公路隧道衬砌缺陷几何形态及填充物FDTD正演分析

发布时间：2018-03-21 11:47

  本文选题：隧道工程　切入点：衬砌检测　出处：《岩石力学与工程学报》2014年07期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：公路隧道衬砌的缺陷直接关系到衬砌运营寿命。以公路隧道衬砌检测为研究背景,建立隧道工程中常见的衬砌结构缺陷的几何形态模型。首先,研究电磁波的不同子波主频的探测性能以及分辨率;其次,根据缺陷的几何形态建立其地电模型,以脱空厚度、圆形缺陷、矩形缺陷以及不同填充物如砂土、水、空气为主要研究内容,通过时域有限差分(FDTD)法模拟分析其成像特征及差异。研究结果表明:衬砌脱空厚度的增加引起深部目标体成像位置更接近扫描面;缺陷的几何形态对成像特征影响小于填充体的影响;含水填充体的电磁波成像特征比气体及砂土填充体更加明显,且对电磁波的吸收作用导致对深部目标体的产生多次波等干扰因素。
[Abstract]:The defects of highway tunnel lining are directly related to the service life of the lining. Based on the research background of highway tunnel lining inspection, the geometric shape model of common lining structural defects in tunnel engineering is established. The detection performance and resolution of different wavelet main frequency of electromagnetic wave are studied. Secondly, the geoelectric model of electromagnetic wave is established according to the geometry of defect to remove the thickness of void, circular defect, rectangular defect and different fillers such as sand, water, etc. Air is the main research content. The imaging characteristics and differences are simulated and analyzed by FDTD method. The results show that the image location of the deep object is closer to the scanning surface due to the increase of the thickness of the lining void. The effect of defect geometry on imaging characteristics is smaller than that of fillers, and the electromagnetic wave imaging characteristics of aqueous fillers are more obvious than those of gas and sand fillers. The absorption of electromagnetic wave leads to the interference factors such as multiple waves to the deep target body.
【作者单位】： 西安理工大学土木建筑工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51179153,51308456)
【分类号】：U455.91

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