[发明专利]一种堤坝稳定性的无损探测方法

摘要

本发明涉及堤坝稳定性评价领域，具体涉及一种堤坝稳定性的无损探测方法，包括如下步骤：(1)对待测定的堤坝，沿堤坝水平长度方向确定N个横剖面的位置，其中N为正整数；(2)确定堤坝各横剖面视电阻率的平均值；(3)确定坝体材料视电阻率与含水率的变化关系；(4)确定堤坝横剖面平均含水率及其统计特征参数；(5)确定堤坝潜在溃坝部位以及溃坝风险的大小。该方法可以在某种程度上克服传统堤坝预测评价方法存在的不足和局限性，在堤坝稳定性评价与监测预警领域具有重要的应用价值。

主权项

1.一种堤坝稳定性的无损探测方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)对待测定的堤坝，沿堤坝水平长度方向确定N个横剖面的位置，其中N为正整数；(2)确定堤坝各横剖面视电阻率的平均值，具体步骤为：(21)测出堤坝背水侧长度L，并在堤坝每个横剖面位置沿背水侧长度方向从顶到底布设一根探测线，探测线的长度即为L；(22)沿探测线等距布置电极，电极之间的间距Δx取探测线长度L的1/45‑1/30，所需电极数M为：其中，M为正整数；(23)按照步骤(22)中求得的Δx与电极数M在探测线上布置电极，用多芯电缆将每条探测线上的电极连接到电极转换装置上，再用电极转换装置将这些电极组合成指定的电极装置，并通过电极转换装置及数据采集系统测得每条探测线各探测点的视电阻率ρ，并记ρ_i，j为堤坝第i个横剖面的第j个测点的视电阻率，其中i＝1,2,3......N，j＝1,2,3......D，其中j为正整数，D为第i个横剖面的所有测点的个数，则第i个横剖面的视电阻率的平均值为为：(3)确定坝体材料视电阻率与含水率的变化关系，具体步骤为：取坝体材料试样进行室内实验，先通过烘干法将坝体材料烘干，再采用灌水法按照不同含水率ω的要求加入蒸馏水，充分搅拌，放入保鲜袋中养护24h，使水分充分浸润，再用直流电法仪分别测定不同含水率ω下试样的视电阻率，进而得到坝体材料的视电阻率与含水率之间的定量关系，即ρ‑ω关系曲线；(4)确定堤坝横剖面平均含水率及其统计特征参数，具体步骤为：依据求得的ρ‑ω关系曲线以及第i个横剖面的视电阻率的平均值间接测得堤坝第i个横剖面的平均含水率据此得到堤坝N个横剖面的含水率均值与均方差δ，(5)确定堤坝潜在溃坝部位以及溃坝风险的大小，具体步骤为：对于第i个横剖面，(51)如果则判定堤坝第i个横剖面位置稳定；(52)如果则判定堤坝第i个横剖面位置潜在溃堤风险较大；(53)如果则判定堤坝第i个横剖面位置潜在溃堤风险极大；(6)堤坝渗透稳定性与溃坝灾害预测，具体步骤为：(61)对于堤坝存在溃堤风险的第i个横剖面，使用电测仪分别对其不同时刻的平均电阻率进行实时监测，并根据坝体材料ρ‑ω关系曲线依次确定其不同时刻的平均含水率得到曲线；(62)定义堤坝横剖面平均含水率变化率ω'为堤坝单位时间的平均含水率变化量与单位时间的比值，根据曲线：如果ω'为一常量或波动幅度在±10％范围内，则判定堤坝的第i个横剖面具有溃堤风险但目前基本稳定，如果ω'逐渐增大并发生突变，则该堤坝不稳定并即将发生溃坝。