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为实现对隧道衬砌空洞和地质病害的无损、高效检测,基于分时复用原理,通过FPGA编程和时序电路设计实现一种瞬态脉冲型多通道探地雷达时序控制模块,并应用于多频多通道隧道病害检测探地雷达系统。该时序控制模块可以产生多路同频等相位差时钟,分时触发各个通道脉冲信号的单次收发,从时间上分离通道间串扰信号和有效雷达回波,实现探地雷达多频段多通道的高效工作。试验测试和实地验证结果表明:
该时序控制模块在脉冲重复频率为500 kHz时,能实现8通道雷达测试系统相邻通道间240 ns左右的触发时差,并在触发时差范围内保证观察时窗内雷达回波信号的稳定性; 同时,该模块也能应用于3频段6通道隧道病害检测探地雷达系统,并在距离介质分界面65 cm时反映出实际隧道预埋病害的深度和尺寸信息。 相似文献
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随着交通事业的不断发展,大量隧道相继建设并陆续投入运营。在其运营过程中,隧道衬砌混凝土结构内部往往出现不可见的隐蔽病害,对工程安全带来了严重隐患。及时识别检测内部病害,预防安全事故的发生十分必要。探地雷达(Ground Penetrating Radar, GPR)是检测混凝土内部病害的主流无损检测技术,但探地雷达数据中的病害响应信号与实际结构内部病害形态并不存在直观的空间对应关系,从探地雷达数据中仅能估计病害的类型与大概位置,难以对其轮廓进行成像。针对上述问题,研究了基于探地雷达的隧道衬砌隐蔽病害智能识别技术,针对探地雷达数据特点,设计了融入合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)成像处理分支的地下工程目标识别深度神经网络模型,通过在传统Unet网络中融入SAR成像分支,实现了对病害的准确成像,并成功对6种隧道衬砌常见的病害进行类型识别。采用仿真数据对该方法验证,结果表明本研究设计的融入SAR成像分支Unet网络的预测结果对6种病害的平均识别精度为96%,与传统Unet网络相比,精度提升了5%,由此证明本文构建的融入SAR成像分支的Unet网络有效提... 相似文献
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探地雷达在公路建设中的应用研究 总被引:7,自引:1,他引:7
近年来,我国公路建设发展迅速。探地雷达作为一种新型的高分辨无损探(检)测工具,在公路工程中的应用日趋广泛。文中论述了探地雷达技术的基本原理和测试方法,并结合工程实例,阐述了探地雷达在公路路面厚度检测及其质量评价、路基下采空区等病害隐患探测,路基填土质量评价,以及公路隧道衬砌和挡土墙质量检测等方面的应用情况。实践表明,应用探地雷达技术,可以高效、准确地确定工程隐患位置及大小,定量评价工程质量,为公路工程设计施工和工程质量验收提供科学依据。 相似文献
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祁家大山隧道病害原因分析及加固方案 总被引:8,自引:0,他引:8
在病害调查和钻孔探查的基础上 ,利用探地雷达、非金属声波测试仪和隧道限界检测仪进行了隧道病害探测 ,深入分析了病害产生的原因 ,给出了推荐加固方案 相似文献
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胡亮 《内蒙古公路与运输》2008,(3):27-31
使用探地雷达技术对隧道衬砌质量进行检测,是国内新兴的一种检测方法,具有快捷、无损、全面、准确的特点。文章主要介绍了探地雷达的原理及其在隧道衬砌检测中的应用实例。 相似文献
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介绍了探地雷达的基本原理和在公路隧道衬砌质量检测中的应用,利用探地雷达对经过注浆处理的隧道二次衬砌缺陷部位进行了复测比较,并根据探地雷达的检测结果对注浆处理技术提出了改进建议。 相似文献
