大体积水工混凝土渗漏探测导则DB21／T 3216—2019.pdf

ICS 93.160 P 55 DB21 辽宁省地方标准 DB21/T 3216 2019 大体积水 工混凝土 渗漏探测 导则 Guide for leakage detection of mass hydraulic concrete 2019-12-20 发布 2020-01-20 实施 辽 宁 省 市场监督管理 局 发布 I 目 次 前言.II 1 总则.1 2 规范 性引 用文 件.1 3 术语.1 4 基本 规定.2 5 现状 调查.2 6 方案 制定.3 6.1 一 般规 定.3 6.2 探 测项 目.3 6.3 探 测方 法.3 7 现场 探测.3 7.1 容 积法 和量 水堰 法探 测渗漏 量.3 7.2 拟 流场 法探 测渗 漏源.4 7.3 水 质分 析法 探测 渗漏 源和渗 漏通 道.4 7.4 离 子示 踪法 探测 渗漏 通道.4 7.5 渗 漏探 测其 他方 法.5 8 结论 及建 议.5 8.1 探 测结 论.5 8.2 处 理建 议.5 附录 A（资料 性附 录）大 体积水 工混 凝土 渗漏 主要 成因分 析.7 本标准 用词 说明.8 II 前 言 本标准 按照 GB/T1.1 给出 的规则 起草。本标准 由辽 宁省 水利 厅 提 出并归 口。本标准 主要 由 辽 宁省 水利 水电科 学研 究院 有限 责任 公司起草。辽宁江 河水 利水 电新 技术 设计研 究院 有限 公司、辽 宁江海 水利 工程 公司 参与 起草。本标准 主要 起草 人 为 王健、周凯、汪 玉君、宋 立元、夏海 江、汪魁 峰、胡庆 华、刘 大为、李 日芳、刘波、张永 先、艾新 春、李括、张欣、宫 旭、张瑞、杨春旗、唐 树新、张 玉东、姜涛、汤 彦明、臧 志刚、吴硕、刘 柳、韩 炯清、李 伟榕、张 忠孝、张为 然、邵大明、马忠 华、李 松、董雪、关 颖红、谢楠、宋 兵伟、马 秀梅、冯 国军、肖 忆明、韩旭、张 书详、冯 云晓、伞小 雨、谭艳 芳、吴庆山、张 银凤、孟 祥 彪。本标准 发布 实施 后，任何 单 位和个 人如 有问 题和 意见 建议，均可 以通 过来 电和 来 函等方 式进 行反 馈，我们将 及时 答复 并认 真处 理，根 据实 际情 况依 法进 行评估 及复 审。归口管 理部 门通 讯地 址和 联系电 话：辽宁 省沈 阳市 和平区 十四 纬 路5-6 号，024-62181315。标准 起 草单 位通 讯地 址和 联系电 话：辽宁 省 沈 阳市 和平区 十四 纬 路 5-4 号，024-62181253。1 大 体积水 工混凝土 渗漏探 测导则 1 总则 1.1 本标准 规定 了 大 体积 水工 混凝土 渗漏 探测 的现 状调 查、方 案制定、现场 探测、结论 及建议。1.2 本 标准 适用 于大 体积 水工 混凝土 渗漏 探测 及结 果评 价。1.3 大体积 水工 混凝 土渗 漏 探 测应遵 循“因地 制宜，多 措并举，探 径寻 源”的原 则。1.4 大体积 水工 混凝 土渗 漏 探 测除应 符合 本标准 外，尚 应符合 国家 和行 业现 行有 关标准 的规 定。2 规范性 引用 文件 下列文 件对 于 本 标准 的应 用是必 不可 少的。凡 是注 明日期 的引 用文 件，仅注 日期的 版本 适用 于 本 标准；凡 是不 注日 期的 引用 文 件，其最 新版 本适 用于 本 标准。