地质雷达在堆石坝隐伏缺陷体积探测技术中的应用

发布时间：2017-08-26 12:09

  本文关键词：地质雷达在堆石坝隐伏缺陷体积探测技术中的应用

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【摘要】：随着高混凝土面板堆石坝越来越多的出现,面板堆石坝面临的新问题也逐渐引起人们的关注。其中,堆石坝面板脱空问题是目前研究的难点和热点。面板脱空会导致堆石坝混凝土面板出现受力不均匀,变形增大的情况,也会引起面板出现裂缝,影响堆石坝的工作性能。使面板整体防渗性能降低,从而影响大坝的安全运行,甚至危及整个坝体的安全。因此,对堆石坝面板脱空情况的准确探测和有效治理显得尤为重要。堆石坝面板产生脱空后,需要选择合适的检测方式对面板脱空的大小和分布情况进行探测。而地质雷达以其精度高、对场地条件要求低、检测效率高、操作方便等优点,能够很好地适应堆石坝面板的探测环境,可以对脱空情况作出准确测定。本文通过验证性试验说明地质雷达具有较强的发现目标物的能力,并且能够通过分析雷达图像对目标物的形状、大小进行一定的描述。具有丰富工程实践经验的操作人员,利用地质雷达优秀的探测性能,能够较容易地获知所探测物质中存在的空腔、空洞等隐伏缺陷,然而要进一步求取隐伏缺陷的轮廓、体积等详细信息则还是存在一定困难。正是因为目前利用地质雷达对隐伏缺陷的探测大多还只限于定性的解释上,没有量化的指标来衡量这些缺陷,也就不能对具体的加固量作出准确预测。因此利用地质雷达对堆石坝隐伏缺陷进行体积探测预估的研究具有十分重要的工程实践意义。本文在前人关于地质雷达探测求取目标体体积研究的基础上,通过工程实例对利用地质雷达探测求取堆石坝隐伏缺陷体积做了深入的探究。采用了900MHz,400MHz,270MHz三种不同频率的雷达天线对面板堆石坝的混凝土面板进行探测,确定面板脱空的分布情况。并选取若干脱空实例进行实际复测,分析得到的雷达图像,通过工程实测数据模拟计算得出脱空区域的体积,拟合出900MHz天线下,地质雷达探测求取堆石坝隐伏缺陷的数学结构计算模型。并通过实际算例验证了该数学结构计算模型的准确性和适用性。使我们可以为混凝土面板堆石坝隐伏缺陷的治理和加固提供科学可靠的量化依据,能够对堆石坝隐伏缺陷做出准确预估,也就能采取一些针对性的措施进行处理,提高了工作效率和质量,具有十分重要的工程实用价值。
【关键词】：地质雷达 无损检测 堆石坝面板脱空 加固探测 探测体积预估
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV641.4;TV221.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 绪论13-19
• 1.1 论文选题的背景与意义13-16
• 1.2 地质雷达应用于工程检测的研究现状16-17
• 1.2.1 国外研究现状16-17
• 1.2.2 国内研究现状17
• 1.3 本文的研究内容17-18
• 1.4 本章小结18-19
• 第2章 堆石坝面板脱空缺陷的常用治理及探测19-25
• 2.1 影响堆石坝面板脱空状况的因素及脱空危害分析19
• 2.2 堆石坝面板脱空问题的预防及处理措施19-20
• 2.3 地质雷达在堆石坝面板脱空检测中的应用20-21
• 2.4 探地雷达数据处理原则和图像分析依据21-24
• 2.4.1 数据处理原则21
• 2.4.2 图像分析依据21-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 地质雷达的理论基础及探测求取体积的研究25-42
• 3.1 地质雷达的电磁学基础25-29
• 3.1.1 电磁波的传播特性25-27
• 3.1.2 介质电磁特性对电磁波的影响27-29
• 3.2 地质雷达的系统构成和工作原理29-34
• 3.2.1 地质雷达的系统构成29
• 3.2.2 地质雷达的工作原理29-30
• 3.2.3 地质雷达的相关参数30-32
• 3.2.4 地质雷达探测相关参数的设置32-34
• 3.3 地质雷达的探测前的准备工作及探测方法34-35
• 3.3.1 探测前的准备工作34
• 3.3.2 地质雷达的探测方法34-35
• 3.4 地质雷达的数据信息处理技术35-38
• 3.4.1 地质雷达数据的干扰噪声35
• 3.4.2 减少干扰影响的方法35-36
• 3.4.3 地质雷达数据信息处理36-38
• 3.5 对雷达探测目标体探测性能的试验验证38-40
• 3.5.1 试验方案设计38
• 3.5.2 试验场地的选取38-39
• 3.5.3 试验测线的布置39
• 3.5.4 利用地质雷达对试验空洞的探测39-40
• 3.6 地质雷达探测求取目标体体积的研究40-41
• 3.7 本章小结41-42
• 第4章 堆石坝面板隐伏缺陷探测的实施及体积计算模型的建立42-75
• 4.1 地质雷达探测堆石坝隐伏缺陷的工程实践42-70
• 4.1.1 工程概况42-44
• 4.1.2 地质雷达探测测线布置44-46
• 4.1.3 现场雷达检测结果及图像分析46-50
• 4.1.4 混凝土面板上半部脱空分布图50-51
• 4.1.5 对若干脱空区域的探测及其影像边界点的确定和体积的计算51-70
• 4.2 地质雷达探测求取堆石坝面板隐伏缺陷体积计算模型的建立70-71
• 4.3 对地质雷达探测面板隐伏缺陷体积计算模型的验证71-72
• 4.4 堆石坝面板脱空的三维分布图像72-74
• 4.5 本章小结74-75
• 结论与展望75-77
• 参考文献77-80
• 致谢80

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本文编号：741413