弹性波CT

弹性波CT技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用刘凯

弹性波CT技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用刘凯摘要：鉴于桥梁结构直接与车辆等活载接触，其在承受着较大活载压力的同时，也受到外界荷载的较大影响。

这就需要定期进行维护并及时发现运营过程中存在的问题，以有效提升桥梁的运营水平。

针对桥梁混凝土进行的无损检测，不会影响桥梁质量，可以有效获得混凝土质量情况，弹性波CT技术是无损检测中最常见的一种技术，可以提供直观的图像结果。

基于此，文章首先分析了桥梁无损检测的必要性与弹性波CT技术的特点，其次根据技术应用原理分析其具体应用，并以某桥梁工程无损检测数据进行具体分析。

关键词：弹性波CT技术；桥梁混凝土；无损检测引言：弹性波CT技术由于只能测试构件表面强度，检测精度受到的影响相对较多，且混凝土内外质量存在差异，要对检测结果展开分析，才能确定结果真实性。

因此，研究弹性CT技术的应用，对于混凝土结构检测具有重要意义，有助于提高无损检测效果，提高检测结果真实性。

1桥梁无损检测的必要性1.1有效提高桥梁检测的安全性混凝土桥梁在长期服役过程中，不可避免地会受到活载和自然环境的影响，在早期运维过程中其检测技术较为复杂，且对于外界环境要求较高，甚至会对桥梁结构造成影响。

相对于传统检测技术，无损检测技术对于桥梁结构的影响较小，能够有效保证桥梁正常安全地运营。

1.2提高桥梁检测的准确性鉴于桥梁无损检测能够及时发现桥梁结构产生的相关病害，确定病害的严重程度和相关位置，便于后期加固维护的方案制定。

同时，无损检测技术能够满足不同类型桥梁的检测需求，提高相关检测的精确性，较大程度减少了检测工作量，便于后期维保工作的进行。

2弹性波CT技术概述2.1检测原理使用弹性波CT技术展开混凝土检测，和医学上CT技术检测原理一致，都是使用弹性波通过穿透介质，观测弹性波能量衰减的情况，形成结构检测图像。

穿透介质受到穿透速度、弹性模量、介质密度的影响，如果介质的强度高、密度大，衰减量相对较小，如果结构疏松、强度低，衰减量较大。

弹性波CT的原理

弹性波CT的原理
弹性波CT（Elastic wave CT）是一种使用弹性波信号（如超声波信号或受激激光信号）来感测被测物体内部结构的成像技术。

其原理是利用弹性波在物质中传播时的吸收、散射、反射等特性，通过探测弹性波在被测物体内部传播路径和传播时间的变化，获得被测物体的内部结构信息。

具体而言，弹性波CT通常通过将超声波发射器和接收器安置在被测物体的不同位置，利用波浪在不同介质中的传播速度差异所导致的反射信号来重构被测物体的结构。

一般来说，能量较高的声波可以穿透较厚的物体，但其能量同时也会散射和吸收，导致传播路径和传输时间的变化；因此，为了获得更好的成像效果，需要在探测器和被测物体之间设置一定的距离和干扰校正机制，以减少信号衰减和干扰。

总之，弹性波CT原理基于了弹性波在物质中的传输和反射特性，通过探测和重建弹性波信号来实现对被测物体内部结构的成像。

关于跨孔弹性波CT法和管波探测法在岩溶勘察中的应用

关于跨孔弹性波CT法和管波探测法在岩溶勘察中的应用摘要：我国溶岩地区分布范围极广,溶蚀裂隙普遍发育,这对工程建设中桩基础的安全危害极大。

传统方法通过钻探来进行岩溶勘察,不仅工作量繁重、耗资巨大,且通常岩溶发育情况复杂、现场施工干扰极大,严重增加了岩溶勘察难度。

针对诸多问题,采用地震CT与管波探测法综合勘察,结合钻孔资料,详细介绍了地震CT法及管波探测法在井间岩溶勘察的应用效果。

关键词：跨孔弹性波CT法；管波探测法；岩溶勘察；应用1 概述跨孔弹性波CT法在塔楼范围内布置，在沿建筑物周边和角点的控制性钻孔之间布置剖面，用于探明持力层、下卧层的完整性及岩溶洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层的发育分布情况和连通性。

要求精度优于跨孔间距的1/10。

管波探测法在塔楼范围内桩直径≧1000mm的超前钻孔中开展，用于查明桩身直径范围的持力层的完整性及岩溶洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层的整体发育分布情况，要求精度不低于0.3m。

2 施工方法技术2.1 跨孔弹性波CT法本次工作使用跨孔式CT观测系统，即以一个钻孔为发射孔，另一个钻孔为接收孔，在发射孔按1.0m间距设置激发点，在接收孔按1.0m间距设置接收点，对于每一个激发点，在全部接收点进行接收，具体见图2-1。

