水泥土截渗墙质量缺陷探地雷达正演响应特征.pdf

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1、第37卷第1期人民黄河Vo1．37．No．12015年1月YELLOWRIVERJan．，2015【防洪治河】水泥土截渗墙质量缺陷探地雷达正演响应特征魏奎烨，宋新江(安徽省·水利部淮委水利科学研究院，安徽蚌埠233000)摘要：水泥土截渗墙在水利X-程中有着越来越广泛的应用，作为隐蔽工程，其质量检测多采用探地雷达等无损的方式。采用射线追踪方法正演模拟具有局部夹泥、脱空充气及脱空充水三种质量缺陷的水泥土截渗墙在剖面法和宽角法中的探地雷达响应，并采用快速傅里叶变换得到频率域的响应，通过对其在时间域、频率域的比较、分析，结果表明i

2、局部夹泥时间域中表现为正极性反射波，振幅谱中有1个能量峰；脱空充气时间域中表现为强振幅正极性反射波，振幅谱中有2个能量峰；脱空充水时间域中表现为弱振幅负极性反射波，其振幅谱与无目标体时相似，均有4个能量峰，但二者相位谱差别较大，可根据相位谱加以判断。宽角法中上述目标体主要表现为振幅异常。关键词：水泥土截渗墙；质量缺陷；探地雷达；射线追踪法；响应特征中图分类号：TV871．4文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1000—1379．2015．01．013探地雷达是探测地下结构和埋设物的新型无损1射线追踪方法探测设

3、备，具有无损、高效的特点j，在水利工程中有着广泛的应用。王复明等从理论上分析了探地雷达水射线追踪方法的基本原理是从射线的一端出发，深探测的基本原理，并将其运用于黄河河道探测工程根据Snell定律，求出中间各层位及目标体的反射波，再实践中J。储冬冬等探讨了探地雷达在水坝滑坡、渗以设定的道间距为步长顺次进行下去，直到另一端点。漏、防渗墙、裂缝等探测中的应用j。尚向阳等采用设射线坐标(在几何直角坐标系下)是时间t的函探地雷达进行了水下探测试验，分析了探地雷达探测数7=[()，y()，()]，速度分布为(7)，对于局河道和水下抛石的

4、图谱J。李虎星等采用探地雷达部均匀介质，射线垂直于波前面tr(7)，Vr必定指向对存在干碎石层、漏振等质量缺陷的混凝土模型进行了试验研究。杨磊等运用径向基神经网络对图像射线路径的切线方向，则射线方程为=去·7进行滤波融合，识别了探地雷达波散射图谱中的隐患特征J。谢蒙等通过现场试验，研究了探地雷达电磁—设方向射线参数===(，_dr。Id7Idclxdy，反射波在钢筋混凝土干扰背景下的特点J。水泥土截渗墙具有足够的水稳定性和良好的隔水drpz)r(7=：性，施工技术可靠，能满足堤坝防渗要求，且工程造价较其他类型截渗墙低，目前已

5、被广泛应用于堤坝截渗’从上式可得(7进而解出射加固工程。现多采用在地层中原位搅拌和喷射水泥浆形成水泥土截渗墙的施工技术，因施工工艺和人线路径坐标和射线行进时间¨。为因素会给水泥土截渗墙造成多种质量缺陷，其中墙2主要质量缺陷响应特征体架空、蜂窝、离析、裂隙、局部充泥、墙体开叉等问题最为常见。邱红雷等采用多道瞬态面波法、垂直质量缺陷形状具有随机性，本研究选取不规则多反射法、探地雷达法对水泥土截渗墙进行综合检测，准边形作为代表，模拟了局部夹泥(目标体1)、脱空后充确、快速评价了墙体的完整性、均匀性¨。本研究则满空气(目标体2)及脱

6、空后充满水(目标体3)三种质针对水泥土截渗墙的主要质量缺陷，采用射线追踪法收稿日期：2014—10—13模拟探地雷达正演响应特征，并通过快速傅里叶变换基金项目：水利部科技推广计划项目(TG1414)。作者简介：魏奎烨(1984一)，男，安徽霍邱人，助理工程师，主(FFvr)得到频率域的响应，进而比较分析水泥土截渗要从事工程物探及岩土工程检测研究工作。墙主要质量缺陷在时间域及频率域的特征。E—mail：weikuiye@126．eom·50·人民黄河2015年第1期StudyonGPRForwardResponseCharac

7、teristicsofCement——SoilCutofWall’sQualityDefeCtsWEIKuiye，SONGXinjiang(AnhuiandHuaiheRiverWaterResourcesInstitute，Bengbu233000，China)Abstract：Cement—soilcutofwallhasmoreandmorewidelyapplicationinthehydraulicengineeringasaconcealedengineering，itsquality，detectionofte

8、nusestheGPRete，tohaveadeeperunderstandingofthequalitydefectsoftheGPRresponsecharacteristics．Byusingraytracigmethod，wegottheGPRresponseunderthecon