DL/T 5152 水工 混凝 土水 质分析 试验 规程 DL/T 5178 混凝 土坝 安全 监测技 术规 范 DL/T 5251 水工 混凝 土建 筑物缺 陷检 测和 评估 技术 规程 DL/T 5315 水工 混凝 土建 筑物修 补加 固技 术规 程 NB/T 35052 水 电工 程地 质 勘察水 质分 析规 程 SL 230 混 凝土 坝养 护修 理 规程 SL 326 水 利水 电工 程物 探 规程 SL 396 水 利水 电工 程水 质 分析规 程 SL 436 堤 防隐 患探 测规 程 SL 551 土 石坝 安全 监测 技 术规范 SL 601 混 凝土 坝安 全监 测 技术规 范 SL 713 水 工混 凝土 结构 缺 陷检测 技术 规程 3 术语 3.1 大体积 混凝 土 mass concrete 混凝土 结构 物实 体最 小几 何尺寸 不小 于1m 的大 体量 混凝土，或 预计 会因 混凝 土 中胶凝 材料 水化 引 起的温度 变化 和收 缩而 导致 有害裂 缝产 生的 混凝 土。3.2 渗漏 leakage 透过结 构或 防水 层的 水量 大于该 部位 的蒸 发量，并 在背水 面形 成湿 渍或 渗流 的一种 现象。3.3 探测 detection 使用适 当的 技术 手段 进行 定位或 评判 的技 术与 方法。2 4 基本规 定 4.1 大体积 水工 混凝 土主要 渗 漏部位 为裂 缝 或 施工 缝、伸缩缝 或 变 形缝、空 洞等处，具体 表 现形 式 为点渗漏（或 集中 渗漏）、线渗漏 和面 渗漏（或 散渗）。4.2 大体积 水工 混凝 土渗 漏 应 按本标准 要 求对 渗漏 量、渗漏源、渗 漏通 道 等 进行 探测。4.3 大体积 水工 混凝 土渗 漏探 测 工作 宜按 图4.3.1 所示 的 流程 框图 进行。图4.3.1 大体 积水 工混凝土 渗漏 探测 工作 流程 框图 5 现状调查 5.1 现状调 查 时 间应 选在 夏、秋季，上、下游 水位 差较 大的工 况。5.2 接受 委 托任 务后，应 先进 行现状 调查。现 状调 查 可 分为普 查和 详查 两部 分。5.2.1 普 查 宜 包括 下列 内容：a)渗漏 状况：渗漏 类型、部位和 范围，渗漏 水来源、途径、是否 与 上 游水 相 通、渗 流量、压力、浊度，渗漏 发现 时间、是 否经过 处理 等，并将 调查 结果绘 成图 表。b)溶 蚀状 况：部位、渗 析 物的颜 色、形状、数 量。c)安 全监 测资 料：变形、渗流、温度、应 力及 水位 等。现状调查 方案制定 结果论证 接受委托任务 现场探测 提出处理建议 结果评价 结果是否合理 是 补充调查 增加方案 否 3 d)设计 资料：设计 依据 的 规范、设计图、设 计说明 书、设 计选用 的材 料及其 性能指 标、地 质资 料等。e)施 工情 况：材 料、配合 比、试 验数 据、浇 筑及 养 护、温 控防 裂措 施、质 量 控制记 录、工程 进度、施工环 境、竣工 资料、验 收报告 等。f)运 行管 理状 况：作用（荷载）、水 位、温度、地 下水的 变化，混 凝土 养护 修理情 况等。5.2.2 详查宜 包括 下列 内容：a)渗 漏状 况详 查，分析 渗 流量与 库水 位、温度、湿 度、时 间的 关系。b)工 程水 文地 质状 况和 水 质分析。c)按 实际 作用（荷 载）进 行设计 复核。5.3 现状调查 过程 中 尚 需 咨询 有关人 员、了解 现场 作业 条件，为方 案制 定和 现场 探测做 准备。