2.2 管波探测法现场试验确定，采用自激自收观测系统，发射电压为414～857V，收发探头间距0.6m，测点间距0.1m，测试方式按从下至上进行。

3 资料的地质解释3.1跨孔弹性波CT法资料解释原则根据工程需要，本次勘察工作中，跨孔弹性波CT法资料的地质解释主要解释跨孔弹性波CT法剖面中存在的溶洞、软弱夹层、节理裂隙发育带及中（微）风化岩面，地质解释的原则为：1)先对钻探资料及波速影像图进行充分的综合分析、对比，确定各类岩土层的波速范围及特征。

2)根据综合分析、对比确定的岩土层波速范围和特征进行岩土层分类。

3)根据岩土层分类对波速影像进行地质解释。

3.2 管波探测法原理及资料解释原则根据波动理论，在充满液体的钻孔中，任何扰动，都会产生沿钻孔轴向传播的管波（司通莱波），管波在孔液和孔壁外一定范围内传播。

弹性波层析扫描(CT)技术在桥台混凝土内部缺陷检测中的应用

弹性波层析扫描(CT)技术在桥台混凝土内部缺陷检测中的应用王谦;任东华;袁浩;孙攀【摘要】The basic principle and detection method of elastic wave tomography ( CT ) detection technology were expounded,and the technology of detecting inner defects in abutment concrete project was studied.Firstly,the section of the abutment was measured, and the propagation velocity of the material on the section was calculated by the elastic wave tomography scanning technique and presented in the form of images. Secondly,the measured the elastic wave velocity and standard concrete test block of elastic wave velocity were compared in order to determine the internal quality of concrete abutment. Engineering practice shows that the detection technology has high testing accuracy,and the test results are clear and intuitive.%阐述了弹性波层析扫描(CT)检测技术的基本原理及检测方法,并结合某桥台台身混凝土的内部缺陷检测项目对该技术进行了研究.首先对桥台进行切面,通过弹性波层析扫描检测技术对剖面上弹性波的传播速度进行计算并以图像的方式呈现,然后将测得的弹性波波速与标准混凝土试块的弹性波波速进行对比,以此来确定桥台混凝土的内部质量.工程实践表明,该检测技术测试精度高,检测结果直观明了.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2017(057)010【总页数】3页(P37-39)【关键词】桥台混凝土;弹性波层析扫描技术;工程检测;波速;混凝土内部缺陷【作者】王谦;任东华;袁浩;孙攀【作者单位】中铁西南科学研究院有限公司,四川成都 611731;中铁西南科学研究院有限公司,四川成都 611731;中铁西南科学研究院有限公司,四川成都 611731;中铁西南科学研究院有限公司,四川成都 611731【正文语种】中文【中图分类】TU37桥台混凝土在施工过程中，若施工质量控制不严，易导致混凝土内部产生裂缝、松散、离析等缺陷。

弹性波CT技术几个重要问题的研究

出了二侧透视观测系统的重大缺陷、弹性波ＣＴ技术的 “ 速色盲 ” 质以及划分像元的一般原则。低本
关键词：弹性波Ｃ；Ｔ分辨率；可靠性；像元划分；低速色盲中图分类号：６１５Ｐ３．文献标识码：Ａ收稿日期：０７０－０２０－４２
ＳｕｙｏｏｅＩｐｒａｔＰｒｂｌｍｓｏａｔｃｔｄｎＳｍｍｏｔｎｏｅｆＥｌｓｉＷａｅＣｏｐｔｒｚｄＴｏｏｒｐｖｍｅｈｎｇ，ｕＷｎｚｏＺｈａｉｈｎｇｏＺｈｚｏ
弹性波ＣＴ技术几个重要问题的研究
朱文仲，赵志忠
（河水利科学研究院，州黄郑４００）５０３
摘要：弹性波ＣＴ技术即弹性波层析成像技术，本文采用理论分析与正反演对比相结合的方法，究了弹研
性波ＣＴ技术的分辨率问题、速色盲问题和像元划分问题，出了各种观测系统的最高分辨率估算公式，低提指
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ｆｍｕｌｓａｏｒａｂｏｕｅｅａｂｓｒａｉｎｓｓｅｓａｅｐｒｖｄｅｔｓｖｒｌｏｅｖｔｏｙｔｍｒｏｉｄ．Ｆｕｒｈｒｏｅ，ｈｇｈｓｅｏｔｅｍｒｅｈｉｅｔｒｓ —
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采空区帷幕灌浆试验弹性波CT检测

采空区帷幕灌浆试验弹性波CT检测发布时间：2021-12-14T08:33:46.156Z 来源：《建筑实践》2021年第8月24期作者：胡军[导读] 目前采空区灌浆检测方法较少胡军中国水电基础局有限公司天津 301700［摘要］:目前采空区灌浆检测方法较少，本次检测主要目的是通过工程物探弹性波CT无损检测方法检查帷幕灌浆试验孔区的灌浆效果，为工程施工提供依据并指导下一步帷幕灌浆工作。

