堆石混凝土结构空间的密实度时间推移快速检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统，涉及工程地球物理勘探技术领域。它包括无线检波器，锤击震源，工程地震仪；无线检波器布置在一条线上为一条测线，每条测线上等间隔布置有多个无线检波器。本发明专利技术利用锤击震源激发地震波，无线检波器接收地震波信号，通过控制器接收地震波信号传输至工程地震仪，工程地震仪获取堆石混凝土中的面波速度，从而得到堆石混凝土的密实度；本发明专利技术还涉及这种堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统的检测方法。

【技术实现步骤摘要】
堆石混凝土结构空间的密实度时间推移快速检测系统及方法
本专利技术涉及工程地球物理勘探
，更具体地说它是一种堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统。本专利技术还涉及这种堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统的检测方法。
技术介绍
堆石混凝土是指先将满足一定粒径要求的块石(或卵石)自然堆满仓面，然后在堆石体表面浇注满足特殊要求的自密实混凝土(Self-CompactingConcrete，简称SCC)，无需振捣仅依靠其自重充填堆石体的空隙，所形成完整密实的混凝土，其结构如图1所示。堆石混凝土坝对现场施工要求高，施工现场需要进行水泥、粉煤灰、砂、用水量以及外加剂等数量的现场调整，混凝土与块石结合处可能存在薄弱环节，人为因素较多，一旦某一环节出现问题会导致混凝土过早离析、坍落度保持时间短、输送管被堵等问题。堆石混凝土目前仅有设计导则而无设计规范，也没有施工规范，质量检测标准仅参照重力坝相关标准执行。目前在混凝土坝和当地材料坝施工建设中都有系统和全面的检测手段进行质量控制和验收评定，而堆石混凝土坝质量控制方面还过于粗放，没有系统的检测方案及质量评定依据，特别是施工过程中的缺乏快速检测方法和质量控制手段。因此，在堆石混凝土坝施工建设中系统和全面的开展检测工作进行质量控制和验收评定，对于堆石混凝土技术运用和进一步推广具有重要意义。目前已有的堆石混凝土密实度检测方法通常采用常规方法，这些方法大多数都是最终检查，包括挖坑法、孔内电视录像、孔内声波检测、钻孔压水试验、钻孔取芯等方法。这些方法存在以下缺点：1)采集效率低。现场采集时采用挖坑法，自密实混凝土注入堆石料以后，堆石颗粒之间的粘结度大大增加，挖坑效率极低。2)代表性差。一次只能测一个点或一次只能测一个孔，不能够反映整个堆石混凝土的密实度变化情况。3)方法具破坏性。传统的试坑法和钻孔是一种有损的检测方法，需要破坏被检测点的结构，并且不能进行复原。因此，研发一种堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统很有必要。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是为了克服上述
技术介绍
的不足之处，而提供一种堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统。本专利技术的第一目的是为了提供这种堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统的检测方法。为了实现上述第一目的，本专利技术的技术方案为：堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统，其特征在于：包括多道等间隔布置的无线检波器，每两道无线检波器之间的锤击震源，与无线检波器通过控制器无线连接的工程地震仪；多道无线检波器布置在一条线上为一条测线，每条测线上等间隔布置有多个无线检波器；所述锤击震源位于堆石的表面。在上述技术方案中，多个所述锤击震源点等间距斜向布置。在上述技术方案中，多个所述锤击震源之间的间距与多道无线检波器之间的道间距相等，为1.0-2.5m。在上述技术方案中，多个所述无线检波器之间固有频率相差小于5％，灵敏度相差小于5％，相位差小于0.5ms。在上述技术方案中，所述锤击震源的激发方式为单次激发。在上述技术方案中，所述无线检波器有16道。堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在堆石混凝土检测区域选取一条测线，沿测线以相等的道间距布置多道无线检波器；步骤2：在每道无线检波器的中间分别布置锤击震源；步骤3：将各个无线检波器通过控制器控制接收信号与工程地震仪无线连接；步骤4：利用锤击震源激发地震波，无线检波器接收地震波信号，并将地震波信号传输至控制器，通过控制器接收地震波信号传输至工程地震仪，从而得到堆石混凝土的密实度；步骤5：利用时间推移的观测设计思路，动态评价和检测堆石混凝土密实度。在上述技术方案中，步骤5中，对堆石混凝土注浆前后混凝土强度增长期内在不同时间段分别探测堆石混凝土中的面波速度。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1)本专利技术利用锤击震源激发地震波，无线检波器接收地震波信号，通过控制器接收地震波信号传输至工程地震仪，工程地震仪获取堆石混凝土中的面波速度，从而得到堆石混凝土的密实度。