基于空气耦合式探地雷达探测的衬砌层位特征识别的正演模拟
本文选题:隧道衬砌层位 切入点:特征识别 出处:《隧道建设》2015年02期 论文类型:期刊论文
【摘要】:采用探地雷达进行隧道衬砌检测时,需要准确提取衬砌的层位特征(含相应病害信息)。采用空气耦合式探地雷达对隧道衬砌质量进行检测,基于Gpr Max2D和Matlab为平台环境,对衬砌层位特征识别进行研究。主要研究及结论如下:1)对多种实际工况的衬砌形式进行二维正演模拟分析,并对电磁波在多层介质中反射特征进行研究。研究表明,探地雷达反射回波的起始位非零,而电磁波在介质分界层处发生反射的时刻取决于电磁波所传播层面的厚度,当2层介质差别较大或2层介质之间有空气存在时,反射时刻位于波形的最大波峰或波谷所在位置,而与脉冲源的位置和第2层介质的介电常数无关。2)根据隧道衬砌的分层特征,在实际隧道衬砌中,对探地雷达数据和实际干扰因素进行分析处理,对与理论反射时间误差太大的进行修正。研究成果对应隧道衬砌层位及病害性状识别均具有指导和借鉴意义。
[Abstract]:When using ground penetrating radar to detect tunnel lining, it is necessary to accurately extract the layer characteristics of lining (including the corresponding disease information). Air coupled ground penetrating radar is used to detect the quality of tunnel lining, based on Gpr Max2D and Matlab as the platform environment. The main research and conclusions are as follows: (1) Two-dimensional forward modeling analysis of various actual conditions of lining, and study of electromagnetic wave reflection characteristics in multi-layer medium. The initial position of the echo reflected by GPR is non-zero, and the time when the electromagnetic wave is reflected at the dielectric boundary depends on the thickness of the plane propagated by the electromagnetic wave. When there is a great difference between the two layers of medium or there is air between the two layers of medium, The reflection time is located at the position of the maximum wave peak or trough of the waveform, and independent of the position of the pulse source and the dielectric constant of the second layer medium. 2) according to the stratified characteristics of the tunnel lining, in the actual tunnel lining, The ground penetrating radar data and the actual jamming factors are analyzed and processed, and the errors of the theoretical reflection time are corrected. The research results correspond to the tunnel lining layer and the identification of the disease characteristics are of guiding and referential significance.
【作者单位】: 西安交通大学土木工程系;西安铁路局科研所;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(41172276,51279155)
【分类号】:U455.91
【参考文献】
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【共引文献】
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本文编号:1594233
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