗漏;隐患探测【作者】余军军;江超;范磊然【作者单位】浙江省水利河口研究院,浙江杭州 310016;水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院,江苏南京 210029;水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院,江苏南京 210029【正文语种】中文【中图分类】TV6971 概述斜角水库位于江苏省内，建于1954年。
水库集雨面积0.38km2，总库容19.84万m3，是一座以防洪、灌溉为主的小(2)型水库。
工程等别为Ⅴ等，主要建筑物级别为5级。
大坝为均质土坝，坝顶长189m，宽3m，坝顶高程29.00m，最大坝高7m，上、下游坡比分别为1∶2.5、1∶2.0。
当前，大坝右坝肩与山体接触部位下游坝脚存在渗水现象，为分析其是否影响大坝安全，采用高密度电法对大坝渗漏情况进行了探测，并提出下一步处置对策。
2 现场检查为全面摸清大坝渗漏现状，有关成员对水库进行了现场检查，检查当日库水位26.80m，天气晴。
下游坝坡总体平整，但右坝肩与山体结合部位下游坝脚渗水严重，渗水区域为桩号0+176～0+179段高程22.30～22.80m，见图1、图2。
图1 右坝肩与山体结合部下游坝脚渗水图2 渗水区域放大3 高密度电法探测与成果分析高密度电法具有数据采集效率高、提供的地电断面信息丰富、探测断面成果图直观等优点，较适合于均质土坝渗漏探测，因此，结合水库工程实际情况，采用高密度电法探测大坝渗漏情况。
3.1 高密度电法基本原理及仪器3.1.1 高密度电法基本原理高密度电法是以岩土体的电性差异为基础的一种阵列电探方法。
高密度电法在堤防渗漏检测中的应用浅析
高密度电法在堤防渗漏检测中的应用浅析发布时间：2022-08-16T06:44:04.662Z 来源：《工程建设标准化》2022年37卷第7期作者：刘静[导读] 高密度电法属于列阵勘探方法中的一种，应用机理在于，通过地下介质的导电性不同，利用人力的方式施加电场，根据介质传导电流的变化情况了解电阻率值在不同区域的变化，从而反演出地下地质信息。
刘静43062119910501**** 摘要：高密度电法属于列阵勘探方法中的一种，应用机理在于，通过地下介质的导电性不同，利用人力的方式施加电场，根据介质传导电流的变化情况了解电阻率值在不同区域的变化，从而反演出地下地质信息。
户外测量工作一般仅需将电极设置在测点中即可，之后通过程控电机转换开关以及微机工程电测仪来采集地质信息，通过现场的数据处理与成图，按照成果图判断渗漏隐患的位置情况。
本文围绕堤防渗漏检测展开论述，探索高密度电法的应用。
关键词：高密度电法；堤防渗漏；渗漏检测引言：在防洪抗涝工程中，堤防工程的应用非常广泛，同时这也是从古至今人们防洪抗洪所应用最普遍的方法。
但在很多堤防工程建设中却出现了不同程度的质量问题，这些质量问题一部分因为施工过程不规范而埋下质量隐患，另一部分则是工程长时间运行受环境影响而暴露出的质量问题。
渗漏便是堤防工程中最为常见的质量缺陷，若渗水量较大可能导致部分岩土或断裂带充填物变形、地下水水位上升、地上建筑地基失稳、堤防滑动等安全问题，也可能会对周边环境带来不利影响。
因此堤防渗漏的有效探测成为了一大问题，高密度电法凭借效率性和精确性的优势，在渗漏检测中有着较为普遍的应用。
一、高密度电法的基本原理高密度电法的测点密度较高，集电剖面法和电测探法的优势于一身，在观测和数据采集工作中具有较为理想的表现，并且可以实现地电结构成像，获取更完整的地质信息。
高密度电法应用的电极数量较多，电极与电极能够灵活组合，一般电极为一次性布设完成，避免电极设施之间的干扰问题，降低测量误差。
高密度电法在土石坝坝肩渗漏检测中的应用探讨
高密度电法在土石坝坝肩渗漏检测中的应用探讨摘要目前，我国的经济在快速的发展，社会在不断进步，渗漏是土石坝主要病害之一，其中，坝肩渗漏是一种常见而特殊的渗漏形式，渗漏路径复杂，来水原因难以判断，可能为绕坝渗漏、坝体渗漏，也可能为坝肩侧山体渗水。
高密度电法对坝体低阻异常具有较高的敏感性，采用高密度电法对南京某水库土坝坝肩的渗漏问题进行试验研究，采用网格化布置测线，克服了坝肩场地狭小难以布设电极的缺点，探明了坝肩渗漏通道的位置走向。