2)与传统常规检测相比，本专利技术具有快速、检测效率高，探测范围广，不需破坏检测点的结构。3)本专利技术采用多道无线检波器，具有探测范围广的优点，能够同时接收地震波信号数据，提高了信号采集效率，从而实现堆石料的密实度的快速检测。附图说明图1为自密实混凝土充填堆石体形成堆石混凝土示意图。图2为图1中A处的放大图。图3为本专利技术的结构示意图。图4为堆石混凝土不同时间段分别探测堆石混凝土中的面波速度图。图5为第二层各场地平均速度随时间变化曲线图。其中，1-无线检波器，2-锤击震源，3-SCC，4-堆石，5-SCC中的骨料。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的实施情况，但它们并不构成对本专利技术的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本专利技术的优点将变得更加清楚和容易理解。参阅附图可知：堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统，其特征在于：包括多道等间隔布置的无线检波器1，每两道无线检波器1之间的锤击震源2，与无线检波器1通过控制器无线连接的工程地震仪；多道无线检波器1布置在一条线上为一条测线，每条测线上等间隔布置有多个无线检波器1；所述锤击震源2位于堆石的表面。多个所述锤击震源2点等间距斜向布置。多个所述锤击震源2之间的间距与多道无线检波器1之间的道间距相等，为1.0-2.5m。多个所述无线检波器1之间固有频率相差小于5％，灵敏度相差小于5％，相位差小于0.5ms。所述锤击震源2的激发方式为单次激发。所述无线检波器1有16道。堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在堆石混凝土检测区域选取一条测线，沿测线以相等的道间距布置多道无线检波器1；步骤2：在每道无线检波器1的中间分别布置锤击震源2；步骤3：将各个无线检波器1通过控制器控制接收信号与工程地震仪无线连接；步骤4：利用锤击震源2激发地震波，无线检波器1接收地震波信号，并将地震波信号传输至控制器；步骤5：利用时间推移的观测设计思路，动态评价和检测堆石混凝土密实度。步骤5中，对堆石混凝土注浆前后混凝土强度增长期内在不同时间段分别探测堆石混凝土中的面波速度。实际使用中，图1为自密实混凝土充填堆石体形成堆石混凝土示意图，堆石混凝土的块石(或卵石)自然堆满仓面，然后在堆石体表面浇注满足特殊要求的自密实混凝土(Self-CompactingConcrete，简称SCC)，无需振捣仅依靠其自重充填堆石体的空隙，所形成完整密实的混凝土；堆石混凝土施工技术作为一种全新的大体积混凝土施工技术，利用了大量堆石，混凝土中堆石的体积比例一般可以达到55％-60％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统，其特征在于：包括多道等间隔布置的无线检波器(1)，每两道无线检波器(1)之间的锤击震源(2)，与无线检波器(1)通过控制器无线连接的工程地震仪；多道无线检波器(1)布置在一条线上为一条测线，每条测线上等间隔布置有多个无线检波器(1)；/n所述锤击震源(2)位于堆石的表面。/n

【技术特征摘要】
1.堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统，其特征在于：包括多道等间隔布置的无线检波器(1)，每两道无线检波器(1)之间的锤击震源(2)，与无线检波器(1)通过控制器无线连接的工程地震仪；多道无线检波器(1)布置在一条线上为一条测线，每条测线上等间隔布置有多个无线检波器(1)；
所述锤击震源(2)位于堆石的表面。


2.根据权利要求1所述的堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统，其特征在于：多个所述锤击震源(2)点等间距斜向布置。


3.根据权利要求2所述的堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统，其特征在于：多个所述锤击震源(2)之间的间距与多道无线检波器(1)之间的道间距相等，为1.0-2.5m。


4.根据权利要求3所述的堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统，其特征在于：多个所述无线检波器(1)之间固有频率相差小于5％，灵敏度相差小于5％，相位差小于0.5ms。


5.根据权利要求4所述的堆石混凝土结构空间密实度时间推移快速检测系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建清，龚道勇，杨芳，蔡加兴，蒲彦兵，李鹏，吴优，张志杰，李振华，郑学文，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，长江地球物理探测武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42