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水下隐蔽工程检测技术在航道整治工程中的应用探讨

职称驿站所属分类:水力论文发布时间:2020-05-12 08:53:23浏览:1

航道整治工程是治理水域通行、运输路径的重要工程,其能够使通行路径平稳,保障水域交通安全性。航道整治工程需要进行水下作业,在此类工程作业时,很容易受到水下地形环境的限制与干扰

   摘 要:航道整治工程是治理水域通行、运输路径的重要工程,其能够使通行路径平稳,保障水域交通安全性。航道整治工程需要进行水下作业,在此类工程作业时,很容易受到水下地形环境的限制与干扰,因此为了避免两者出现冲突,就需要明确水下地形的规模、位置等基本属性,多数航道整治工程都开始采用水下隐蔽工程检测技术来实现此目的。

  关键词:水下隐蔽工程检测技术;航道整治工程;应用

  中图分类号:U61 文献标识码:A 文章编号:1006—7973(2020)01-0089-02

  《南通航运职业技术学院学报》本刊坚持为社会主义服务的方向,坚持以马克思列宁主义、毛泽东思想和邓小平理论为指导,贯彻“百花齐放、百家争鸣”和“古为今用、洋为中用”的方针,坚持实事求是、理论与实际相结合的严谨学风,传播先进的科学文化知识,弘扬民族优秀科学文化,促进国际科学文化交流,探索职业教育、教学及管理诸方面的规律,活跃教学与科研的学术风气,为教学与科研服务。

  水下隐蔽工程检测技术的出现对于航道整治工程而言意义非凡,其能够有效了解水下地形环境的基本属性,以此来保障航道整治工程的顺利开展。此项技术在不断的发展之下,出现了许多种类,不同种类的技术所产生的能效也不相同,所以在应用当中需要对此保持重视。本文将着重对水下隐蔽工程检测技术在航道整治工程中的应用进行分析探讨。

  1水下隐蔽工程检测技术应用范围

  1.1水下护底工程

  水下护底工程是航道整治工程中常见的一项隐蔽工程,此项工程的主要功能在于保护河床土体不被水体冲刷,避免土体流失现象,同时在土体稳定的前提下,还能够有效保护工程的基础。在此工程当中,水下隐蔽工程检测技术主要应用范围包括:软体排搭接方式检测、软体排搭接宽度检测、结构完整性检测、护底范围检测[1]。

  1.2坝体检测

  水坝是整治航道水流的重要工程之一,其质量将决定航道的安全性与平稳性,但水坝坝体在长时间的使用之下,很容易出现质量问题,例如坝基松动、坝体裂缝、淘刷变形等,所以在坝体检测当中,水下隐蔽工程检测技术的主要应用范围包括:坝基稳定性检测、坝基完整性检测、水下坝体表面检测等[2]。

  1.3抛筑物检测

  在许多航道整治工程当中都采用抛筑物来进行施工,例如长江航道整治当中,就采用了大量的抛筑物,抛筑物一般包括块石、透水框架等物体。抛筑物对于建筑质量而言具有极大的质量控制意义,但是绝大部分的抛筑物都不会与建筑相连,仅依靠自重来抵抗水流的冲力,这种方法在常年累月之下,还是会出现抛筑物被冲走的现象。此时,此类现象就威胁到了建筑的质量,因此为了及时对此现象进行治理,需要采用水下隐蔽工程检测技术来对抛筑物进行检测,通过应用可以了解到抛筑物缺失的具体情况[3]。

  1.4水下障碍物检测

  在水下施工作业的环境下,水下障碍物是限制施工的重要因素。水下障碍物往往具有规模庞大、分布杂乱且广泛的特点,因此为了避免此类限制,航道整治工程就需要采用水下隐蔽工程检测技术来了解水下障碍物的具体情况。在水下隐蔽工程检测技术的应用之下,可以了解障碍物类型、最浅水深、范围、尺度额度等。此外,因为部分水下障碍物基本属性难以定论,所以针对此类障碍物,还需要通过取样方法来进行分析。

  2水下隐蔽工程检测技术类型以及原理

  2.1水下光学成像技术

  水下光学成像技术主要依靠水下电视来实现运行,是一种十分简便的水下隐蔽工程技术。在应用当中,此项技术主要依靠水下电视来拍摄检测目标以及周边环境,拍摄之后通过水下设备与地面端的链路将拍摄信息实时发送到地面端,使地面监控人员能够了解水下的情况。虽然水下光学成像技术的应用十分简便,但是却存在两个重大的缺陷,即应用条件局限性较高以及针对部分掩埋障碍物难以分辨。在应用条件局限性较高方面,因为此项技术主要依赖于设备的拍摄功能,所以当水下环境浑浊,就会导致排水能见度降低,无法准确地提供检测信息;在针对部分掩埋障碍物进行检测时,因为此类障碍物具有较高的隐蔽性,而水下电视又不具备剥离遮蔽层的功能,因此无法完全分辨此类障碍物。

