公路隧道質(zhì)量缺陷非接觸式掃描系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-23 03:21
近年來我國(guó)隧道工程取得前所未有的發(fā)展,隧道工程的數(shù)量和里程不斷增加。為確保交通安全通行,隧道工程的耐久性問題顯得尤為重要,而結(jié)構(gòu)檢測(cè)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)隧道結(jié)構(gòu)問題,保障隧道工程安全的重要環(huán)節(jié)。在隧道工程中,隧道襯砌是重要的支護(hù)措施,襯砌-圍巖的整體穩(wěn)定性對(duì)隧道結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。隧道襯砌質(zhì)量決定著隧道長(zhǎng)期使用時(shí)是否穩(wěn)固、安全、美觀。因此,襯砌-圍巖質(zhì)量檢測(cè)不僅是控制襯砌混凝土施工質(zhì)量的主要手段,也是評(píng)價(jià)運(yùn)營(yíng)隧道安全的首要環(huán)節(jié)。運(yùn)用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)隧道襯砌結(jié)構(gòu)是近年來廣泛使用的一種先進(jìn)檢測(cè)手段。但當(dāng)前的地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)多為人工手持雷達(dá)天線,存在檢測(cè)速度慢、檢測(cè)人員安全風(fēng)險(xiǎn)高等諸多問題,發(fā)展非接觸式雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)可以有效解決以上問題。研究?jī)?nèi)容如下:(1)非接觸式雷達(dá)探測(cè)應(yīng)用于隧道工程檢測(cè)領(lǐng)域?qū)儆谀壳霸擃I(lǐng)域前沿研究,本文首先研究了基于非接觸式探地雷達(dá)的隧道質(zhì)量缺陷檢測(cè)理論;(2)建立了非接觸式雷達(dá)探測(cè)隧道質(zhì)量缺陷正演模型,得到了目標(biāo)在不同空氣距離下的響應(yīng)特征與規(guī)律,目標(biāo)在不同電導(dǎo)率的介質(zhì)中的響應(yīng)特征與規(guī)律;(3)通過建立正演模型,得到了大量多種雷達(dá)天線頻率下公路隧道典型襯砌模型雷達(dá)剖面圖、公路隧道典型襯砌質(zhì)量缺陷雷...
【文章來源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 項(xiàng)目研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究工作和技術(shù)路線
第二章 基于探地雷達(dá)的隧道質(zhì)量缺陷檢測(cè)理論
2.1 探地雷達(dá)基本原理
2.1.1 電磁場(chǎng)基本理論
2.1.2 巖土介質(zhì)的主要電性參數(shù)
2.1.3 電磁波在巖土介質(zhì)中的傳播
2.2 雷達(dá)采集天線概述
2.3 地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)后處理方法
2.4 本章小結(jié)
第三章 非接觸式雷達(dá)探測(cè)隧道質(zhì)量缺陷正演模擬
3.1 基于FDTD的GprMax正演模擬理論
3.2 GprMax2D正演實(shí)現(xiàn)
3.3 目標(biāo)在不同空氣距離下的響應(yīng)特征
3.4 目標(biāo)在不同電導(dǎo)率的介質(zhì)中的響應(yīng)特征
3.5 基于非接觸式雷達(dá)的典型襯砌結(jié)構(gòu)響應(yīng)特征
3.5.1 二襯鋼筋響應(yīng)特征
3.5.2 素混凝土二襯厚度響應(yīng)特征
3.5.3 素混凝土二襯背后的空洞響應(yīng)特征
3.6 該模擬方法相關(guān)思考
3.7 本章小結(jié)
第四章 雷達(dá)數(shù)據(jù)后處理實(shí)現(xiàn)
4.1 雷達(dá)數(shù)據(jù)濾波
4.2 雷達(dá)數(shù)據(jù)增益
4.3 雷達(dá)數(shù)據(jù)可視化
4.4 本章小結(jié)
第五章 非接觸式掃描系統(tǒng)試驗(yàn)研究
5.1 試驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)
5.1.1 試驗(yàn)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)
5.1.2 各類模擬病害的結(jié)構(gòu)措施及施工方式
5.2 模型試驗(yàn)研究
5.2.1 雷達(dá)天線性能試驗(yàn)
5.2.2 雷達(dá)天線試驗(yàn)平臺(tái)掃描試驗(yàn)
5.3 實(shí)體隧道試驗(yàn)研究
5.4 正演模擬與實(shí)際結(jié)果對(duì)比分析
5.5 天線掃描系統(tǒng)固定支架設(shè)計(jì)
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要研究成果
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的論文及取得的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超寬帶引信天線時(shí)域建模與仿真[J]. 沈磊,黃忠華. 科技導(dǎo)報(bào). 2015(09)
[2]我國(guó)隧道及地下工程發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 洪開榮. 隧道建設(shè). 2015(02)
[3]地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)在管道河流地層劃分中的應(yīng)用[J]. 劉加文,蘇健,郭玉華. 科技資訊. 2014(36)
