[发明专利]一种大口径输水隧洞地基检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧洞检测技术领域，尤其涉及一种大口径输水隧洞地基检测系统及方法。

背景技术

随着南水北调、引滦入唐、引黄入晋等大型输水工程的陆续上马，大口径输水隧洞越来越多的应用到各大型输水工程之中。大口径输水隧洞不但保证较大输水量，且能承受一定的压力，有其自身的输水优势。但因其承压及深埋等特殊性，一旦建成或运行后，不能对其地基进行有损隧洞结构的检测，常规检测方法无法达到检测隧洞地基的目的，尤其在洪水或地震等自然灾害后，难以对输水隧洞地基质量做出科学判断。

发明内容

本发明的实施例提供一种大口径输水隧洞地基检测系统及方法，实现了在保证不破坏隧洞结构的前提下，能够快速检测隧洞地基。

为达到上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种大口径输水隧洞地基检测系统，所述系统包括锤击震源、检波器和检测仪，其中，所述锤击震源通过信号线与所述检测仪连接，所述检波器通过连接线与所述检测仪连接，当所述锤击震源在隧洞地基激发地震波时，所述信号线将激发信号传输给所述检测仪，所述检测仪记录所述激发信号，由所述检波器接收所述锤击震源在所述隧洞地基激发出的地震波，所述检测仪通过连接线接收所述检波器得到的所述隧洞地基的地震波的波形图，由所述检测仪的显示屏显示所述隧洞地基的地震波的波形图，所述触发能量为所述锤击震源输出的能量。

可选的，所述锤击震源的触发能量范围为18-24磅。

可选的，所述检波器为接收某一特定频率地震波的检波器，所述特定频率在4-100Hz范围内。

一种大口径输水隧洞地基检测系统的检测方法，所述方法包括：

设定隧洞地基的检测范围；

在所述检测范围内，分别采用不同特定频率的检波器和不同试验参数，通过所述检测仪采集得到所述隧洞地基的多个地震波的试验波形图，所述试验参数包括偏移距、移动道距、采样时间和触发能量，所述偏移距为所述检波器和锤击震源的距离，所述移动道距为所述检波器和锤击震源同时移动的距离，所述采样时间为所述检测仪采集地震波的时间；

比较所述多个地震波的试验波形图，确定同相轴对所述隧洞地基反映明显的试验波形图对应特定频率的检波器和设定参数为现场检测所需的检波器和检测参数；

在所述检测范围内，根据所述现场检测所需的检波器和检测参数，通过所述检测仪采集得到所述隧洞地基的多个地震波的检测波形图。

可选的，所述检测范围包括疑似问题区段和正常区段。

可选的，所述偏移距的取值范围为2-10m。

可选的，所述移动道距的取值范围为0.5-2m。

可选的，所述采样时间的取值范围为0.1-1ms。

可选的，所述在所述检测范围内，分别采用不同特定频率的检波器和不同试验参数，通过所述检测仪采集得到所述隧洞地基的多个地震波的试验波形图的步骤包括：

a)在所述检测范围内选取一段试验距离，并将测线沿隧洞轴线方向设置；

b)选取某一特定频率的检波器，分别设定偏移距、触发能量、采样时间和移动道距；

c)在所述试验距离内将所述检波器沿所述测线固定在所述隧洞地基上；

d)根据所述偏移距，利用所述锤击震源以所述触发能量在所述测线上激发地震波；

e)通过所述检测仪在所述采样时间内接收地震数据；

f)在所述试验距离内，将所述锤击震源和所述检波器按照所述移动道距同时移动，并重复步骤c)-e)，通过所述检测仪得到试验波形图；

g)分别选取不同于b)中的检波器、偏移距、触发能量、采样时间和移动道距，重复步骤c)-f)。

可选的，所述在所述检测范围内，根据所述现场检测所需的检波器和检测参数，通过所述检测仪采集得到所述隧洞地基的多个地震波的检测波形图的步骤包括：

h)在所述检测范围内，将所述现场检测所需的检波器沿所述测线固定在所述隧洞地基上；

i)根据所述检测参数中的偏移距，利用所述锤击震源以所述检测参数中的触发能量在所述测线上激发地震波；

j)通过所述检测仪在所述检测参数中的采样时间内接收地震数据；

k)在所述检测范围内，将所述锤击震源和所述检波器按照所述检测参数中的移动道距同时移动；

l)重复步骤h)-k)，通过所述检测仪采集得到检测波形图。

可选的，在所述通过所述检测仪采集得到所述隧洞地基的多个地震波的检测波形图之后包括：