[發明專利]一種堤壩穩定性的無損探測方法

有效

• 申請號: 201611060358.9
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106770478B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 郭璐;賀可強;楊艷中
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 萬桂斌

1.一種堤壩穩定性的無損探測方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)對待測定的堤壩，沿堤壩水平長度方向確定N個橫剖面的位置，其中N為正整數；

(2)確定堤壩各橫剖面視電阻率的平均值，具體步驟為：

(21)測出堤壩背水側長度L，并在堤壩每個橫剖面位置沿背水側長度方向從頂到底布設一根探測線，探測線的長度即為L；

(22)沿探測線等距布置電極，電極之間的間距Δx取探測線長度L的1/45-1/30，所需電極數M為：

其中，M為正整數；

(23)按照步驟(22)中求得的Δx與電極數M在探測線上布置電極，用多芯電纜將每條探測線上的電極連接到電極轉換裝置上，再用電極轉換裝置將這些電極組合成指定的電極裝置，并通過電極轉換裝置及數據采集系統測得每條探測線各探測點的視電阻率ρ，并記ρ_i，j為堤壩第i個橫剖面的第j個測點的視電阻率，其中i＝1,2,3......N，j＝1,2,3......D，其中j為正整數，D為第i個橫剖面的所有測點的個數，則第i個橫剖面的視電阻率的平均值為為：

(3)確定壩體材料視電阻率與含水率的變化關系，具體步驟為：

取壩體材料試樣進行室內實驗，先通過烘干法將壩體材料烘干，再采用灌水法按照不同含水率ω的要求加入蒸餾水，充分攪拌，放入保鮮袋中養護24h，使水分充分浸潤，再用直流電法儀分別測定不同含水率ω下試樣的視電阻率，進而得到壩體材料的視電阻率與含水率之間的定量關系，即ρ-ω關系曲線；

(4)確定堤壩橫剖面平均含水率及其統計特征參數，具體步驟為：

依據求得的ρ-ω關系曲線以及第i個橫剖面的視電阻率的平均值間接測得堤壩第i個橫剖面的平均含水率據此得到堤壩N個橫剖面的含水率均值與均方差δ，

(5)確定堤壩潛在潰壩部位以及潰壩風險的大小，具體步驟為：

對于第i個橫剖面，

(51)如果則判定堤壩第i個橫剖面位置穩定；

(52)如果則判定堤壩第i個橫剖面位置潛在潰堤風險較大；

(53)如果則判定堤壩第i個橫剖面位置潛在潰堤風險極大；

(6)堤壩滲透穩定性與潰壩災害預測，具體步驟為：

(61)對于堤壩存在潰堤風險的第i個橫剖面，使用電測儀分別對其不同時刻的平均電阻率進行實時監測，并根據壩體材料ρ-ω關系曲線依次確定其不同時刻的平均含水率得到曲線；

(62)定義堤壩橫剖面平均含水率變化率ω'為堤壩單位時間的平均含水率變化量與單位時間的比值，根據曲線：

如果ω'為一常量或波動幅度在±10％范圍內，則判定堤壩的第i個橫剖面具有潰堤風險但目前基本穩定，如果ω'逐漸增大并發生突變，則該堤壩不穩定并即將發生潰壩。