[4]地質(zhì)雷達(dá)法檢測(cè)高速鐵路隧道常見質(zhì)量缺陷及圖像解釋[J]. 高至飛,侯長(zhǎng)兵. 鐵道建筑. 2014(11)
[5]上海軌交隧道結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)探析[J]. 王婷. 地下工程與隧道. 2014(01)
[6]消除探地雷達(dá)數(shù)據(jù)的子波衰減和頻散的反濾波方法[J]. 張先武,高云澤,方廣有. 地球物理學(xué)報(bào). 2014(03)
[7]黃土高填方機(jī)場(chǎng)填土缺陷區(qū)域FDTD正演分析[J]. 呂燕,陸莉娜,馬少軍. 水利與建筑工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]關(guān)于無損檢測(cè)技術(shù)在道路工程中的應(yīng)用探析[J]. 孫葉萍,陳小芳. 城市道橋與防洪. 2013(10)
[9]運(yùn)營(yíng)隧道襯砌結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況的評(píng)定方法研究[J]. 張素磊,張頂立,陳淮,應(yīng)國(guó)剛. 北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[10]淺析路面雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)在路橋檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 魏心武. 黑龍江交通科技. 2013(05)
博士論文
[1]基于電阻率法與激電法的隧道含水地質(zhì)構(gòu)造超前探測(cè)與突水災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)研究[D]. 劉斌.山東大學(xué) 2010
[2]GPR天線和目標(biāo)的電磁特性分析及數(shù)據(jù)解譯方法研究[D]. 劉立業(yè).國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]車載GPR檢測(cè)高鐵隧道的試驗(yàn)研究[D]. 蘇國(guó)鋒.西南交通大學(xué) 2017
[2]車載探地雷達(dá)回波信號(hào)增強(qiáng)技術(shù)的研究[D]. 張瑜.西南交通大學(xué) 2016
[3]地質(zhì)雷達(dá)(ZTR12)探測(cè)地下空區(qū)的應(yīng)用試驗(yàn)研究[D]. 薛勇.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2015
[4]車載探地雷達(dá)天線特性分析及其成像處理研究[D]. 張金花.西南交通大學(xué) 2014
[5]隧道襯砌背后空洞對(duì)結(jié)構(gòu)安全影響及防治技術(shù)研究[D]. 聶子云.中南大學(xué) 2013
[6]混凝土結(jié)構(gòu)中缺陷的雷達(dá)成像技術(shù)研究[D]. 陳培.湖南大學(xué) 2012
[7]基于MATLAB的探地雷達(dá)數(shù)據(jù)處理研究及軟件開發(fā)[D]. 劉康.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
[8]運(yùn)營(yíng)鐵路隧道安全性評(píng)價(jià)和管理[D]. 李光曉.中南大學(xué) 2009
[9]基于探地雷達(dá)的水泥混凝土路面板底脫空檢測(cè)技術(shù)[D]. 柴福斌.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
[10]公路隧道襯砌背后圍巖缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響及處治對(duì)策研究[D]. 朱春生.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
本文編號(hào):3640766
【文章來源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 項(xiàng)目研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究工作和技術(shù)路線
第二章 基于探地雷達(dá)的隧道質(zhì)量缺陷檢測(cè)理論
2.1 探地雷達(dá)基本原理
2.1.1 電磁場(chǎng)基本理論
2.1.2 巖土介質(zhì)的主要電性參數(shù)
2.1.3 電磁波在巖土介質(zhì)中的傳播
2.2 雷達(dá)采集天線概述
2.3 地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)后處理方法
2.4 本章小結(jié)
第三章 非接觸式雷達(dá)探測(cè)隧道質(zhì)量缺陷正演模擬
3.1 基于FDTD的GprMax正演模擬理論
3.2 GprMax2D正演實(shí)現(xiàn)
3.3 目標(biāo)在不同空氣距離下的響應(yīng)特征
3.4 目標(biāo)在不同電導(dǎo)率的介質(zhì)中的響應(yīng)特征
3.5 基于非接觸式雷達(dá)的典型襯砌結(jié)構(gòu)響應(yīng)特征
3.5.1 二襯鋼筋響應(yīng)特征
3.5.2 素混凝土二襯厚度響應(yīng)特征
3.5.3 素混凝土二襯背后的空洞響應(yīng)特征
3.6 該模擬方法相關(guān)思考
3.7 本章小結(jié)
第四章 雷達(dá)數(shù)據(jù)后處理實(shí)現(xiàn)
4.1 雷達(dá)數(shù)據(jù)濾波
4.2 雷達(dá)數(shù)據(jù)增益
4.3 雷達(dá)數(shù)據(jù)可視化
4.4 本章小結(jié)
