堤防隐患探测中的探地雷达波场特征分析与应用

堤防工程是我国防洪体系中的重要环节。针对堤防中潜在隐患缺陷体,根据不同缺陷体介质的电性特征,建立了相应的堤防隐患模型。依据时域有限差分(FDTD)算法和完全匹配层(PML)的吸收边界条件,构建相应的堤防隐患缺陷体地球物理模型,使用GprMax 2D软件结合自行开发的MatLab程序,获得探地雷达正演波形图。通过波场特征分析,可知不同形态、构造位置和电性参数的隐患缺陷体的探地雷达反射波幅值和形态是不同的。正演结果能准确反映隐患缺陷体的深度、水平位置等空间特征。结合长江四邑公堤堤防隐患探测项目的2个工程实例分析可知,雷达正演模拟与探测剖面结果和工程验证基本一致,表明探地雷达能够有效地探测堤防隐患,该正演方法切实可行。分析典型隐患模型的波场特征有助于指导后期解译工作,从而对缺陷体从定性到定量进行更精确的解译,确保堤防工程的安全运行,保障汛期人民的生命财产安全。     

沥青混凝土心墙几项施工缺陷及初步对策

沥青混凝土心墙以其良好的抗渗性能和适应变形的能力正被越来越广泛地应用于土石坝的防渗结构中,但因这种防渗材料的特殊性和施工工艺方面的原因,常常引发某些施工缺陷。本文就沥青混凝土心墙施工中出现的心墙轴线偏移、沥青混用、过碾返油等施工缺陷的原因和处理方法进行了较全面的探索。     

拉洛水利枢纽沥青混凝土心墙与廊道连接型式研究

柔性沥青混凝土心墙与刚性混凝土廊道之间的连接部位是大坝防渗体系的薄弱环节。为了确保连接部位的经济性与可靠性，针对拉洛水利枢纽高沥青混凝土心墙堆石坝，设计了3种不同的连接型式。考虑沥青混凝土心墙、混凝土廊道、土石坝填筑料与基岩四者之间的相互接触受力特性，分别建立有限元模型模拟坝体填筑和蓄水过程，研究了在竣工期与蓄水期3种不同连接型式条件下心墙与混凝土廊道的应力变形特性，对比分析了各种连接型式的优缺点，提出了混凝土廊道与沥青混凝土心墙的最优连接型式。结果表明：若竣工期心墙与两边过渡料沉降均匀，则心墙拱效应小；蓄水期心墙与廊道水平位移不协调会导致心墙底部竖向应力突变；连接型式3能使得沥青混凝土心墙、廊道与廊道后堆石料共同协同变形，是最优设计方案。研究成果可为沥青混凝土心墙结构型式选择提供理论依据。     

探地雷达在隧洞衬砌质量检测中的应用

探地雷达(G round Penetrating R adar)技术是一种高分辨率的地球物理探测技术,也是近几年在工程物探领域比较热的一项新技术,已广泛应用于水电工程勘察与工程检测中。由于雷达检测具有无损、高效快捷、高分辨率等特征而被广泛应用于混凝土质量检测方面。文章以某水电站深孔泄洪洞混凝土衬砌质量检测为例,介绍探地雷达在隧洞混凝土衬砌体内存在空洞及不密实等缺陷的探测中的应用。     

探地雷达应用于混凝土缺陷探测的试验研究

探地雷达具有高精度、快速、无损、经济的特点,在水利、建筑等工程的混凝土质量检测中得到一定的应用,但都只是辅助手段,无法推广。通过制作存在干碎石层、漏振等质量缺陷及埋设钢筋、PVC管的混凝土模型,应用探地雷达对这些模型进行了探测试验。结果表明:采用探地雷达可以较为明显地判断出混凝土中存在的漏振、干碎石层缺陷,漏振区在雷达图像上表现为错层,干碎石层在雷达图像上呈现出高亮反应;单层钢筋的探测效果比较明显,在雷达图像上呈现出三层高亮反应,但其直径分辨比较困难;双层平行钢筋和十字交叉钢筋在雷达图像上可以分辨,但较为困难;双层十字交叉钢筋在雷达图像上分辨不出来;探地雷达检测上层钢筋、下层PVC管的图像效果比较明显。     