通过分析探测视电阻率值的相对变化和等值线的形态，结合现场检查和钻孔的结果，分析得出了坝肩渗漏的原因，证明高密度电法在大坝坝肩渗漏检测中是有效的。
关键词坝肩渗漏;探测;高密度电法;测线布置;土石坝引言大坝主体工程的稳定不仅仅依赖于大坝自身重量在坝基面处产生的抗滑力，大坝两侧坝肩与岩体的紧密接触对大坝横向力的传导及纵向的稳定也起著至关重要的作用。
1 高密度电法的基本原理高密度电阻率法是根据水文、工程和环境地质调查的实际需要开发的一种电阻率观测系统。
与常规电阻率法相比，高密度电阻率法在野外信息采集过程中可以形成多种仪器，采集的信息量大，数据观测精度高，在电不均匀性检测中取得了良好的地质效果。
在现场测量中，只需在一定的间隔内设置所有电极，测点的密度远高于常规电阻率法，一般为1～10米，然后用多芯电缆将其连接到可编程多通道电极更换开关上。
电极转换开关是由单片机控制的自动电极转换装置。
可根据需要自动转换电极装置的形式、极距和测点。
测量信号通过电极转换开关送入微机工程机电测量仪，测量结果一次存储在随机存储器中。
原始数据可以通过将数据回放到计算机中，根据给定的程序进行处理[1]。
2 试验研究某水库是一座以防洪为主、综合利用的中型水库，大坝为均质土坝，坝长776.0m，坝顶高程29.00m，最大坝高20.2m，迎水面为混凝土护坡，背水面为草坡护坡，在高程16.20m、22.50m处分别设2.0m宽平台，高程16.20m以下设高2.0m反滤排水棱体。
高密度电法在土石坝坝肩渗漏检测中的应用探讨
高密度电法在土石坝坝肩渗漏检测中的应用探讨【摘要】本文旨在探讨高密度电法在土石坝坝肩渗漏检测中的应用。
首先介绍了高密度电法的原理，然后详细阐述了该方法在土石坝渗漏检测中的具体应用，包括实验设计与方法、实验结果与分析。
也探讨了高密度电法在该领域的技术优势和局限性。
在文章展望了高密度电法在土石坝坝肩渗漏检测中的应用前景，并提出了未来的研究展望。
通过本文的研究，可以为土石坝渗漏检测提供一种新的、有效的方法，为相关领域的研究和工程实践提供参考和借鉴。
【关键词】关键词：高密度电法、土石坝、坝肩渗漏检测、应用探讨、原理、实验设计、实验结果、技术优势、局限性、前景、研究展望。
1. 引言1.1 研究背景土石坝在长期运行过程中，由于受到各种外部因素的影响，坝体渗漏问题往往成为了一个关键隐患。
而坝肩渗漏则是导致土石坝破坏的主要原因之一，其严重程度直接影响着坝体的安全稳定性。
对于土石坝的渗漏问题，传统的检测方法往往存在着局限性，如检测范围有限、操作繁琐等问题。
寻求一种高效、准确的土石坝坝肩渗漏检测方法成为了亟待解决的问题。
1.2 研究意义土石坝是一种常见的水利工程，其坝肩渗漏问题一直是工程建设中需要解决的难题。
随着高密度电法技术的发展和应用，其在土石坝坝肩渗漏检测中的应用逐渐受到关注。
高密度电法可以通过测量地下的电阻率变化，快速、非破坏性地检测坝肩渗漏问题，为工程的安全运行提供重要参考。
研究高密度电法在土石坝坝肩渗漏检测中的应用，不仅可以为工程建设提供一种有效的检测手段，还可以加深对高密度电法原理在地下水文地质领域的应用理解。
通过实验设计和方法优化，结合实验结果与分析，可以更加全面地评估高密度电法在土石坝坝肩渗漏检测中的技术优势和局限性，为其在实际工程中的应用提供参考。
研究高密度电法在土石坝坝肩渗漏检测中的应用具有重要的实用价值和理论意义，对提高水利工程建设的安全性和可靠性具有积极的推动作用。
2. 正文2.1 高密度电法原理高密度电法是一种非侵入性地质勘探技术，其原理是利用电磁感应原理测定地下的电阻率分布情况。
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高密度电法在渗漏探测中的应用作者：周进陈莹莹
来源：《科学与财富》2020年第20期
摘要：国内某一大坝曾在过去进行过除险加固的相关工作，然而在加固工作完成之后依然在一定程度上存在着一些渗漏的问题，为了进一步查明该大坝发生渗漏的位置以及具体的通道，本文采用高密度电法装置对大坝进行了相关的探测工作。
本次探测共设计了两条探测路
线，在注浆处理工作完成之后，再次进行高密度电法探测。
通过对视电阻率剖面图发现泄漏段的低阻异常区明显减少，可以发现注浆效果十分明显。
关键词：高密度;电法;渗漏;探测
引言
大坝在我国防水工程当中占据着不可替代的重要作用，是非常重要的防水建筑物。
