CBRD双通道跨孔雷达解决地下隐蔽防渗与地基基础工程检测的痛难点

▍▊防渗和地基基础工程质量管控的重难点

防渗墙密实度问题、加泥接缝空洞，还有注浆不饱满、扩散不到位、渗漏通道等隐蔽病害，都是防渗和地基基础工程质量管控的重难点。高放废物深地质处置是全球精度要求最高的地下防渗屏障工程，对内部微裂隙、空腔界面脱开将液填充缺陷探测提出极致严苛要求，缺陷识别精度需达到分米级，必须无损全域成像可长期重复监测，杜绝微小渗漏通道长期演化突破防渗屏。

▍▊双通道跨孔雷达CT探测体系的应用与发展

上世纪80年代起，瑞典、加拿大、瑞士及我国核工业北山地下实验室率先将跨孔雷达层析成像技术作为长指评价屏障完整性检测核心手段。这是针对单通道雷达、电磁波CT等设备系统误差大被发现后的重要升级。

双通道跨孔雷达CT探测体系在北山500m级深孔开展实测，可精准识别分米级岩体裂隙界面脱空、膨润土填充不饱满区域侧向探测半径可达20~50m，依靠发射波形、接收波形同步双通道校正，消除水压围岩电性不均带来的系统误差，成为高等级防渗屏障精细化检测的标杆技术方案。

▍▊案例应用——狮子坪水电站的综合治理与检测

狮子坪水电站2008年汶川地震后坝体受损出现新墙防渗弱化、不均匀沉降、坝基廊道开裂渗水、原防渗墙与廊道接触面形成渗漏通道等问题。2021年实施综合治理急需可靠手段判定注浆扩散范围、排查空隙渗漏、验证注浆密实效果。项目最终选用CBRD 型双通道跨孔雷达CT开展全过程检测验证。

项目施工地点

●实验孔位布局与井-地联合观测模式

本次实验的孔位布局如下，一个22m深的发射井、一个30m深的接收井以及一个30m深的注浆孔。观测井间距为五米。

在狮子坪大坝中首次使用了井-地联合观测，采用井地联合观测可加密浅层射线，完善射线角度，实现坝基注浆全域高精度无盲区。

井-地联合观测

●CBRD跨孔雷达设备的优势

双通道CBRD跨孔雷达设备在众多厂家的实验对比中脱颖而出。该设备通过新型电路设计，比传统跨孔雷达功率10倍。该设备的两个AD通道同时记录发射和接收信号的时间、波形，可得到准确的两孔之间的走时差和幅值比，从而得到精确的电磁波波速分布、衰减分布和电阻率分布。

目前还未有其他设备能够达到同等功能，在上述基础上实现了灌浆成像的可视化效果。

●狮子坪注浆检测流程

狮子坪注浆检测，流程分为三个的阶段。

注浆前，我们进行一次常规密度的扫描，获取地层裂隙、空隙原始波速与衰减的CT云图，标记原有渗漏空腔。疏松带位置作为后期注浆效果对比基准。

分层注浆过程中，我们会在注浆点周围进行加密观测，以捕捉动态变化，追踪浆液流动轨迹。

注浆过程实时追踪

注浆完成后，我们再次进行高密度扫描，通过对比三个阶段的数据来精确评估注浆效果，通过实时追踪电磁波波速，衰减电阻率分布规律，工程人员可直观判断灌浆材料的扩散范围、填充密实度及加固效果，指导施工参数调整。这一应用不仅保障了灌浆工程的质量，更将工程物探技术从事后检测推向了实时管控的新阶段。

●注浆前后的CT图像分析

从波速图可以看出，坝体介质的波速总体偏低，说明整体比较破碎，含水较多。还能清晰地看到分层特征，20m以下相对密实，而8~18米深度是波速最低的区域。这正是我们注浆需要重点关注的地方。

在注浆过程中，我们实时追踪到了浆液扩散的动态变化。浆液注入后1~3小时，在剖面内形成连片低波速、高衰减异常区，直观判定浆液最大横向扩散距离达五米，明确九米与15m深度为浆液优势扩散通道，这与地层波速低、岩体破碎相对应，发现局部位置浆液充填不到位，存在窜浆、局部空洞未填充问题，提示现场需要及时调整注浆压力。

●注浆效果评估与调整

最终的结果显示，注浆总体效果是显著的。对比注浆前后的图像，我们能看到波速普遍升高，介质吸收显著减少，这意味着坝体变得更密实、更防渗。但同时我们也识别出8~18米深度是注浆的薄弱区域，灌浆效果不是100%。这为后续的补充注浆提供了明确的目标，也提示灌浆工艺需要根据地层的变化而调整。CT可视化技术实现了从经验判断到数据实证的转变。为坝体安全评估与加固治理提供了可靠的科学支撑。

▍▊结论

经狮子坪大坝大型工程实战验证，双通道跨孔雷打法凭借数据准确、水环境适应性强，可全过程监测、无损高效、成像直观的突出优势，完美匹配防渗墙混凝土城墙缺陷检测、注浆施工过程管控、完工质量验收全流程需求。