路基病害的探地雷达正演模拟与探测

探地雷达勘探是一种分辨率比较高的工程地球物理方法,对道路路基中存在的局部脱空、不密实和含水丰富等病害有明显的异常反应。这里介绍了地质雷达在路基中的探测原理,在分析不良地质现象与围岩之间的结构和介电性差异特征的基础上,设计了较为合理的正演模型,通过GPRMax2D软件进行正演模拟,分析正演模拟图像的波形、频率、振幅、相位等特征,总结了路基病害在雷达图像上的信号特征,并通过对实测雷达图像的解译,对道路病害的雷达反射波的频谱特征做了进一步研究,可为道路路基病害探测的地质雷达数据解译提供参考。     

探地雷达技术在公路病害探测中的应用

探地雷达是一种基于介质电磁性质差异的非破坏性测试技术,具有快速、简捷、抗干扰能力强、分辨率高等优点。公路路面、基层、路基和地基等结构层之间存在电磁性质差异,且路基病害造成的结构破坏导致各种介质相互混合,也使得病害区段介质电磁性质与周围明显不同。因此,公路病害的雷达探测具备基本物理前提。以某高速公路裂缝等病害探测为实例,阐述了探地雷达原理和工作方法技术及其在裂缝发展程度、路基不密实区、是否存在空洞等病害特征及其成因探测中的有效性。     

基于GprMax软件的道路路基空洞探地雷达正演模拟

探地雷达具有高效、无损、分辨率高、使用灵活的特点,在道路检测方面的应用越来越广泛。根据时域有限差分(FDTD)算法,建立理想条件下道路路基充气和充水空洞模型,用GprMax及Matlab编程分别对不同形状、不同激励源频率、不同大小条件下空洞模型进行正演模拟,并对空洞模型正演模拟雷达图像进行分析。模拟结果有助于对实际探测空洞识别和雷达图像的解释,为探地雷达在路基空洞检测应用提供参考。     

基于GprMax的道路空洞三维探地雷达正演数值模拟

探地雷达(GPR)方法具有高效、高分辨率、无损探测等优势,广泛应用在城市道路病害体探测中。三维探地雷达是近年来发展起来的新技术,通过三维阵列天线进行三维数据采集,对道路病害体具有更高的空间分辨率和测量精度。本文利用基于三维时域有限差分方法原理的GprMax 3D软件,针对以空洞为代表的典型道路病害体,开展充气型和充水型空洞三维探地雷达正演模拟工作,获得两种不同填充类型空洞的三维雷达数据体,对数据体不同方向的图像特征进行分析,并结合工程实例,验证了正演模拟结果的可靠性。该研究对三维探地雷达实测图像解译和提高检测结果判定的可靠性具有重要的指导意义。     

探地雷达探测地基病害的应用研究

在探地雷达理论的基础上,结合工程实例,阐述了探地雷达在探测基坑开挖引起的地基病害中的应用。通过分析地基病害产生的机理,归纳了地基病害如土体疏松、脱空和滑移在雷达测线剖面图和单道波形图的典型图像特征,并判定出地基病害的程度和空间位置,工程还采用现场开挖及静力触探对比验证探地雷达的探测结果;实践证明了探地雷达技术是一种有效的地基病害快速探测方法,值得大力推广。     

三维探地雷达技术在市政工程中的应用研究

为了提高城市地下管线探测精度,对道路病害(尤其是空洞)进行提前预测,及时治理,避免或大大减少管线事故和道路塌陷事故发生,我们开展了三维探地雷达技术研究,并将其应用于城市地下管线探测、道路病害检测等市政工程领域。结果表明,由于三维探地雷达具有空间采样率高,成像准确,分辨能力强,解译技术手段丰富等优势,在城市地下管线探测、道路病害检测工作中应用效果显著。     

探地雷达识别管线渗漏病害的试验研究

为提高供水管线渗漏病害的识别率,本文针对探地雷达识别管线渗漏病害开展试验研究。依据渗漏区渗流规律和渗漏区电磁参数特征,得到不同工况下的管线渗漏病害雷达图谱,总结了探地雷达图像判识过程中渗漏区图谱的典型特征,得出探地雷达能够有效地反映地下管线的病害位置和泄漏程度。借助分频技术以及道积分技术对部分雷达病害数据做了进一步的属性分析。道积分技术能够可以提高数据的整体分辨率,凸显出渗漏部位波阻抗的变化,能实现渗漏程度差异的评价;S变换的分频技术消除了其它噪音的干扰,能刻画不同频带的渗漏程度;综合两种属性分析方法可以实现管线渗漏位置、大小程度综合的刻画和判断,凸显了渗漏区信号,提高了探地雷达数据的识别率。     

