水闸作为一种水利工程中重要的控制性建筑物在我国数量众多,近年来关于水闸安全隐患事故频发,其中软基水闸因底板出现脱空而引发水闸整体结构失稳甚至坍塌现象尤为突出,且这一类型病害危害巨大,而学术界对于软基水闸底板脱空的相关研究甚少。鉴于目前还没有完善的检测技术和方法对水闸闸底板脱空这种水下部位的结构损伤进行有效的检测,本文基于软基水闸室内物理模型,以动力学反演水闸底板脱空区域方法为主:首先利用完好状态下软基水闸室内物理模型的振动测试数据对水闸进行有限元模型修正,获得能够准确反映水闸结构特性的基准有限元模型,其次采用人工掏空的方式对水闸模型底板进行相邻侧型脱空和相对侧型脱空的随机模拟,并分别对不同工况下水闸进行振动测试,最后对三种工况下水闸底板脱空区域进行反演;以探地雷达的软基水闸底板脱空区域识别方法为辅:对水闸底板进行方格网式测线布置,并分别进行频率、时窗及采用频率的参数比选,从而确定最佳参数选择方式,对每条横纵测线分别进行探地图像处理与分析,最后对水闸底板整体脱空区域进行识别。本文具体研究内容如下:（1）对软基水闸底板脱空的成因类型及脱空机理进行归纳及分析研究。导致软基水闸底板脱空的主要因素有地基的渗透变形破坏、地基的不均匀沉降以及其他因素等。软基水闸底板脱空的产生往往是多因素耦合作用的结果,各诱发因素之间存在着必然的联系,如水闸底板与地基的不均匀沉降最初导致了底板与软基的分离,而这种初始脱空又会诱发地基的渗透变形破坏;反过来,地基的渗透变形破坏又加剧了最初的水闸底板与地基的不均匀沉降。（2）动力学反演软基水闸底板脱空区域过程中,基于软基水闸室内物理模型,首先,依据底板脱空机理及脱空分布规律对底板脱空进行了分类,并采用脱空控制参数对脱空进行了数学意义上的描述,建立了多参数底板脱空范围的数学模型;其次,利用基于奇异熵定阶的随机子空间法对完好状态水闸进行了模态参数识别,构建了水闸材料参数及地基刚度EFS值与水闸模态参数之间的响应面模型,并建立了水闸完好状态下响应面模型模态与识别模态的最优目标函数,基于遗传算法寻找材料参数与EFS值最优解,对水闸进行了有限元模型修正;最后,利用修正完的水闸有限元模型,构建了水闸不同脱空工况下的脱空控制参数与相应水闸模态参数之间的非线性映射关系数学代理模型,建立了水闸不同脱空工况下代理模型模态与相应识别模态的最优化目标函数,基于遗传算法对不同脱空参数组合寻优求解,完成底板脱空区域识别的动力反演。（3）基于探地雷达的软基水闸底板脱空区域识别过程中,首先,对软基水闸物理模型典型测线进行不同参数设置的雷达扫描测试,分析经处理后的雷达图像,进行参数比选以确定最佳参数;其次,开展基于最佳参数设置的全测线探地雷达脱空识别测试;最后,对所有横纵测线分别进行探地图像处理与分析,对水闸底板整体脱空区域进行识别,验证该方法的有效性。