6 方案制 定 6.1 一般规 定 6.1.1 根据现 状调 查结 果，对 大 体积水 工混 凝土 渗漏 产生 原因进 行初 步分 析，为制 定渗漏 探测 方案 提供依据。大 体积 水工 混凝 土 渗漏 主要 成因 分析 见附 录 A 或 DL/T5251。6.1.2 基于主要 探 测与 辅助 探测 相结合 的原 则，明确 要探测 的项 目内 容和 方法 措施，制定 大体 积水 工混凝土 渗漏 探测 方案。6.2 探测项 目 6.2.1 主要探测 项目 宜 包括 渗漏 量、渗 漏特征、渗漏 状态、渗漏 源及 渗漏 通道 等。6.2.2 辅助探测 项目 宜 包括 混凝 土抗压 强度、密 度、抗渗 等级、弹性 模量，混 凝土 内部缺 陷、钢筋 锈蚀情况、有 无埋 设管 路、监测设 备、线缆 等。6.3 探 测方 法 6.3.1 主要探 测项目 宜 采用 的方法 如下：a)渗 漏量 可采 用容 积法、量水堰 法等 进行 测量。b)渗漏 特征 和 渗漏 状态 可 采用拍 照、计时、目 测 等 手段进 行描 述。c)渗漏 通 道及 渗漏 源可采用 拟流 场法、水 质分 析法、离子示 踪法、钻孔 直 接观 测 法/观 测扬 压力 法、自然流 场法、孔 内电 视法 等 方法 探测。6.3.2 辅助探 测项目 宜 采用 的方 法如下：a)混 凝土 抗压 强度、密度、抗渗 等级、弹 性模 量等 宜采用 钻芯 法检 测。b)混 凝土 内部 缺陷、管 路 及线缆、钢 筋锈 蚀 等 宜采 用雷达 法、超声 法、冲击 回波法、弹 性波CT法、半电池 电位 法、钻孔 法等 探测。7 现场探 测 7.1 容积法 和量 水堰 法探测 渗 漏量 7.1.1 采用容 积法 探测 渗漏 量，可在 一 定时 间内 通过 量筒 或 针管 取渗 漏水 称量 并计 算出流量。4 7.1.2 采用 量 水堰 法 探 测渗 漏量，可参照 DL/T5178 或 SL551 执 行。7.2 拟流场 法 探 测渗 漏源 7.2.1 主要 利 用电 流场 模拟 渗漏 水流场 原理 探测 渗漏 进水 口位置，可 参照 SL436 或SL713 执行。7.2.2 拟流场 法 探 测采 用的 仪器 应符合 下列 要求：a)应具 有特 殊编 码波 形电 流场信 号发 送机 和接 收机。b)发送 机供 电电 流一 般取400mA500mA，且连 续工 作时间 应大 于7h。c)接收 机灵 敏度 应优 于1.0 10-4A/m2，输入阻 抗应 大 于 150k，工 频抗 干扰 应 大于50dB，连续 工作时间应 大于7h。7.2.3 现场探 测 应 符合 下列 要求：a)被探测 区 内不 应有 电导 率小于 水的 介质 存在。b)探测 时宜 点测 扫描，点 间距可 根据 地质 条件、测 量精度 而异。c)测线 间 距 宜为1m5m。7.3 水质分 析法 探测 渗漏 源和 渗漏通 道 7.3.1 主要利用 渗 漏进、出 口水 体中离 子浓 度相 近原 理探测 渗漏 源，并初 步判 断渗 漏通道。7.3.2 寻找渗 漏水 与周 围水 体具 有差异 特性 的离 子，通过 对比不 同位置 取 得的 水样 中的主 要离 子含 量和浓度，找 出水 质相 似的 水样，判断 渗漏 进、出口 水之间 的相 关性。7.3.3 水质分 析试 验主 要离 子应 包括钾 离子、钠 离子、钙 离子、镁离 子、氯离 子、硫酸根 离子 等。7.3.4 水质分 析试 验应 满 足 DL/T5152、NB/T35052 或SL396 规定 的试 验要 求。