沥青心墙与混凝土基座连接材料研究

在沥青混凝土心墙坝中,混凝土基座与沥青心墙结合能力直接影响着坝体的安全和防渗系统。通过模拟混凝土基座与沥青混凝土心墙的结合方法,分别选取沥青砂浆、沥青玛蹄脂、冷底子油以及不做处理4种不同的连接施工工艺进行研究,采用直接剪切的方法测试其强度。结果表明:在正应力相同的条件下,采用沥青玛蹄脂处理结合面的施工方法抗剪断强度最大,同时具有一定的抗变形能力。因此,推荐采用沥青玛蹄脂的施工方法,为沥青混凝土心墙坝混凝土基座与沥青心墙的连接施工方法提供了一定的参考依据。     

探地雷达在水利工程隐患探测中的应用

综述探地雷达(GPR)发展历史以及探地雷达在水利工程隐患探测中的应用历史,分别介绍在渗流、裂缝、空洞探测中雷达显示图像的特征以及应用情况。根据工程实例,指出了探地雷达在水利工程隐患探测中的一些问题以及应展开研究的工作。     

尚志市亚布力水库大坝坝型比较与选择

针对亚布力水库大坝的坝型,提出了黏土心墙砂砾石坝、黏土心墙堆石坝、沥青混凝土心墙砂砾石坝和沥青混凝土心墙堆石坝等4种坝型,并对这4种坝型进行了比较,最终确定选择沥青混凝土心墙砂砾石坝。     

探地雷达在水利工程质量检测中的应用

依据探地雷达的工作原理,分析了水利工程中不同检测目标的雷达图像特征,并对混凝土结构内埋设钢筋的深度及间距计算进行了探讨。最后针对探地雷达在水利工程质量检测应用中存在的一些问题,提出了今后应进一步展开研究的工作。     

水泥土截渗墙质量缺陷探地雷达正演响应特征

水泥土截渗墙在水利工程中有着越来越广泛的应用,作为隐蔽工程,其质量检测多采用探地雷达等无损的方式。采用射线追踪方法正演模拟具有局部夹泥、脱空充气及脱空充水三种质量缺陷的水泥土截渗墙在剖面法和宽角法中的探地雷达响应,并采用快速傅里叶变换得到频率域的响应,通过对其在时间域、频率域的比较、分析,结果表明:局部夹泥时间域中表现为正极性反射波,振幅谱中有1个能量峰;脱空充气时间域中表现为强振幅正极性反射波,振幅谱中有2个能量峰;脱空充水时间域中表现为弱振幅负极性反射波,其振幅谱与无目标体时相似,均有4个能量峰,但二者相位谱差别较大,可根据相位谱加以判断。宽角法中上述目标体主要表现为振幅异常。     

三峡工程茅坪溪土石坝防渗设计

茅坪溪土石坝是三峡水利枢纽的重要组成部分，采用沥青混凝土心墙土石坝型，是目前国内兴建的第1座沥青混凝土心墙高土石坝，其技术难度很高，且无成熟经验借鉴。具体介绍了大坝防渗系统的布置、结构形式，各种不同防渗型式之间的连接及沥青混凝土心墙与周边建筑物的连接方法。工程建设中一些关键技术问题的研究，将为我国沥青混凝土坝积累宝贵经验，并推动我国沥青混凝土防渗技术的发展。     

沥青混凝土心墙连续转弯在水利枢纽防渗中的应用

沥青混凝土心墙堆石坝作为现阶段常见的枢纽拦水坝型在工程设计布置中会遇到地形地貌限制需防渗心墙进行转弯布置,通过工程心墙连续转弯呈"S"型的实际应用,探讨心墙连续转弯在水利枢纽防渗中的良好效果。     

基于HEC-RAS的沥青混凝土心墙坝溃坝洪水过程模拟分析

大坝溃口发展过程模拟是开展溃坝洪水分析的基础,不同坝型溃口发展过程不同,溃口流量(下泄洪水)过程差异很大。文章通过对某水电站沥青混凝土心墙坝溃口形式的研究,采用HEC-RAS(Hydrologic Engineering Centers-River Analysis System)软件进行溃坝洪水模拟,旨在探讨沥青混凝土心墙坝在水库溃坝风险中的关键因素,着重考虑沥青混凝土心墙对溃口发展的影响。结果显示,初始运行水位、洪峰流量的重现期、溃坝历时及泄水建筑的泄流方式对溃口流量产生显著影响。研究成果为未来水利工程的安全可靠建设提供了科学依据。     

