2.2.2 防渗墙检测技术
2.2.2.1 防渗墙常规检测
大坝基础防渗墙为钢筋混凝土结构，墙长114m，厚1.2m，最大深度27.8m，基础深入基岩以下1.0m，采用造孔成墙。成墙后按常规检测对防渗墙进行了抗压试块、渗透系数、弹性模量、注水试验检查。根据钻孔取出的芯样多呈短柱状，描述最长达1.80m，平均岩芯采取率95％以上，从取出的短柱状芯样看，墙体浇筑质量好，无空洞窝裹现象；同时对取出的混凝土芯样进行抗压强度试验检测，全部符合设计要求，最大值26.7MPa，最小值25.3MPa，平均值26.1MPa；现场分别在每个孔分段作了注水试验，其注水试验记录见表2.20，从结果看全部满足设计要求。
钻孔弹性模量测试共完成2个钻孔，孔号为ZQJ-1和ZQJ-2，共完成12点，弹性模量范围26.65～34.77GPa，平均值31.86GPa（见表2.21、表2.22）。
表2.20 大坝混凝土防渗墙检查孔注水试验记录表
表2.21 ZQJ-1号孔孔内变形测试成果表
表2.22 ZQJ-2号孔孔内变形测试成果表
2.2.2.2 CT弹性波检测
考虑到大坝防渗墙是水库基础截渗的关键工程，其防渗效果的好坏决定着水库及大坝的安全。在上述抗压试块、渗透系数、弹性模量、注水试验等常规试验检查后，又增加CT弹性波、垂直反射法及全孔壁成像检测，以进一步地判断防渗墙的施工质量。CT弹性波检测也是跨孔测试，方法同上。
检测结果：沿防渗墙长布置了75个检测剖面，覆盖了整个防渗墙，由图2.21可见，声波波速多数大于3500m/s，部分在3500～3000m/s之间，防渗墙质量良好。局部声波速度在3000m/s以下，主要分布在大坝防渗墙桩号D0+158.40～D0+163.40，检测高程在142.50～147.50m之间；桩号D0+210.40～D0+213.40，检测高程在152.50～154.00m之间，波速偏低。
图2.21 防渗墙超声波CT等值线图
2.2.2.3 垂直反射法
（1）方法原理。垂直反射法是利用弹性波通过不同波阻抗界面发生反射的原理，在所获记录中寻找波形异常段，就可知道墙体有缺陷部位的地表位置。测量时可采用不同频率的震源及检波器，得到浅、中、深部反射波信息。当向墙体中发射弹性波时，波在传播过程中如遇墙体中缺陷引起的波阻抗ρv（ρ为介质密度；v为介质纵波波速）的变化，将会产生反射波返回墙体表面而被接收检波器接收到。通过对弹性波信号的走时、振幅、相位、频率等进行相关分析，即可判断出墙体中的缺陷，其工作原理见图2.22。
图2.22 垂直反射波工作原理示意图
（2）检测结果。检测桩号D0+117.00～D0+231.00，点距为0.2m，分别覆盖所有75个CT剖面。由测试成果图（图2.23～图2.25）可知绝大部分点位反射信号波形规则或较规则，说明墙体完整连续，混凝土密实均匀，但从图2.24所圈示区域可以看出，在桩号D0+157.00～D0+167.00，高程142.00～147.00m位置波形存在杂乱反射现象，此处存在异常，介质不连续，其结果与超声波CT剖面吻合较好。
图2.23 垂直反射法成果图（桩号D0+117.00～D0+155.00）
图2.24 垂直反射法成果图（桩号D0+155.00～D0+193.00）
2.2.2.4 单孔波速检测
单孔声波测试共完成2个钻孔，孔号为ZQJ-1和ZQJ-2，共完成33.2m。
