堤防隐患物探技术研究现状与展望

(长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉 430010)

1 研究背景

堤防是沿河、江、渠、湖、海岸、水库和分蓄洪区等周围修建的挡水建筑物，是抵御洪水、保证人民生命和财产安全的重要工程。但由于堤防线路长、结构复杂、修建年代久远，普遍存在洞穴、裂缝、松散体、高含砂层、渗漏等安全隐患，当遭遇洪水时，存在隐患的堤防极易诱发管涌、漫顶、散浸、滑坡、崩岸、坍塌等险情。及时探查堤防质量状况，消除堤防隐患，是现代水利工程迫切需要解决的技术难题。

物探检测法是堤防隐患无损探测的最佳方法，通过物理探测手段，研究堤防物理特征变化，判断堤防隐患埋深、规模和形态。电法勘探是应用最早和最广泛的堤防隐患物探方法，被用于土坝渗漏、侵蚀、水平破碎区等探测中[1-2]；薛敏等[3]设计堤坝隐患快速电法测试系统。房纯纲等[4]最先将瞬变电磁法应用于堤坝渗漏隐患探测；冷元宝等[5]用瞬变电磁法普查软弱层分布范围；基于多匝小回线装置[6]、长方形小回线装置[7]、偶极+小线框装置[8]等线圈布置方式成为堤防隐患瞬变电磁探测的研究重点。牛志国等[9]验证探地雷达法探测堤防隐患的有效性。王国群等[10]分析獾洞的典型雷达图像特征。高建华[11]采用地震横波反射和纵波折射层析成像技术探测赣江大堤填筑质量。近年来，通过散射理论提高探测精度的方法成为热点[12]。利用水流场与电流场的相似性，何继善院士发明用于检测管涌渗漏入水口的流场法[13-14]。……