沥青混凝土机场跑道面层脱空探地雷达图像模拟及应用研究

查明沥青混凝土机场跑道面层脱空范围和程度,对实施道面维护保养和保障跑道飞行安全十分重要。这里运用基于时间域有限差分法(FDTD)的GPRMax2D,对面层脱空的探地雷达反射剖面特征进行了数值模拟分析。通过对数值模拟数据、探地雷达实测剖面以及钻孔验证结果的对比分析,建立了面层脱空推断解释分类模型,获得了具有合理准确度和高可靠性的推断解释结果,认为探地雷达是一种能用于沥青混凝土机场跑道面层脱空检测的快速、无损、可靠的技术手段。     

基于GPR信号和卷积核的水泥路面脱空识别算法

脱空缺陷在水泥路面中不可避免,严重影响水泥路面的结构安全性,迫切需要建立脱空缺陷早期识别定位方法,为路面精准预养护提供依据.根据探地雷达(GPR)数据的成像原理,提出了标准化和去背景的脱空特征增强算法.依据GPR发射Ricker子波的工作特点,借鉴深度学习中卷积网络的特征提取特性,以A-Scan数据集为对象,设计了提取脱空特征的二维卷积核,并提出基于卷积核和阈值判断的脱空定位算法.采用数值模拟和室内验证相结合的方法,研究了不同卷积尺度的影响,并将设计的卷积识别算法在水泥路面进行现场验证.实验结果表明,提出的标准化和去背景的预处理算法可替换传统的GPR多步骤数据处理的算法组合,有效实现脱空区域的特征增强作用;卷积算法有效突出了脱空特征,卷积核尺度过大会降低图谱分辨率,卷积尺度过小无法突出脱空特征,合适卷积纵向尺寸为1～1.5倍f_s/f₀,横向尺寸根据检测对象一般取对应实际距离10～20 cm的采样点.实验统计方法设置了卷积核判断阈值,可有效确定脱空区域的深度以及判断脱空区域是否含水,为水泥路面病害的自动识别奠定基础.     

地质雷达在公路路面脱空检测中的应用研究

我国交通运输发展很快,公路路面的磨损问题日益突出,其中的一个重要问题就是脱空问题。如何对脱空进行快速无损的检测是物探界的研究重点。通过应用实例及模型试验研究等,充分阐述了公路脱空的快速无损检测技术——地质雷达在应用上的可行性、有效性,同时得出了重要结论:脱空的雷达反射波振幅与脱空的垂向高度呈近似正比关系。     

三维地质雷达探测边坡脱空区的应用研究

结合一边坡工程实例,分析了三维地质雷达探测边坡浆砌片石护面墙脱空区的波形特征及探测效果,电磁波在脱空区处反射强烈,波形特征明显,三维地质雷达探测结果能准确显示出脱空区的分布情况,对坡面维护及脱空区治理提供有效的科学依据。     

探地雷达在铁路隧道衬砌质量检测中的应用

在简要叙述铁路隧道二次衬砌背后脱空危害机理的基础上,着重介绍探地雷达高精度检测某铁路隧道二次衬砌厚度和缺陷类型的良好效果,论述了实测中的误差来源,总结出防止二次衬砌背后脱空的质量保证措施,充分说明应用探地雷达检测铁路隧道衬砌质量的必要性、先进性。     

地裂缝剖面形态对地铁隧道变形影响模型试验研究

为揭示隧道底部脱空与结构纵向变形之间的对应关系,模型试验以西安地铁隧道穿越地裂缝带为研究背景,采用圆形地铁隧道结构,研究了在不同地裂缝剖面活动特征下的隧道纵向应变变化规律及其垂直位移。试验结果表明,随着错位量增加,隧道底部脱空区域扩展过程可分为3个阶段:共同变形阶段、临界脱空阶段和脱空发展阶段。针对地裂缝的不同剖面活动形式,隧道结构内部应力将出现很大差异,建议在施工中对应不同地裂缝带采取不同的施工方案。通过监控,结合模型试验的应力应变发展变化规律,可判断结构底部脱空的发展趋势,为西安地铁穿越地裂缝带的结构设计和安全运行提供重要的参考依据。     

透地雷达检测路面脱空灌浆加固的应用效果

应用透地雷达主精度检测公路混凝土路面脱空发育程度等病害，并采用水泥化学灌浆补强加固，取得了良好的效果。     

高速公路砼路面板底灌浆施工工艺探讨

高速公路所采用的砼路面由于接缝较多,对超载较为敏感,易发生脱空、唧泥、裂缝等先期病害,从而导致路面的破损.采用板底压力灌浆处理,能消除病害,延长公路使用寿命.文章对板底压力灌浆施工工艺进行了探讨.     

基于高斯曲率模态相关系数的弯梁桥支座损伤研究

对于弯梁桥支座病害中普遍存在的刚度不足,甚至脱空现象,提出利用平面多阶模态及高斯曲率模态相关系数来识别弯梁桥支座的损伤情况。在理论推导的基础上,以某小半径弯梁桥为研究对象,建立了相关分析模型。分析结果表明:无论单支座损伤,还是多支座损伤,相应支座处的高斯曲率模态相关系数与其它支座位置处的差异明显,可实现支座损伤的准确定位;且支座损伤越严重,相关系数下降越多;支点预偏心和抗扭支承等因素对损伤定位没有影响,相邻控制点处相关系数有所降低,但不会影响支座损伤识别的有效性。     

三维地质雷达探测技术在城市道路空洞病害普查中的应用研究

由城市道路地下空洞、路面脱空、土体疏松等病害引起的道路塌陷事故是目前国内许多城市面临的重大安全隐患。城市道路空洞病害具有隐伏性、突发性,造成的灾难性后果长期以来困扰着城市安全运营。以国内多地的项目实测及验证成果为基础,对三维地质雷达探测技术方法和工作流程进行了梳理,通过分析三维地质雷达剖面数据中病害体的顶界面反射、多次波反射、边界绕射波等异常特征和三维地质雷达切片数据中病害体周边地下管、井分布特征,总结了三维地质雷达技术在城市道路地下脱空、空洞病害探测中病害体的数据异常特征。实践研究证明,三维地质雷达探测技术以其作业高效、定位精准、抗干扰能力强、数据丰富全面等优点可有效地探测出道路下方存在的空洞等安全隐患,为城市道路病害的防患和治理提供准确、可靠的依据。