第五章 非接觸式掃描系統(tǒng)試驗(yàn)研究
5.1 試驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)
5.1.1 試驗(yàn)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)
5.1.2 各類模擬病害的結(jié)構(gòu)措施及施工方式
5.2 模型試驗(yàn)研究
5.2.1 雷達(dá)天線性能試驗(yàn)
5.2.2 雷達(dá)天線試驗(yàn)平臺(tái)掃描試驗(yàn)
5.3 實(shí)體隧道試驗(yàn)研究
5.4 正演模擬與實(shí)際結(jié)果對(duì)比分析
5.5 天線掃描系統(tǒng)固定支架設(shè)計(jì)
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要研究成果
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的論文及取得的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超寬帶引信天線時(shí)域建模與仿真[J]. 沈磊,黃忠華. 科技導(dǎo)報(bào). 2015(09)
[2]我國(guó)隧道及地下工程發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 洪開榮. 隧道建設(shè). 2015(02)
[3]地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)在管道河流地層劃分中的應(yīng)用[J]. 劉加文,蘇健,郭玉華. 科技資訊. 2014(36)
[4]地質(zhì)雷達(dá)法檢測(cè)高速鐵路隧道常見質(zhì)量缺陷及圖像解釋[J]. 高至飛,侯長(zhǎng)兵. 鐵道建筑. 2014(11)
[5]上海軌交隧道結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)探析[J]. 王婷. 地下工程與隧道. 2014(01)
[6]消除探地雷達(dá)數(shù)據(jù)的子波衰減和頻散的反濾波方法[J]. 張先武,高云澤,方廣有. 地球物理學(xué)報(bào). 2014(03)
[7]黃土高填方機(jī)場(chǎng)填土缺陷區(qū)域FDTD正演分析[J]. 呂燕,陸莉娜,馬少軍. 水利與建筑工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]關(guān)于無損檢測(cè)技術(shù)在道路工程中的應(yīng)用探析[J]. 孫葉萍,陳小芳. 城市道橋與防洪. 2013(10)
[9]運(yùn)營(yíng)隧道襯砌結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況的評(píng)定方法研究[J]. 張素磊,張頂立,陳淮,應(yīng)國(guó)剛. 北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[10]淺析路面雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)在路橋檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 魏心武. 黑龍江交通科技. 2013(05)
博士論文
[1]基于電阻率法與激電法的隧道含水地質(zhì)構(gòu)造超前探測(cè)與突水災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)研究[D]. 劉斌.山東大學(xué) 2010
[2]GPR天線和目標(biāo)的電磁特性分析及數(shù)據(jù)解譯方法研究[D]. 劉立業(yè).國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]車載GPR檢測(cè)高鐵隧道的試驗(yàn)研究[D]. 蘇國(guó)鋒.西南交通大學(xué) 2017
[2]車載探地雷達(dá)回波信號(hào)增強(qiáng)技術(shù)的研究[D]. 張瑜.西南交通大學(xué) 2016
[3]地質(zhì)雷達(dá)(ZTR12)探測(cè)地下空區(qū)的應(yīng)用試驗(yàn)研究[D]. 薛勇.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2015
[4]車載探地雷達(dá)天線特性分析及其成像處理研究[D]. 張金花.西南交通大學(xué) 2014
[5]隧道襯砌背后空洞對(duì)結(jié)構(gòu)安全影響及防治技術(shù)研究[D]. 聶子云.中南大學(xué) 2013
[6]混凝土結(jié)構(gòu)中缺陷的雷達(dá)成像技術(shù)研究[D]. 陳培.湖南大學(xué) 2012
[7]基于MATLAB的探地雷達(dá)數(shù)據(jù)處理研究及軟件開發(fā)[D]. 劉康.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
[8]運(yùn)營(yíng)鐵路隧道安全性評(píng)價(jià)和管理[D]. 李光曉.中南大學(xué) 2009
[9]基于探地雷達(dá)的水泥混凝土路面板底脫空檢測(cè)技術(shù)[D]. 柴福斌.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
[10]公路隧道襯砌背后圍巖缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響及處治對(duì)策研究[D]. 朱春生.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
本文編號(hào):3640766
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