CN115903074B 一种引水隧洞初期支护隐伏缺陷的综合无损检测方法 （水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院）

一种引水隧洞初期支护隐伏缺陷的综合无本发明公开了一种引水隧洞初期支护隐伏双通道地质雷达分别对初期支护浅层和深层部浅层的介质密度变化，判定浅层隐伏缺陷的类别；采用地震映像法折射/反射法检测隐伏缺陷2获取初期支护不同深度的隐伏缺陷的地质雷S2、对初期支护典型隐伏缺陷的地质雷达S3、采用冲击回波声频法检测隐伏缺陷在浅层的S5、对地质雷达法、冲击回波声频法和地震映像3[0001]本发明属于水利水电工程技术领域，特别涉及一种引水隧洞初期支护隐伏缺陷[0002](长距离)引水隧洞初期支护是指隧洞开挖后，用于控制围岩变形及防止坍塌所[0003]隧洞初期支护因受到施工和使用中的各项因素影响会产生不同类型、不同程度要有：(a)因混凝土的收缩特性使得喷射混凝土与岩面不能密贴而产[0006]地质雷达法：地质雷达检测原理是根据电磁波在不同电性介质里传播时其波形4会对基于电磁波法的地质雷达法检测与评价带来强烈的干扰，导致检测判别不准或误判像法在混凝土缺陷探测中取得了一定的成功，但因为隧洞初期支护喷射混凝土厚度一般满足全面掌握隧洞初期支护各类隐伏缺陷的不足，本发明提出了基于不同物理方法的综[0010]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种引水隧洞初期支护隐伏缺陷演结果与实测的地质雷达电磁波数据进行比对，通过同相轴特征和色谱特征的相似度初5再采用地震映像法折射/反射法检测隐伏缺陷在深层的介质密度变化，并通过波幅的分介质密度变化来联合解译判定隧洞初期支护隐伏缺陷的物理性质，从而实现了引水隧洞6[0044]图19为本发明实施例中采用200MHz的地质雷达天线探测的深层隐伏缺陷的示意[0045]图20为本发明实施例中采用900MHz的地质雷达天线探测的浅层隐伏缺陷的示意[0050]地质雷达法是根据电磁波在不同电性介质里传播时其波形特征发生改变，进而7[0059]地质雷达技术是基于探测目标体与周围介质间存在的介电性差异为基础，利用质地电信息的电磁波，确定地下介质的空间分布特征。具体地利用介质内电磁波传播路[0065]电磁波数值的模拟正演是分析隧洞检测问题、研究雷达电磁波在介质中传播规据的反演和解释提供了良好的指导。本发明在此例举了两种情形的雷达数值模拟正演结顶点的距离即为钢筋间距，双曲线的数量与衬砌内钢筋的数量一一对应，数值模拟的结的结果显示衬砌中的钢筋在雷达剖面图中显示为双曲线形态，衬砌与围岩之间的分界面8频谱分布与干扰信号的频谱有一个比较明显的分界，那么可以根据具体干扰信号的分[0070]冲击回波声频(IAE)法是[0073]式(2)中，T为混凝土的厚度或缺陷的深度；αs为与构件截面几何形状有关的系[0080]地震映像法是基于反射波法中的最佳偏移距技术发展起来的一种常用浅地层勘9[0087]地震映像法的物理前提条件是探测目标体与周围介质间必须存在着明显的弹性将目标体的有关信息传入到初支表面设置的γ如[0091]本发明提供了一种长距离引水隧洞初期支护隐伏缺陷综合无损检测方法，包括演结果与实测的地质雷达电磁波数据进行比对，通过同相轴特征和色谱特征的相似度初[0094]具体地，将模拟正演结果与实测的地质雷达电磁波数据进行比对是通过比对隐表标准振幅，雷达波的振幅强弱与地层反射系数一一对应；如或波谷)的连线。根据雷达记录上有规律地出现的形状相似的雷达子波画出不同的同相(其中，模拟检测天线频率为900MHz)和缺陷尺寸→赋予材料参数→划分网格→采用差分法计算→输出模拟正演结果，将得到的模拟正演结果与实测的地质雷达电磁波数据进行比对，通过同相轴特征和色谱值特征的相似度初步判别各类隐伏缺陷在深度方向的位波→计算格林函数→源波估计→输入初始介电常数和导电率→输入残差值和迭代步长→[0131]通过上述综合无损检测技术与钻孔和孔内摄像验证，查明了GD_DKXX2+232_244[0133]以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于