本發(fā)明屬于巖土工程檢測(cè)與測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種用于大型排水管涵滲漏檢測(cè)的方法。

背景技術(shù)：

大型排水管涵是城市排水體系的重要基礎(chǔ)設(shè)施，承擔(dān)著確保城市污水有序收集、運(yùn)輸和治理，維護(hù)城市日常運(yùn)行的重要作用。隨著城市建設(shè)快速發(fā)展，交通日趨繁忙，道路負(fù)荷的加重、道路擴(kuò)寬改造及其他周邊工程活動(dòng)影響越來(lái)越多，導(dǎo)致現(xiàn)階段普遍處于年久失修的大型排水管涵存在一定的安全隱患，其中大型排水管涵的滲漏現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，對(duì)其滲漏檢測(cè)工作越來(lái)越迫在眉睫。

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)關(guān)于大型排水管涵滲漏檢測(cè)技術(shù)手段仍然較為單一，主要依靠開(kāi)挖等方法確定大型排水管涵的滲漏位置，但這些方法對(duì)場(chǎng)地造成破壞、投入成本較高及周期長(zhǎng)，不能滿足市場(chǎng)的技術(shù)需求，現(xiàn)階段市場(chǎng)缺乏一套快速、有效、準(zhǔn)確的大型排水管涵滲漏檢測(cè)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種用于大型排水管涵滲漏檢測(cè)的方法，該方法通過(guò)采用高密度電阻率法以及跨孔電阻率CT檢測(cè)法對(duì)排水管涵外側(cè)的土壤進(jìn)行檢測(cè)，從而判斷管涵的滲漏的位置以及范圍。

本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：

一種用于大型排水管涵滲漏檢測(cè)的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟：確定所述排水管涵的走向；沿所述排水管涵的走向在其外側(cè)的地面區(qū)域中布設(shè)高密度電阻率測(cè)線并進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)確定所述排水管涵的滲漏異常區(qū)域；在所述滲漏異常區(qū)域內(nèi)布置若干跨孔電阻率CT檢測(cè)孔進(jìn)行檢測(cè)；根據(jù)所述高密度電阻率測(cè)線獲取的數(shù)據(jù)以及所述跨孔電阻率CT檢測(cè)孔獲取的數(shù)據(jù)判斷所述排水管涵的滲漏位置。

在所述排水管涵的兩側(cè)地面區(qū)域中分別布設(shè)有高密度電阻率測(cè)線，所述高密度電阻率測(cè)線由若干間隔分布的檢測(cè)電極以及將各所述檢測(cè)電極連接的檢測(cè)電纜共同構(gòu)成，所述檢測(cè)電極豎向插設(shè)于地面中。

使用電阻率采集儀器采集所述檢測(cè)電極之間的電阻率數(shù)據(jù)，并對(duì)所述電阻率數(shù)據(jù)進(jìn)行反演處理獲得土壤的電阻率剖面數(shù)據(jù)，以滲漏異常區(qū)域的電阻率低于未滲漏區(qū)域的電阻率為判定原則，根據(jù)所述電阻率數(shù)據(jù)或所述電阻率剖面數(shù)據(jù)分析判定所述滲漏異常區(qū)域的位置。

使位于所述排水管涵兩側(cè)的各所述檢測(cè)電極分別由單根或多根檢測(cè)電纜串聯(lián)連接。

所述高密度電阻率測(cè)線的長(zhǎng)度至少為所述排水管涵底邊界埋深的5倍。

若干所述跨孔電阻率CT檢測(cè)孔間隔布置于所述滲漏異常區(qū)域及其外側(cè)的未滲漏區(qū)域，利用儀器采集所述跨孔電阻率CT檢測(cè)孔的跨孔電阻率CT數(shù)據(jù)，對(duì)所述跨孔電阻率CT數(shù)據(jù)進(jìn)行反演計(jì)算得到相對(duì)應(yīng)位置的電阻率CT剖面數(shù)據(jù)；根據(jù)所述高密度電阻率測(cè)線獲取的電阻率剖面數(shù)據(jù)以及所述跨孔電阻率CT檢測(cè)孔獲取的電阻率CT剖面數(shù)據(jù)，以滲漏異常區(qū)域的電阻率低于未滲漏區(qū)域的電阻率為判定原則，進(jìn)一步判定所述排水管涵的滲漏位置。

