水利防渗墙质量检测

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防渗墙检测


使用雷达中心频率:GPR100MHz屏蔽天线进行探测

1.水利防渗墙探测

防渗墙是一种修建在松散透水层或土石坝(堰)中起防渗作用的地连续墙,工程中常用的塑性混凝土防渗墙技术在堤坝工程除险加固方面得到广泛应用,取得了良好的效益。但塑性混凝土防渗墙强度和抗渗性较低,而且耐久性较差

通常防渗墙在堤坝上为垂向结构,墙体薄,边界条件复杂,可供进行质量检测的工作面狭窄,探地雷达法作为一种无损检测技术,具有检测速度快、探测准确度高、可以获得连续检测结果等特点,在检测防渗墙是否连续、墙体内是否存在裂缝、裂隙、空洞等不均匀现象等方面具有很好的检测效果,在水工建筑物防渗墙质量检测中具有广泛的应用前景。

2.地质雷达探测原理

探地雷达方法是以宽频带短脉冲形式将高频电磁波通过发射天线定向送入地下,电磁波信号在地下介质中传播,当遇到存在介电性质差异较大的地下介质或目标体时,电磁波就会发生反射、透射和折射。两种介质的介电常数差异越大,反射的电磁波能量也越大。反射回的电磁波被与发射天线同步移动的接收天线接收后,由雷达主机精确记录下反射电磁波的运动特征。当收发天线连续移动时,即可构成一张雷达图像或波形图。通过对图像或波形进行分析和处理,根据其波形、强度、几何形态等特征,可以判读地下目标物的埋深和分布特征。

电磁波传播示意图

3.重要参数

介电常数:描述了物质材料储存和释放电磁能量的能力。它通常以无量纲的相对介电常数来表述,其中:

自由空间的介电常数为

 

相对介电常数表

 

反射系数:

 

反射系数用R表示,其中为上方相对介电常数,为下方相对介电常数。

反射信号的强度主要取决于上、下层介质的电性差异电性差异越大反射信号越强。反射振幅的大小,界面两侧介质的电磁学性质差异越大,反射波越强,反射振幅越大,从反射振幅上可以判定两侧介质的性质属性。

反射波的极性,波从介电常数小进入介电常数大的介质时,反射系数为负,即反射波振幅反向,反射波与入射波反向;从低速进入高速介质,反射波振幅与入射波同向。

根据振幅和极性去确定探测到的桩的材质。材质确认之后,根据相应的双程走时可以计算出桩头到桩底的距离。

4.探测方法

剖面法也称连续剖面扫描测量法,是地质雷达用于实际工程探测时最常用的方法。其工作原理是:发射天线与接收天线保持固定距离并以相同的速度沿测线移动,同时反射信号以数据的形式连续读取和存储于雷达仪器中。这种探测方法具有快速、连续、操作方法相对简单等优点,适合在较大范围开展检测工作。

剖面法探测防渗墙示意图

5.现实案例

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