導(dǎo)語：大壩澆筑質(zhì)量檢測分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

［摘要］文章以遼寧雙龍水電站為例，對(duì)基于SASW方法的CSGR大壩澆筑質(zhì)量檢測進(jìn)行研究，認(rèn)為在CSGR大壩施工過程中，可以先利用文中的方法進(jìn)行澆筑面R波波速的快速測試，對(duì)波速明顯偏低的測點(diǎn)部位，進(jìn)行表面密度取樣實(shí)測，即可較為準(zhǔn)確的掌握整個(gè)澆筑壩段的碾壓密實(shí)程度，進(jìn)而提高施工質(zhì)量。

［關(guān)鍵詞］SASW法；CSGR大壩；澆筑質(zhì)量檢測

1項(xiàng)目概況

擬建中的雙龍水電站,位于遼寧省寬甸滿族自治縣太平哨鎮(zhèn)二龍渡村境內(nèi)，在已建成的高龍泡水電站下游，為典型的河床式水電站。雙龍水電站大壩為CSGR大壩，壩頂高程為160.0m，最大壩高56.0m。

2SASW檢測法的基本原理

SASW檢測法屬于一種地震波測試分析方法，最初由美國工程地質(zhì)學(xué)家Nazarian和Stoke于1986年提出[1][2]。該方法最初主要用于土層以及路面剪切波的傳播特性，進(jìn)而確定土層和路面的地質(zhì)環(huán)境情況，以后逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，被廣泛用于混凝土檢測。SASW檢測法的基本原理是在被測對(duì)象的表面施加一個(gè)瞬時(shí)性的激振，在實(shí)踐操作中多采用沖擊錘敲擊的方式產(chǎn)生[3]。由于激振的作用，可以在被測對(duì)象內(nèi)部產(chǎn)生包括P波、S波和R波在內(nèi)的不同頻率的彈性波[4]。其中，不同頻率的R波，可以相互疊加性在被測對(duì)象的表面?zhèn)鞑ァＨ缓?，利用兩通道和多通道的傳感器?duì)接受到的不同頻率的R波進(jìn)行頻譜分析，并對(duì)不同頻率的波進(jìn)行有效分離，進(jìn)而計(jì)算獲得每個(gè)頻率R波的波速和頻散曲線[5]。其具體步驟如下：第一步，根據(jù)檢測布置，獲得兩通道傳感器接收到的數(shù)字信號(hào)；第二步，利用MATLAB對(duì)上述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行互功率譜分析，獲取測試相位譜；第三步，對(duì)上一步獲得的相位譜進(jìn)行分析，選擇出具有代表性的相位譜；第四步，生成頻散曲線。

3檢測方案和測點(diǎn)布置

2018年3月5日至6日，利用SASW方法對(duì)雙龍水電站大壩的試驗(yàn)澆筑段進(jìn)行檢測。該澆筑段的平面尺寸為長80.0m，寬40.0m。因此，沿著澆筑段長度方向進(jìn)行檢測線的布置，相鄰檢測線的間距設(shè)定為2.0m，總條數(shù)為3條，其中每條檢測線上以3.5m間隔布設(shè)十個(gè)測點(diǎn)，每個(gè)測點(diǎn)以間距為0.5m設(shè)置4道傳感器。在傳感器布置過程中，加速度傳感器可以直接按壓到澆筑好的壩體表面，但是務(wù)求緊密貼合，以保證耦合效果。激振點(diǎn)與近端傳感器的距離設(shè)置為1.0m為宜，也就是相鄰兩道傳感器之間的0.5m距離的兩倍左右。這樣設(shè)置的主要目的是基于R波能量大，但是傳播速度慢的主要特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)R波、P波和S波的有效分離[7]。在檢測過程中，每個(gè)測點(diǎn)進(jìn)行四次采樣，參數(shù)采樣的頻率為20kHz，采樣的總點(diǎn)數(shù)為4096。