7.4 离子示 踪法 探测 渗漏 通道 7.4.1 主要利 用 对 水体 无污 染的 无机盐 离子 标记 天然 流场 或人工 流场 中的 渗漏 水流，用示 踪或 稀释 原理探测 渗漏 通道，可参照SL436 执行。7.4.2 采用离子 示 踪法 探测 渗漏 通道 应 满足 的条 件：渗漏 水流速 大 于 110-6m/s（0.0864m/d）。7.4.3 离子 示 踪法 探测 采用 的 仪 器应符 合以 下要 求：a)当 垂 向流 速Vv0.1m/d 时，垂向 流速 测试 相对 误 差应小 于3%；当 水平 流速Vf0.01m/d 时，水 平流速测 试相 对误 差应 小于5%。b)水平 流速 测试 范围 为0.05m/d100m/d。c)垂向 流速 测试 范围 为0.1m/d100m/d。7.4.4 现场探 测 应 符合 下列 要求：a)探测 前，应对 可能渗漏源附近 水体和 渗漏出口水体进行水质分 析，以便确定不同位置处 水体中的指定 离子 的浓 度。b)在可能的渗漏源附 近投放的指定离子浓度应远大 于附近水体中相同离子的 浓度，浓度倍数应不低于100倍。c)在 不 同渗 漏源 选择 不同 离子 投 放后，应 每隔5h6h 定期取 渗漏 出口 水进 行水 质分析，直 至出 口 渗漏水中 离子 浓度 值回 到投 放前水 平。d)现场 测量 时，均应 对测 量仪器 进行 本底 测量 和置 零，以 及现 场测 量方 向的 校正。5 7.5 渗漏探测 其他 方法 7.5.1 钻孔观 测扬 压力 法 可 探测 大体积 混凝 土基 底排 水设 施运行 状况，间 接判 断渗 漏水源 头。采用 该方法探 测时，应 沿顺 水流 方向至 少布 置 3 个观 测孔，且 应 布置 在防 渗体 系下 游侧，可参 照 SL601 执行。7.5.2 自然电 场法 可用 于探 测集 中渗流，确 定渗 漏进 口位 置及流 向。采用 该方 法探 测时，要求 渗漏 产生的流 场有 较大 的压 力差，在 渗透 过滤、扩散 吸附 等 作用下 能够 形成 较强 的自 然电场，而且 要求 测区 内没有较 强的 工业 游散 电流、大地 电流 或电 磁干 扰，可参 照SL326 执行。7.5.3 孔内电 视法 可直 接观 察 大 体积混 凝土 浇筑 质量、基 岩裂隙 发展 情况，间 接推 断 渗漏 水源 头。该方法可 配合 钻孔 观测 扬压 力法 同 步进 行。7.5.4 对水面 以下 的裂 缝渗 漏或 变形缝 渗漏 探测 可采 用潜 水员、水下 机器 人视 频检 查与示 踪探 测等 相结合的 方式 进行。7.5.5 对于因 渗漏 造成 混凝 土浅 层吸水 饱和 但表 面尚 未发 现渗漏 的情 况，可采 用红 外线成 像法 进行 探测；对 于在 建或 拟建 工程 可埋设 分布 式光 纤温 度 渗漏系 统进 行长 期监 测。8 结论及 建议 8.1 探测结 论 8.1.1 常规数 据处 理步骤 应 包括 导入数 据、分析 资料、参 数选择、绘 制图 像、图像 解析、确定 性质、验证结 果，组织 验证。8.1.2 拟流场 法 和 离子 示踪 法 数 据处理，可参照 SL326 执行 8.1.3 将渗漏 探测 结果 与附 录 A 表 A.1 进行 对照 分析，查 找渗漏 原因。根 据渗 漏原 因，确 定渗 漏 源、渗漏通道，得出 探测 结论。8.1.4 当根据 上述 方法 仍无 法推 断渗漏 来源、渗 漏途 径时，在充 分调 查分 析工 程防 渗体系（如 帷幕、防渗墙、止 水、基 础排 水 管网、基岩 裂隙 处理、地 基不透 水层 位置 等）设计、施工 及运 行监 测资 料的 基础上，进行 专题 研究。