水下隱蔽工程檢測技術(shù)在航道整治工程中的應(yīng)用探討

江小寒

摘 要：航道整治工程是治理水域通行、運(yùn)輸路徑的重要工程，其能夠使通行路徑平穩(wěn)，保障水域交通安全性。航道整治工程需要進(jìn)行水下作業(yè)，在此類工程作業(yè)時(shí)，很容易受到水下地形環(huán)境的限制與干擾，因此為了避免兩者出現(xiàn)沖突，就需要明確水下地形的規(guī)模、位置等基本屬性，多數(shù)航道整治工程都開始采用水下隱蔽工程檢測技術(shù)來實(shí)現(xiàn)此目的。

關(guān)鍵詞：水下隱蔽工程檢測技術(shù);航道整治工程;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U61? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2020）01-0089-02

水下隱蔽工程檢測技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)于航道整治工程而言意義非凡，其能夠有效了解水下地形環(huán)境的基本屬性，以此來保障航道整治工程的順利開展。此項(xiàng)技術(shù)在不斷的發(fā)展之下，出現(xiàn)了許多種類，不同種類的技術(shù)所產(chǎn)生的能效也不相同，所以在應(yīng)用當(dāng)中需要對(duì)此保持重視。本文將著重對(duì)水下隱蔽工程檢測技術(shù)在航道整治工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析探討。

1水下隱蔽工程檢測技術(shù)應(yīng)用范圍

1.1水下護(hù)底工程

水下護(hù)底工程是航道整治工程中常見的一項(xiàng)隱蔽工程，此項(xiàng)工程的主要功能在于保護(hù)河床土體不被水體沖刷，避免土體流失現(xiàn)象，同時(shí)在土體穩(wěn)定的前提下，還能夠有效保護(hù)工程的基礎(chǔ)。在此工程當(dāng)中，水下隱蔽工程檢測技術(shù)主要應(yīng)用范圍包括：軟體排搭接方式檢測、軟體排搭接寬度檢測、結(jié)構(gòu)完整性檢測、護(hù)底范圍檢測[1]。

1.2壩體檢測

水壩是整治航道水流的重要工程之一，其質(zhì)量將決定航道的安全性與平穩(wěn)性，但水壩壩體在長時(shí)間的使用之下，很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，例如壩基松動(dòng)、壩體裂縫、淘刷變形等，所以在壩體檢測當(dāng)中，水下隱蔽工程檢測技術(shù)的主要應(yīng)用范圍包括：壩基穩(wěn)定性檢測、壩基完整性檢測、水下壩體表面檢測等[2]。

1.3拋筑物檢測

在許多航道整治工程當(dāng)中都采用拋筑物來進(jìn)行施工，例如長江航道整治當(dāng)中，就采用了大量的拋筑物，拋筑物一般包括塊石、透水框架等物體。拋筑物對(duì)于建筑質(zhì)量而言具有極大的質(zhì)量控制意義，但是絕大部分的拋筑物都不會(huì)與建筑相連，僅依靠自重來抵抗水流的沖力，這種方法在常年累月之下，還是會(huì)出現(xiàn)拋筑物被沖走的現(xiàn)象。此時(shí)，此類現(xiàn)象就威脅到了建筑的質(zhì)量，因此為了及時(shí)對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行治理，需要采用水下隱蔽工程檢測技術(shù)來對(duì)拋筑物進(jìn)行檢測，通過應(yīng)用可以了解到拋筑物缺失的具體情況[3]。

1.4水下障礙物檢測

在水下施工作業(yè)的環(huán)境下，水下障礙物是限制施工的重要因素。水下障礙物往往具有規(guī)模龐大、分布雜亂且廣泛的特點(diǎn)，因此為了避免此類限制，航道整治工程就需要采用水下隱蔽工程檢測技術(shù)來了解水下障礙物的具體情況。在水下隱蔽工程檢測技術(shù)的應(yīng)用之下，可以了解障礙物類型、最淺水深、范圍、尺度額度等。此外，因?yàn)椴糠炙抡系K物基本屬性難以定論，所以針對(duì)此類障礙物，還需要通過取樣方法來進(jìn)行分析。