4SASW檢測結(jié)果分析

在該段大壩進(jìn)行碾壓施工結(jié)束1d后，設(shè)置的三條測線，共30個(gè)測點(diǎn)利用SASW法進(jìn)行檢測。在利用利用MATLAB對(duì)上述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行互功率譜分析，獲取測試相位譜過程中，為了避免信號(hào)干擾對(duì)分析結(jié)果造成不必要的負(fù)面影響，分別對(duì)不同通道之間的各組數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析，并得到與之對(duì)應(yīng)的相位譜，并將受到干擾最小的相位譜生成的頻散曲線，作為檢測的最終結(jié)果。根據(jù)相關(guān)學(xué)者對(duì)R波穿透深度的理論和實(shí)踐研究成果，泊松比為0.35以下的新澆筑CSGR材料的R波穿透深度，一般為其波長的75%[8]。在最終的頻散曲線上，研究中應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注波長為0.5m的R波的波速，因?yàn)檫@一波長的R波的穿透深度約為0.4m，與該段大壩的CSGR層面的厚度基本一致。所以，0.5m處的波速值即可作為全部澆筑層內(nèi)的R波波速的平均值，進(jìn)而間接反映該測點(diǎn)部位的材料壓實(shí)度。對(duì)上述30個(gè)測點(diǎn)的檢測獲得的相位譜和頻散曲線進(jìn)行分析，可見這些測點(diǎn)的相位譜在低頻測領(lǐng)域存在比較明顯的干擾。因此常常造成第一相位循環(huán)的畸變乃至不完全，進(jìn)而對(duì)頻散曲線的判讀造成影響。上述現(xiàn)象在材料終凝前表現(xiàn)尤為明顯。究其原因，主要是上層新鋪設(shè)的材料和下部已經(jīng)完全硬化的材料之間，存在一個(gè)完全不相容的分離界面，這必然會(huì)對(duì)沿著平面進(jìn)行傳播的R波，造成較大的干擾。鑒于此，這次研究中主要選擇波長為0.5m的R波進(jìn)行研究，以盡量避免或減少上述影響，是檢測結(jié)果本身更具有代表性?；谏鲜鰴z測思路，獲各測點(diǎn)的R波的波速測試結(jié)果。從結(jié)果可以看出，在靜碾2遍之后，全部30個(gè)測點(diǎn)的R波的波速平均值為133.5m/s，在經(jīng)過6遍振動(dòng)碾壓以后，這一數(shù)值提高到了154.0m/s，增加了約15%左右。但是，在材料終凝之后，R波的波速數(shù)值增加比較明顯，在1d齡期時(shí)這一數(shù)值達(dá)到了319.0m/s，進(jìn)一步提升了100%以上。同時(shí)需要指出的是，受到項(xiàng)目區(qū)氣候特征的影響，測試時(shí)的施工項(xiàng)目區(qū)氣溫偏低，晚上的氣溫甚至接近0℃，因此對(duì)水泥的水化過程具有較大的延緩作用，不然波速的增加應(yīng)該更為迅速。對(duì)于研究中比較關(guān)注的6遍振動(dòng)碾壓后的情況，全部30個(gè)測點(diǎn)的R波波速的平均值為154.0m/s，均方差為24.7MPa，其中最大值為218m/s，最小值為108m/s。由此可見，在6遍振動(dòng)碾壓后，澆筑面上的R波波速分布具有一定的離散性。究其原因，主要是材料自身的不均勻性以及鋪攤過程中的不均勻性造成的。所以，在CSGR材料新澆筑完成后尚未硬化前的R波的波速是比較低的，這與其他研究獲得的結(jié)論基本一致。

5結(jié)論

1）靜碾2遍之后，R波的波速平均值為133.5m/s，在經(jīng)過6遍振動(dòng)碾壓以后，這一數(shù)值提高到了154.0m/s，增加了約15%左右。在1d齡期時(shí)這一數(shù)值達(dá)到了319.0m/s，進(jìn)一步提升了100%以上。2）6遍振動(dòng)碾壓后R波波速的平均值為154.0m/s，均方差為24.7MPa，澆筑面上的R波波速分布具有一定的離散性。3）對(duì)6遍振動(dòng)碾壓后典型測點(diǎn)進(jìn)行取樣實(shí)測表面密度，結(jié)果顯示，當(dāng)R波的波速大于140m/s，材料的表面密度可達(dá)到2.56g/cm3，完全滿足設(shè)計(jì)要求。4）在今后的施工過程中，可以先利用文中的方法進(jìn)行澆筑面R波波速的快速測試，對(duì)波速明顯偏低的測點(diǎn)部位，進(jìn)行表面密度取樣實(shí)測，這樣即可較為準(zhǔn)確的掌握整個(gè)澆筑壩段的碾壓密實(shí)程度，進(jìn)而提高施工質(zhì)量。

作者:薛闖 單位:遼寧水利土木工程咨詢有限公司