堆石坝浇筑式沥青混凝土防渗墙概述

结合我国水利工程实例，探讨了堆石坝浇筑式沥青混凝土心墙发展趋向，并将浇筑式沥青混凝土心墙与斜墙坝，浇筑式沥青混凝土心墙防渗方案与混凝土面板、粘土心墙防渗方案进行了比较，论述了浇筑式沥青混凝土心墙的优越性以及减薄的可行性。     

沥青混凝土心墙坝蓄水期的特性

为研究沥青混凝土心墙的变形性能，对德国丁恩（Ｄｈｕｎｎ）主坝和上游坝，通过安装在心墙和观测竖井中的仪器进行了长期观测。从对初期蓄水期和运行期心墙受力和变形情况的分析，得出的结论是：沥青心墙的变形特必嫒 坝肩影响；为上心墙的剪应变，应改善坝体的沉降性能；不赞成减小心墙上部宽主。总之，沥青混凝土心墙可以用于坝高大于１００米的高坝。     

地质雷达无损探测技术在新疆阜康白杨河水库隧洞衬砌检测中的应用

本文简要介绍了地质雷达检测水利工程隧洞质量的基本原理和方法,并结合实际,通过对新疆阜康白杨河水库导流洞混凝土衬砌检测的地质雷达图像进行分析,直观反映出隧道衬砌厚度、空洞及内部钢筋的分布等特征。结果表明,地质雷达检测技术能够直观地反应出工程隧洞内部结构,进而可以准确地查出混凝土结构内部缺陷的类型和位置,为后期修补提供技术支持。     

基于GprMax的隧道超前预报雷达正演模拟及应用

针对隧道超前预报可能遇到的不同不良地质体,根据其介质电性特征,构建相应的地球物理模型,基于时域有限差分算法(FDTD)和完全匹配层(PML)的吸收边界条件,利用GprMax软件,结合matlab编程开展地质雷达正演模拟。研究结果表明,对于充填不同物质的溶腔模型,由于反射系数大小的差异,反射信号同相轴的强弱和形态有所不同,不同的地电模型其相位、振幅、波形特征都各不相同。结合2个工程实例,雷达正演模拟和实测剖面结果与实际开挖情况基本相符,验证了该正演方法的可行性,说明探地雷达能有效地勘察不良地质体的类型、位置、构造走向等空间分布特征,有助于更好地指导物探工作者对复杂地质体进行更精确的解释,确保隧道施工安全。     

三峡茅坪溪沥青混凝土心墙项目管理

茅坪溪沥青混凝土心墙土石坝是三峡工程的主要组成部分，属一等一级永久建筑物。实行建设监理制，强化施工质量控制；选择优秀的队伍；组织技术交流、进行人员培训，购置先进的施工设备；编制《水工沥青混凝土试验方法》；选择和控制沥青混凝土的原材料；组织试验化选施工参数，完善施工工艺是茅坪溪沥青混凝土心墙土石坝施工中业主项目管理重要内容。     

沥青混凝土心墙堆石坝的应力及位移特征

重点介绍了沥青混凝土心墙堆石坝在自重，水压力及堆石侧压力作用下，坝体心墙的应力位移的分布特征，全面掌握这些特征，无论对沥青混凝土心墙堆石坝的正确设计，还是合理施工，无疑都是有帮助的。     

平原水库塑性混凝土防渗墙探地雷达检测

近年来塑性混凝土防渗墙在国内水利水电工程中已经得到广泛应用,由于其厚度较薄(一般为0.3～0.8 m),加之其物质组成相对普通混凝土具有较大变化,其质量检测一直是个难点.近年尝试利用工程物探检测技术中的探地雷达、高密度电法和弹性波层析成像技术做了一些有益的生产试验工作,取得了较为可喜的研究成果.针对塑性混凝土防渗墙的具体特点,借助探地雷达的高频特性揭示了塑性混凝土防渗墙不同质量缺陷(夹泥裂缝、夹泥洞、胶结不良)的雷达图像特征,经开挖验证基本符合实际情况.从而为塑性混凝土防渗墙的验收评价及其加固处理提供了科学依据.