粮仓库区地下水渗漏隐患井下可视化检测技术及风险评价研究

【资料简介】

粮仓库区地下水渗漏隐患井下可视化检测技术及风险评价研究

摘要

地下渗漏是威胁平房仓地基安全、诱发仓体沉降、粮食受潮霉变的重大隐患。库区地下水渗漏通道隐蔽于地下土层与监测井套管之中，传统水位监测、土壤含水率监测只能间接反映渗漏异常，无法直观找到渗漏位置。本文以北京鸿鸥成运电缆式单目360°旋转成像系统、双目立体成像系统为检测装备，开展粮库库区渗漏隐患可视化勘查技术研究；阐述渗漏通道井下识别特征、现场标准化检测工艺流程；建立渗漏病害风险分级评价指标；结合库区渗漏排查工程案例，分析两套成像设备在渗漏检测当中的应用效果；提出渗漏隐患治理处置建议。研究成果可为储备粮库库区地下水渗漏隐患排查、地基安全风险防控提供可视化技术手段。

关键词：粮库库区；地下水渗漏；井下可视化检测；井筒成像；风险评价；地基安全；平房仓

0 引言

平房仓地基长期受地下水影响，如果地下土层当中存在渗漏通道，地下水缓慢持续渗入仓基下方，会造成地基土层软化、不均匀沉降，严重时仓房墙体开裂；地下水上升返潮，还会造成地坪上方粮食受潮、结露、霉变，带来重大储粮安全事故与经济损失。

库区地下水渗漏通道往往埋藏地下，肉眼无法直接观察。常规监测手段依靠布设地下水监测井，长期观测水位变化；当水位出现异常波动，只能判断库区可能存在渗漏，但无法精准定位渗漏通道的具体位置、渗漏规模。传统钻探取样方式成本高、效率低，钻探还可能人为制造出新的渗漏通道。

井下可视化成像检测技术，通过下入高清摄像探头进入地下水监测井、勘察钻孔，直观查看套管破损、地层出水、渗漏水流痕迹，精准定位渗漏发育位置；双目成像还可定量测量套管裂缝宽度，评价渗漏通道发育程度。本文针对粮库库区地下水渗漏隐患排查需求，研究井下可视化检测技术工艺、渗漏识别特征与风险评价方法，为粮仓地基渗漏隐患治理提供技术支撑。

1 库区渗漏隐患井下成像识别主要特征

在井下成像视频画面当中，地下水渗漏通道常见识别标志：

1、套管内壁出现纵向、横向裂缝，裂缝处有水流渗出、水痕水渍；

2、井内局部位置水体浑浊，存在泥沙悬浮、涌砂现象，说明地层水从该处涌入井筒；

3、套管接口错位、缝隙渗水；

4、井壁外侧土层被水冲刷掏空，井筒周边出现空腔。

通过成像视频找到上述特征点位，即可精准锁定渗漏隐患深度位置。

2 渗漏隐患井下可视化检测设备选择与工艺流程

2.1 检测设备选型方案

浅层监测井（0‑150 m）、井内径50‑63 mm：选用电缆式单目360°旋转成像系统开展渗漏巡查；

中深层监测井（150‑500 m）、井内径≥68 mm，发现裂缝渗漏病害，需要测量裂缝宽度，开展风险分级评价：选用双目立体成像系统，获取裂缝定量尺寸参数。

2.2 渗漏隐患标准化检测流程

（1）前期资料收集：收集库区地质勘察报告、监测井柱状图、历年地下水位异常记录，划定渗漏可疑勘查区域；

（2）现场设备组装调试：绞车、铠装电缆、成像探头、地面终端通电自检；

（3）探头匀速下放，全程录像；到达可疑渗漏深度区间放慢下放速度，开启镜头360°旋转扫描，仔细查看井壁；

（4）发现渗漏水痕、涌水、裂缝病害，暂停下放，拍照录像留存证据，记录病害深度；

（5）全井段扫描完成，回收探头；

（6）室内影像分析，渗漏病害分级评价，出具检测报告与治理建议。

3 库区渗漏隐患风险分级评价体系

结合井下成像检测结果，将库区渗漏隐患划分为低风险、中风险、高风险三个等级。

低风险：井壁仅有轻微水痕，无明显水流渗出，裂缝宽度＜1 mm，渗漏量极小；处置建议：定期监测复查。

中风险：套管裂缝宽度1‑3 mm，有少量渗水，无涌砂现象；处置建议：开展防渗修补治理，加强水位监测。

高风险：裂缝宽度＞3 mm，井筒内出现涌水、涌砂、土层掏空空腔；处置建议：立即采取封堵防渗工程，开展仓基沉降专项监测。

4 工程案例分析

某省级储备粮库平房仓西侧地下水监测井连续3个月水位异常上升，怀疑存在地下渗漏通道。选用电缆式单目360°旋转成像系统下入井内检测，在井深86 m处发现套管纵向渗水裂缝；随后启用双目立体成像复测，测得裂缝宽度2.7 mm，判定渗漏隐患为中风险；粮库及时对该段套管开展防渗封堵维修，成功消除库区渗漏隐患，保障仓房地基安全。

5 井下可视化渗漏检测技术优势

1、直观可视：直接看到渗漏病害位置，检测结果真实可靠；

2、非破坏性检测，不会产生新的渗漏通道；

3、检测速度快，成本远低于大量钻探勘察；

4、双目成像可定量获取裂缝尺寸，为渗漏风险分级、治理方案设计提供精准数据。

6 局限性与改进方向

当渗漏位置不在监测井井壁上，而是发育于两井之间土层内部时，监测井成像无法直接观测到土层内部渗漏通道；此种情况可采用多井联合成像检测，结合水位数据分析综合判定渗漏范围。后期可将井下成像渗漏数据接入库区数字孪生平台，实现渗漏隐患三维可视化展示、动态监测预警。

7 结论

井下可视化成像检测技术，可精准识别粮库库区地下水渗漏病害位置；电缆式单目成像适合渗漏隐患大面积巡查筛查，双目成像适合渗漏裂缝定量测量与风险评价；建立的渗漏三级风险评价体系，能够为粮仓渗漏隐患分级治理提供依据。该检测技术高效、直观、非破坏，在平房仓库区地基渗漏隐患排查领域具备广阔应用前景。

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