［关键词］：采空区灌浆 CT无损检测1 概况1.1工程概况禹州长葛段第三施工标段是南水北调中线一期工程总干渠第Ⅱ渠段（沙河南～黄河南）的组成部分，位于Ⅱ渠段的上部，地域上属于河南省许昌市的禹州市和长葛市。

设计桩号为SH(3)75+600～SH(3)77+300，标段长度1.7km，标段内共有各种建筑物4座，其中左排渡槽1座，左排倒虹1座，公路桥1座，生产桥1座。

由于该标段下部为煤矿采空区，停采后因坍塌形成冒落带和断裂带，易造成渠道不均匀沉降，需在该区域内进行帷幕及充填灌浆，灌浆孔深110m～293m不等，采用水泥粉煤灰混合浆液进行灌注。

（1）新峰二矿采空区该矿采空区面积为1387260m2，相应占压渠道范围83314 m2，长度724.98m，开采煤层的厚度为0.9m，煤层的底标高为-151m～+30m，地面高程为+117m～+137m，煤层的埋深约为106～227m，采空区通过相应的原设计桩号SH75+639.243～SH76+386.536。

（2）梁北镇郭村煤矿采空区该矿采空区的面积约为531045m2，相应占压渠道范围74772 m2，长度703.458，开采煤层的厚度为0.77m～1.21m，煤层的底标高为-149m～±0.1m，地面高程为+125～+139，煤层的埋深约为127m～289m，采空区通过相应的原设计桩号为SH76+852.709～SH77+906.75。

桩号SH（3）75+639～SH（3）76+387和SH（3）76+862.2～SH（3）77+300下部分别为新峰和郭村煤矿采空区，停止开采后因坍塌形成断裂带和冒落带，极易造成明渠的不均匀沉降，故需要在该部位进行充填及帷幕灌浆，灌浆孔深110m～293m不等，两个采空区的总跨度约为1179.8m。

应用弹性波CT技术测试岩体灌浆效果

ｊ３孔弹性波Ｃ１Ｔ成像剖面图。
数据处理时，根据实际情况选择各种参数，一般采用直射线联合迭代法，迭代次数一般小于５０
次，算残差小于３０计．。２３资料分析．
灌浆后的检测钻孔为～１，１Ｉ孔间距１．Ｉ，８３６Ｉ０Ｔ
４结语
清河水库供水取水头部及输水改造工程主要任务是
向开原市和清河区供水，工程建成后，年平均可以向该多开原市和清河区供水量为８３８９万，满足了两市区国民
经济发展对水的需求，为两市区未来发展提供水资源保障。经分析，工程所得税后财务内部收益率７５高于．％，３【收稿日】０１１—７期２１—２０
ｒｍ／
图例：
色谱：／ ‘ ｔｍｓＪｐ
４３２２６１７
２）在数据的采集过程中，特别注意：源起要震
震与仪器记录起跳时间的一致性。３在用ＷＹ２０软件继续数据反演时，项）Ｓ０３各
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时即可停止计算，这时所得图像即为剖面ＣＴ成
ＣＴ观测。２１工作方法与技术．
图１为灌浆前勘察获得的Ｚ一Ｋ１之间Ｋ９Ｚ０孔的Ｃ剖面图，图中可以看到，量范围内岩体Ｔ从测波速均匀性很差，岩体波速集中在２５０４５００～０ｍ／的区域，７．低于２５０ｍ／部分占１．、ｓ占２‰ ６０ｓ６高于４５０ｍ／的部分占１．０ｓ０５％。分析认为：浆灌

弹性波(CT)层析技术在桥梁检测中的应用探讨

弹性波(CT)层析技术在桥梁检测中的应用探讨摘要：采用案例分析法，结合某实际案例，详细阐述了弹性波CT技术在桥梁检测中应用的相关问题，并对其应用路径、效果等进行了详细的分析。

从案例项目的实践结果可知，弹性波CT技术可以满足桥梁检测的要求，值得做进一步推广。

关键词：弹性波层析技术；桥梁检测；桥梁病害前言自桥梁建成以来，随着使用时间的增加、车辆超载、多种因素腐蚀等因素的影响，桥梁会出现多种损害，若不能得到及时有效的处理，将会降低桥梁的使用年限，还有可能引发交通事故，危及行车安全。

现阶段，桥梁检测中的常见技术主要有回弹法、超声回弹综合法、钻芯法等，这些技术都存在缺点，无法整体反映桥梁质量，寻找一种更加科学有效的检测手段，已经成为相关人员关注的重点。

1弹性波CT技术简介1.1技术分析弹性波层析扫描技术简称CT，是目前一种直观、全面评估混凝土内部质量的无损检测方法，该方法以弹性波（CT波）理论为基础，在桥梁混凝土无损检测过程中，CT波处于不同类型的介质中时，其产生的传播特性会表现出明显的差异，并且弹性波的传播速度、能量衰减及频谱成分和目标体的介质成分、结构和密度等因素相关，一般认为，当弹性波通过混凝土时，若混凝土内部无缺损，则CT波的传播速度很高，并且声波的衰减很满；而如果声波穿过存在缺陷的位置（如混凝土强度不理想、混凝土浇筑不密实等），声波的传递会受到影响，波速会明显下降[1]。

