冲击映像法及其在超长距离顶管施工泥浆套检测中的应用

泥浆减阻是超长距离顶管施工中的一项关键技术,泥浆套厚度与工程质量息息相关。基于冲击映像法的基本原理,提出一种精确掌握顶管施工注浆充盈状况的快速检测方法,并通过模型试验和现场试验对检测方法的有效性进行研究。根据模型试验结果,将归一化冲击响应强度作为反映泥浆充盈状况的评价指标,成功应用于苏州一大型引水工程中。研究表明:较传统压力观测法,冲击映像法在检测泥浆套厚度方面有明显的优越性,有效提高了检测效率和高阻力区的识别能力,据此对泥浆薄弱区进行定点补浆,节约了施工成本,可在同类工程中推广使用。     

埋地压力输水管道渗漏噪声监测试验

为研究渗漏引起压力输水管线振动的在线监测方法及其应用,利用大型水压试验机进行了模型试验。试验时,用水压试验机模拟管道水压环境,并通过开启管道中部的射流孔以模拟渗漏,然后测量和分析管道振动情况。试验使用了3组检波器,分别固定于管道外壁、内壁和悬浮于水中,共测试了4种压力和4种不同直径管道渗漏程度。试验数据显示,无论是悬浮式还是固定式检波器,都能有效地监测到渗漏引起的管道振动,管道振动强度与管内压力以及射流孔大小呈正比关系。     

冲击映像法在混凝土无损检测中的应用方法研究

本研究以实际工程检测需要为背景，阐明了映像法的原理与实现方法，分析了弹性波在有缺陷 介质中的传播机理，并通过数值模拟明确了特定模型下缺陷深度、大小以及相对位置关系对冲击响应波 形能量的影响，解决了如何确定缺陷位置与深度、检测精度和分辨率等关键技术问题，为冲击映像法的 实用化和标准化研究提供了思路。在以上研究的基础上，将冲击（映像）法应用于某调水工程大型双向 预应力混凝土立墙内部裂缝检测，成功地确定了裂缝深度、平面分布以及缺陷区域占墙体总面积的比 例。钻孔显示，检测结果正确率接近100％，表明冲击映像法是一种快速有效的检测方法。     

基于高密度面波技术的堆石坝密实度检测初探

堆石坝密实度是评价其质量好坏的重要指标。本文以高密度面波的基本原理为基础,建立了不同密实度堆石体的数值模型,采用有限元数值模拟法,研究面波在堆石体结构中的传播特性,建立了堆石体密实度与面波速度的关系曲线,并对已建水库的堆石坝进行了工程应用,同时论述了有限元数值建模和检测数据处理流程。可得出:(1)考虑基阶模态的反演分析时,堆石坝体密实度与面波波速成抛物线性关系,与材料的弹性模量相关性不大;(2)对已建堆石坝内部密实度进行快速的无损检测,并实现定量评价,可作为已建堆石坝压实质量评价的依据。     

光导纤维测温计及其在混凝土坝温度测量中的应用

利用光导纤维测定温度和温度分布，是一项崭新的应用技术。该技术利用光纤作为温度传感器，埋设于混凝土坝内，可以连续测量混凝土的温度分布。介绍光导纤维温度计的基本原理，并对日本某混凝土坝的实测温度场进行分析，与传统温度计的测量结果进行对比。结果表明，光纤温度精度高、密度大，而且通过高精度测量，还可以推测坝体的浸漏位置，在混凝土坝温度场测量及监控方面将有很好的应用前景。     

基于横波传播特性的无损检测方法及在沉管隧道基础灌砂检测中的应用EI北大核心CSCD

采用各种探测手段揭示目标介质内部构造一直是工程界所关心的重要课题。以三维层状介质中的弹性场传播特性为基础,建立基于横波传播特性的无损检测方法。采用有限元数值模拟方法,针对含有低速夹层的水平层状介质模型,获得下部介质变化时横波响应波形数据,并对其进行波形形态、响应能量等特性分析,揭示当低速夹层介质的物理参数改变时,在模型表面接收到的横波响应特性与下部介质的相对密实度等参数的关系,明确基于横波传播特性的无损检测方法的有效性和精确性。在数值计算的基础上,开展沉管隧道底板灌砂全尺寸模型试验研究,采集灌砂施工前后的横波响应波形数据,通过对横波响应波形形态及响应能量分布进行可视化处理,实现对沉管隧道底板灌砂效果的评价。     

