[發明專利]一種大口徑輸水隧洞地基檢測系統及方法

在審

• 申請號: 201610720559.0
• 申請日: 2016-08-24
• 公開（公告）號: CN107780400A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 欒明龍;林萬順;晉鳳明;劉愛友;魏定勇;劉增;孫雪松;辛小春;楊良權;趙志江;孫宇辰;孫洪升
• 申請（專利權）人: 北京市水利規劃設計研究院
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 金旭鵬,肖冰濱

技術領域

本發明涉及隧洞檢測技術領域，尤其涉及一種大口徑輸水隧洞地基檢測系統及方法。

背景技術

隨著南水北調、引灤入唐、引黃入晉等大型輸水工程的陸續上馬，大口徑輸水隧洞越來越多的應用到各大型輸水工程之中。大口徑輸水隧洞不但保證較大輸水量，且能承受一定的壓力，有其自身的輸水優勢。但因其承壓及深埋等特殊性，一旦建成或運行后，不能對其地基進行有損隧洞結構的檢測，常規檢測方法無法達到檢測隧洞地基的目的，尤其在洪水或地震等自然災害后，難以對輸水隧洞地基質量做出科學判斷。

發明內容

本發明的實施例提供一種大口徑輸水隧洞地基檢測系統及方法，實現了在保證不破壞隧洞結構的前提下，能夠快速檢測隧洞地基。

為達到上述目的，本發明實施例采用如下技術方案：

一種大口徑輸水隧洞地基檢測系統，所述系統包括錘擊震源、檢波器和檢測儀，其中，所述錘擊震源通過信號線與所述檢測儀連接，所述檢波器通過連接線與所述檢測儀連接，當所述錘擊震源在隧洞地基激發地震波時，所述信號線將激發信號傳輸給所述檢測儀，所述檢測儀記錄所述激發信號，由所述檢波器接收所述錘擊震源在所述隧洞地基激發出的地震波，所述檢測儀通過連接線接收所述檢波器得到的所述隧洞地基的地震波的波形圖，由所述檢測儀的顯示屏顯示所述隧洞地基的地震波的波形圖，所述觸發能量為所述錘擊震源輸出的能量。

可選的，所述錘擊震源的觸發能量范圍為18-24磅。

可選的，所述檢波器為接收某一特定頻率地震波的檢波器，所述特定頻率在4-100Hz范圍內。

一種大口徑輸水隧洞地基檢測系統的檢測方法，所述方法包括：

設定隧洞地基的檢測范圍；

在所述檢測范圍內，分別采用不同特定頻率的檢波器和不同試驗參數，通過所述檢測儀采集得到所述隧洞地基的多個地震波的試驗波形圖，所述試驗參數包括偏移距、移動道距、采樣時間和觸發能量，所述偏移距為所述檢波器和錘擊震源的距離，所述移動道距為所述檢波器和錘擊震源同時移動的距離，所述采樣時間為所述檢測儀采集地震波的時間；

比較所述多個地震波的試驗波形圖，確定同相軸對所述隧洞地基反映明顯的試驗波形圖對應特定頻率的檢波器和設定參數為現場檢測所需的檢波器和檢測參數；

在所述檢測范圍內，根據所述現場檢測所需的檢波器和檢測參數，通過所述檢測儀采集得到所述隧洞地基的多個地震波的檢測波形圖。

可選的，所述檢測范圍包括疑似問題區段和正常區段。

可選的，所述偏移距的取值范圍為2-10m。

可選的，所述移動道距的取值范圍為0.5-2m。

可選的，所述采樣時間的取值范圍為0.1-1ms。

可選的，所述在所述檢測范圍內，分別采用不同特定頻率的檢波器和不同試驗參數，通過所述檢測儀采集得到所述隧洞地基的多個地震波的試驗波形圖的步驟包括：

a)在所述檢測范圍內選取一段試驗距離，并將測線沿隧洞軸線方向設置；

b)選取某一特定頻率的檢波器，分別設定偏移距、觸發能量、采樣時間和移動道距；

c)在所述試驗距離內將所述檢波器沿所述測線固定在所述隧洞地基上；

d)根據所述偏移距，利用所述錘擊震源以所述觸發能量在所述測線上激發地震波；

e)通過所述檢測儀在所述采樣時間內接收地震數據；

f)在所述試驗距離內，將所述錘擊震源和所述檢波器按照所述移動道距同時移動，并重復步驟c)-e)，通過所述檢測儀得到試驗波形圖；

g)分別選取不同于b)中的檢波器、偏移距、觸發能量、采樣時間和移動道距，重復步驟c)-f)。

可選的，所述在所述檢測范圍內，根據所述現場檢測所需的檢波器和檢測參數，通過所述檢測儀采集得到所述隧洞地基的多個地震波的檢測波形圖的步驟包括：

h)在所述檢測范圍內，將所述現場檢測所需的檢波器沿所述測線固定在所述隧洞地基上；

i)根據所述檢測參數中的偏移距，利用所述錘擊震源以所述檢測參數中的觸發能量在所述測線上激發地震波；

j)通過所述檢測儀在所述檢測參數中的采樣時間內接收地震數據；

k)在所述檢測范圍內，將所述錘擊震源和所述檢波器按照所述檢測參數中的移動道距同時移動；

l)重復步驟h)-k)，通過所述檢測儀采集得到檢測波形圖。

可選的，在所述通過所述檢測儀采集得到所述隧洞地基的多個地震波的檢測波形圖之后包括：