根据相关文献的研究结果，弹性波层析扫描的评判标准如表1所示。

表 1 CT波波速评定混凝土质量参考标准（单位：m/s）在按照表1的数据对桥梁混凝土性能进行评价时，还需要考虑骨料、级配等因素的影响，但是基本数据不会出现较为明显的差异。

1.2检测应用一般在桥梁病害检测中，采用弹性波层析扫描技术可以在受检混凝土结构的两个对立面的检测面布置测点，并且激发依次布设激振源，受激侧依次等量的布置受信点。

在这个过程中，受信点与激振点之间采用两两对穿的方法，通过弹性波射线构成一个射线网，通过这个射线网所覆盖的范围，就是桥梁混凝土的检测坡面。

弹性波CT在煤矿采空区注浆填充施工质量检测的应用效果

图 2 W 2 剖面采空区注浆充填前后的弹性波 CT 速度成像图
2010 年第 21 期内蒙古石油化工
61
弹性波 CT 在煤矿采空区注浆填充施工质量检测的应用效果
张启生, 韩进国
(中国冶金地质总局山东正元地质勘查院, 山东济南 250014 )
Ξ
摘要: 近年来 , 弹性波层析成像技术在工程物探中发挥着越来越重要的作用, 本文以董家沟煤矿采空区探测为实例 , 介绍了层析成像的原理、野外工作方法及勘测效果 , 指出了工作及资料处理中存在的问题 , 提出了今后改进的方向。关键词: 弹性波 CT; 煤田采空区; 应用效果中图分类号: TD 8531 391+ 12 文献标识码: A 文章编号: 1006— 7981 ( 2010 ) 21— 0061—02 在工程实际中, 人们通常使用钻探方法来得到地下的地质情况。然而工程实地的钻孔数目有限 , 且成本较高 , 又不能揭示地质体的横向发育情况。而作为一种新的物探勘查方法, 与常规物探方法相比 , 井间弹性波层析成像能获得更多的信息 , 具有分辨率高、可靠性好、图像直观、信息量大 , 已成为研究两个或多个钻孔之间岩石块体的主要方法 , 在岩溶勘察、空洞检测、坝体研究等方面都有着广泛的应用。 1 工作原理弹性波 CT 是 C T 技术在井中弹性波勘探中的应用 , 又称井中弹性波层析成像。其原理是基于波的传播理论, 观测地震波穿透地质体时的走时和能量变化 , 然后反演出地质体内部的精细结构。其反演解释的精度与观测系统的设计、观测精度、成像单元的划分以及反演计算方法等因素有关。采空区被充填后 , 其弹性波的传播速度取决于充填物质的密实程度, 充填物密实程度好, 其弹性波的传播速度就快, 密实程度不好, 弹性波的传播速度就慢 , 因此, 我们就可以通过分析、对比采空区充填前后的弹性波的传播速度的变化 , 来判断采空区的充填治理效果。 2 工程概况大连经济技术开发区快轨交通三号线所经董家沟煤矿采空危险区路段长 850 米 , 该路段位于双D 港站至金石滩站之间, 其中在三号线的 K 38+ 600K 39+ 450 米处的采空区已注浆充填。本次工程要求在保证快轨三号线正常运营的条

跨孔弹性波CT技术在某基坑项目岩溶勘察中的应用

跨孔弹性波CT技术在某基坑项目岩溶勘察中的应用摘要：某基坑项目位于深圳市大鹏某片区。

根据前期勘察，场地内发育有岩溶等不良地质体，对基础设施，地基稳定，造成了不良影响。

为进一步查明该场地岩溶发育规模、埋深，结合现场场地情况，采用钻孔+跨孔弹性波CT法的工作方式，对基坑相关区域进行了跨孔弹性波CT法探测工作。

关键词：基坑；岩溶勘察；跨孔弹性波CT法；应用效果1岩溶的发育致使建筑场地和地基工程条件大为恶化，提前查明岩溶的发育情况，可降低建筑地基基础的施工风险。

保证相关基础设施的顺利建设。

单个钻孔对于溶洞的大小、连通情况难以查明。

而使用跨孔弹性波CT法，可以对两孔之间的岩溶进行探测，得到两孔之间岩溶发育规模，连通等情况。

本文结合某基坑项目的岩溶勘察，对跨孔弹性波CT的方法原理、现场工作流程以及成果解译进行分析探讨，以期为今后类似项目的岩溶勘察提供参考。

1工程地质概况及物性特征1.1工程地质概况该项目位于深圳市大鹏某片区，西、北侧紧临建设中的市政道路，周边均为建设储备用地，建筑面积约50047.28平方米，拟建3栋限高40 m的13层（1栋、2栋、3栋）及1栋限高40 m的8层（4栋）住宅楼，拟设两层地下室，基坑开挖深度约9.5m。

