基于堆石坝面板脱空缺陷的雷达探测技术研究与应用

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1、学校代号10532学号S1301W1014分类号TU195密级公开工程硕士学位论文基于堆石坝面板脱空缺陷的雷达探测技术研究与应用学位申请人姓名张逸培养单位土木工程学院导师姓名及职称熊辉副教授黄向阳高级工程师学科专业建筑与土木工程研究方向建筑结构检测与加固技术研究论文提交日期2015年05月30日学校代号：10532学号：S1301W1014密级：公开湖南大学工程硕士学位论文基于堆石坝面板脱空缺陷的雷达探测技术研究与应用学位申请人姓名：张逸导师姓名及职称：熊辉副教授黄向阳高级工程师培养单位：土木工程学院专业名称：建筑与土木工程论文提交日期：2015年05月30日论文答辩日期：

2、2015年06月02日答辩委员会主席：汪梦甫教授Applicationresearchongroundpenetratingradarbasedonseparationbetweenconcreteslabandcushionlayerinconcretefacerock-filldambyZHANGYiB.E.(XiangtanUniversity)2013AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinArchitectureandCivil

3、EngineeringintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorXIONGHuiSeniorEngineerHUANGXiangyangMay，2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑击声明：所呈交的论义是本人在导师的指巧下独立进巧硏究所取得的硏究成果。賺了文中特别加臥标注引用的内巧外，本论文不包含任何其他个人或娘体已经发表或撰写的成梁作品。对本义的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。’权｜作者签名：Ｈ

4、期：。＼年Ｓ月。巧＾直？Ｊ学位论文版权使用授权书本举化论义化者亢全了解学校有关保留、化用学位论义的规走，．同意学校保廚并向國家有关部ｎ或机构送交论义的狂印件和电Ｙ版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可将本学化论文的全部或部分内容编入有关数据库进巧检索，可采用影印、缩印或巧描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文厲于１？保密□，化年解密后适用本授权书。２．不保密口。。＂（请在勒上相应方框内打Ｖ）作者签么：＾做日期：批年Ｓ月ｎ左，：則巾签名：日期：又年月口＾。【＾，；Ｉ基于堆石坝面板脱空缺陷的雷达探测技术研

5、究与应用摘要混凝土面板堆石坝各方面性能优越，有环境适应能力强、造价经济合理、安全性有保障等优点而在国内外均有广泛的运用。然而随着时间的推移，混凝土面板堆石坝的许多隐伏缺陷也逐渐暴漏出来。部分工程随着设施濒临老化，出现面板变形、大面积温度裂缝、渗水等等，严重影响了水利工程的日常应用，甚至可能造成严重的安全事故。对混凝土面板堆石坝进行快速有效的结构性监测和病害检测迫在眉睫。而探地雷达由于无损、经济、便捷等优点在许多工程领域中都有广泛应用，探地雷达通过发射电磁波，穿过探测目标物的内部，根据内部不同电磁性能的差异，识别出结构物内部的异常、分离、松散等特性。本文围绕混凝土面板堆石坝面

6、板脱空病害探测的问题展开研究，在理论阶段系统性的分析了脱空病害的成因与可行的探测方法并进行优劣分析，得出了探地雷达对混凝土面板堆石坝脱空探测具有优越性的结论。根据探地雷达的电磁学理论与传播介质的本构方程推导出本文所采用探地雷达的原理与探测方式，以及本文参数设置的基本依据和雷达数据的处理模式。通过对白云大坝的试验性探测，不断优化与改进制定出适用于大面积倾斜面板的探地雷达最佳探测方案，通过三种不同频率的天线，得到不同深度范围内的面板内部图像，对不同程度的面板脱空病害得到不同典型图谱作为脱空参照标准，并对脱空探测结果进行现场钻芯取样验证。最终将根据探地雷达在试验阶段的成果应用于实

7、际工程中，首次实现了对混凝土面板堆石坝的全断面无缝覆盖探测，绘制了完整的脱空病害分布等势图，研究分析了不同区域产生脱空病害分布的原因，制定了根据不同脱空病害而采取的治理方案，并对治理后的面板进行抽样扫测以验证治理成效，取得了良好的效果。为未来混凝土面板堆石坝脱空病害的探测与治理提供了理论与实践经验的双重参考标准，对维护面板堆石坝的安全可持续性工作能有着非常重要的意义。关键词:探地雷达;无损检测;面板堆石坝;图像分析;脱空II工程硕士学位论文AbstractConcreteFacedRockfillDam(CFRD)