水工混凝土内部缺陷探地雷达法检测技术分析

［文献标识码］B
0引言
近 年 来 ，随 着 国 家 对 水 利 设 施 建 设 的 投 资 力 度日益增加，新建、扩建水利水电工程逐渐增多。 南水北调、辽宁省内大伙房水库输水、辽宁西北供 水、引观入本等水利工程纷纷开展。水利部对水 利水电工程质量检测也日趋重视，先后提出质量 年、推进年、规范年，常规的检测手段已不能满足 工程实际检测的需要，探地雷达法作为一种分辨 率高、精度高、效率高、快速经济、灵活方便、剖面 直观的无损检测技术已纳入了部分行业规范。依 据 SL734-2016《水利工程质量检测技术规程》要 求，混凝土工程内部缺陷项目的检测方法应执行 SL713-2015《水工混凝土结构缺陷检测技术规程》 和 DL/T5299-2013《大坝混凝土声波检测技术规 程》规定 。 [1] 此文根据实际检测中数据总结与分 析，列举了部分水工混凝土内部缺陷典型图像及 评价分析方法，为混凝土内部质量评价及更好的 推广探地雷达法在水利水电工程质量检测中的应 用提供参考。
性、分析与评价混凝土内部质量十分关键。通过实际检测采集数据处理与分析，说明探地雷达法能有效检测
出水工混凝土内部大部分缺陷，满足工程要求。进一步探究雷达法对提高水工混凝土质量检测及推广探地雷
达法检测技术应用具有重要意义。
［关键词］水工混凝土；内部缺陷；质量检测；定位与定性；分析与评价
［中图分类号］ TU37
某水库溢洪道混凝土，设计资料，钢筋混凝土 结构，混凝土强度等级 C20 F200 W4，凿除 20 cm 厚原混凝土后重新浇筑 20 cm 厚新混凝土，剖面法 检测结果：8.5～13.6 m 位置，深度 4.0～15.0 cm 非 连续性分层，15.8～18.0 m 位置，深度 4.0～11.0 cm 非连续性分层。经验证，结果判定与实际相符。
2 典型工程案例
2.1 混凝土保护层厚度及钢筋间距 某 进 水 闸 底 板 ，设 计 资 料 ，钢 筋 混 凝 土 结 构 ，
混凝土强度等级 C25 F200 W4，三级配；钢筋 ϕ 12 @200，混凝土保护层厚度 10 cm。雷达剖面法检 测结果：钢筋间距异常，最大值为 77.6 cm，最小值 为 27.2 cm，平均值为 43.6 cm；混凝土保护层厚度 异常，最大值为 21.1 cm，最小值为 12.8 cm，平均值 为 17.7 cm。 依 据 JGJ/T152-2008《混 凝 土 中 钢 筋 检测技术规程》的规定：钢筋实际根数与设计有较 大偏差，选取了不少于 30%的已测钢筋且不少于 6 处钻孔验证。经实际验证，雷达检测结果与实际 相符。由于钢筋直径较小，处于埋深较深，因此图 像中部分钢筋信号不是特别清晰，但采用多种软 件及颜色模式交替分析，可以确定钢筋的位置及 相关参数信息，满足规程要求，可以解决工程实际
某溢流坝堰面混凝土，设计资料，钢筋混凝土 结构，混凝土强度等级 C20 F200 W4，二级配，凿除 20 cm 厚原混凝土，凿毛后重新浇筑 20 cm 新混凝 土，二级配。钢筋 ϕ 12@200，混凝土保护层厚度 20 cm。剖面法检测结果：钢筋间距最大值为 64.8 cm， 最小值为 15.0 cm，平均值为 30.3 cm。钢筋保护层 厚度最大值为 29.2 cm，最小值为 13.9 cm，平均值为 20.5 cm。经验证，结果判定与实际相符。 2.2 混凝土分层
以数字记录的探地雷达数据，数字处理的许多有 效技术通过某种形式改变均可以应用于探地雷达 资料处理。此文使用 reflexw 图像处理软件进行处 理实际检测数据。市场上还有中国地质大学 GR 图像处理软件，意大利 IDS 公司设备的 GresWin2 图像处理软件，美国劳累公司设备的 GRED 图像 处理软件等等。还有其他图像处理软件，未一一 列举。各个图像处理软件各有所长，主要目标均 为提取反射波有用的信息（波速、振幅、波形）帮助 解析异常。
某电站输水洞底板，设计资料，混凝土强度等 级 C25 F200 W6，钢 筋 ϕ 20@200。 保 护 层 厚 度 10.0 cm。采用剖面法结果：38.0～39.0 m 位置，深 度 0.69 m 位置脱空，脱空高度约 10 cm，经实际验 证，结果判定与实际相符。
某水库迎水侧坝面新浇筑 20 cm 厚混凝土坝 面 防 渗 止 水 ，设 计 资 料 ，混 凝 土 强 度 等 级 C25 F200 W6，采用剖面法检测结果：整条测线非连续 性分层。经实际验证，结果判定与实际相符。 2.3 混凝土内部振捣不实
某水库溢洪道底板陡槽段混凝土，设计资料， 混凝土强度等级 C25 F200 W4，钢筋 ϕ 12 @200，采 用剖面法结果：32.8～33.6 m，深度 26.0～41.0 cm 范 围振捣不实，35.2～36.0 m，深度 29.0～52.0 cm 范围 振捣不实。经验证，结果判定与实际相符。 2.4 混凝土背部脱空
1 数据处理原理及图像处理软件
探地雷达数据处理的主要目的是压制随机和 规则的干扰波，以最大可能的分辨率在图像上显 示有用反射波。其反射波回波信号，子波长度由发 射源控制，脉冲在介质内传播过程中，能量会产生 球面衰减，也会由于介质对波能量的吸收而渐弱； 在地下介质不均时还会发生散射、反射与透射 。 [2]
2019 年第 3 期
［文章编号］1002—0624（2019）03—0055—03
东北水利水电
水生态环境
水工混凝土内部缺陷探地雷达法检测技术分析
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（辽宁江河水利水电新技术设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110003）
［摘 要］水工混凝土内部缺陷，将潜在影响水工建筑物的安全与耐久。有效检测出缺陷位置，准确定位与定
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水生态环境
东北水利水电
2019 年第 3 期
问题。 某隧洞顶拱混凝土，设计资料，钢筋混凝土结
构，混凝土强度等级 C30 F250 W6，二级配；钢筋 ϕ 25@250，混凝土保护层厚度 10 cm。雷达剖面法 检测结果：0.0～6.0 m 位置无钢筋，6.0～6.6 m 位 置出现微微夹层，深度 5.7 cm。钢筋间距最大值 34.0 cm，最小值为 24.0 cm，平均值为 29.3 cm。混凝 土保护层厚度最大值为 14.6 cm，最小值为 4.7 cm，平 均值为9.6 cm。经验证，结果判定与实际相符。