场地内分布的地层从上到下分别为人工填土层（Q ml）、第四系全新统洪积层（Q4pl）、第四系上更新统洪积层（Q3pl）、第四系统残积层（Q el）、不明成因堆积层（Qpr）及下伏基岩石炭系（C）灰岩。

工程场地初勘共完成钻孔43个，其中有11个钻孔见洞，见洞率为25.6%，岩溶发育程度为中等。

区域属浅覆盖埋藏型岩溶区。

1.2物性特征不同类型的岩土层由于物质组构和物理状态不同而具有不同的波速。

本工程场地岩土层波速见表1表1 工程场地岩土层波速纵波波速Vp。

中～微风化灰岩Vp一般大于4600m/s；第四系土层，主要为粉质粘土、不明成因堆积层，Vp一般<4000m>；岩溶发育区Vp一般在2000～4000之间；岩溶与周围岩体相比,波速差异较明显，主要表现为波速低，高速区中的不规则低速区。

跨孔弹性波CT技术在岩溶区某大桥勘察中的应用

这种波速差异的存在，为弹性波CT技术的顺利实施提供了较好的物性条件。
2.探测工作布置在每个桥墩左右离桩基较近的位置布2个钻孔，每个桥墩布置1对地震弹性波CT剖面，共计布置12个钻孔， 6对CT剖面。工程地质钻孔采用地质岩芯钻机用回转方式钻进，孔
径110mmo孔深约30-50m,成孔后放进75mm直径 PVC套管护壁，以供跨孔CT工作使用。
由于地质钻探"一孔之见”难以准确揭露岩溶的分布、发育情况，为确保扩建桥梁基础设计及施工终孔的准确性及安全性，因此采用了跨孔弹性波CT技术结合地质钻探进行综合探测，为桥梁设计及施工提供准确的勘察资料。
1.探测原理及方法跨孔弹性波CT技术是利用2个相隔一定距离的平行钻孔，1个作为弹性波激发孔，1个作为弹性波接收孔, 测定弹性波走时或振幅变化，反演地层内部三维速度结构或衰减特性，并以图像表示。通过不同地层的波速反演情况进行分析，解释岩与土的分界面和溶洞的边界、发育与分布情况，如图1所示。
图1跨孔弹性波CT工作示意图
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图2跨孔弹性CT剖面图
根据收集的旧地勘资料，场地内第四系土层一般为粉质粘土、碎石土等，其纵波波速Vp—般1000 ~ 1500m/s, 基岩为灰岩，中风化灰岩Vp—般2500 - 4000m/s,微风化灰岩Vp—般4000 ~ 6000m/so岩溶发育区Vp — 般 1500 ~ 2500m/so

浅析CT技术的发展_于宁飞

科技信息SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION2011年第11期●0引言弹性波层析成像(ComputerizeTomography)是一种利用在物体周边所获取的某种物理量的一维投影数据，运用一定的数学方法，通过计算机处理，重建物体特定层面上的二维图像以及依据一系列上述二维图像构成三维图像的技术[1]。

目前CT 技术已经十分成熟,是重要的工程物探方法之一。

主要应用包括:工程地质条件勘探,混凝土构件和堤坝防渗墙质量检测,地基处理或加固效果评价,铁路和高速公路路基病害探测等方面。

1弹性波CT 技术1．1弹性波CT 技术的分类根据工作的频段不同，弹性波CT 方法可以分为地震波CT 和声波(超声波)CT 。

在实际工作中，可以根据对分辨率和探测距离的要求选择适当的工作频段。

根据勘探布局方式的不同，弹性波CT 可以分为地表反射(或折射)层析成像、井间层析成像、VSP 层析成像和反向VSP 层析成像[2]在弹性波CT 的成像方法中，以射线追踪为基础的反演方法较为成熟。

该方法属于射线理论成像方法类，在工程技术领域得到广泛应用，由于观测系统地激发点和接收点是按一定规律排列，因此采用射线法模拟计算地震记录，就是求解给定端点的射线路径，即两点射线追踪问题。

根据费马原理和Dijkstra 最佳路径算法进行快速射线追踪较普通方法具有明显的优越性。

设剖面离散结点数为n,其计算次数由O (n1)降低到O (n2)。

然而如果在整个CT 剖面内进行射线追踪,由于n 很大,计算速度仍然受到限制。

应用“椭圆约束”方法可以实现更快速射线追踪。

具体方法是,首先以激发点和接收点为焦点作一个椭圆,根据椭圆方程性质,如果首波射线路径任意一点弯曲到椭圆之外,射线路径将会大于2a (a 为椭圆长轴),由于首波走时必须最小,即弯曲射线路径较直射线路径不可能偏离太多,所以只要适当选择椭圆长轴a 值,然后在椭圆区域内进行弯曲射线追踪即可[3]。