2水下隱蔽工程檢測技術(shù)類型以及原理

2.1水下光學(xué)成像技術(shù)

水下光學(xué)成像技術(shù)主要依靠水下電視來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，是一種十分簡便的水下隱蔽工程技術(shù)。在應(yīng)用當(dāng)中，此項(xiàng)技術(shù)主要依靠水下電視來拍攝檢測目標(biāo)以及周邊環(huán)境，拍攝之后通過水下設(shè)備與地面端的鏈路將拍攝信息實(shí)時(shí)發(fā)送到地面端，使地面監(jiān)控人員能夠了解水下的情況。雖然水下光學(xué)成像技術(shù)的應(yīng)用十分簡便，但是卻存在兩個(gè)重大的缺陷，即應(yīng)用條件局限性較高以及針對(duì)部分掩埋障礙物難以分辨。在應(yīng)用條件局限性較高方面，因?yàn)榇隧?xiàng)技術(shù)主要依賴于設(shè)備的拍攝功能，所以當(dāng)水下環(huán)境渾濁，就會(huì)導(dǎo)致排水能見度降低，無法準(zhǔn)確地提供檢測信息;在針對(duì)部分掩埋障礙物進(jìn)行檢測時(shí)，因?yàn)榇祟愓系K物具有較高的隱蔽性，而水下電視又不具備剝離遮蔽層的功能，因此無法完全分辨此類障礙物。

2.2聲吶技術(shù)

聲吶技術(shù)是模仿海豚類的回聲定位功能而產(chǎn)生的技術(shù)，其主要原理在于利用聲波在水中傳播，當(dāng)傳播過程中遭遇到障礙物就會(huì)形成反射波，再由聲波接受裝置來確認(rèn)障礙物的基本屬性。聲波在水中傳播時(shí)，會(huì)因?yàn)樗|(zhì)的關(guān)系產(chǎn)生不一樣的速度，例如一般情況下海水中的傳播速度為1500m/s，而淡水則為1400m/s，所以在應(yīng)用時(shí)需要針對(duì)速度的不同對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。通常聲吶技術(shù)主要依靠聲吶發(fā)射器、換能器、接收裝置、顯示器、參數(shù)調(diào)整設(shè)備來完成作業(yè)，圖1為聲吶技術(shù)原理。

聲吶技術(shù)是現(xiàn)代水下隱蔽檢測技術(shù)當(dāng)中較為成熟的一項(xiàng)技術(shù)，其能夠根據(jù)不同的檢測要求采用不同的聲波，例如多波束、圖像聲吶等，其中多波束具有檢測速度快、檢測面積廣的優(yōu)點(diǎn)，而圖像聲吶具有直觀性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

2.3磁探測技術(shù)

在前人研究下得知，水體當(dāng)中大部分物體都含有一定的礦物質(zhì)，這些礦物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生不同的磁性與磁場，而磁性與磁場的基本屬性會(huì)隨著礦物質(zhì)的種類、分布形式來發(fā)生變化，通常情況下體積越大的障礙物，其帶有的礦物質(zhì)種類較多，同時(shí)分布廣泛，所以根據(jù)此類特點(diǎn)就已初步判定水下環(huán)境當(dāng)中存在障礙物。磁探測技術(shù)實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，首先會(huì)對(duì)某個(gè)水下區(qū)域的磁性與磁場進(jìn)行了解，其次判斷其中是否存在磁性與磁場異常點(diǎn)，如果存在那么就說明存在大型障礙物。此外，因?yàn)榇盘綔y技術(shù)只能證明障礙物的存在，無法得知障礙物的完整屬性，所以一般情況下在采用磁探測技術(shù)進(jìn)行檢測時(shí)，需要結(jié)合其他技術(shù)來相互彌補(bǔ)。

