混凝土截渗墙质量检测弹性波技术及问题研究

通过对弹性波在固体中传播的基本规律及无损检测常用方法的研究,指出：弹性波在固体内纵波传播速度是不相同的;弹性波在混凝土板(平面应力状态)边界上的反射规律与平面弹性波在三维固体边界上的反射规律相同;现有常用检测方法存在受多种类型波干扰大和有效信号微弱的缺点。

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第2 9卷第 9期20 0 7年 9月

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【水利水电工程】

混凝土截渗墙质量检测弹性波技术及问题研究常向前，潘恕赵寿刚，惠忠， 乔(. 1黄河水利科学研究院，河南郑州 40 0; 50 3 2水利部堤防安全及病害防治工程技术研究中心， .河南郑州 40 0 ) 50 3

摘

要：通过对弹性波在固体中传播的基本规律及无损检测常用方法的研究，出：性波在固体内纵波传播速度是不指弹

相同的；弹性波在混凝土板 (平面应力状态 )边界上的反射规律与平面弹性波在三维固体边界上的反射规律相同；现有常用检测方法存在受多种类型波干扰大和有效信号微弱的缺点。 关键词：混凝土；截渗墙；无损检测；弹性波文献标识码： A文章编号：0 0 17 ( 07 0—06 - 3 10 - 3 9 2 0 ) 9 0 90 -可以证明式 ( ) 3中第一式是用位函数表达的纵波波动方中图分类号：T 2 3 4 V 2 .

混凝土截渗墙是堤防除险加固常用的一种工程措施。如果截渗墙存在隐患，则可能形成比未建截渗墙时更为集中的渗流通道，对大堤构成极大的威胁。因此，有必要在截渗墙建成后对其质量进行检测。目前主要采用钻探取样和常规的土工试验方法对截渗墙施工质量进行检测 J但这些方法对截渗墙，墙体会产生或多或少的损伤，费力、时、用高，费费而且质量评价精度不高。克服常规方法的不足，展一种快速、济、发经方便、原位无损的检测方法有重要意义。

程，第二式是用位函数表达的横波波动方程。纵波波速 (三维)为一一

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当前还没有一种专门用于混凝土截渗墙的成熟无损检测技术，为解决这一问题，者对弹性波在固体中传播的基本规笔律进行了研究。利用现有仪器设备进行多种组合，先后赴原阳荆隆宫、阳台前、濮焦作武陟等处截渗墙工地进行现场试验，用人工锤击法激发振动，对多道反射波法、波映像法、纵横波映像法进行分析，对常用方法中存在的问题进行了探讨。

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1固体弹性波基本问题11弹性体波动方程 .对于各项同性的弹性介质，略去体积力后，用位移表示的运动方程为[ 3 3p=

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横波波速为

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式中：为体积应变； G为剪切模量； V为拉普拉斯算子； A为拉梅

由此可见二维纵波波速与三维纵波波速不同，维纵波一般有若令 ., I以得到 3贝可 J

作为一个位移量，位移矢量 H可分解为两部分：H=“+“= V+ V () 2

117=110 .0 .6 L。这就解释了在基桩检测时，用超声

波得到的波速 (三维 )总是比用锤击得到的波速 (一维 )要大的收稿日期：0 7 0 - 3 2 0— 3 2

式中：为标量位函数；为矢量位函数。

位函数满足运动方程：p A+2

基金项目：科技部科研院所社会公益研究专项基金资助项目㈩ (0 5 I304。 2 0 D B J5 )

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作者简介：常向前(92 )男， 16一，河北阜城人，高级工程师，主

要从事堤防安全及病害防治、检测技术等研究工作。