確定所述排水管涵的走向具體包括以下步驟：在所述排水管涵上方的地表設(shè)置若干測(cè)線；利用地震映像檢測(cè)測(cè)線依次測(cè)量所述測(cè)線下方的所述排水管涵的平面位置；將各所述測(cè)線測(cè)得的平面位置進(jìn)行匯總，得到所述排水管涵的走向。

所述測(cè)線與所述排水管涵的軸線之間的夾角為60°-90°，相鄰所述測(cè)線之間的水平間距為2m-50m。

確定所述排水管涵的平面位置具體包括以下步驟：沿所述測(cè)線布設(shè)所述地震映像檢測(cè)測(cè)線，采集所述地震映像檢測(cè)測(cè)線的地震映像數(shù)據(jù)，并將所述地震映像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到地震映像剖面圖像，通過(guò)所述地震映像剖面圖像確定所述排水管涵的平面位置。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，（1）首先通過(guò)高密度電阻率法探測(cè)大致的滲漏異常區(qū)域，隨后使用跨孔電阻率CT檢測(cè)針對(duì)滲漏異常區(qū)域進(jìn)行精確定位；采用上述方法可以快速精確地定位排水管涵的滲漏位置，避免在檢測(cè)過(guò)程中進(jìn)行盲目的大規(guī)模的開(kāi)挖。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中測(cè)線的俯視圖；

圖2為本發(fā)明中地震映像檢測(cè)測(cè)線的俯視圖；

圖3為本發(fā)明中進(jìn)行高密度電阻率檢測(cè)過(guò)程中的俯視圖；

圖4為本發(fā)明中進(jìn)行跨孔電阻率CT檢測(cè)過(guò)程中的俯視圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：

如圖1-4，圖中標(biāo)記1-11分別為：排水管涵1、測(cè)線2、地震映像檢測(cè)測(cè)線3、震源4、檢波器5、高密度電阻率測(cè)線6、檢測(cè)電纜7、檢測(cè)電極8、滲漏異常區(qū)域9、跨孔電阻率CT檢測(cè)孔10、未滲漏區(qū)域11。

實(shí)施例：本實(shí)施例具體涉及一種用于大型排水管涵滲漏檢測(cè)的方法，該方法包括以下步驟：

1）如圖1所示，由于建設(shè)年代久遠(yuǎn)，大部分排水管涵1的土建資料都存在缺失的情況，目前僅可通過(guò)道路走向來(lái)大致獲知排水管涵1的走向和位置，因此需要精確檢測(cè)排水管涵1的走向：在檢測(cè)過(guò)程中，首先在排水管涵1的上方設(shè)置若干條測(cè)線2；測(cè)線2用于為后續(xù)的測(cè)量過(guò)程提供導(dǎo)向作用；在本實(shí)施例中，測(cè)線2與排水管涵1的軸線之間的夾角為60°-90°，相鄰測(cè)線2之間的水平間距為2m-50m；在排水管涵1的直線區(qū)間內(nèi)，相鄰測(cè)線2之間可以采取較大的水平間距；在排水管涵1轉(zhuǎn)彎的區(qū)間內(nèi)，相鄰的測(cè)線2之間應(yīng)采用較小的水平間距。

如圖2所示，在測(cè)線2確定完成后，依次通過(guò)地震映像檢測(cè)法測(cè)量各測(cè)線2下方的排水管涵1的平面位置，將各測(cè)線2測(cè)得的平面位置綜合在一起可以獲得整個(gè)排水管涵1的走向數(shù)據(jù)。

