Page 46 - 2023年第54卷第9期

型破坏的全过程，拥有具象化与无损监测的优点，故红外热成像技术可以成为监测地质力学模型试验
破坏的有力手段之一。

６ 结论

本研究采用红外热成像量测法，分析 ＣＳＧ坝地质力学模型试验在超载过程中的模型破坏过程。同
时，采用模型传统量测方法及有限元法，对红外热成像量测结果进行验证，证明了红外热成像技术在
地质力学模型试验中的可行性，试验过程中得到如下结论及展望。
（ １）在 ＣＳＧ坝地质力学模型试验中，断层 １０ｆ２和 ｆ１１５形成滑动三角区向下游滑动情况明显，断层
１０ｆ２、ｆ１１４和 ｆ１１５三个结构面连接处裂缝破坏严重，且挤压破坏情况明显。同时，断层 ｆ１１４和 ｆ１１５
在坝踵露出处剪切破坏情况十分严重，ＣＳＧ坝坝踵下沉、坝趾上抬的旋转破坏趋势十分明显。
（ ２）在红外热成像量测中，试验初期即 ０ ≤ Ｋ ≤１．０时，坝体 处 于 正常 工 作状 态，结 构 面 １０ｆ２、
ｐ
ｆ１１４、ｆ１１５的表面温度几乎无任何变化。当荷载持续增加时，结构面之间产生的摩擦温度才会有较为
明显的变化，当 １．０＜Ｋ≤２．６时结构面开始进入破坏阶段，结构面的热图像出现温度升高，此时可见
ｐ
光图像难以察觉破坏，２．６＜Ｋ≤４．４时结构面进入滑动阶段，热成像显示结构面温度平均升高 ０．４℃，
ｐ
４．４＜Ｋ≤６．６时结构面 ｆ１１５裸露处出现显著挤压破坏并向上滑动，将坝趾处向上抬起，结构面 ｆ１１４裸
ｐ
露处有软弱材料挤出，热像图中各结构面温差均达到破坏判定的阈值温差；通过各阶段结构面的温度
变化反馈出的可视化信息，实现模型整个破坏过程的具象化监测。
（ ３）综合应变量测结果、有限元计算结果、热成像结果可知，各量测设备对结构面破坏进度分析
的结论基本一致，证明了红外热成像技术在地质力学模型试验研究中的应用是可行的。同时，红外热
成像技术可以从温度视角下判断模型破坏的全过程，拥有具象化与无损监测的优点，故其可以成为监
测地质力学模型试验破坏的有力手段之一。
（ ４）本文使用的热成像技术是一种表面监测技术，不具备内部监测手段，若要探测复杂地基中层
间错动带的内部破坏情况则需借助其他监测手段。后续研究通过引入更为先进的非接触监测设备以及
开展透明模型材料条件下的地质力学模型试验，对试验模型的内部结构进行监测。

参 考 文 献：

［ １］ 王汉鹏，李术才，郑学芬，等．地质力学模型试验新技术研究进展及工程应用［Ｊ］．岩石力学与工程学报，
２００９，２８（Ｓ１）：２７６５ － ２７７１．
［ ２］ 吴关叶，郑惠峰，徐建荣．三维复杂块体系统边坡深层加固条件下稳定性及破坏机制模型试验研究 ［Ｊ］．
岩土力学，２０１９，４０（６）：２３６９ － ２３７８，２３８８．
［ ３］ 丁泽霖，张林，陈媛，等．重力坝深层抗滑稳定三维地质力学模型破坏 试 验 研 究 ［Ｊ］．水 利 学 报，２０１１，
４２（４）：４９９ － ５０４．
［ ４］ 何斌，徐剑飞，何宁，等．分布式光纤传感技术在高面板堆石坝内部变形监测中的应用［Ｊ］．岩土工程学
报，２０２３，４５（３）：６２７ － ６３３．
［ ５］ 万永革．震源机制水平应变花面应变的地震震源机制分类方法及序列震源机制总体特征分析［Ｊ?ＯＬ］．地球
科学：１ － １６［２０２２ － １１ － ２８］．ｈｔｔｐ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?４２．１８７４．ｐ．２０２２０７１５．１５３２．０１４．ｈｔｍｌ．
［ ６］ 李龙起，巨能攀．光栅测 试 技 术 在 顺 层 边 坡 降 雨 模 型 试 验 中 的 应 用 研 究 ［Ｊ］．岩 土 力 学，２０１６，３７（７）：
２１１９ － ２１２７．
［ ７］ ＳＵＨ，ＫＡＮＧＹ．Ｄｅｓｉｇｎｏｆｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｅｅｐａｇｅｏｆｌｅｖｅｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒ
ｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓ，２０１３．ｄｏｉ：１０．１１５５?２０１３?３５８７８４．
［ ８］ 冯力强，王欢祥，晏大玮，等．红外热像法检测 建 筑 外 墙 饰 面 层 内 部 缺 陷 试 验 研 究 ［Ｊ］．土 木 工 程 学 报，
２０１４，４７（６）：５１ － ５６．
［ ９］ 周仁练，苏怀智，刘明凯，等．基于被动红外热成像的土石堤坝渗漏探测试验研究［Ｊ］．水利学报，２０２２，

５
— １ ０ ６ —