脉冲回波法在渡口坝水电站工程质量检测中的应用,水利工程论文.docx
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1、脉冲回波法在渡口坝水电站工程质量检测中的应用,水利工程论文引水系统在水利水电工程中具有极其重要的作用,引水系统能否安全运行关系到整个水电站运行的成败。引水系统安全运行取决于隧洞衬砌及灌浆质量的好坏,十分是在有压、高水头、长隧洞中,衬砌混凝土承受围岩压力、内水压力及其他荷载等作用。混凝土衬砌及灌浆质量的好坏对隧道长期稳定、使用功能的正常发挥以及外观,均有很大影响。为了确保隧洞的衬砌与质量,对隧洞进行无损检测是非常重要的环节。当前,对衬砌厚度、缺陷以及空洞的检测方式方法很多,比方冲击回波法、地质雷达法、声波法等。但是,引水隧洞有本身的特点,根据地质及水压等条件,有的隧洞设计衬砌混凝土较厚、钢筋间距
2、小,同时采用双层钢筋等特点,限制了很多无损检测的方式方法。本研究提出采用脉冲回波法能很好的解决这一问题,其测试参数有衬砌混凝土的强度、混凝土的厚度、内部缺陷及脱空深度,并在渡口坝水电站工程得到了应用。 2、 工作原理及仪器特点 2.1 工作原理 脉冲回波法检测采用 SCE-MATS-S 混凝土多功能无损测试仪,利用冲击弹性波技术进行无损探测。本测试仪主要是由激振子系统、采集子系统和数据分析子系统构成。在检测经过中,先由激振子系统在混凝土衬砌外表施加一瞬时的冲击,产生应力脉冲波主要考虑纵波传入混凝土衬砌内部,被衬砌内部缺陷外表或底部边界反射到混凝土衬砌内,反过来,又被衬砌外表反射到衬砌内部,进而
3、再一次被介质内部缺陷外表或底部边界反射。由采集子系统获得的时域信号通过快速傅立叶变换法FFT转变为频域信号,即把位移-时间曲线转换为振幅-频率关系曲线,由其屡次反射产生瞬态共振条件,数据分析子系统从振幅谱中识别出共振频率,可用于确定混凝土衬砌的厚度及其内部缺陷的深度。 2.2 仪器特点 SCE-MATS-S 混凝土多功能无损测试仪可对混凝土材料、构造物及岩体的裂缝深度、构造内部强度、内部空洞、表层剥离、表层刚性及构造厚度进行检测。其测试精度高,功能强大且操作简便灵敏。与市面上的冲击回波测试混凝土厚度和缺陷的仪器相比,该测试仪采用多种频谱分析方式方法和智能机制,自动搜索最优结果,具有更高层次的测
4、试精度。它不仅能够测试混凝土面板,还能够测试深达数米的基础埋深和挡土墙厚度等,具有更广的测试范围。 3 、工程实例 3.1 工程大概情况 渡口坝水电站为混合式电站,工程由大坝枢纽、引水建筑物及地面厂房枢纽组成,引水隧洞全长 20026.44m,开挖洞径 5.2m,采用双层钢筋混凝土衬砌,衬砌后洞径 4.2m,衬砌厚度 50cm,钢筋间距12.5cm20cm。引水隧洞沿线为深中切中低山区,山势陡峻,沟谷深切,山体总体走向 NWW,地形标高一般 6001200m,相对高差400600m。隧洞埋深一般 150300m,冲沟处埋深 10150m,最小埋深 10m,最大埋深约 840m。洞线穿越地层为三
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