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采用探地雷达进行隧道衬砌检测时,需要准确提取衬砌的层位特征(含相应病害信息)。采用空气耦合式探地雷达对隧道衬砌质量进行检测,基于GprMax2D和Matlab为平台环境,对衬砌层位特征识别进行研究。主要研究及结论如下: 1)对多种实际工况的衬砌形式进行二维正演模拟分析,并对电磁波在多层介质中反射特征进行研究。研究表明,探地雷达反射回波的起始位非零,而电磁波在介质分界层处发生反射的时刻取决于电磁波所传播层面的厚度,当2层介质差别较大或2层介质之间有空气存在时,反射时刻位于波形的最大波峰或波谷所在位置,而与脉冲源的位置和第2层介质的介电常数无关。 2)根据隧道衬砌的分层特征,在实际隧道衬砌中,对探地雷达数据和实际干扰因素进行分析处理,对与理论反射时间误差太大的进行修正。研究成果对应隧道衬砌层位及病害性状识别均具有指导和借鉴意义。 相似文献
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道路服役数据信息是交通基础设施数字化建设与养护的关键,先进探测设备是获取道路服役数据信息的途径。近年来,三维探地雷达(3D Ground Penetrating Radar, 3D GPR)因其高效、无损等检测优势得到广泛应用,可为道路隐性病害数据获取提供重要支撑。基于此,对道路典型隐性病害类型与检测手段进行总结归纳。梳理了三维探地雷达技术原理、数据采集方法、数据处理及在道路工程检测中的应用;根据三维探地雷达图谱隐性病害特征与识别手段,重点分析人工智能技术在探地雷达图谱识别技术中的应用与发展。针对交通基础设施发展进程,展望基于探地雷达数据的数字孪生技术,主要介绍基于三维探地雷达数据的建模与模型仿真方法。该综述可为三维探地雷达道路隐性病害检测提供基础理论知识与实践方法借鉴,同时为基于三维探地雷达数据的数字化交通基础设施建设与道路养护决策提供参考。 相似文献
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隧道高聚物快速维修技术研究 总被引:5,自引:0,他引:5
以某在建高速公路隧道为试验段,应用探地雷达技术对该隧道衬砌结构进行探测,对检测到的脱空位置实施高聚物注浆修复,并对注浆后效果进行验证。结果表明:利用高聚物注浆技术可以实现对隧道病害的快速修复,从而为隧道快速维修技术提供了新思路。 相似文献
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探地雷达作为一种新型的无损检测技术,具有快速、连续检测、无破坏性等优点,广泛应用于工程地质勘查、公路工程质量检测、灾害地质调查、考古调查、资源勘探等领域。简述探地雷达的发展、工作的基本原理、雷达天线的类型及适用范围,阐述其应用领域,并以某隧道检测为例,说明探地雷达定性检测的直观性和便捷性。同时,总结探地雷达在应用中存在的问题。 相似文献
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探地雷达检测技术作为一种无损伤、高精度的物理探测方法,对隧道的缺陷及处理效果检测有着重要意义。介绍了探地雷达的工作原理及检测方法,并以二广高速某隧道的检测情况为例,介绍了雷达检测技术在隧道缺陷的发现及处理效果方面的应用。 相似文献
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探地雷达是探测浅部介质的一种有效方法,本概述了探地雷达技术的基本解释理论,结合具体的工程实例给出了探地雷达在隧道衬砌质量检测中的应用效果。 相似文献
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《公路交通科技》2017,(8)
为进一步提高利用探地雷达技术测量路面厚度及病害的精度与效率,保证测量结果可直接用于改扩建路面的设计,将扩展共同中心点法(the extended common midpoint,XCMP)引入了基于探地雷达的改扩建路面厚度及病害测量。利用XCMP,探地雷达可测定现有路面厚度和病害位置且无需借助钻心取样校准介电常数;同时,采用了一种多阵列的3D探地雷达,它能同时采集纵横两个方向的路面信息。借助不断发展的信号处理技术和数值处理技术,结合了3D探地雷达信号特征和XCMP法,建立扩建路面厚度及病害测量的通用方法并将上述方法用于连霍高速改扩建项目。结果表明,XCMP法可采集获得清晰的路面结构图像并推算出路面厚度及病害位置,设计的4个XCMP方案的检测误差分别为8.51%,7.62%,3.97%,4.36%,可见XCMP方案基本满足检测需求;同时XCMP法与其他方法对比结果表明其具有更高的精度,误差波动较小,误差可控性强。在此基础上,选取厚度检测精度最高的方案进行病害位置的判定,主要检测病害包括路基脱空、断裂和碎裂,反射裂缝,隐含裂缝。依据病害在探地雷达图像上的区别,采用感兴趣区域(ROI)提取进行病害定位,同时结合上述路面厚度检测结果确定病害的位置和尺寸。 相似文献