HJC黄金城

在水利工程领域，大坝的安全评估与勘测是至关重要的环节。物探手段在大坝勘测中的主要作用是查明堤坝、边坡范围内的地层分布、成因及性质，了解各岩土层的结构和物理力学性质，计算岩土物理力学参数值，为查明场地边坡的工程地质和环境地质条件，评估堤坝、边坡完整性和稳定性提供依据，常用的方法包括多道瞬态面波分析(MASW)法，高密度电阻率法，探地雷达等。

大坝勘测所需的物探手段应具有准确，快速，无损，受地形影响小等特点，，其性能各有短长。探地雷达法分辨率高，但测深较浅；高密度电法仪可以根据需求来侧重测深或分辨率来进行布设，但要求电极需与地面良好耦合，对非土质大坝不太友好，且受地下水位影响；多道瞬态面波(MASW)法探测成果为20m左右深度的S波速度结构，具有较高的分辨率，对地下水也不敏感，但传统的MASW方法每个排列一次只能产出一个一维深度-横波速度曲线，更换排列需要重新布设，施工效率较低。

随着科技的发展，OYO公司完善了CMPCC（CMP cross-correlation，共中心点道集互相关）计算方法，将主动源面波手段从每个排列一次只能产出一个一维深度-横波速度曲线，升级为排列不动便可产出整个排列的二维深度-横波速度剖面，同时利用相邻炮点叠加的优势，提高了数据横向分辨率和信噪比，大大提高了工作效率和数据精度。本文将结合具体案例，详细阐述McSEIS-SW设备CMPCC方法的三大优点：效率、准确以及适合大坝边坡测量。

一、案例背景

2024年7月，某水利研究院与欧美HJC黄金城公司合作，对某拦洪坝和防洪堤进行了安全评价工作。在此次评价中，科研团队采用了McSEIS-SW高精度表面波仪，运用主动源面波CMPCC方法对大坝进行了无损检测。检测范围涵盖了拦洪坝的坝顶、上游坝坡、下游坝坡以及防洪堤的堤顶轴线，共设置了7个测段，合计测线长度达到770米。

二、McSEIS-SW设备CMPCC方法的优点

1. 效率性

传统的MASW（多道分析面波）方法每敲一锤只能获得整个24道排列中间点的横波分布，为了获取整个排列的数据，需要移动排列24次，这无疑增加了工作量和时间成本。而McSEIS-SW设备采用的CMPCC（连续多点激震采集）方法则全然不同。在CMPCC方法中，检测人员只需手持大锤在24个检波器之间依次进行25次锤击（首尾两次距离测线端点各1m，中间23次依次在两检波器中间激发），即可获取整个排列的二维横波剖面。这种方法无需移动排列，大大提高了检测效率，缩短了工期。

2. 准确性

在数据处理方面，CMPCC方法同样表现出色。它利用相邻炮点叠加的优势，提高了数据的横向分辨率和信噪比。这意味着CMPCC方法能够更准确地反映大坝内部的地质结构，为科研人员提供更可靠的数据支持。在本案例中，通过CMPCC方法获得的地层剖面图清晰地展示了拦洪坝和防洪堤的纵向结构，且未发现异常构造，这充分证明了CMPCC方法的准确性。

3. 适合大坝边坡测量

大坝尤其是坡面具有一定的斜度，这对于地质雷达等方法来说是不友好的。此外，对于非土坝，如混凝土或石砌大坝，由于表面无法插入电极或检波器，高密度电法等方法也无法适用。然而，CMPCC主动源面波方法却能够很好地解决这些问题。通过使用沙袋对检波器进行固定，虽然会损失一部分高频信息，但CMPCC方法仍然能够准确地完成测量任务。在本案例中，科研团队成功地在拦洪坝的上游坝坡、下游坝坡以及防洪堤的堤顶轴线上进行了测量，获得了宝贵的地质数据。

（a）拦洪坝顶                                                                       （b）拦洪坝上游

   （c）拦洪坝下游                                                          （d）间冷塔防洪堤顶

三、案例总结

通过本次案例，我们深刻体会到了McSEIS-SW设备CMPCC方法在大坝勘测中的优越性。它不仅提高了检测效率，缩短了工期，还提供了更准确、更可靠的地质数据。此外，CMPCC方法还突破了传统勘测方法在地形和坝体材料方面的限制，为大坝勘测提供了新的思路和解决方案。

综上所述，McSEIS-SW设备CMPCC方法在大坝勘测中具有广泛的应用前景和重要的实践价值。未来，随着技术的不断进步和完善，相信CMPCC方法将在水利工程领域发挥更加重要的作用。