一种检测高聚物防渗墙的电测量方法及装置

摘要

本发明提供一种检测高聚物防渗墙的电测量装置及方法，用于检测堤坝防渗加固工程中超薄型高聚物防渗墙埋深等注浆状态，通过埋设于地表的一对电流电极A和B向地下发射交替直流电流，然后测量放置于钻孔中的另一对电位电极M和N之间由电流电极的供电而形成的电位差；该电位差由各电极间的位置关系，供电电流强弱和堤坝以及自然地层的电阻率决定，根据电位差的空间分布推测高聚物防渗墙的埋深。本发明所提供的检测装置成本低、快捷、方便，检测方法简单可靠，解决了现有堤坝防渗加固工程中的不足。

主权项

一种检测高聚物防渗墙的电测量装置的测量方法，包括步骤如下：步骤一、在防渗墙旁设置钻孔，钻孔深度大于预计防渗墙埋深1米以上；步骤二、钻孔底布设两个电位电极M和N；步骤三、在地表埋设一对电流电极A和B，A电极埋设在防渗墙的无钻孔一侧的坝坡或坝顶位置，B电极埋设在远处，离开A电极的距离大于钻孔深度10倍以上的位置；步骤四、用测量仪器通过A、B两电极向地下发射100mA以上的正负交替直流电流，同时测量和记录电流强度以及M、N电极之间的电位差；步骤五、测量完毕后，通过电极提升装置将M、N电极按照检测精度要求提升，进行下一个深度点的测量，如此重复直至所需要的最小检测深度位置；在整个测量过程中M、N之间的距离保持固定不变，A、B的位置保持固定不变；步骤六、对测量结果进行整理，求出视电阻率及电阻率变化，沿深度画成曲线，从电位差的空间分布推测高聚物防渗墙的埋深；所述步骤六中，如果近似地把电极B看作在无穷远处，令电极A、M和A、N间的距离分别为L_AM、L_AN，则电位电极N、M之间的电位差可用下式表达：$\mathrm{\Delta U}=\frac{I}{2\pi }(\frac{{\rho }_{\mathrm{AM}}}{L_{\mathrm{AM}}}-\frac{{\rho }_{\mathrm{AN}}}{L_{\mathrm{AN}}})$$R=\frac{\mathrm{\Delta U}}{I}=\frac{I}{2\pi }(\frac{{\rho }_{\mathrm{AM}}}{L_{\mathrm{AM}}}-\frac{{\rho }_{\mathrm{AN}}}{L_{\mathrm{AN}}})\cong \frac{I}{2\mathrm{\pi L}}({\rho }_{\mathrm{AM}}-{\rho }_{\mathrm{AN}})$其中，ΔU为电位差，ρ_AM和ρ_AN分别代表AM、AN之间的视电阻率、R＝ΔU/I为用通电电流标准化后的电位差，亦即视电阻抗差；由于相对于A电极的距离，MN之间的距离通常0.3米左右忽略不计，用A电极到MN两电极中间点的距离L近似地代替L_AM和L_AN，当钻孔较浅，同时A电极的距离较大时，L变化不大，用通电电流标准化后的电位差仅取决于AM、AN之间的视电阻率之差；当MN两电极同时位于无防渗墙或有防渗墙的孔段内时，ρ_AM和ρ_AN近似相等，测量值接近于零，但是，当两电极中之一位于无防渗墙的孔段，而另一电极位于有防渗墙的孔段时，由于防渗墙的导电性与堤坝材料差别很大，测量值会很大；把测量得到的电位差用通电电流标准化后，沿钻孔深度画成曲线，曲线的最大值对应的深度就是防渗墙的埋深，如果A电极离得较近，或者钻孔较深，沿钻孔深度方向L变化较大，根据各电极之间的实际的几何关系，计算L的大小以进行校正；该方法使用如下的一种检测高聚物防渗墙的电测量装置，包括：埋设于地表的一对电流电极A和B，放置于防渗墙旁设置的钻孔中的另一对电位电极M和N，所述电流电极向地下发射交替直流电流，从而使所述电位电极之间形成电位差；所述电位电极可通过一电极提升装置来改变其在钻孔中的深度。