如圖2所示，使用地震映像檢測(cè)法的過(guò)程中，首先沿測(cè)線2布設(shè)地震映像檢測(cè)測(cè)線3，地震映像檢測(cè)測(cè)線3包括震源4以及檢波器5；采集地震映像檢測(cè)測(cè)線3的地震映像數(shù)據(jù)，并將地震映像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到地震映像剖面數(shù)據(jù)，通過(guò)地震映像剖面數(shù)據(jù)確定排水管涵1的平面位置。

如圖2所示，采集地震映像數(shù)據(jù)的過(guò)程中，沿測(cè)線2的方向同步移動(dòng)震源4以及檢波器5，移動(dòng)過(guò)程中震源4與檢波器5之間的距離保持恒定；震源4移動(dòng)過(guò)程中，每間隔一定距離采集一次數(shù)據(jù)。震源4用于輸出地震波信號(hào)，地震波信號(hào)在土層中傳播，當(dāng)所述地震波信號(hào)遇到排水管涵1與土層之間的分界面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反射信號(hào)，檢波器5收集所屬反射信號(hào)并加以存儲(chǔ)；所述反射信號(hào)通過(guò)處理后可以獲得地震映像數(shù)據(jù)；地震映像數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理后可以獲得地震映像剖面數(shù)據(jù)；排水管涵在地震映像剖面上會(huì)表現(xiàn)為強(qiáng)反射、多次反射、繞射等與周?chē)橘|(zhì)存在差異的反射現(xiàn)象，根據(jù)上述現(xiàn)象出現(xiàn)的位置可以得出排水管涵1的平面位置。

2）如圖3所示，沿排水管涵1的走向在其外側(cè)的附近地面區(qū)域中布設(shè)高密度電阻率測(cè)線6并進(jìn)行檢測(cè)；在本實(shí)施例中，排水管涵1兩側(cè)的土壤中各布設(shè)有一段高密度電阻率測(cè)線6；每條高密度電阻率測(cè)線6的布設(shè)方向和排水管涵1的軸線方向平行；高密度電阻率測(cè)線6包括檢測(cè)電纜7以及若干檢測(cè)電極8；檢測(cè)電極8沿高密度電阻率測(cè)線6的布線方向間隔設(shè)置；檢測(cè)電極8沿豎直方向插設(shè)在地面上；在本實(shí)施例中，排水管涵1兩側(cè)的檢測(cè)電極8分別通過(guò)檢測(cè)電纜7依次連接。

如圖3所示，高密度電阻率測(cè)線6的長(zhǎng)度及檢測(cè)電極8的個(gè)數(shù)需要根據(jù)大型排水管涵1的埋深、大型排水管涵滲漏范圍、分辨率及現(xiàn)場(chǎng)情況綜合權(quán)衡確定。在檢測(cè)電極個(gè)數(shù)一定的條件下，高密度電阻率測(cè)線6的長(zhǎng)度越大，探測(cè)深度越深，探測(cè)精度就越低。為了確保能夠探測(cè)到大型排水管涵1的滲漏范圍，大型排水管涵1兩側(cè)的高密度電阻率測(cè)線6的總長(zhǎng)度至少需要滿足能夠探測(cè)到大型排水管涵1底邊界埋深所在深度的位置。通常情況下，高密度電阻率測(cè)線6的長(zhǎng)度約為大型排水管涵底邊界埋深的5-7倍時(shí)，可以滿足上述探測(cè)最低要求。高密度電阻率測(cè)線6的長(zhǎng)度可以適當(dāng)增加，以便能夠更快確定大型排水管涵1的疑似滲漏區(qū)域。檢測(cè)電極8之間的間距的選擇過(guò)大，會(huì)造成探測(cè)精度變低。在本實(shí)施例中，大型排水管涵底邊界埋深為7m，可以選用50個(gè)電極，電極距為1m或者選用100個(gè)電極，電極距為0.5m。