跨孔弹性波CT在地质工程勘察中的应用

跨孔弹性波CT在地质工程勘察中的应用韦俊丁（广东省有色金属地质局九四〇队，广东　清远　５１１５２０）摘要：由于传统地质工程勘察方法在实际应用中具有较大的残差，为此提出跨孔弹性波ＣＴ在地质工程勘察中的应用。

利用跨孔弹性波ＣＴ对地质工程勘察区域进行三维空间探测，获取到地质工程岩体信息，在此基础上将地质三维空间探测数据导入到网格模型中，对数据进行网格化处理和分析，形成地质工程三维空间模型图，了解到地质工程岩体空间分布情况和发育情况，以此完成地质工程勘察。

经实验证明，基于跨孔弹性波ＣＴ的地质工程勘察方法勘察结果残差值小于传统方法，更适用于地质工程勘察。

关键词：跨孔弹性波ＣＴ；地质工程勘察；三维空间；网格模型；空间分布中图分类号：Ｐ３１３文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０４－０１９１－２Application of Cross Hole Elastic Wave CT in Geological Engineering InvestigationWEI Jun-ding（Ｎｏ．９４０　Ｂｒａｎｃｈ　ｏｆ　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｍｅｔａｌｓ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｂｕｒｅａｕ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｑｉｎｇｙｕａｎ　５１１５２０，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｂｅｃａｕｓｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｕｒｖｅｙ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｈａｖｅ　ｌａｒｇｅ　ｒｅｓｉｄｕａｌｓ　ｉｎ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｒｏｓｓ－ｈｏｌｅ　ｅｌａｓｔｉｃ　ｗａｖｅ　ＣＴ　ｉｎ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｕｒｖｅｙｓ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．　Ｕｓｅ　ｃｒｏｓｓ－ｈｏｌｅ　ｅｌａｓｔｉｃ　ｗａｖｅ　ＣＴ　ｔｏ　ｃｏｎｄｕｃｔ　ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｓｐａｃｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｕｒｖｅｙ　ａｒｅａ，　ｏｂｔａｉｎ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｒｏｃｋ　ｍａｓｓ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，　ａｎｄ　ｉｍｐｏｒｔ　ｔｈｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｓｐａｃｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｄａｔａ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｇｒｉｄ　ｍｏｄｅｌ　ｏｎ　ｔｈｉｓ　ｂａｓｉｓ，　ａｎｄ　ｐｅｒｆｏｒｍ　ｇｒｉｄ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　，　Ｔｏ　ｆｏｒｍ　ａ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｓｐａｔｉａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｍａｐ，　ｔｏ　ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｐａｔｉａｌ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｒｏｃｋ　ｍａｓｓｅｓ，　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｃｏｍｐｌｅｔｅ　ｔｈｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｕｒｖｅｙ．　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｈａｖｅ　ｐｒｏｖｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｒｅｓｉｄｕａｌ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｕｒｖｅｙ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｃｒｏｓｓ－ｈｏｌｅ　ｅｌａｓｔｉｃ　ｗａｖｅ　ＣＴ　ｉｓ　ｓｍａｌｌｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｍｅｔｈｏｄ，　ａｎｄ　ｉｔ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｕｒｖｅｙ．Keywords: ｃｒｏｓｓ－ｈｏｌｅ　ｅｌａｓｔｉｃ　ｗａｖｅ　ＣＴ；　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｕｒｖｅｙ；　ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｓｐａｃｅ；　ｇｒｉｄ　ｍｏｄｅｌ；　ｓｐａｔｉａｌ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ跨孔弹性波CT可分为地震跨孔弹性波CT和超声波CT，是在不损坏待测物体的前提下，利用弹性波射线穿透被测物体，利用信号接收系统在物体的另一端接收到声波射线。

跨孔弹性波CT扫描技术在岩溶区桩基勘察中的应用

１跨孔ＣＴ勘察方法
１．１仪器设备本次工作使用国产ＸＷ５５１２Ａ型电火花震源作
为跨孔ＣＴ法的激发震源。采用国产ＣＩ－Ｉ３型高灵敏度１２道声波探头．每个接收探头均采用２０倍集成运算放大器进行阻抗匹配、抑制道问串扰。本次工作使用美国Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃｓ公司生产的ＳｔｒａｔａＶｉｅｗＲ２４型浅层地震仪。该地震仪为由内置计算机控制的全数字化信号增强型高分辨工程地震仪。１．２测量定位
Ｕ刖看
江西省隘瑞高速公路全线位于瑞金市境内，该市位于岩溶发育地区，溶洞分布不均匀且非常广泛，特点各异。为确保桩基持力层稳定、可靠，避免溶洞分布危及基桩及大桥的质量、安全。进行全面、细致地质勘察，明确桥梁施工范围内岩溶地质分布情况。采用传统的勘探方法显然难以完成此项工作，跨孑Ｌ弹性ＣＴ扫描具有效率高、周期短、精度高、成本低的优势。将跨孔弹性ＣＴ扫描应用到该工程地质探测工作中，为探明桩位范围内的岩溶、软弱夹层及裂隙带的发育和分布情况，并评价嵌岩桩基桩持力层的完整性，为桩基设计和施工工作提供准确可靠的地质资料，提供了技术保障。
跨孔弹性波ＣＴ扫描技术在岩溶区桩基勘察中的应用
余辉，黄远亮，王吉庆
ｆ江西省高速集团赣州管理中心，江西赣州３４３０００）

