Page 175 - 公路工程检测技术及施工管理

第五章 桥梁水下结构检测

速度、浑浊度、透明度等多种环境和水文参数对检测效果与效率的影响，比较了
各种方法的特点与适用范围。研究发现3D激光扫描基础必须完全裸露，它适合
于枯水期的基础冲刷检测；GPS结合水深仪虽然具有实时性、全天候、精度高等

优点，但需对桥梁基础周边一定区域的水下地形进行扫描，其冲刷识别效率不
高，无法实施水下快速检测；对于水下环境复杂、危险区域的基础冲刷检测，唯
一的方法就是声呐扫描来生成基础结构水下状态图像并检测，它除了可用声呐图

像直接识别基础冲刷状态外，还可识别基础暴露情况、填筑面积、杂物堆积和其
他水下结构物缺陷。此外，在潜水前或过程中，声呐扫描技术有助于水下检测员
发现潜在缺陷及绕过水下危险区域，直接针对待检桥墩基础进行扫描，快速、高
效、对天气与水文环境要求低。可见，声呐法在水下结构基础冲刷检测上具有较

好的适用性。表 5-5为水下结构基础冲刷的检测方法比较。

表 5-5 水下结构基础冲刷检测方法比较
冲刷检测方法 测试方式 不足
将传感装置安装在河床上，当冲刷深度到达
埋式装置法 该装置安装的位置时，装置漂浮出土壤、横 需破坏河床，且只能单次记
向移动触发开关，记录下冲刷处的深度 录河床冲刷信息，效率低
通过一个放在河床底部的项圈，如果河床受 只能检测散点位置下的冲刷
磁性套环法 到侵蚀，则磁性套圈就会随着河床向下移动，深度，无法直观呈现冲刷信
套环深度记录在该特定位置发生的冲刷信息 息，效率低
无法用于盐水环境，仅在浅
雷达设备在相同时间间隔内发射脉冲信号，
电磁波在水底突出介质处发生界面反射，根 水条件下有较好的效果．当
探地雷达检测法 冲刷坑中材料的介电性质与
据信号的传播时间连续绘制出冲刷深度剖面
图．检测冲刷坑的位置、尺寸以及深度 结构物材料的介电性质接近
时，检测不准确
TDR 探针插入河床，测量传感器发送电磁
脉冲，测量由于材料介电常数的变化而产生 只能够检测散点位置下的冲
区域反射信号法
的反射，通过信号的改变来反映冲刷和沉积 刷深度，效率低
的变化
当光纤光栅传感器受到外力作用时，测得的 只能检测散点位置下的冲刷
光纤光栅法 波长会发生变化，通过监测桩基附近土压力 深度，效率低，受到静水压
大小分析冲刷状态 力和土压力影响

为了深入研究声呐仪对水下基础冲刷坑的成像与整体情况，Falco等对实际
工程中的两座桥墩分别布设3个声呐冲刷监测点来监测出洪水期间桥墩冲刷的最
大冲刷深度和其他监测点位冲刷坑的冲刷演变情况。Topczewski等通过扫描声呐

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