层析成像(CT)技术在桥墩灌浆加固质量检测中的应用.pdfVIP

岩土工程界 　第四卷 　第 10 期 检测与分析 ( ) 层析成像 CT 技术在桥墩灌浆 加固质量检测中的应用 何良军 (浙江省地球物理技术应用研究所 ,杭州　311115) ( ) 　　随着我国公路、铁路、大中型 水、火、核 电站等基础项 目的建设,人们对这些工程的基础、结构的质量越来越重视 , 2 　方法实现 与之相适应 ,要求采用更加精确、科学、合适的测试方法 , 以 由于地下介质的非均匀性,地震波速变化较大 ,波的传 ( ) 客观、真实评价桥梁、基桩、桥墩 台 等混凝土构筑物的工程 播径将会发生明显弯曲 ,根据 Fermat 原理 ,波将沿最短走时 质量状况。采用常规测试手段均有一定的局限性 ,难以满足 路径传播 , 由这一条准则对射线进行追踪。射线追踪是层析 工程的实际需要。为了对其内部质量状态反映更精确、完 成像技术的重点 ,其成果将直接影响图像重建的质量。 ( ) 整、直观 ,层析成像 CT 技术发展成为这类测试有效方法之一。 射线追踪有六种方法 : 分别为解析追踪法、角增量法、 Langan 法、特征线法、全局射线追踪法、扰动追踪法。其中扰 1 　方法原理 动追踪法原理简单 ,不管速度场分布如何 ,总能找到最短路 层析成像是指在不损伤研究”对象”内部结构的条件下 , 径。在射线路径基本正确的情况下 ,计算速度很快。适合于 ( ) 利用某种射线源 ,根据从”对象”外部用检测设备获得的投影 地震层析成像技术 ,其基本步骤如下 见图 2 。 数据 ,选用适当的数学模型和重建成像技术 ,反演出”对象” 内部未知的某物理量,并生成二维、三维图像以重现”对象” 内部特征。在工程中,根据”对象”内部物理量的不同 ,可分 为地震 CT 、电阻率 CT 和电磁波 CT; 根据资料输入的不同 , 可分为走时反演成像、振幅成像和波场反演成像。在现行的 岩土工程中使用较多的是地震 CT 走时反演成像。 地震 CT 走时反演成像技术基本原理 :波在介质中传播 时 ,波的射线走时速度 V (x 、y) 和几何路径的函数 ,对于第 j ( ) ( ) 条射线 图 1 ,射线走时 可用式 1 表示。 t j 1 　　　 t = ds = X ( xy) ds ( 1) j ( )