[发明专利]一种判断坝体灌浆效果的方法

说明书

技术领域

本发明属于岩土工程领域，特别涉及一种灌浆效果的判断方法。

背景技术

为了确保坝体的稳定性和安全性，当坝体内部出现渗漏通道时，需要对其进行灌浆，进行维护。在对坝体进行灌浆施工时，需要对灌浆效果进行检查，目前常用的检查手段有如下几种：

（1）通过整理、分析灌浆材料验证灌浆效果，此方法主要通过对灌浆孔的单位吸水量、浆液注入量以及吸水频率曲线和频率累计曲线的对比分析判断灌浆效果；

（2）通过钻孔检查孔检查灌浆效果，此种方法是在完成灌浆凝结之后，在灌浆区钻孔，并对钻孔进行压水试验，分段检查灌浆效果，或通过钻孔取出的岩心分析灌浆效果；

（3）地球物理方法探测，主要有弹性模量和弹性波速测量法，通过对灌浆区灌浆前和灌浆后的测量值对比分析确定灌浆效果。

然而，以上几种现有方法在检查灌浆效果时存在明显的不足，如通过对灌浆资料进行分析的方法存在明显的主观性；又如通过钻孔压水试验获取岩心的方法，该方法最大的不足是以点概面，通过对独立点处钻孔的压水试验确定整个灌浆区的灌浆效果，很容易引起错判或漏判等情况，同时，再次钻孔会对地层和坝体造成损害，影响工程质量。而地球物理探测方法需要耗费大量的人力、物力，并且探测结果差，常常会有错误产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是针对现有方法在确定灌浆效果上的缺陷和不足，提供一种确定坝体灌浆效果的方法，其既可克服现有判断方法存在的主观性、片面性等不足，还可在无损的情况下有效判断灌浆效果，避免再次钻孔对地层和坝体造成的损害。

本发明为解决以上技术问题，所采用的技术方案是：

一种判断坝体灌浆效果的方法，包括如下步骤：（1）在各灌浆孔中分别置入光纤测温传感器；（2）采集灌浆后各光纤测温传感器所测得的灌浆孔的温度值；（3）依据前述测定的温度值，绘制温度场分布曲线，并据此判断地层是否存在渗漏通道，进而判断灌浆效果。

上述步骤（2）中，待灌浆完成后，光纤测温传感器的温度值不再变化时，采集此时的温度值作为灌浆孔的温度值。

上述步骤（3）中，若温度场曲线是以灌浆孔为中心呈圆弧形分布，则判定为灌浆效果良好；若温度场曲线发生畸变，形成封闭的温度场孤岛，则判定灌浆效果不佳。

采用上述方案后，本发明通过在灌浆孔中埋设光纤测温传感器，利用其对灌浆前后灌浆孔的温度进行测定，从而建立坝体温度场，根据温度场的变化情况，判断坝体是否存在渗漏隐患区，进而确定坝体灌浆效果。由于温度可以通过热传导的方式传播，因此即使传感器并非位于灌浆效果不理想区，仍可有效反映出异常区，故而本发明可有效判断灌浆效果。

附图说明

图1是本发明的实施示意图；

图2是坝体灌浆效果良好时的温度场剖面图；

图3是坝体灌浆效果不佳时的温度场剖面图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的实现过程进行详细说明。

本发明提供一种判断坝体灌浆效果的方法，包括如下步骤：

（1）首先如图1所示，当灌浆孔1完成后，将光纤测温传感器2置入灌浆孔1中，利用该光纤测温传感器2实时测定地层沿程的温度值，并由数据采集终端3进行数据采集；

（2）在灌浆前，可利用光纤测温传感器测定地层沿程的温度，绘制此时的温度场分布曲线，从而判断某处是否存在渗漏通道；

待灌浆完成后，继续监测灌浆孔的温度值，待灌浆孔的温度值不再发生变化，认定此时灌浆孔中浆液的温度与地层温度一致，再读取光纤测温传感器测定的温度值；

（3）依据前述测定的灌浆完成后的温度值，绘制此时的温度场分布曲线，并据此判断地层是否存在渗漏通道，进而判断灌浆效果；

若温度场曲线是以灌浆孔为中心呈圆弧形分布，则判定为坝体正常，灌浆效果良好。

若温度场曲线发生畸变，形成封闭的温度场孤岛，则判定灌浆效果不佳。

首先，由于浆液温度较高，且遇水放热，因此在灌浆过程中，在灌浆孔处存在一个高温的温度场边界，因此正常地层的温度场表现为以灌浆孔为中心呈圆弧形分布，此时地层任意点处的温度值可利用线热源模型来计算，见下式：

式中：，为持续线热源强度；

为过余温度；

R为线热源与点之间的距离；

为作用时间；

为热扩散率；

为线热源的热流密度；

ρ为水密度；

c为水的比热。

利用上式即可计算任意点处的过余温度，进而得到任意点处的温度值，图2即为正常地层的温度场曲线。