基于探地雷达数据的公路病害U-net识别应用

探地雷达是探测公路路基内部隐性损伤的有效手段,具有数据采集速度快、分辨率高、抗干扰能力强等优点,但人工解译速度慢,解译水平参差不齐。以常见的公路路基空洞病害为例,总结了一种基于U-net神经网络进行探地雷达探测图像识别的方法,有效提高了探地雷达数据解译的速度和精度,在模拟数据集和实测地下空洞数据上都取得了较好的预测效果。     

铁路路基病害检测雷达信号中的强干扰谱分析及滤波处理

铁路路基病害诱发铁路路基失稳,是影响铁路安全运营的重要因素之一。开展快速高效的铁路路基检测方法研究,对铁路日常维护具有非常重要的意义。探地雷达是一种无损高效的检测手段,但用于铁路检测的工作环境是一种强电磁干扰的环境,路基介质的雷达反射信号被轨枕等介质的强干扰反射所湮没。压制此类强干扰是提高铁路路基病害信息识别的主要途径。介绍了多通带滤波原理及实现方法,分析了铁路路基雷达信号中轨枕强反射干扰的频谱特征,并针对其特点设计了多通带滤波器,将车载雷达实测数据进行滤波处理,得到了滤波后的雷达图像。处理结果表明,原始雷达检测信号经滤波处理后,轨枕强干扰信号被压制,提高了路基病害的弱反射信号的信噪比。因此,多通带滤波能有效压制轨枕强干扰信息,便于铁路路基病害地识别。     

探地雷达隧道衬砌病害检测正演模拟及应用

随着经济地发展,基础设施也得到了快速地发展,而隧道衬砌病害检测也受到越来越多的重视,探地雷达作为一种无损检测方法,在隧道衬砌检测中的应用十分广泛,且效率高、效果好。这里依据探地雷达的基本原理,基于时域有限差分正演模拟了隧道衬砌中含不同异常体的雷达图像特征。根据正演计算了空洞的尺寸,与理论模型对比验证了其准确性,并与实际检测图像作对比分析了隧道中病害的图像特征,为隧道衬砌病害识别提供借鉴。     

探地雷达在隐伏岩溶区工程地质勘探中的应用

在简要介绍探地雷达工作原理、方法及雷达图象资料处理、解释等基础上,以广东增城高滩圆盘岭桥基选址探地雷达技术的应用为例,剖析了隐伏岩溶的雷达时间剖面中岩溶的反射波形组特征。在场地钻勘验证的基础上,为隐伏岩溶区地基的处理与施工提供了工程地质依     

RAMAC/GPR探地雷达在机场滑行道探测中的应用

采用RAMAC／GPR探地雷达对机场跑道传力杆进行探测试验，取得了令人满意的效果，为机场工程质量检测提供了一种有效手段。     

地质雷达在不同岩性介质中的应用

通过3个勘察实例,阐述地质雷达技术在花岗岩、石灰岩及砂岩等不同岩性介质中探测断裂、岩溶和旧开采矿坑中的应用效果。     

上海市区地下管道探测技术的探讨

本文介绍一种新型低频雷达技术,它可在上海市区潜水面高、土层湿度大的地质条件下,快速而有效地探测地下管道的分布情况,以促进上海市区城市建设的发展。     

探地雷达在混凝土施工质量无损检测中的应用

阐述了探地雷达在混凝土施工质量无损检测中的工作原理和方法,结合工程实例,介绍了探地雷达在不影响结构安全的前提下检测混凝土内部缺陷的方法和资料处理、解释步骤。     

探地雷达地下界面成像

由Maxwell方程,根据雷达波在介质中的高频传播特性,导出雷达波满足的波动方程。由此求出波速扰动量的成像公式,利用小波变换分析下界面的奇异性,从而达到雷达信号地下界面成像的目的。     

用Delphi开发探地雷达资料处理软件

基于可视化程序设计思想，用Borland Delphi 5开发了探地雷达资料处理软件。该软件既可绘制波形图，又可绘制线扫描图，且界面友好、使用方便。作者在文中给出了应用实例。     

应用探地雷达技术检测隧道衬砌质量

介绍了应用探地雷达检测隧道衬砌质量的原理及技术,阐述了该技术的基本方法及其数据图像处理过程。老木峪隧道衬砌质量检测结果表明,应用探地雷达技术检测隧道衬砌效果良好,其衬砌厚度检测误差在 5 %之内,并能准确检测出衬砌内布筋数量,对回填层密实程度也可作出粗略估计。     

探地雷达检测隧道衬砌中的几个问题

介绍了用探地雷达对几十座隧道做衬砌质量检测的经验及典型图像,提出了目前雷达检测定性定量解释的几个问题及进一步解决的办法。指出应实事求是地评价和宣传目前工作及方法的优点和缺点。