钢管混凝土叠合柱弹性波CT空洞与脱空缺陷检测分析

钢管混凝土叠合柱弹性波CT空洞与脱空缺陷检测分析高远富;王仲刚;周凌;黄晓寒;江正【摘要】钢管混凝土叠合柱是在钢筋混凝土柱中部设置钢管混凝土的一种叠合构件，其缺陷检测已是工程检测领域面临的重要问题。

弹性波 CT 技术是一种发展迅速的工程无损检测技术，能够直观、准确地显示出物体的内部缺陷。

针对影响叠合柱性能的空洞与脱空缺陷，探索了弹性波CT无损检测技术，设计了带空洞素混凝土柱、带空洞叠合柱、带脱空叠合柱三个试件，并开展了叠合柱弹性波CT缺陷检测试验。

研究结果表明，弹性波 CT 能够有效地检测叠合柱的空洞与脱空缺陷，填补了叠合柱缺陷检测领域的空白。

%Steel tube-reinforced concrete column is a laminated column type which has a concrete-filled steel tube in the centre of reinforced concrete,defect detection of which is important problem in engineering detection field.Elastic wave CT de-veloping rapidly as a kind of engineering nondestructive testing technology,can intuitively,accurately show internal defect. The paper explored elastic wave CT nondestructive testing technology for cavity and empty in steel tube-reinforced concrete column.Three specimens,one concrete column with cavity,one steel tube-reinforced concrete column with cavity and one steel tube-reinforced concrete column with empty between steel tube and concrete was designed for the experiment research of defect detection for steel tube-reinforced concrete column by elastic wave CT.The results show that cavity and empty in steel tube-reinforced concrete column can be effectively detected by elastic wave CT,which will fill the blank in defect detection for steel tube-reinforced concrete column.【期刊名称】《物探化探计算技术》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】8页(P89-96)【关键词】叠合柱;空洞;脱空;无损检测;弹性波;CT【作者】高远富;王仲刚;周凌;黄晓寒;江正【作者单位】后勤工程学院军事土木工程系，重庆 401311;后勤工程学院军事土木工程系，重庆 401311;后勤工程学院军事土木工程系，重庆 401311;后勤工程学院军事土木工程系，重庆 401311;总装备部078 工程指挥部，海南 610041【正文语种】中文【中图分类】TU712+.3钢管混凝土叠合柱(以下简称叠合柱)[1]，是由截面中部钢管混凝土和钢管外钢筋混凝土叠合而成。

高精度弹性波CT成像在水利电力工程中的应用---谢克

弹性波CT成像在水利电力工程中的应用谢克摘要：弹性波CT成像技术在水利电力工程中的应用已经有好几年了，并得到了发展。

不同的发射震源解决不同的工程问题，也得到不同的效果。

关键词：高精度弹性波CT成像勘探比较发射震源工程事例解决工程问题1、概述高精度弹性波CT成像技术是利用地震波或声波进行地球物理高精度层析成像。

是通过人为设置的弹性波射线，让射线穿过工程探测对象（工程地质体），从而达到探测其内部异常（物理异常）的地球物理反演新技术，是探测地下岩溶、断层、破碎带等地质缺陷的有效手段。

近几年来，我们先后利用该新技术在广西几个大的水利电力工程中应用，取得了明显的地质效果和显著的社会经济效益。

2、工作原理高精度弹性波CT成像和其它科学领域的成像技术（如医学X射线透视诊断技术）相类似，是一种边界投影反演方法，它的工作原理如下：利用物体外部边界某种物理观测数据，依据一定的物理定律和数学关系进行反演计算，以得到物体内部与观测场相关的物理参数分布，并以图像的形式表现出来。

不同岩性的弹性波速度是不同的，同一种岩石，由于受空隙度、饱和度、流体性质及裂隙发育程度甚至温度等因素影响，其弹性波速度有很大的变化。

无论介质有多复杂，由点源激发的弹性波的传播完全可以用Huygens原理来描述。

基于Huygens原理的射线追踪有两种实现的方法，一是基于网络理论的最短路经算法，二是基于动力学的波阵面算法,这两种算法能模拟直达波、折射波、反射波、散射波和绕射波，而且是一次计算既可得到一个共激发点记录的全部走时，计算效率高，很适合于高精度弹性波CT成像的大量高精度射线追踪计算。

