如何检查和探地雷达用于大坝安全吗

由于水负荷造成的压力,含水饱和度和侵蚀,工程师正在寻找可靠的方法,使他们探查大坝的结构完整性。

大坝结构至关重要,是建立在水路控制水的运动。从小型堤防的地球大的混凝土结构,这些结构主要用于发电、供水和灌溉。¹

最重要的一些问题会影响大坝裂缝和空洞。然而,传统的调查方法是侵入性和破坏性,只有小范围。

不连续和异常也容易错过进行目视检查时,还有其他缺陷不会发现不使用非破坏性的方法。

可以使用无损调查方法,在不影响正常操作的大坝维护安全至关重要。²

效应,探地雷达(GPR)是一种无损检测技术用于空洞的调查、裂缝、断裂,和其他在泥土和混凝土大坝变形。³探地雷达使大面积的调查结构,同时提供优越的空间分辨率。

探地雷达是什么?

雷达(无线电探测和测距)是一个熟悉的技术,使用无线电波来确定远处的物体的距离和速度,如飞机和船只的跳跃无线电波。

在探地雷达系统,天线传输高频无线电波所反映的不同的材料,并返回一个接收器。亚博网站下载探地雷达系统测量时间这些无线电波穿过材料并返回到接收器。亚博网站下载

遇到材料的电介质介电常数决定了无线电波从探地雷达系统的速度旅行。

在探地雷达的一项调查,在测线天线传播和记录一系列的数据点,然后策划形成的区域。⁴

探地雷达最好在干燥,沙土,冰,岩石,和淡水。然而,在粘土土壤,穿透深度相比可能只是几英尺的沙质土壤,通常30英尺或更多。

低频天线信号比高频天线可以穿透更深,但产生的图像是粗相比产生的高分辨率图像高频天线。

地质雷达的优点

检查一个大坝Lapalisse,法国。图片来源:ARKOGEOS

相比其他无损检测方法,如红外热成像、声发射检测、微波和ultrasonic-based技术,探地雷达在更短的时间内提供更大深度的调查。^5、6

探地雷达工作中在兆赫或兆赫范围的频率范围。高频天线可用于研究小规模恶化,钢筋(钢筋)、孔隙、裂缝和分层。

另一方面,低频天线理想的深层结构的调查,大量泄漏,空洞,和骨折。这些低频天线也适合获得大型数据集,这将是更难收集使用更多侵入性技术。

问题确定后,调查已经完成;特殊的软件是用来从探地雷达系统后处理和解释数据。这个数据给大坝运营商选择执行的关键评估大坝条件如钢筋锈蚀和混凝土恶化和采取预防措施以避免灾难性故障。

探地雷达数据也可能与视觉检查和维护记录提供一个完整的大坝的条件。

与替代地面测量技术,结合使用探地雷达可以提供完整的结构完整性保证整个大坝的使用寿命。

地质雷达的应用程序

几十年来,探地雷达用于执行非破坏性环境、地质和大坝评估。它被认为是一个有价值的工具,用于产生准确的数据结构描述和维修,同时减少劳动,时间和成本。

具体检验时是至关重要的发现和优先考虑结构性缺陷必须修理。

探地雷达用于混凝土板定位恶化以及确定适当的类型的增援部队。探地雷达是一个非常有价值的非破坏性工具调查的大坝的完整性,因为它使结构性缺陷的有效识别快速恢复行动在最小的风险和成本。

调查CuaDat灌溉水坝

检查CuaDat灌溉水坝与探地雷达系统。图片来源:Vucico越南

Vucico越南参加调查的CuaDat灌溉水坝在越南多年。形成朱CuaDat水库建在河的一部分,西南河内,从2004年到2009年,三峡大坝长1023米,高119米。

水库提供水源的工业和家庭用水以及86000公顷的农业土地。这个调查在过去的几年中,扫描整个大坝的表面。

在这大坝检验,Vucico使用两个不同的探地雷达天线;2700 MHz和900 MHz。团队使用先生30 900 MHz天线来识别可能的空洞,2700 MHz的天线作为StructureScan迷你XT的一部分被用来定位现有钢筋更好的分辨率。