大型压力输水管道泄漏监测方法的试验研究

为研究一种针对大型压力输水管道泄漏问题的在线监测方法,设计了4种不同压力工况(0.2 MPa、0.4 MPa、0.6 MPa、0.8 MPa)和4种不同泄漏孔直径工况(2 mm、4 mm、8 mm、14 mm)的管道模型试验。试验通过控制阀门开闭、阀门孔径大小和输水管压力变化来模拟实际运行管道的泄漏状态,并用水声检波器采集泄漏状态和非泄漏状态下的管道噪声数据来比较信号差异。经过分析,推导出了泄漏孔面积、管道压力与管道噪声信号振幅三者的关系。试验结果表明,通过利用水声检波器监测管道噪声变化进而监测管道泄漏是可行的,且泄漏信号主要由偶极子声源组成,泄漏状态下振幅随泄漏孔面积和管道运行压力均呈幂函数的关系增长。     

基于横波冲击映像法的水闸底板脱空缺陷检测

某水利枢纽下游侧存在渗水、冒水等严重问题,采用横波冲击映像法对进水闸底板与基础围岩脱空情况进行探查,结果表明该法不受水和钢筋网等因素干扰,为修补加固设计方案提供可靠基础资料。文中阐述了检测方法原理、设备及检测过程,给出了数据处理流程,通过数值模拟制定脱空标准,完成闸底板脱空缺陷分布图。检测结论:(1)水闸底板存在脱空,部分底板脱空区形成渗漏通道,造成下游侧涌水;(2)脱空率大于20%的闸底板,需要及时进行灌浆处理,中等程度脱空的闸底板,还需做进一步探查,其他的脱空不严重水闸底板无需处理;(3)建议对水闸进行垂直变形和水平变形监控,严格控制最高运行水位,防范水闸塌陷和下滑。横波冲击映像法为类似工程缺陷问题的探查提供了借鉴。     

微动勘探技术及其在土木工程中的应用

介绍阵列微动勘探这一新的勘探方法，并结合现场试验数据探讨该方法在土木工程地质调查领域中的应用。在土木工程、地震防灾等领域，地下的横波速度分布是一个重要物性参数，通常是通过钻孔，利用P—S披测井取得。这一方法虽然能获得较精确的速度值，但由于需要钻孔，成本高，费时长，而且对环境有一定的破坏作用。近年来在日本开发了一种新的勘探方法——阵列微动勘探(array microtremor survey),该方法通过布置于一定范围内的数台地震仪同步地记录微动信号，然后以平稳随机过程为理论依据，从微动信号中提取瑞雷面波的频散特性，最后通过对频散曲线反演来推测地下的横波速度分布。通过现场试验数据分析，探讨该方法在土木工程领域的应用可能性。试验结果表明，由微动勘探获得的地下横波速度模型与传统的P—S波测井结果整体上具有很好的一致性，虽然阵列微动勘探的分辨率差一些，但对于较厚的地层，求得的横波速度及界面深度有较高的精度。该方法与传统的利用钻孔的P—S波测井方法相比，施工简单、成本低、费时短、对环境无任何影响，特别适用于人口密集、交通繁忙的市区。如果该方法与钻孔相结合，可以通过少量钻孔快速、准确地把握地下的三维横波速度模型。     

冲击映像法在渡槽竖墙空鼓裂缝检测中的应用

某大型调水工程渡槽波纹管灌浆不密实、注浆封堵不严使其内部积水,冬季波纹管冻胀导致渡槽竖墙内部破裂产生空鼓裂缝。受钢筋网密布和波纹管存水的影响,超声法、电磁法均无法有效检测到空鼓裂缝。本文介绍了选用冲击映像法对渡槽竖墙空鼓缝分布范围的检测。经钻芯取样验证,检测结果真实可靠。