ZQJ-1检查孔，孔口高程167.05m，波速范围3333～4630m/s，平均波速4111m/s。整孔波速变化较小，波速基本在4111m/s左右，可见孔壁周围混凝土质量良好。其测试曲线见图2.26。
图2.25 垂直反射法成果图（桩号D0+193.00～D0+231.00）
图2.26 大坝防渗墙ZQJ-1孔声波测试曲线图
ZQJ-2检查孔，孔口高程167.05m，波速为3571～4386m/s，平均波速为4057m/s。整孔波速基本在4057m/s左右，可见孔壁周围混凝土质量良好，其测试曲线见图2.27。
图2.27 大坝防渗墙ZQJ-2孔声波测试曲线图
2.2.2.5 全孔壁成像检测
（1）工作原理。全孔壁光学成像采用HX-JD-02型智能钻孔电视成像仪，主要由控制系统、卷扬系统、数据采集处理系统组成。下井探头装配有成像设备和电子罗盘，摄像头通过360°广角镜头摄取孔壁四周图像，利用计算机控制图像采集和图像处理系统，同时控制电机提升、下放探头，自动采集图像，并进行展开、拼接处理，形成钻孔全孔壁柱状剖面连续图像实时显示，连续采集记录全孔壁图像。电子罗盘实时采集方位角，上传给计算机实时显示，孔壁图像从罗盘指示的正北方向展开，视频帧与帧之间无缝拼接，无百叶窗等现象。
（2）施工期检测结果。钻孔光学成像共完成2个孔，孔号为ZQJ-1和ZQJ-2，防渗墙体混凝土连续完整，无异常现象，其成果见图2.28、图2.29。
图2.28（一） 全孔壁成像成果图
图2.28（二） 全孔壁成像成果图
图2.29（一） 全孔壁成像成果图
图2.29（二） 全孔壁成像成果图
（3）施工期复查结果。由于施工期全孔成像所选剖面较少，施工后期根据防渗墙CT弹性波及垂直反射法检查结果，针对桩号D0+158.40～D0+163.40和桩号D0+210.40～D0+213.40这两处出现的异常现象，又对这两处重新进行打孔采用全孔成像检查。钻孔取芯位置分别为桩号D0+211.90及桩号D0+160.90两处，根据取芯及孔内录像检查结果，其中桩号D0+211.90孔，芯样基本完整，防渗墙混凝土浇筑均匀、连续性较好，但靠墙底以上约1.5m范围出现混凝土混浆现象（见图2.30），和物探检测结果基本一致，鉴于该段为混掺现象，后经论证研究采用在原孔内灌浆处理（灌浆压力1MPa）。
图2.30 全孔壁成像成果图（D0+211.90孔）
桩号D0+160.90孔，此处防渗墙体高24.4m，但孔内成像显示，防渗墙顶以下约16.7m显示为混凝土，底部约7.7m显示为胶结砂卵石或基岩组成。根据孔内成像分析，确认取芯孔在距墙顶以下约16.7m处偏出墙体（见图2.31）即钻孔未到墙底，无法达到验证质量缺陷的目的，经分析，当时因防渗墙施工完毕后墙体上部为约20m的石渣压盖，导致钻孔偏斜。鉴于石渣压盖已施工完毕，挖出较为困难，且当时临近导流洞封堵下闸蓄水迫在眉睫，后又要求承包商换设备，提高钻孔偏斜精度，在该孔（桩号D0+160.90）两侧各增加一个取芯检查孔，桩号分别为D0+162.15和D0+159.65，要求钻孔深入基岩1.0m。根据桩号D0+162.15取芯结果，距墙顶以下约12m处偏出墙体，D0+159.65钻孔距墙顶以下约18m也偏出墙体，因而仍无法对下部墙体质量作出正确判断。
图2.31 全孔壁成像成果图（D0+160.90孔）
鉴于当时导流洞封堵下闸蓄水已迫在眉睫，同时再次钻孔取芯，也难免取芯孔不再偏出，后经建设四方共同研究，对D0+155.90～D0+163.40段防渗墙缺陷段，按最不利情况直接采用高压旋喷桩进行补强加固。