8.1.5 探测成 果报 告宜 包括 概况、探测 原理 与方 法技 术、资料分 析与 解释、验 证情 况、结 论和 建议、有关附 图附 表等 内容，具 体 可参 照 SL326 执行。8.2 处理建议 8.2.1 混凝土 渗漏 处理 宜选 择渗 漏早期 在渗 漏迎 水面 处理，应遵 循“上堵 下排、堵 排结合”的 原则。当不具 备迎 水面 处理 条件 时，在不 影响 结构 安全 的 情况下 可在 背水 面封 堵，背水面 封堵 时应 遵循“先 排后堵、排堵 结合”的 原则，并做 好渗 漏水 冬季 冻胀 预防工 作。8.2.2 防水堵 漏宜 靠近 渗漏 源头，加强 排水 宜靠 近渗 漏出 口处。对于 建筑 物本 身渗 漏的处 理，凡有 条件的，宜在 迎水 面堵 截、出口处 排水。8.2.3 渗漏处 理方 案应 根据 渗漏 调查、成因 分析 及渗 漏处 理判断 的结 果，结合 具体 工程结 构特 点、环境条件（温度、湿度、水 质等）、时 间要 求、施 工 作业空 间限 制，选 择适 当 的修补 方法、修补 材料、工艺和施 工时 机，达到 预期 的修复 目标。8.2.4 裂缝、结构 缝、施工 缝及 其渗漏 修补 应 选 择适 当的 时机，尽量 选择 低温 季节 施工。裂缝 原则 上应选择 枯水 期 和 低温 季节 进行修 补施 工。6 8.2.5 选择修 补材 料时，应 考虑 修补材 料对 水质 的无 污染 性和修 补材 料在 特 定 环境 下的耐 久性。8.2.6 选择修 补工 艺时，对于 集 中渗漏 处理 可按 SL230 执行，线渗漏 处 理可 按 DL/T5315 执行，散 渗漏处理可按 DL/T5315 或SL230 执 行。7 附 录 A（资料 性附 录）大体积 水工 混凝 土渗 漏 主 要成 因 分析 A.1 经综合 分析，大 体积 水工 混凝土 渗漏 成因 分析 整理 汇总 结 果见 表A.1。表A.1 大 体积 水工 混凝 土 渗漏主 要成因 分析 分类 原因 水泥 水泥品种选用不当 骨料 骨料的品质低劣、级配不当 止水 材料 止水材料年久老化腐烂、失去原来弹塑性而开裂或被挤出 勘察 坝址的地质勘探工作不够，基础有隐患 结构 混凝土 强度、抗渗等级低 坝基防渗排水措施考虑不周，帷幕深度或厚度不够 变形缝尺寸设计不合理、止水结 构不合理、止水材料的长期允许伸缩率不能满足变形要求等 配合比 配合比不合理 浇筑 浇筑程序不合理、间歇时间过长、层面处理不符合要求、振捣不密实 养护 养护不及时或时间不够、养护措施不当 温控 温控措施不当 坝基防渗 防渗设施（如帷幕灌浆）施工质量差 基岩的强风化层及破碎带未按设计要求彻底清理 基础清理不彻底，结合部位施工质量不符合设计要求、接触灌浆质量差 止水 带 位置偏离、周边混凝土有蜂窝孔洞、焊接不严密、密封材料嵌填质量差、与混凝土面脱离等 运行条件改变 基岩裂隙 的发展、渗流的变化、冻害、抗渗性能降低、水位与作用(荷载)变化 管理 养护维修不善 物理、化学 因素的作用 帷幕排水设施、变形缝止水结构等 损 坏，沥青老化，混凝土与基岩接触不良，流土、管涌、冻害、溶蚀等 其他 地震等 8 本 标准 用 词说明 标准用词 严 格 程 度 必须 很严格，非这样做不可 严禁 应 严格，在正常情况下均应这样做 不应、不得 宜 允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做 不宜 可 有选择，在一定条件下可以这样做 _