声波CT在防空洞探测中的应用.pdf

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1、第12卷第1期工程球物理学赧Vol_12．NO．12O15年1月CHINESEjoURNAI0FENGINEERINGGE0PHYSICSJan．，2015文章编号：1672—7940(2015)010106一O5doi：10．3969／j．issn．1672——7940．2015．01．020声波CT在防空洞探测中的应用付小明，闵征辉，余志奇(1．武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北武汉4300152．长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北武汉430010)摘要：介绍了声波层析成像技术(声波CT)的基

2、本原理，并以某水电站大坝建基面下的防空洞探测为实例，利用声波层析成像技术反演确定了该部位的波速分布情况，根据波速分布划分出波速异常带，确定了防空洞的空间展布范围与规模，为后续处理方案提供了科学的依据。关键词：声波；层析成像；防空洞；低速带中图分类号：P631．5文献标识码：A收稿日期：201409—16TheApplicationofSoundWaveCTtoDetectionofAir—RaidShelterFuXiaoming，MinZhenghui，YuZhiqi(1．WuhanMunicipalEn

3、gineeringDesign&ResearchInstituteCo，L．，uhanHubei430015．2．ChangjiangSurveyPlanningDesignandResearchLimitedCo．，W“hanHube430010，China)Abstract：Thispaperbrieflyintroducesthebasicprincipleoftheacoustictomographytech—nique(SoundWaveCT)，takingthedetectionofAir—Ra

4、idShelterunderahydropowersta—tiondamfoundationsurfaceasanexample，thevelocitydistributionon—siteweredetectedbyusinginversionofacousticwavetomographytechnique．Thewavevelocityanomalyzoneisclassifiedaccordingtothevelocitydistribution，andthespacedistributionand

5、scalewerealsodetermined，whichprovidesascientificbasisforthesubsequentprocessingscheme．Keywords：soundwave；tomography；Air—raidshelter；low—velocityzone声波层析成像技术具有分辨率高，探测范围广，得到的图像结果直观，便于分析地下地层结构1声波CT成像原理等特点。目前广泛应用于工程、环境、水文等领域。通过采用声波CT无损检测的方式来对大坝1．1基本原理建基面下的防空洞空

6、间分布位置进行检测，能提层析成像技术是利用在物体外部观测得到的供直观的防空洞的规模与空间展布范围，为后续物理场量，通过特殊的数字处理技术，重现物体内的设计提供指导参数。部状态或物性参数的分布图像，从而解决被检测作者简介：付小明(1986一)，女，湖北随州人，助理工程师，从事工程与环境地球物理探测工作。Email：diwu228@126．COnl第1期付小明等：声波CT在防空洞探测中的应用1O7物内部结构工程技术问题。所利用的场源已从早通过该单元内的长度。则分配给该单元的走时误期医疗用的X射线扩展到光波、地震

7、波、电磁波、差￡一(T一T)Z／L，”条射线通过单元内总声波及超声波。它是地球物理勘探技术、数字计●●●●●走时误差∑e，总射线长度为∑z，单元慢度S州一1m—l算技术、计算机图形技术相结合的产物，一经产生fⅢZ；用便得到快速发展，在工程技术界得到广泛应／用’。S川’一S∑e／∑z(4)m=1／m=1声波CT是孔间物探勘察与检测的最有效方校正，计算时可根据测区性质加一限制条件，法之一，其基本原理是通过孔问声波射线扇形扫使(1／v⋯

8、软件成像反演功能，用平均相对射线路径的曲线积分函数]。误差rd—If(z，v)dl(1)J求解满足×100％(5)r1t一l+at(2)Jfz，Y来判断其收敛程度。当很小或不再减小的大型稀疏超定矛盾方程，通过拾取每条射时，即可停止计算，这时所得图像即为剖面CT成线的首波初至，应用联合迭代法(ART、SRT或像结果l6]。SART)重构孔间网格单元的速度C(32，)，绘制1．3提高原始数据质量的方法其等值线图或色谱