地震波ct在塑性混凝土防渗墙检测中的应用

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1、第34卷第1期华北水利水电学院学报Vo1．34NO．12013年2月JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerFeb．2013DOI：10．3969／j．issn．1002—5634．2013．01．020地震波CT在塑性混凝土防渗墙检测中的应用孙文怀，刘伟，李长征，张清明，王锐'。(1．华北水利水电学院，河南郑州450045；2．黄河水利科学研究院，河南郑州450003；3．黄河水利委员会基本建设工程质量检测中心，河南郑州450003)摘要：针对地下

2、隐蔽工程——塑性混凝土防渗墙的特点，采用电火花作为震源的地震波CT技术对某水利工程塑性混凝土防渗墙的质量进行无损检测，并对部分墙体进行钻孔取芯和注水试验验证结果表明：地震波CT技术用于防渗墙质量无损检测可直观地反映墙体介质分布的连续性，并可有效地分辨墙体可能存在的质量缺陷，在防渗墙质量无损检测中具有广阔的应用前景．关键词：塑性混凝土；质量检测；地震波CT；电火花震源中图分类号：P631．4；TV698．1文献标识码：B文章编号：1002—5634(2013)01—0083—03塑性混凝土防渗墙作为地下隐蔽工程，在水利“水电效应”从而产生地震波

3、．笔者采用电火花作为工程建筑物的稳定、防渗、截流等方面起着至关重要震源的地震波CT技术对塑性混凝土防渗墙的质量的作用．由于其施工工艺复杂，质量控制和检测的制进行无损检测．约因素也相对较多，我国水利部门于20世纪80年1地震波CT技术检测防渗墙质量原理代在防渗墙质量无损检测中引入了地震波CT(ComputerizedTomography)技术．它主要是利用电火花震源又称为“液电效应”，它是利用电容地震波波速与介质力学性质之间密切的关系，来获储存电能，通过高压电缆及电火花在井下充水的条得地下介质中地震波速度的空间分布，进而全面、细件下释放电能，把

4、电能转化为脉冲力，就形成了人工致地反映探测区域异常体的大小、形态及空间分布．地震波．通过地震波CT对被检测防渗墙墙体进在将近30年的发展历程中，此项技术得到了不断的行扫描，如图1所示，A，B为同一平面内的2个钻完善，激发震源由最初的炸药震源发展到现在的大孔，在A孔个位置激发地震波，并在曰孔中Ⅳ个功率电火花震源，大大减小了对塑性混凝土防渗等问隔位置接收，在两孔之间作出大量交叉的地震墙的损坏，提高了检测的精准度．电火花震源利用电波射线，得到多个地震波旅行时，以及各旅行时在检容充电，在激发井充满水的情况下释放高压电，形成测体内部不同介质的初至时间波

5、形图，如图2所示．图1观测系统示意图图2地震波旅行时示意图把每一条射线的激发点坐标、接收点坐标和地演软件，将断面之间划分为M×N个混凝土小单元，震波初至时间输入计算机，使用弹性波CT专用反经计算机多次迭代拟合运算，得到断面上各混凝土收稿日期：2012—08—29基金项目：水利公益性行业专项资助项目(200901053)．作者简介：孙文怀(1961一)，男，河北张家1：3人，教授，硕导，主要从事地质工程与岩土工程方面的研究84华北水利水电学院学报2013年2月单元的地震波速度．试验研究表明，在塑性混凝土配不动，依次移动激发点，采用错动1in的方

6、式实现合比一定的情况下，地震波在塑性混凝土体中的传1m间距的地震波CT测试，直至完成24个点的扫播速度与塑性混凝土的浇筑质量高度相关，凝固好、描任务，而后再移动整个接收点，如此循环，直至完密度大、强度高的区域波速高；密度小、强度低、夹成整个剖面的地震波记录泥、空洞等严重缺陷区域波速低．由此可根据断面地震波速度及分布情况评价混凝土的质量，并查。找内部缺陷及其位置．凸接寸激接2应用实例收发收孔孔孔●2．1工程概况I某水利枢纽工程为大(II)型，主要由大坝、溢洪道、泄洪洞、灌溉引水发电洞、电站厂房等建筑物L组成．坝址为软土地基，采用塑性混凝土防渗墙

7、解决图3墙体检测孔位置示意图地基和坝肩的渗透稳定问题，塑性混凝土设计指标2．3数据处理见表1．根据设计任务需求，进行了左、右坝肩4个现场数据采集后，根据外业所测数据利用计算断面(z一1，z一2，Y一1，Y一2)的检测，见表2．机技术反演被测防渗墙体内的速度场，其核心任务表1塑性混凝土设计参数是建立和解算一种超大型、稀疏多元线性方程组，通名称技术指标过二级阻尼SIRT算法，选用直线、弯曲射线两种方墙深30—40m法成像，统计出地震波在塑性混凝土体内的波速大墙宽60cm小、分布，得到断面波速等值线图及色谱图．渗透系数n×10-¨cm／s2．4结果

8、分析渗透比降≥50根据表1工程设计要求，在龄期达到28d后，弹性模量500～2000MPaC15塑性混凝土纵波波速应≥1900m／s．现对左、地震波波速≥1900m