输水隧洞是我国隧道工程的重要组成部分,对实现跨流域调水以缓解水资源短缺问题发挥着举足轻重的作用。在输水隧道中,混凝土衬砌是防水的关键结构,而混凝土衬砌内部缺陷及背后空洞是导致隧道结构问题的一个主要原因,因此进行衬砌检测尤为关键。本文在前人研究基础上,提出基于弹性波法的多方法综合解释技术,设计了一套以弹性波法为基础的输水隧洞质量检测系统,以期实现快速普查与精确解释,精准探测衬砌施工过程中的质量问题以及衬砌后脱空区的位置。该系统包括弹性波数据采集系统和综合解释软件,数据处理方法采用共偏移距时间域分析法、频率域分析法及二维瑞雷波法,系统具有“一次数据采集、多种方法联合解释的特点”。为了检验该方法的准确性,对不同结构类型的混凝土衬砌物理模型进行了检测实验,所得数据分析结果与物理模型预定的异常位置具有一致性,验证了方法的可靠性及系统的稳定性。同时将该系统成功应用于中部供水吉林某段输水隧道检测,取得了较好的探测效果。本文主要研究内容如下:(1)基于弹性波法衬砌检测系统研制。为了达到数据采集方便快捷,数据结果精准度高的目的,本文设计了弹性波信号接收系统、震源自动激发系统和数据处理解释系统。在弹性波信号接收方面,设计了两道传感器的接收装置,可实现不同道间距的设定且可以根据不同混凝土类型实现传感器的不同切换,具有方便性和灵活性等特点。震源采用电磁震源装置,保证弹性波均一稳定,另外可以更换激震锤尺寸以实现不同频率弹性波的激发。检测数据的处理采用时间域分析、频率域分析以及瑞雷波速度谱相结合的综合解释、分析技术。(2)基于弹性波法衬砌检测系统的混凝土衬砌物理模型检测实验。本文以中水东北公司设计构建的混凝土衬砌结构物理模型作为实验对像。该模型包括四部分:素混凝土衬砌区、单层钢筋混凝土衬砌区、双层钢筋混凝土衬砌区及双层钢筋加钢绞线混凝土衬砌区,在每个区域都布设有不同类型的缺陷。本文在对检测结果产生影响的各因素进行分析并优化的前提下,采用优化设计的弹性波法衬砌检测系统进行检测实验,并与物理模型实际缺陷状况进行对比,分析该系统探测的准确性。(3)输水隧道衬砌检测实例。本文选取了吉林省中部城市引松供水工程的某段进行雷达法和弹性波法的联合检测。首先通过雷达法进行全面检测,对于异常区域再进行弹性波法的检验,经过两种方法的相互验证,以确定缺陷的位置。分别对未浇灌段和已浇灌段混凝土衬砌检测进行数据的对比分析,从而对注浆情况做出判断。