  2.2声呐技术

  声呐技术是模仿海豚类的回声定位功能而产生的技术,其主要原理在于利用声波在水中传播,当传播过程中遭遇到障碍物就会形成反射波,再由声波接受装置来确认障碍物的基本属性。声波在水中传播时,会因为水质的关系产生不一样的速度,例如一般情况下海水中的传播速度为1500m/s,而淡水则为1400m/s,所以在应用时需要针对速度的不同对参数进行调整。通常声呐技术主要依靠声呐发射器、换能器、接收装置、显示器、参数调整设备来完成作业,图1为声呐技术原理。

  声呐技术是现代水下隐蔽检测技术当中较为成熟的一项技术,其能够根据不同的检测要求采用不同的声波,例如多波束、图像声呐等,其中多波束具有检测速度快、检测面积广的优点,而图像声呐具有直观性强的优点。

  2.3磁探测技术

  在前人研究下得知,水体当中大部分物体都含有一定的矿物质,这些矿物质会产生不同的磁性与磁场,而磁性与磁场的基本属性会随着矿物质的种类、分布形式来发生变化,通常情况下体积越大的障碍物,其带有的矿物质种类较多,同时分布广泛,所以根据此类特点就已初步判定水下环境当中存在障碍物。磁探测技术实际应用当中,首先会对某个水下区域的磁性与磁场进行了解,其次判断其中是否存在磁性与磁场异常点,如果存在那么就说明存在大型障碍物。此外,因为磁探测技术只能证明障碍物的存在,无法得知障碍物的完整属性,所以一般情况下在采用磁探测技术进行检测时,需要结合其他技术来相互弥补。

  3实例航道整治工程中水下隐蔽工程检测技术应用分析

  3.1实例航道整治工程检测需求

  实例工程因为自身工程结构的要求,需要重点控制其水下护底排体搭接的质量,因为水下护底排体搭接出现质量问题,会导致水流从缝隙中流出,并对缝隙区域不断淘刷。根据该工程的预测分析,如果放任此现象不管,在短短3年内很容易引发底沙泄漏,使得建筑物面临坍塌的风险,因此实例工程将采用水下隐蔽工程检测技术来对其水下护底排体搭接进行检测。

  3.2检测应用

  实例工程在应用水下隐蔽工程检测技术时,主要采用了水下光学成像技术、声呐技术来进行检测。首先通过水下光学成像技术对护底排体搭接进行了拍摄,并在信息接收端接收、记录拍摄传输来的信息,通过拍摄发现当前护底排体搭接并没有出现缝隙,但其周边存在一些大型障碍物。之后该工程针对航道水流的冲击力进行了统计,以此来计算水流是否会造成大型障碍物移动,计算结果如表1所示。

  根据表1说明该工程的护底排体搭接存在风险,因此该工程需要排除此类障碍物,而出于安全保障。该工程不但要对已检测到的障碍物进行排除,还需要对尚未发现被泥沙掩埋的障碍物进行清理,所以该工程又采用了声呐技术进行检测。在应用当中利用声呐技术的穿透性与反射原理,得知此水域环境下并不存在大型的障碍物,仅有3处存在7kg、12kg、13kg左右的障碍物,最终该工程对这些障碍物进行了清理。

  3.3应用结果分析

  通过实例工程的清理,理论上该工程的护底排体搭接已经很难出现质量问题了,但出于实际性考虑,本文主要了解了该工程3年以后护底排体搭接的质量现状,以及3年之内的运行记录,结果显示该工程的护底排体搭接没有出现问题,说明水下隐蔽工程检测技术有效。

  4结语

  本文主要分析了水下隐蔽工程检测技术在航道整治工程中的应用,分析当中首先介绍了水下隐蔽检测技术在航道整治工程当中的应用范围内,之后阐述了现代常见的3项技术类型,同时分析了各项技术的原理、优势、缺点等,最终为了证实此项技术的有效性,针对某实例进行了分析,了解其应用结果。

  参考文献:

  [1]周良玉.多波束检测技术在长江深水航道和畅洲整治工程中的应用[J].水运工程,2017(2):1-7.

  [2]董足熙,胡佳俊.声呐技术在航道整治中的应用[J].中国水运,2016,37(3):54-55.

  [3]陳存扩.航道整治铺排测量定位技术[J].水运工程,2016(11):13-17.

《水下隐蔽工程检测技术在航道整治工程中的应用探讨》

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