我们用软件系统采用Huygens原理的网络追踪算法---最短路径射线追踪算法作为正反演计算的射线追踪算法。

我们把一个二维速度模型用矩形网络进行离散化，认为每个网络就是一个速度单元，其速度分布用双线性函数近似：V（x，z）=a0+ a1x+ a2z+ a3xz其中的系数可由网络上的四个速度节点值（Vl）的四个点坐标（xl，yl）求出。

用弹性波来做“CT”——记南京航空航天大学航空学院教授钱征华

26封底人物用弹性波来做“CT”——记南京航空航天大学航空学院教授钱征华　张方方于德萍当弹性介质中某处物质粒子离开平衡位置时，这个粒子在弹性力的作用下发生振动，同时又引起周围粒子的振动，这样形成的振动在弹性介质中的传播过程称为“弹性波”。

“‘弹性波’研究很早就有了，我们现在研究它，是为了把它应用到工程中。

”南京航空航天大学航空学院教授钱征华说。

打个比方，在做电子计算机断层扫描（CT）时，可以用X射线扫描人体组织器官获得大量的数据，当这些数据以影像的形式被“绘制”成片，就能方便医生判断其中是否存在病变。

钱征华的研究也像是另一种意义上的C T诊断——通过研究波导结构或者复合材料结构里弹性波的传播规律，去发现其中的缺陷，从而进行定量化无损检测。

“其实弹性波研究涉及很多应用，缺陷检测是我们的研究动机之一。

”在钱征华眼中，他所钻研的科学问题最终都将指向工程应用，这方天地，值得他持之以恒地去开拓。

干一行，专一行1998年走进西安交通大学工程力学系时，钱征华对这个专业所知甚少。

“我高中时物理学习还可以，对物理现象也比较感兴趣。

所以高考填报志愿时，在班主任老师的建议下，报考了与物理相关的力学专业。

”采访伊始，他就用一句“没有什么特殊的故事”给自己的科研生涯定了个基调，一路至今，他的轨迹中写满的都是“水到渠成”。

西安交通大学工程力学专业历史悠久，“西迁”前，可追溯到1923年高等力学实验室的创建；“西迁”后，1957年建立国内首批应用力学专业，1979年成立工程力学系。

到钱征华入学那年，学校已经设立了力学一级学科博士点。

而他对专业感情的建立，就是从摸清其历史脉络开始的。

“力学是工科的基础，也是连接基础科学与工程技术的桥梁。

上到大国重器，下到生活中简单的机械零件等，都离不开力学。

它跟物理学相关，但两者差别很大，这也是为什么它能从物理学科中独立出来的原因。

”经过一番了解，钱征华越来越感受到力学的魅力，他唯一的想法就是“既然选择了，就要把专业学好、搞透”。

弹性波CT技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用

弹性波CT技术在桥梁混凝土结构无损检测中的应用摘要：基于传统无损混凝土结构方法的推广，无线电波技术的特点和优点传递了使用弹性波传递弹性波评估混凝土质量的方法。

该技术的准确性对该技术有一定的要求，即进行混凝土桥梁结构的高分辨率和无损检测，识别的结果是直观，清晰，很容易被人理解的。

但是，由于许多因素会影响波速，因此有必要彻底分析某个位置的特定因素的阻力。

本文介绍了基于弹性冲击波的弹性波层析成像（CT）检测原理和方法。

弹性波<P波速度分布的质量）可以作为混凝土物理性能（弹性模量阻力）的定量指标：例如，该技术对技术设计的识别具有明显的优势，混凝土结构的构造可以证明这一点已经得到了改进。

用于过程控制的CT弹性波技术促进了中国工业的无损检测水平的发展，并提供了良好的使用技巧。

关键词：弹性波；CT技术；桥梁混凝土结构；无损检测；应用；无损混凝土试验技术是一种冲击试验技术，不会破坏混凝土结构的完整性。

其中最常用的方法是跳跃法，超声波法，冲击回波法，雷达法，这些方法快速，简单，经济，因此它是最常用的非破坏性混凝土强度反弹的测试方法。

但是，这种方法只能确认零件的表面电阻，这会影响检测精度，因此可能会导致混凝土的内外检测质量不匹配的现象。

情况测试结果通常在评估之前进行分析。

复杂的超声排斥方法可以补偿一些特定的力，是提高识别准确度的最佳方法，但过程相对复杂。

超声波是检测内部混凝土缺陷最常用的方法，该标准包含对测试方法和评估方法有非常详细的介绍。

1 弹性波概述声速是所有元素的一个综合指标。

想要找到错误点的确切位置，就需要具备高水平技术知识的检查员。

在测试大量混凝土时，要事先将声管埋进测试对象里面。

冲击回波法是最近开发的检测方法，可应用于单个检测区域和部分检测区域，但它主要用于确定部件的厚度。

能否完成检测内部缺陷的任务需要对此做进一步调查。

由于超声回波和冲击方法在检测过程中容易收到很多因素的影响，比如在弱化或变形的情况下会遇到探测距离太大和能量吸收过多的现象。