3實(shí)例航道整治工程中水下隱蔽工程檢測技術(shù)應(yīng)用分析

3.1實(shí)例航道整治工程檢測需求

實(shí)例工程因?yàn)樽陨砉こ探Y(jié)構(gòu)的要求，需要重點(diǎn)控制其水下護(hù)底排體搭接的質(zhì)量，因?yàn)樗伦o(hù)底排體搭接出現(xiàn)質(zhì)量問題，會(huì)導(dǎo)致水流從縫隙中流出，并對(duì)縫隙區(qū)域不斷淘刷。根據(jù)該工程的預(yù)測分析，如果放任此現(xiàn)象不管，在短短3年內(nèi)很容易引發(fā)底沙泄漏，使得建筑物面臨坍塌的風(fēng)險(xiǎn)，因此實(shí)例工程將采用水下隱蔽工程檢測技術(shù)來對(duì)其水下護(hù)底排體搭接進(jìn)行檢測。

3.2檢測應(yīng)用

實(shí)例工程在應(yīng)用水下隱蔽工程檢測技術(shù)時(shí)，主要采用了水下光學(xué)成像技術(shù)、聲吶技術(shù)來進(jìn)行檢測。首先通過水下光學(xué)成像技術(shù)對(duì)護(hù)底排體搭接進(jìn)行了拍攝，并在信息接收端接收、記錄拍攝傳輸來的信息，通過拍攝發(fā)現(xiàn)當(dāng)前護(hù)底排體搭接并沒有出現(xiàn)縫隙，但其周邊存在一些大型障礙物。之后該工程針對(duì)航道水流的沖擊力進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，以此來計(jì)算水流是否會(huì)造成大型障礙物移動(dòng)，計(jì)算結(jié)果如表1所示。

根據(jù)表1說明該工程的護(hù)底排體搭接存在風(fēng)險(xiǎn)，因此該工程需要排除此類障礙物，而出于安全保障。該工程不但要對(duì)已檢測到的障礙物進(jìn)行排除，還需要對(duì)尚未發(fā)現(xiàn)被泥沙掩埋的障礙物進(jìn)行清理，所以該工程又采用了聲吶技術(shù)進(jìn)行檢測。在應(yīng)用當(dāng)中利用聲吶技術(shù)的穿透性與反射原理，得知此水域環(huán)境下并不存在大型的障礙物，僅有3處存在7kg、12kg、13kg左右的障礙物，最終該工程對(duì)這些障礙物進(jìn)行了清理。

3.3應(yīng)用結(jié)果分析

通過實(shí)例工程的清理，理論上該工程的護(hù)底排體搭接已經(jīng)很難出現(xiàn)質(zhì)量問題了，但出于實(shí)際性考慮，本文主要了解了該工程3年以后護(hù)底排體搭接的質(zhì)量現(xiàn)狀，以及3年之內(nèi)的運(yùn)行記錄，結(jié)果顯示該工程的護(hù)底排體搭接沒有出現(xiàn)問題，說明水下隱蔽工程檢測技術(shù)有效。

4結(jié)語

本文主要分析了水下隱蔽工程檢測技術(shù)在航道整治工程中的應(yīng)用，分析當(dāng)中首先介紹了水下隱蔽檢測技術(shù)在航道整治工程當(dāng)中的應(yīng)用范圍內(nèi)，之后闡述了現(xiàn)代常見的3項(xiàng)技術(shù)類型，同時(shí)分析了各項(xiàng)技術(shù)的原理、優(yōu)勢、缺點(diǎn)等，最終為了證實(shí)此項(xiàng)技術(shù)的有效性，針對(duì)某實(shí)例進(jìn)行了分析，了解其應(yīng)用結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1]周良玉.多波束檢測技術(shù)在長江深水航道和暢洲整治工程中的應(yīng)用[J].水運(yùn)工程，2017（2）：1-7.

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[3]陳存擴(kuò).航道整治鋪排測量定位技術(shù)[J].水運(yùn)工程，2016（11）：13-17.