探地雷达在铁路路基岩溶检测中的应用

采用探地雷达对岩溶地区铁路路基进行探测，通过分析检测数据图像研究岩溶特征，查找路基岩溶情况，为路基岩溶地段病害整治提供依据。     

在营铁路路基结构拟模态分析及状态评估

基于波动方程的交错网格有限差分算法,建立力学模型对典型病害路基结构进行数值模拟,研究正常路基和病害路基结构的振动响应特征。研究结果表明:铁路路基结构模态响应或弹性波频响特征与病害介质力学性质密切相关,存在软弱层的铁路路基结构,其振动响应主频向低频方向偏移,加固后路基结构振动主频明显提高。某重载铁路瞬态地震映像实测数据分析结果与理论解析结论一致。铁路路基结构的拟模态响应分析方法对在营铁路路基快速无损检测和状态评估具有实用价值。     

高速铁路无砟轨道主要病害(缺陷)分析与无损检测

随着高速铁路的大量建成与投入使用,如何对这些工程进行有效的验收,尤其日常维护成为各项工作的重点难点之一。对于承载高速铁路列车的无砟轨道路基,其质量优劣及病害(缺陷)赋存直接关系到铁路运营和人机安全。而目前,对于无砟轨道路基病害(缺陷)无损检测,尚无公开文献提及。结合在相关高速铁路上的检测实践,基于对无砟轨道主要病害(缺陷)的发生机理、赋存位置和发育特征的充分掌握,确认作为常规质量检测中的地质雷达法能够有效、准确、快捷的检测其中的病害(缺陷),并结合具体检测实例给出了地质雷达法检测的典型图像。典型图像的获得,为积极尝试病害检测的自动化图形识别积累资料提供了可能。     

基于地质雷达技术的铁路路基病害动态探测研究

我国铁路路基修建于不同的历史时期,而且长期暴露在各种环境下,加之受到列车的动荷载作用,因此铁路路基必然会产生各种的病害。采用地质雷达技术将这些病害以不设天窗的方式动态地探测出来并加以专家分析后提出病害报告,对整个铁路线路运输安全具有重要意义。     

不同埋深铁路路基隐伏岩溶病害的地质雷达检测方法

针对铁路路基存在的隐伏岩溶病害问题,采用车载地质雷达检测技术进行模拟试验研究。论述和分析地质雷达工作原理,通过选择不同频率天线,对不同埋深隐伏岩溶典型病害的雷达图像进行数值模拟,对比分析不同频率天线对不同深度隐伏岩溶病害的探测效果,提出不同埋深病害的最佳检测方法。经现场试验验证,采用车载地质雷达检测系统配置方案可取得良好检测效果。     

路基探地雷达图像层位智能识别与状态评价

针对有砟铁路路基层位探地雷达图像人工追踪效率低、精度低的问题，提出了基于深度学习的路基层位智能识别与状态评价技术。根据多条线路现场实测数据建立样本集，基于YOLO v5和U-Net训练智能识别模型，提出了层位厚度、道床-基床界面平整度评价指标计算方法。结果表明：本文提出的有砟铁路路基层位智能识别方法具有较高精度，且U-Net模型识别效果优于YOLO v5模型，识别、评价结果与人工追踪结果偏差较小，满足铁路路基检测工程的实际需求。     

铁路路基病害无损检测车载探地雷达系统研制及应用

针对铁路路基病害进行快速、无损、连续检测的需求,根据探地雷达探测原理,研制铁路路基病害无损检测车载探地雷达系统。该系统由轨道车、收发一体天线、采集仪、电池和测量轮组成。轨道车速为40km.h-1时,可沿铁路走向实现间隔0.17 m的连续采样测量。车速越慢,横向测量间隔越小,探测分辨率越高。选用500 MHz天线进行探测时,深度方向探测分辨率可达0.1 m。利用研制的雷达系统沿铁路走向在轨枕正上方和路肩区的现场检测结果表明:来自钢轨的连续反射信号和轨枕的多次反射信号,压制路基基床的有效反射信号,使探测剖面信噪比大大降低,但经预测反褶积和带通滤波去噪处理后,剖面信噪比明显提高。对胶济铁路病害区的实测结果表明,该系统对路基病害分布和空间形态具有良好的探测能力。     

高原多年冻土区铁路路基结构问题

对青藏高原多年冻土区铁路路基病害作了预测。对地基类型进行分析，提出适合各种不同地基类型的铁路路基结构。     

探地雷达在铁路路基注浆效果检测中的应用

铁路路基在施工、运营期间会产生裂隙、孔隙等病害,注浆是加固铁路路基和治理路基裂隙、空隙等病害的有效方法.采用探地雷达技术对京九铁路某注浆加固段进行检测和分析,检验该路段的注浆加固效果.使用探地雷达时,需根据检测对象的状况及所处的地质环境合理选择参数和布置测线,并尽量避免地下管线等干扰,以便显示的波形能够直观、清晰地反应出路基各部分注浆效果.     

路基稳定性无损检测方法技术研究

研究目的:通过路基稳定性检测可测出基床强度(承载力)、道碴陷槽、翻浆冒泥等基床病害,同时还要满足不干扰行车、安全、快速、经济、可靠等客观条件的要求。研究方法:针对过去路基检测要破损路基,且不能全面反映路基的现状,结合实际采用无损检测技术对路基进行全面研究,从而对路基稳定性作出评价。研究结果:用地质雷达和瞬态瑞雷波法等检测技术检测既有铁路路基,通过测定适当的物理量,并与规范数值进行相关比较,准确地揭示出路基现状及病害,并对既有铁路路基稳定性作出评价。研究结论:用地质雷达和瞬态瑞雷波法等检测既有铁路路基,总结出一整套操作性较强的快速、准确、简便、无损、有效的检测方法;可准确地揭示出路基现状及病害,并可对检测区段路基稳定性作出评价,使既有线提速路基稳定性检测在质和量两方面得到较大提高和突破;成果已得到了广泛推广应用,经济和社会效益显著。