确定嵌岩灌注桩竖向承载力的荷载传递法(2)

表明坝内该处存在渗漏[4

，5]

。

就检测距离而言，弹性波CT可以利用电雷管、甘油炸药等方式产生弹性波，因而探测距离较大。一般来说，将弹性波发射、接收设备分别布置在大坝上、下游坝面，接收设备可以接收到较好的信号。所以，大坝弹性波CT的测距可以根据需要来确定。对于地质雷达CT而言，由于高频电磁波在介质中衰减较快，尤其是当介质含水率较高时，其衰减非常快，因而地质雷达CT的探测距离有限。电磁波频率越高，其探测距离越小。因此，可以根据探测的距离和精度需要，选择合适的雷达电磁波频率，并充分利用大坝上已有的钻孔和孔洞(如渗流洞等)，必要时进行少量钻孔。在野外作业时，大坝地质雷达CT比弹性波CT更方便。 2.2.2 大坝电磁波CT技术

这里的电磁波CT技术是指不包括地质雷达CT在内的常规电磁波CT，其电磁波频率一般低于50 MHz。从本质上看，电磁波CT与地质雷达CT没有区别，只是电磁波的频率范围不同，导致探测距离和精度不同。相对于地质雷达CT来说，电磁波CT有较大的探测深度，可达数十米，但精度低一些。电磁波CT主要采用介质吸收系数成像方法。 1998年，国内首次将电磁波CT技术应用于大坝隐患检测，在福建省莆田市东方红水库成功探测出大坝漏水的位置，其后又在福建省漳平市大坂水库找到了大坝漏水位置[6

，7]

。

2.3 大坝电阻率CT技术

1987年，日本的岛裕雅等首次采用了“电阻率层析成像”一词，并提出了反演解释方法。此后，许多学者，特别是日、美学者从不同角度对这一问题从理论、实验到应用开展了研究。日本OYO公司在20世纪90年代初首先研制了用于电阻率CT实际观测的McOHM-21型仪器[8]。国内近年也开始了电阻率CT技术的研究[9

～11]

。这样，电阻率CT

这种探测技术在传统的电阻率法的基础上诞生了。

电阻率CT是利用探测区周围在各个不同方向观测的直流点电源激发的电场所产生的电位或电位差来研究探测区的电阻率分布。根据观测方式的不同，电阻率CT分为地表电阻率CT和井间电阻率

CT两种技术，而所用图像重建方法略有不同。地表电阻率CT不需钻孔，野外施工简单易行，成本较低，适合大范围普查之用，但其分辨率随深度的增加有所降低，且地形条件的差异也会造成不利影响；井间电阻率CT的探测深度由钻孔来决定，图像的

以荷载传递解析法研究嵌岩灌注桩桩周及桩底荷载传递性状,并针对实际工程中桩周土体的加工软化和加工硬化型土的不同情况,建立了各种土体与岩层的荷载传递统一模型。对于桩端荷载传递机理,考虑嵌岩灌注桩桩端沉渣的影响,采用桩端阻三折线模型。在此基础上,充分考虑桩侧土(

第23卷 第8期 余志雄等. 大坝CT技术研究概况与进展 1397

垂向分辨率较高，但作业成本也较高，实现高信噪比的观测具有一定的技术难度[10]。

与弹性波CT和电磁波CT比较，电阻率CT有本质的区别。最明显的区别就是，弹性波和电磁波在介质中的传播可以用射线理论来处理，而电流在介质中沿电阻率最小的路径流动，需要采用一种截然不同的处理方法。对地下复杂电性结构的数学模拟迄今还是以有限单元、有限差分为主要工具，使随之而来的图像重建方法更为复杂和困难[8]。 虽然电阻率CT的应用刚刚起步，但已经显示出很大的效能和潜在的能力。特别是该方法容易实现、实施简便、对现场无破坏作用、分辨率高、稳定性好(与普通电阻率法比较)、经济实惠(与地震波法CT比较)、穿透深度大(与电磁波CT比较，可达到120 m)，特别适合于浅层结构探测[8]

。相信不久的将来，随着数学理论的进一步发展及计算技术的进步，以及新方法的研究，电阻率CT技术在地球物理勘探领域中的应用一定会更完善、更广泛。如果将它应用到大坝隐患检测上，形成大坝电阻率CT，也将为大坝无损探测提供一种很好的方法。

3 结 语

在实际应用过程中，可以综合运用几种CT技术、反射技术(如地震反射、地质雷达反射)及其他检测方法(如高密度电法)，以取得更好的效果。

由于CT的应用效果不仅取决于成像方法和重建算法，而且与探测设备、观测系统和数据采集、CT的解释、探测的工作环境密切相关。因此，大坝CT技术的发展，要依靠理论工作者的创新，依靠硬件制造商水平的提高，依靠广大工程师经验的积累和解释水平的提高。

作为一种检测新方法，以上提到了3种大坝CT

技术，其中，大坝弹性波CT和大坝电磁波CT已经应用到实际工程中，取得了较好的效果；电阻率CT也在一些类似工程上取得了成功，如果将其应用到大坝上，应该可以得到较好的结果。

我国有8万多座大坝，其中，有相当比例的大坝存在各种各样的隐患，因而，从大坝安全的角度出发，CT技术在大坝隐患无损检测中应有广阔的应用前景。

参 考 文 献

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