水库大坝渗水问题一直是工程建设中的难题,尤其是大坝蓄水后,渗漏现象处理较为困难。常规的高密度电法、探地雷达等无损检测手段受到场地或干扰条件限制,很难准确发现渗漏具体位置和规模。引入跨孔超声波透射技术对大坝裂隙进行探测,将获取的声波初至走时进行拾取,利用网格射线获取大坝介质内部波速结构,结合PSD(Power Spectral Density)判别法判断大坝裂缝发育的具体位置和规模。研究结果表明:跨孔声波法透射成像技术能获取较高的分辨率,精细探测水库大坝坝肩裂隙发育状态,探测结果与钻孔取芯资料高度吻合。该方法的成功引入为水库大坝渗漏检测提供了行之有效的新手段,其探测成果不仅可为大中型水库大坝渗漏处理提供检测依据,还可为水库大坝风险后果综合评价提供参考,具有较高的推广应用价值。
Abstract
The seepage of reservoir dam has always been a difficult problem in engineering construction, especially after the impoundment of dam. Limited by site or interference conditions, conventional nondestructive testing methods such as high-density electrical method and ground penetrating radar could not easily find the specific location and scale of leakage accurately. In this paper, the cross-hole ultrasonic transmission technology is introduced to detect the cracks in a dam. The first-break travel time of the obtained sound wave is picked up, and the wave velocity structure in the dam medium is obtained by using grid ray. The specific location and scale of dam cracks are determined with PSD (power spectrum density) discriminant method. The research results demonstrate that the cross-hole acoustic transmission imaging technology could detect the fracture development state of dam abutment by obtaining high resolution images. The detection results are highly consistent with the drilling data. In conclusion, it is proved to be an effective method for detecting reservoir dam leakage. The detection results offer detection basis for the treatment of leakage in large and medium-sized reservoir dam, and also provide reference for comprehensive assessment of reservoir dam risk consequences.
关键词
跨孔超声波透射技术 /
PSD判别法 /
高分辨率 /
波速结构 /
水库大坝渗漏
Key words
cross-hole ultrasonic transmission technology /
PSD discriminant method /
high resolution /
velocity structure /
reservoir dam leakage
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参考文献
[1] 梁海林. 水库大坝坝顶裂缝检测的方法[J]. 建材与装饰, 2016(12):291-292.
[2] 李宗坤, 王 特, 葛 巍, 等.基于动态贝叶斯网络的混凝土坝失事风险分析[J].raybet体育在线
院报,2021,38(5):137-143.
[3] 刘崇熙, 汪在芹. 坝工混凝土耐久寿命的现状和问题[J]. raybet体育在线
院报, 2000, 17(1):17-20.
[4] 顾冲时, 苏怀智. 混凝土坝工程长效服役与风险评定研究述评[J].水利水电科技进展, 2015, 35(5):1-12.
[5] 位 敏, 徐 轶, 陈信任.大坝渗漏多源信息融合诊断技术及其安全评估方法[J].水利水电技术, 2020,51(11):102-108.
[6] 新华网.老挝南部阿速坡省一水电站大坝坍塌数百人失踪[EB/OL].(2018-07-24). http://www.xinhuanet.com/world/2018-07/24/c_1123170586.htm.
[7] 葛 巍, 李宗坤, 李娟娟,等. 改进的集对分析法在溃坝社会影响评价中的应用[J].raybet体育在线
院报, 2020, 37(1):44-49.
[8] 谭界雄, 陈利强, 位 敏,等. 水库大坝安全评价系统软件开发及工程应用[J]. 人民长江, 2015, 46(23):104-107.
[9] 郭 凯. 高密度电法在水库大坝渗漏探测中的应用[J]. 中国煤炭地质, 2018, 30(12):110-112.
[10] 谭 磊, 江晓益, 李红文.等. 蛟坞水库大坝渗漏探测及定向处理技术及应用[J].水电能源科学, 2019, 37(3):63-66,124.
[11] 赵明阶. 土石坝渗漏的波速-电阻率联合成像诊断试验研究[J]. 水利学报, 2012, 43(1):118-126.
[12] 赵汉金, 江晓益, 韩君良, 等.综合物探方法在土石坝渗漏联合诊断中的试验研究[J].地球物理学进展, 2021, 36(3):1341-1348.
[13] 毛先进, 陈绍青, 杨玲英,等. 地震CT技术在复杂岩溶坝基渗漏探测工程中的应用[J]. 地震研究, 2008, 31(2):171-173.
[14] 韩 亮. 基桩声波透射法检测新技术及其应用[J]. 工程力学, 2007, 24(增刊1):141-145.
[15] 陈占军. 桩基检测技术在建筑工程中的应用[J]. 百科论坛电子杂志, 2019 (23):231-232.
[16] 卢 松, 陈耀军, 李树城. 弹性波CT在铁路路基病害注浆效果检测中的应用[J]. 路基工程, 2015,1(1):163-166.
[17] 林 松, 王 薇, 金 聪,等. 地震CT在岩溶精细探测中的应用与探讨:以深圳地铁14号线为例[J]. 科学技术与工程, 2019,19(25):18-23.
[18] 谷鸿飞. 基于声波透射法的桩基完整性检测方法研究[J]. 粉煤灰综合利用, 2020,34(4):41-44.
基金
中国地震局地震研究所面上基金资助项目(IS201926301)