探地雷达技术进行隧道衬砌质量检测的机理及精度分析

摘要

本文结合实际工程，分析讨论了探地雷达技术在隧道衬砌质量检测中的应用，着重就探地雷达的工作机理以及检测精度的提高两个方面作了细致研究。本文研究的主要成果如下:
　　 1.通过对探地雷达电磁理论与工作机理的研究分析，从理论上论证了探地雷达技术应用于隧道衬砌质量检测的可行性，并为其他方面的研究工作奠定了理论基础，进一步说明了探地雷达方法相对于其它检测方法更具有优势。
　　 2.探地雷达数据处理在探地雷达资料解释环节中占有相当重要的位置，本文经过大量的操作实践与对比，对各种数据方法的应用范围及效果作了详细论述，并摸索出一套切实可行的处理流程，按此流程对原始数据进行处理，可以有效地消除各种干扰，提高信号的信噪比及资料的解释精度。
　　 3.运用基于FDTD算法的二维正演数值模拟来模拟隧道衬砌内部的典型缺陷，具有比较好的效果，模拟出的雷达反射剖面图，对于探地雷达资料处理和解释精度的提高具有一定的借鉴和参考价值。
　　 4.结合实际工程，验证了探地雷达技术应用于检测隧道衬砌厚度具有较高的精度，总结了隧道衬砌中较常出现的脱空、不密实等典型缺陷的雷达反射剖面图，这些成果和经验对同类研究具有一定的参考价值。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究的背景与意义

1．2 隧道衬砌质量检测方法

1．2 国内外研究现状

1．2．1 探地雷达技术在隧道衬砌质量检测应用中的研究现状

1．2．2 探地雷达数据处理研究现状

1．2．3 探地雷达正演数值模拟研究现状

1．4 本文主要工作及研究内容

第二章 探地雷达的电磁理论与工作机理

2．1 探地雷达的电磁理论

2．1．1 麦克斯韦方程组与本构关系

2．1．2 平面波的反射与折射

2．1．3 介质的电性参数

2．1．4 电磁波传播参数与介质电性参数的关系

2．2 探地雷达的工作机理

2．2．1 探地雷达系统组成

2．2．2 探地雷达工作原理

2．2．3 探地雷达数据采集参数的选择

2．2．4 探地雷达信号的采集

2．3 小结

第三章 探地雷达精度分析

3．1 探地雷达数据处理

3．1．1 数据处理流程

3．1．2 数据预处理

3．1．3 数据处理

3．1．4 小结

3．2 探地雷达二维正演数值模拟

3．2．1 基于FDTD二维正演数值模拟的理论基础

3．2．2 探地雷达正演数值模拟实例

3．2．3 小结

第四章 探地雷达技术在实际工程中的应用

4．1 工程概况

4．2 工程检测

4．2．1 探地雷达检测基本理论

4．2．2 检测前的准备

4．3 检验结果分析

4．4 小结

结论与展望

本文主要结论

展望与建议

参考文献

致谢

附录A 攻读硕士学位期间发表论文及科研情况