在我国进行防洪抗灾、预防海水入侵等一系列水利工作当中有着非常重要的作用。
在实际发展的过程当中，水库大坝的质量安全性能一直都受到人们的广泛关注。
因此进一步采取更加积极有效的措施加强大坝的安全防范工作对于我国经济的平稳发展有着非常重要的意义。
高密度电阻率法由于在实际使用的过程当中对水非常的敏感，因此常常被人们应用在渗漏勘察的相关工作当中。
陈行水库坐落于上海市东部长江江堤外侧。
整个水库呈现矩形的结构，总面积大约为135万平方米。
该大坝在加固工作完成之后，依然存在着一定程度的渗漏问题。
为了能够准确的确定大坝渗漏的位置以及相应的通道，本文对其进行了全面的探讨。
1测线布置
通过对大坝现场全面的调查后发现该大坝坝体在实际使用的过程当中，大坝当中土壤、砂等第一系松散产物的孔隙度一般来说都比较大，长时间处于饱水的状态当中，这一现象的出现将会导致其电阻率相对来说会比较小。
与此同时，由于风力的持续作用会使得岩石的孔隙度逐渐增大，并且使其处于饱水的状态当中，这种情况的发生也会使得巖石的电阻率进一步降低。
通过现场测量发现工区的坝体整体长度大约为80米，宽度约为4米。
为了对注浆前后的效果进行更加充分的对比，本次施工工作一共分为两次探测，并且每次探测工作在实际进行的过程当中，为了方便后续工作的进行都在探测现场布设了两条高密度测线。
这些测线的点间距大约为1.2米，两条测线间距为2米。
具体如图一所示。
图中蓝色线段为第1次电极布设的位置，而相应的洋红色线段则为第2次电极不舍的位置，测线一为靠近水库的一测，而测线二则为大坝靠近长江的一侧。
2资料处理
在相关工作人员对室内处理解释的过程当中，首先应该结合实际情况对测试现场所测得的数据，按照一定的规律将对其进行排序。
对一些发生突变的数据点予以剔除。
与此同时还需要采取科学合理的方式方法对数据进行圆滑处理工作。
在本次室内处理工作实际进行的过程当中，选择初始阻尼系数为0.22，最小的阻尼系数选择为0.1。
对同一车厢内分段进行测量数据，与此同时采用高密度电法软件 Res2对测得的数据进行合并。
3资料解释
在测量工作实际进行的过程当中会对介质电阻率造成影响的主要因素为岩性含水率、密实度、粒径等等。
而对于一些非饱和第四系土层来说，对其造成影响的主要是含水率，密实度越高，粒径越小，相应的电阻率值就会不断的降低，如果在测试的过程当中发现含水率粒径不变的时候电阻率大小，基本上会反映土体密实度的变化。
图2所展示的是两次进行探测的过程当中，测线一的高密度电法反演电阻率剖面图。
对图2a 是电阻率剖面进行全面而又充分的分析后发现对于一米以上地层电阻率大于90，对应坝体表层、水泥层和砂砾石层;而下部堤身填筑土的电阻率大约在15～50。
然而在距离测线大约为36～46.8米的线段以及26.4～28米的线路段出现了两组相对来说比较明显的低阻异常带，不难发现在两组第1组一层带对应坝体表面相应的位置上，并没有发现一些在视觉上相对来说比较明显的裂缝。
根据相应的物质性条件进行推断不难发现该位置所对应的堤坝可能在一定程度上存在着一些渗漏的问题，从而进一步导致这段土体内的含水量整体呈现增高的趋势;而图2b 这是对36～46.8米这一段进行注浆处理后的反应电阻率剖面，通过图中不难发现在37.2米到44.8 米这线路段之内异常的范围明显呈现大幅度变小的趋势。
这些变化进一步说明注浆的效果比较明显。
而图3是测线2，也就是靠近长江的一侧的两次高密度电法探测反应电阻率剖面图，从图3a 不难看出对于坝体表层的水泥层以及砂砾石层以及坝体下部填筑土的电阻率和侧线一基本上处于相同的位置，然而在测线45.6～49.2米以及26.2～39.6米这两段侧线内，也出现了两组相对来说，电阻比较低的异常一段;而图3b 是对33.6～34.8米段一长段进行注浆处理后进行繁衍的电阻率剖面，通过该图不难发现注浆点段的异常情况明显变小，这就说明注浆效果非常明显。
4结束语
对于来说，坝体渗漏的问题一直都是大坝在实际使用过程当中非常严重的一个安全隐患，因此需要采取积极措施进一步加大对于大坝渗漏的定期监测工作。
除此之外高密度电法探测由于在实际使用的过程当中效率非常的高，而且所测得的结果很准确，所需要投入的经济资金比较少等一系列特点可以为坝体渗漏检测提供诸多的方便。
参考文献：
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