复合干扰情形下的介质缺陷探测模型实验研究

摘要

探地雷达技术已广泛应用于工程无损检测中，国内外学者对探地雷达理论和应用进行了深入研究，但对探地雷达在复合干扰情形下物理模型试验研究并不多，本文在参考大量关于填土介质与混凝土介质缺陷模型实验和学习探地雷达基本理论的基础上，对探地雷达在复合干扰情形下的缺陷探测模型进行了分析研究，模型设计充分考虑工程实际应用，设计多种形式干扰和缺陷进行探测扫描。
　　电磁波传播特性和介质的电磁特性是探地雷达的理论核心。电磁波在传播过程，当介质电磁特性发生变化时电磁波会发生反射、折射、绕射，电磁波的变化不仅为识别目标缺陷提供了依据，但也会产生复杂干扰信号。通过设计不同干扰情形下，不同种类、不同尺寸、不同埋深缺陷物理模型实验，对复合干扰情形下填土和混凝土中的缺陷的雷达扫描图像进行分析，获得干扰对介质缺陷探测影响范围。实验过程采用IDS-K2和LTD-2100两种型号探地雷达进行实验探测。探测模型分为三种情况:1、使用600MHz和1600MHz天线对复合干扰情形下混凝土板中双层钢筋网进扫描行探测;2、使用400MHz、600MHz和900MHz对复合干扰情形下填土中空洞进行扫描探测;3、使用400MHz和900MHz对复合干扰情形下混凝土中裂缝和空洞行扫描探测。通过分析、对比各模型扫描图像，对不同介质的雷达天线参数设置、测线布设方案设计、数据处理步骤、图像解释方法进行归纳总结，为工程检测提供天线频率选择和缺陷解释依据。结合工程实例验证探地雷达在干扰条件下探测缺陷能力。

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摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 课题背景及意义

1．3 探地雷达技术发展现状和动态

1．4 技术局限及发展趋势

1．5 论文研究内容

第2章 实验理论及实验方法

2．1 干扰层对电磁波衰减机理

2．2 干扰下图像解释与数据处理方法

2．3 探测中的干扰问题

2．4 实验仪器介绍

2．4．1 LTD-2100型探地雷达

2．4．2 RIS-K2型探地雷达

2．5 实验参数设置

2．6 本章小结

第3章 干扰情形下混凝土缺陷探测模型研究

3．1 干扰情况下混凝土板中钢筋图像研究

3．1．1 实验过程简介

3．1．2 模型雷达扫描图分析

3．2 钢筋网干扰下混凝土缺陷探测模型

3．2．1 实验过程简介

3．2．2 模型雷达扫描图分析

3．3 本章小结

第4章 干扰情形下填土缺陷探测模型研究

4．1 实验过程简介

4．2 模型分析与图像解释

4．2．1 无干扰情形不同深度空洞探测模型

4．2．2 钢筋混凝土干扰下空洞模型

4．2．3 复合干扰下双层空洞探测模型

4．2．4 大直径空洞干扰下空洞探测模型

4．2．5 多管线干扰下空洞探测模型

4．2．6 复合干扰下多空洞探测模型

4．3 雷达在道路路基检测工程实例

4．3．1 某新铺沥青公路检测

4．3．2 某工业园区道路空洞检测

4．3．3 检测结论

4．4 本章小结

结论

参考文献

致谢