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探讨无损检测在水利工程的作用

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探讨无损检测在水利工程的作用

瞬态瑞雷面波法,是沿地表传播的一种弹性波。这种方法在近年来发展起来,瑞雷面波在层状介质中具有频散特性,它利用了Rayleigh波在层状介质中所具有的频散特性。瑞雷面波是危害性最大的一种地震波,振幅随深度量指数规律急剧衰减,在人工地震勘探中瑞雷面波是强干扰,可以利用人工激发的高频瑞雷面波来解决浅层工程地质情况。使用瑞雷波进行勘探的方法包括稳态法和瞬态法。瞬态法与稳态法的主要区别在于震源的不同,可以根据半波长的理论测得Rayleigh波速,瞬态法多采用锤击或频率不可调的只代表半个波长以内介质的平均传播速度)求出波速,该方法的优点在于它能更好地消除噪音干扰,压制纵横波。

高密度电法。这种方法属电阻率范畴,因为有许多优点而被广泛应用于寻找地下水、是以介质电性差异为基础,进行环境地质调查、能源勘探。高密度电法观测精度高,数据采集可靠,能够非常形象地反映出岩土体地电断面的电性分布和结构特征。探地雷达法,这种方法在近年来迅速发展,探测速度快、定位准确、操作灵活,探地雷达发射的电磁波在地下介质中传播时,经计算机进行特定的数据处理,可得到探地雷达图像剖面,可实现连续透视扫描和二维彩色图像实时显示等。从以上几种探测技术的工作原理和操作方法来看,认为高密度电法和探地雷达法是可行的,能实现快速、准确探测堤坝隐患的目的,我们可以选择高密度电法和探地雷达法应用于水利工程。

高密度电阻率法应用

高密度电阻率法是电流直接流向大地,定量而且快速掌握堤防内部结构,通过逆分析求堤防断面面上的电阻率分布,实施堤防的险段和进行安全性评价,其基本原理与直流电阻率法相同,野外测量时,只需将全部电极置于测点上,通常以多电位测量为主,高密度电阻率勘探技术的运用特点是)电极布设是一次完成的,能有效的进行多种电极排列方式的扫描测量,野外数据采集实现了自动化或半自动化,可以对资料进行预处理并显示剖面曲线形态,成本低、效率高,信息丰富,解释方便,减少了因电极设置而引起的故障和干扰,可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息,避免了由于手工操作所出现的错误,勘探能力显著提高。实施时根据高密度电法的原理,应用高密度电法来探测土坝中的土层结构,以验证其应用效果测定方法为测线布置、测线长度、电极间距、电极设置、电极布置。分析方法:有限单元法、电阻率图像法、Pa-Pu法。按各种分析方法,从高密度电探法的实际应用出发,对偶极子法较其他方法更能体现土层结构的真实性,法在查找渗漏通道方面有其优越性,但仅利用钻孔调查很难掌握局部混入砾石,而利用高密度电探则可检验出来。为探讨高密度电探法在实际堤坝方面掌握土层结构的适用性,进行纵断面方向、横断面方向和高密度电探法比较,更充分掌握土层结构,此在实际堤防方面也要求高密度电探法从面上掌握钻孔之间的土层变化,通过渗流分析对洪水时的安全性进行诊断。

探地雷达技术应用

探地雷达是一种电磁波类探测方法,雷达波通常采用电偶极子源激发。利用高频电磁脉冲的反射探测目的体及地质现象。实际测量时,一般采用剖面法进行连续或很密的点采样,应用研究领域包括地质分层情况的测试、地下空腔形目标体的测试、地下水位线与坝体浸润线的测试、截渗体形状、完整性的测试和隧洞衬砌质量检测。采用探地雷达技术,工程实际应用效果来看,探地雷达在探测衬砌质量方面,对于不同的探测目标,确定衬砌内的钢筋数量和位置是很精确的,其在雷达图像上具有不同的反射波特征,对于衬砌和围岩接触面是否有脱空也可以明确地判断,可以比较清楚地探测到地下不同介质间的界面。

总之,在诸多无损检测技术里,高密度电阻率法和探地雷达法具有快速、全面、经济的优点,高密度电阻率法通过外加电场来测得的地下介质的电阻率分布,形象地反映出渗漏通道的位置。探地雷达可以比较清楚地分辨出不同介质间的界面,探地雷达可以比较准确隧洞衬砌质量,在确定地下介质的埋深时,选择合适的电磁波速是关键,作为物探技术,都是根据采集到的物理信号进行分析解释,作为一种先进的无损检测技术,这两种方法能够为水利工程的建设解决实际的问题。

作者:路英奇单位:伊通满族自治县河道管理站

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