平原水库塑性混凝土防渗墙探地雷达检测

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发布时间：2022-04-09

资料介绍

摘要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030.8m),加
之其物质搬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险工作，取得了较为可喜的研究底果。针对塑性混凝士防
渗墙的具体特点，情助探地雷达的高频特性揭示了型性混凝土防渗墙不同质量缺陷（夹泥裂雄、夹泥洞、胶结不良）的雪
造图像特征，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险收评价及其加周处理提供了科学依据。
关健词无损探测探地雷达塑性混凝土防渗墙夹泥裂镜夹泥洞胶结不良
中图分类号TV698文献标识码B文章编号1007-6980(2013103-0042-04
塑性混凝土是不同于工程中常用的普通混凝
在介质中传播时，其路径、电磁波场强度以及波
土（或称为刚性混凝土）的一种新型防渗材料，它
形将随所通过介质的电磁特性及其几何形态而发
在组分上比刚性混凝土增加了黏土或膨润土成分。
生变化。因此，根据接收到的电磁波特征，即波
由于塑性混凝土材料组成和配合比的改变，使得
的旅行时间（亦称双程走时）、幅度、频率和波形等
它具有极为优越的特性和经济性，具体表现为：
通过雷达图像的处理和分析，可确定地下界面或
(1)具有较低的弹性模量和较低的模强比，且可人
目标体的空间位置或结构特征。
为控制：(2)它的初始模量不随围压的加大而增大：
雷达波（电磁波）在界而上的反射和透射遵循Snel
(3)具有较大的极限应变；(4)具有与土料相似的应
定律。实际观测时，由于发射天线与接收天线的距
力应变关系和破坏型式：(5)它的强度在三向受力
离很近，所以其电磁场方向通常垂直于入射平面，
条件下有很大提高，且强度增长系数大；(6)具
并近似看作法向入射，反射脉冲信号的强度，与
有良好的抗渗性：(7)具有良好的抗震性能；(8)
界面的反射系数和穿透介质的衰减系数有关，主
具有良好的耐久性：(9)具有水泥用量小、造价低
要取决于周围介质与反射目的体的电导案和介电
且有利于环境保护；(10)具有施工简便、工效高、
常数，对于以位移电流为主的介质，即大多数岩
工期短。所以，塑性混凝土防渗墙因其优越的性
石介质属非磁性、非导电介质，常常满足σ仙e<1,
能而得到水利水电工程界的普遍关注和科研设计
于是衰减系数(B)的近似值为：
人员的深入研究，并取得了大量的科研成果，近
(1)
年来在国内水利水电工程中得以广泛的推广应用。
2
但由于此类防渗墙为地下隐蔽工程，无法直观检
即衰减系数与电导率（σ）及磁导率如的平方根
测到防渗墙的连续性及其有无裂缝、裂隙、空洞
成正比，与介电常数()的平方根成反比。
及局部缺陷等。本文以某平原水库围坝基础塑性
而界面的反射系数为：
混凝土垂直防渗墙工程为例，介绍了探地雷达检
Z:cos0 -Z cos0:
(2)】
测塑性混凝土垂直防渗墙技术。
Z:cos0 +Z cos0.
1基本原理
式中，Z为波阻抗，其表达式为：
探地雷达与探空雷达相似，利用高频电磁波
(3)】
(主频为数十数百乃至数千兆赫)以宽频带短脉冲
的形式，由地面通过发射天线(T)向地下发射，当
显然，电磁波在地层中的波阻抗值取决于地
它遇到地下地质体或介质分界面时发生反射，并
层特性参数和电磁波的颜率。由此可见，电磁波
返回地面，被放置在地表的接收天线(R)接收，并
的频率(=2)越高，波阻抗越大。
由主机记录下来，形成雷达剖面图。由于电磁被
对于雷达波常用频率范围(25-2000MHz),一