研究人工堤坝

人工堤坝防洪设施的关键组件。可以结构性缺陷严重的损害了它们的有效性。在匈牙利,4200公里长的堤坝系统保护国家的三分之一,GSSI的先生^®探地雷达3000单元270 MHz和200 MHz天线是用来研究这些堤坝。

执行一个断裂评估检测泄漏区域的混凝土。图片来源:塞格德大学

探地雷达在这里强烈建议堤坝的调查部分,因为它给出了一个更现实的图像研究区地下设置的。探地雷达调查使用先生3000控制单元(地球物理调查系统Inc .)在200年和270 MHz中心频率天线在调查中轮模式。每个雷达剖面的长度100米。概要文件是连续的,也就是说,一个概要的端点的起点另一个概要文件。

详细分析了探地雷达资料处理后,确定接口和不同类型的异常记录。异常被分类和评估洪水风险。分析了不同类别的空间分布与其他参数指堤坝的健康。除了映射结构差异和缺陷,堤组成的变化也被评估,主要是通过调查信号的衰减。

Diaa曾博士学生,匈牙利塞格德大学

完整的堤坝是由个人探地雷达资料、100米长。确定了六个不同类型的异常,随后根据洪水风险分类构成。改变他们的空间分布是映射,堤坝成分也被评估。

之间的相关性被发现异常的空间分布和频率和洪水的发生。这证明了探地雷达在预测洪水风险的能力。

代表资料确定了探地雷达的异常类型:A)收缩裂缝,B)的介质介电常数的变化,和C)照片显示堤坝皇冠上的收缩裂缝。图片来源:塞格德大学

地球在大型水坝,水坝核心,过滤器,支持路堤和边坡衬砌。这些结构在不同个案的基础上。水总是大坝渗漏,坝下。出现问题时内部侵蚀开始,也就是说,流动的水是如此之大,需要地面材料和腐蚀大坝结构形式。探地雷达剖面明显偏差的一个后果。这些类型的问题。这些都是不受欢迎的结果我们试图定位。因此,大坝所有者可以为正确的类型的修复计划。在我们看来,探地雷达是一个具有成本效益的风险评估的工具。

Terho Makinen,芬兰Maatutkapalvelu

检查一个土坝。图片来源:芬兰Maatutkapalvelu

大坝安全组

的大坝安全组(DSG)提供了广泛的地震和地球物理技术和技术解决非侵入性调查,维护和监控的堤坝,堤坝,和大坝。

DSG汇集了探地雷达、地震断层、电阻率成像、地震监测和有线钻孔日志记录。找到更多的信息关于大坝安全组和一系列大坝检测技术:

https://damsafetygroup.com/

最后考虑

探地雷达是一种无损检测方法,艾滋病在大坝的结构完整性的检查成本和时效的方式。GPR可以可靠地与其他调查技术一起使用,提供一个全面的照片大坝健康。

引用

1. 国家大坝安全协会的官员。大坝101。(在线)可以在:https://damsafety.org/dams101
2. 联邦应急管理局。大坝安全联邦指导方针。(在线)可以在:https://www.fema.gov/emergency-managers/risk-management/dam-safety/federal-guidelines
3. Loperte,等人。(2011)地质雷达在大坝监测:测试用例的Acerenza(意大利南部)。国际地球物理学杂志(在线)2011:1-9。可以在:https://www.hindawi.com/journals/ijge/2011/654194/
4. Yazdani N,等人。(2018)领域的评估与FRP混凝土结构修复。:Eco-Efficient修复和恢复具体的基础设施。爱思唯尔(在线)p。171 - 94。可以在:https://www.亚博老虎机网登录sciencedirect.com/science/article/pii/B9780081021811000083
5. 董Y。等人。(2011)无损检测和评估(无损检测/)土木结构恢复使用纤维增强聚合物(FRP)复合材料。:使用寿命估计和土木工程结构的扩展。爱思唯尔(在线)p。193 - 222可以在:https://www.亚博老虎机网登录sciencedirect.com/science/article/pii/B9781845693985500079
6. 袋子。D。等人(2008)无损检测混凝土大坝和溢洪道的技术(在线)可以在:https://www.hydroreview.com/hydro-industry-news/nondestructive-techniques-for-inspecting-concrete-dams-and-spillways/

这些信息已经采购,审核并改编自地球物理调查系统公司提供的材料。亚博网站下载

在这个来源的更多信息,请访问地球物理调查系统公司。