隧道衬砌典型病害无损检测辨识方法研究

发布时间：2023-02-21 18:51

　　以探地雷达为代表的无损检测技术因其操作方便、抗干扰能力强等诸多优势被广泛应用于隧道衬砌质量检测中,然而又因存在图像解译主观性强、辨识精度低等问题限制了探地雷达技术的发展。因此,亟需开展有关隧道衬砌典型病害无损检测辨识方法的研究,实现对隧道衬砌病害的客观、准确识别,为今后关于图像解译的研究提供研究思路和技术支持。本文通过理论分析、物理试验和现场实测等方法,实现了对衬砌典型病害的自动辨识,主要工作和研究成果如下:(1)系统分析了衬砌典型病害的特征和成因通过查阅文献和现场调研,本文对隧道衬砌空洞和不密实两种典型病害的特征和成因进行系统研究;结合工程实践,给出了衬砌空洞和不密实病害的准确定义,并对两者关系进行分析说明。以上分析研究,为本文构建物理模型试验和对衬砌病害的自动辨识提供了前期理论基础。(2)基于构建的物理模型试验,研究得到了衬砌典型病害检测的最佳时间在系统研究隧道衬砌典型病害特征和成因的基础上,结合麦克斯韦经典电磁理论构建物理模型试验。通过对比不同龄期的试块雷达图像,发现养护时间为17天的雷达图像最为清晰,因此得到对衬砌典型病害进行检测的最佳时间为第17天。(3)得到了衬砌典型病害不...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 无损检测方法研究现状
        1.2.2 隧道病害特征试验研究现状
        1.2.3 图像辨识方法研究现状
    1.3 研究目标和技术路线
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 技术路线
    1.4 论文结构
2 基于隧道衬砌典型病害的特征及成因研究
    2.1 隧道衬砌典型病害定义
    2.2 隧道衬砌空洞病害的特征及成因研究
        2.2.1 隧道衬砌空洞病害特征研究
        2.2.2 隧道衬砌空洞病害成因研究
    2.3 隧道衬砌不密实病害的特征及成因研究
        2.3.1 隧道衬砌不密实病害特征研究
        2.3.2 隧道衬砌不密实病害成因研究
    2.4 本章小结
3 隧道衬砌典型病害物理模型试验
    3.1 探地雷达基本理论
        3.1.1 麦克斯韦方程组
        3.1.2 本构方程
        3.1.3 波动方程
        3.1.4 电磁波在差异介质界面上的传播特性
        3.1.5 平面波的反射和折射
    3.2 典型病害物理模型试验设计
        3.2.1 试验目的
        3.2.2 物理模型设计与制作
        3.2.3 物理模型试验方案
        3.2.4 电磁波速的测定
    3.3 不同时态下试块探测结果
        3.3.1 试块探测最佳养护龄期
        3.3.2 空洞病害的雷达图像研究
        3.3.3 不密实病害雷达图像研究
    3.4 本章小结
4 基于地质雷达的信号特征提取及辨识方法研究
    4.1 基于地质雷达的信号特征提取
        4.1.1 信号时域计算方法
        4.1.2 信号频域计算方法
        4.1.3 基于MATLAB软件的地质雷达数据读取方法
        4.1.4 信号时域、频域特征提取
    4.2 基于信号特征的病害区域辨识方法研究
        4.2.1 支持向量机原理
        4.2.2 基于SVM理论的空洞病害辨识方法研究
        4.2.3 基于SVM理论的不密实病害辨识方法研究
    4.3 隧道衬砌典型病害自动辨识方法处理流程
    4.4 本章小结
5 辨识方法在隧道衬砌检测中的应用
    5.1 工程概况
    5.2 探地雷达检测方案
        5.2.1 试验设备
        5.2.2 衬砌检测中测线布置
        5.2.3 衬砌质量检测流程
    5.3 衬砌典型病害自动辨识结果
        5.3.1 衬砌空洞病害数量
        5.3.2 衬砌不密实病害数量
    5.4 本章小结
6 结论
    6.1 主要结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简介
学位论文数据集



本文编号：3747824