布設(shè)過(guò)程中采用卷尺標(biāo)定距離，將檢測(cè)電極8按等間距插入地面區(qū)域的土壤中，使高密度電阻率測(cè)線6的延伸方向與大型排水管涵1走向盡可能一致。若干檢測(cè)電極8插入地面中的角度及深度盡可能保持一致，檢測(cè)電極8需垂直插入地面。相鄰的檢測(cè)電極8之間通過(guò)檢測(cè)電纜7連接，排水管涵1兩側(cè)的若干檢測(cè)電極8通過(guò)檢測(cè)電纜7連接形成高密度電阻率測(cè)線6。在本實(shí)施例中，排水管涵1兩側(cè)的檢測(cè)電極8的數(shù)目相同，且對(duì)稱(chēng)分布在排水管涵1的兩側(cè)。

3）如圖3所示，高密度電阻率測(cè)線6布置完畢后，按照電阻率采集儀器的操作要求，同時(shí)采集高密度電阻率測(cè)線6上各個(gè)檢測(cè)電極8之間的電阻率數(shù)據(jù)，并對(duì)電阻率數(shù)據(jù)進(jìn)行反演處理獲得電阻率剖面數(shù)據(jù)，以滲漏異常區(qū)域9的電阻率低于未滲漏區(qū)域的電阻率為判定原則，根據(jù)電阻率數(shù)據(jù)或電阻率剖面數(shù)據(jù)分析判定滲漏異常區(qū)域9的范圍。在通常情況下，排水管涵1滲漏異常區(qū)域9的土壤電阻率小于未滲漏正常區(qū)域的電阻率；因此在電阻率剖面圖像中，顯示為低阻的區(qū)域可以判定為滲漏異常區(qū)域9。

4）如圖4所示，在滲漏異常區(qū)域9位置確定后，對(duì)疑似滲漏異常區(qū)域9進(jìn)行跨孔電阻率CT檢測(cè)；跨孔電阻率CT檢測(cè)的具體步驟為：將若干跨孔電阻率CT檢測(cè)孔10間隔布置于滲漏異常區(qū)域9及其附近的未滲漏區(qū)域11，利用儀器采集各跨孔電阻率CT檢測(cè)孔10的跨孔電阻率CT數(shù)據(jù)，對(duì)跨孔電阻率CT數(shù)據(jù)進(jìn)行反演計(jì)算得到相對(duì)應(yīng)位置的電阻率CT剖面數(shù)據(jù)。與高密度電阻率法獲得的電阻率剖面數(shù)據(jù)相比，電阻率CT剖面數(shù)據(jù)的分辨率更高；根據(jù)高密度電阻率測(cè)線獲取的電阻率剖面數(shù)據(jù)以及跨孔電阻率CT檢測(cè)孔10獲取的電阻率CT剖面數(shù)據(jù)，以滲漏異常區(qū)域9的電阻率低于未滲漏區(qū)域11的電阻率為判定原則，進(jìn)一步判定排水管涵的滲漏位置以及滲漏程度。在滲漏異常區(qū)域9中，排水管涵1的兩側(cè)均設(shè)置有跨孔電阻率CT檢測(cè)孔，這樣測(cè)得的跨孔電阻率CT數(shù)據(jù)可以精確的定位排水管涵的具體滲漏位置以及滲漏液體的擴(kuò)散區(qū)域，可以為后續(xù)的堵漏施工提供有效的指導(dǎo)。

本實(shí)施例的有益技術(shù)效果為：首先通過(guò)高密度電阻率法探測(cè)粗略的滲漏異常區(qū)域，隨后使用跨孔電阻率CT檢測(cè)在滲漏異常區(qū)域內(nèi)部對(duì)滲漏位置進(jìn)行精確定位；采用上述方法可以快速準(zhǔn)確地定位排水管涵的滲漏位置，避免在檢測(cè)過(guò)程中進(jìn)行盲目的大規(guī)模的開(kāi)挖。