[發明專利]一種判斷壩體灌漿效果的方法

無效

• 申請號: 201110043842.1
• 申請日: 2011-02-24
• 公開（公告）號: CN102175399A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 林統;陳建生;李剛;陳亮;詹滬成
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01M3/02
• 分類號: G01M3/02;G01K11/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明屬于巖土工程領域，特別涉及一種灌漿效果的判斷方法。

背景技術

為了確保壩體的穩定性和安全性，當壩體內部出現滲漏通道時，需要對其進行灌漿，進行維護。在對壩體進行灌漿施工時，需要對灌漿效果進行檢查，目前常用的檢查手段有如下幾種：

（1）通過整理、分析灌漿材料驗證灌漿效果，此方法主要通過對灌漿孔的單位吸水量、漿液注入量以及吸水頻率曲線和頻率累計曲線的對比分析判斷灌漿效果；

（2）通過鉆孔檢查孔檢查灌漿效果，此種方法是在完成灌漿凝結之后，在灌漿區鉆孔，并對鉆孔進行壓水試驗，分段檢查灌漿效果，或通過鉆孔取出的巖心分析灌漿效果；

（3）地球物理方法探測，主要有彈性模量和彈性波速測量法，通過對灌漿區灌漿前和灌漿后的測量值對比分析確定灌漿效果。

然而，以上幾種現有方法在檢查灌漿效果時存在明顯的不足，如通過對灌漿資料進行分析的方法存在明顯的主觀性；又如通過鉆孔壓水試驗獲取巖心的方法，該方法最大的不足是以點概面，通過對獨立點處鉆孔的壓水試驗確定整個灌漿區的灌漿效果，很容易引起錯判或漏判等情況，同時，再次鉆孔會對地層和壩體造成損害，影響工程質量。而地球物理探測方法需要耗費大量的人力、物力，并且探測結果差，常常會有錯誤產生。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，是針對現有方法在確定灌漿效果上的缺陷和不足，提供一種確定壩體灌漿效果的方法，其既可克服現有判斷方法存在的主觀性、片面性等不足，還可在無損的情況下有效判斷灌漿效果，避免再次鉆孔對地層和壩體造成的損害。

本發明為解決以上技術問題，所采用的技術方案是：

一種判斷壩體灌漿效果的方法，包括如下步驟：（1）在各灌漿孔中分別置入光纖測溫傳感器；（2）采集灌漿后各光纖測溫傳感器所測得的灌漿孔的溫度值；（3）依據前述測定的溫度值，繪制溫度場分布曲線，并據此判斷地層是否存在滲漏通道，進而判斷灌漿效果。

上述步驟（2）中，待灌漿完成后，光纖測溫傳感器的溫度值不再變化時，采集此時的溫度值作為灌漿孔的溫度值。

上述步驟（3）中，若溫度場曲線是以灌漿孔為中心呈圓弧形分布，則判定為灌漿效果良好；若溫度場曲線發生畸變，形成封閉的溫度場孤島，則判定灌漿效果不佳。

采用上述方案后，本發明通過在灌漿孔中埋設光纖測溫傳感器，利用其對灌漿前后灌漿孔的溫度進行測定，從而建立壩體溫度場，根據溫度場的變化情況，判斷壩體是否存在滲漏隱患區，進而確定壩體灌漿效果。由于溫度可以通過熱傳導的方式傳播，因此即使傳感器并非位于灌漿效果不理想區，仍可有效反映出異常區，故而本發明可有效判斷灌漿效果。

附圖說明

圖1是本發明的實施示意圖；

圖2是壩體灌漿效果良好時的溫度場剖面圖；

圖3是壩體灌漿效果不佳時的溫度場剖面圖。

具體實施方式

以下將結合附圖對本發明的實現過程進行詳細說明。

本發明提供一種判斷壩體灌漿效果的方法，包括如下步驟：

（1）首先如圖1所示，當灌漿孔1完成后，將光纖測溫傳感器2置入灌漿孔1中，利用該光纖測溫傳感器2實時測定地層沿程的溫度值，并由數據采集終端3進行數據采集；

（2）在灌漿前，可利用光纖測溫傳感器測定地層沿程的溫度，繪制此時的溫度場分布曲線，從而判斷某處是否存在滲漏通道；

待灌漿完成后，繼續監測灌漿孔的溫度值，待灌漿孔的溫度值不再發生變化，認定此時灌漿孔中漿液的溫度與地層溫度一致，再讀取光纖測溫傳感器測定的溫度值；

（3）依據前述測定的灌漿完成后的溫度值，繪制此時的溫度場分布曲線，并據此判斷地層是否存在滲漏通道，進而判斷灌漿效果；

若溫度場曲線是以灌漿孔為中心呈圓弧形分布，則判定為壩體正常，灌漿效果良好。

若溫度場曲線發生畸變，形成封閉的溫度場孤島，則判定灌漿效果不佳。

首先，由于漿液溫度較高，且遇水放熱，因此在灌漿過程中，在灌漿孔處存在一個高溫的溫度場邊界，因此正常地層的溫度場表現為以灌漿孔為中心呈圓弧形分布，此時地層任意點處的溫度值可利用線熱源模型來計算，見下式：

式中：，為持續線熱源強度；

為過余溫度；

R為線熱源與點之間的距離；

為作用時間；

為熱擴散率；

為線熱源的熱流密度；

ρ為水密度；

c為水的比熱。

利用上式即可計算任意點處的過余溫度，進而得到任意點處的溫度值，圖2即為正常地層的溫度場曲線。