基于探地雷達的水泥土探測試驗及病害數(shù)值模擬.pdf

1、探地雷達可以無損、連續(xù)的掃描，且具有結(jié)果顯示直觀、探測精度高、速度快等優(yōu)點，在水利、土木、交通等工程的物探和無損檢測中得到廣泛應(yīng)用。但作為水利工程中常見的水泥土防滲體等水泥土構(gòu)筑物，目前鮮見開展無損檢測，基于開挖、取芯等破壞性檢測可能造成新的工程結(jié)構(gòu)損壞。分析發(fā)現(xiàn)，這實際上是由于在水泥土結(jié)構(gòu)實際探測過程中仍然存在著諸多問題沒有得到解決，如水泥摻入比、齡期等水泥土特性對探地雷達探測精度的影響，水泥土工程病害的雷達圖像解釋依據(jù)不確定等。因此

2、，開展基于探地雷達的水泥土探測試驗研究和水泥土工程常見病害的數(shù)值模擬研究，具有一定的理論和實踐參考價值。
　　本文利用探地雷達對室內(nèi)不同摻入比的水泥土試塊進行無損檢測，研究電磁波在不同摻入比(8％、12％、16％、20％)、不同齡期(3d、7d、14d、28d、60d、90d)的水泥土試塊中波速變化規(guī)律，通過波速反演出其介電常數(shù);在此基礎(chǔ)上研究分析水泥土抗壓強度與介電常數(shù)之間的關(guān)系，并研究水泥土含水率的變化規(guī)律。結(jié)果表明:在同一水

3、泥摻入比內(nèi)，波速隨齡期的增加而增加;在同一齡期內(nèi)，波速隨水泥摻入比的增大而減小;相同摻入比，隨著齡期的增加，水泥土相對介電常數(shù)逐漸降低;相同期齡，隨著水泥摻入比的增大，相對介電常數(shù)逐漸增大;同一水泥摻入比，相對介電常數(shù)與無側(cè)限抗壓強度呈負相關(guān)關(guān)系，同一齡期下，則成正相關(guān)關(guān)系;水泥土含水率的變化規(guī)律與相對介電常數(shù)變化規(guī)律一致;用于探地雷達探測土壤含水率的經(jīng)驗公式并不適合水泥土含水率的檢測，需重新擬合公式。
　　基于時域有限差分法(F