道路路基内病害探地雷达模型试验及工程应用

发布时间：2020-03-30 07:43

【摘要】：“十二五”以来,我国综合交通运输体系建设已初步形成“五纵五横”为骨架的综合交通运输网络,但道路发展的同时道路塌陷事故也越发频繁,给人们的出行安全和生命财产都带来了很大的威胁。以往钻芯取样法只能采取样点检测,不仅检测周期长代表性差、效率低,还会对道路造成破坏等,已经不能满足现代对道路检测的需求。探地雷达检测是近年发展迅速的无损检测,其检测避免了对结构的破坏加快了检测速度,加大了检测面,提高了公路质量评价的可靠性和准确性。此外,雷达技术还可以检测结构内部病害和钢筋分布,避免了开挖,提供了更多更有效的道路管理信息。本文通过模型箱试验研究了不同空洞的大小、埋深、填充物、天线的扫描速度等,用GprMax及Matlab编程模拟了道路的层状结构、道路相关病害、不同形状空洞、不同钢筋间距、不同钢筋直径等,对其雷达波形图进行分析对比。主要内容如下:(1)通过在试验模型箱中埋设不同介质、不同大小、不同填充物等试验,得到其对应的雷达图谱特征。根据雷达图普的特征判断目标体的埋深、是否充水和计算目标体的直径等。(2)研究金属管道、钢筋直径和钢筋间距对检测带来的影响,得到金属对雷达检测的影响很大,当金属管道过大、钢筋间距过小、或者间距一定情况下钢筋直径过大,都将直接影响下方目标体的探测图像质量,甚至无法检测到。(3)通过软件模拟了不同形状不同大小的空洞所对应的波形图,为检测时提供了不同空洞形状的图库;模拟不同天线频率,研究其对成像和分辨率的影响;模拟充气和充水空洞的差别,和试验数据相互印证。模拟了道路中各种病害的情况,疏松、脱空、伸缩缝的破坏和道路中的管道,便于实际操作中对雷达检测图的初步解读。(4)把雷达检测技术运用到四川某道路中的检测,根据模拟道路病害的波形图特征分析图中病害,最后对一个空洞进行开挖,空洞的位置和与雷达异常体位置完全吻合,证实了检测结果。
【图文】：

来源：央视网图 1.1 江西南昌地面下陷现场图Fig. 1.1 site map of ground subsidence in Nanchang, jiangxi province

来源：大河报图 1.2 河南林州路面坍塌现场Fig. 1.2 road collapse site in linzhou, henan province
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN959;U418.5

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本文编号：2607260