岩溶区不同含水率破碎围岩地质雷达波形特征研究

为研究岩溶区裂隙块状结构破碎灰岩在不同含水率时的地质雷达波形特征,以广西六寨至宜州高速公路40座公路隧道为依托,进行大量现场实测.对裂隙块状结构破碎灰岩的实测数据进行筛选,并基于被选数据,采用SIR-3000地质雷达RADAN后处理软件分析不同含水率情况下的线测、点测反射强弱定性特征,同时采用对MATLAB分析软件进行数据接口语言汇编的方法,研究不同含水率情况下回波中心频率值及其分布范围,结果表明:当含水率分别小于26％、介于26％ ～42％和大于42％时,线测、点测反射强弱变化较大,回波中心频率以低频为主,分别在85,80 MHz和53 MHz附近波动,且分布范围依次减小,分别为21～105 MHz,12.5 ～ 102 MHz和11 ～ 77 MHz.     

掌子面前方边墙溶洞的地质雷达探测方法研究

由于电磁衰减和足印的限制,导致掌子面前方5 m范围内的边墙溶洞往往难以被地质雷达所识别,从而影响地质预报的精度和施工安全.针对目前对其探测方法的研究较为少见的特点,为了能实现有效地对其进行探测,以广西六寨至宜州高速公路40座公路隧道为依托,进行了大量的现场探测,总结出探测该范围内边墙溶洞的方法,现场开挖验证表明:该方法能较为准确地探测出边墙溶洞,从而降低施工中的风险.研究成果为提高超前地质预报的探测精度提供了新的方法,对地质雷达现场探测具有一定的参考意义.     

不同含水率下黄土围岩的地质雷达波形响应特征研究

为准确掌握黄土围岩的地质雷达波形响应特征,依托银川至西安高速铁路庆阳境内的驿马一号黄土隧道,在施工期采用GSSI-3000型便携式地质雷达对黄土围岩开展现场探测以获取原始实测文件;以土石比例为指标将围岩分为素黄土围岩、土质黄土围岩和岩质黄土围岩。利用RADAN7.0分析程序对3种围岩的实测文件进行处理并得到相应的波形响应特征,经统计分析表明:当含水率相近时,岩质黄土围岩的电磁反射最强,素黄土围岩的电磁反射最弱;随着含水率的提高,3种围岩的电磁波反射均会逐渐增强,频谱能量分散,主频不突出但均小于110MHz;3种围岩的电磁反射强度均存在临界含水率,分别为26%、33%、42%,当含水率超过临界值时,电磁损耗均显著加剧,线测图和点测图均表现为弱反射特征,频谱能量均集中且低频特征明显,主频分布范围分别为20～65MHz、33～70MHz、40～85MHz。     

地质雷达在公路隧道施工风险识别与防控中的应用

在岩溶地区公路隧道施工中,常常遇到溶洞、断层等岩溶风险,为了更好地规避这些风险,保障施工安全,本文以广西六寨至宜州高速公路关西隧道为依托,采用地质雷达预报的方法对前方围岩进行探测,识别出施工中所存在的潜在风险。在风险识别的基础上,采取相应的防控措施以保障施工安全。工程实际表明：利用地质雷达预报识别出隧道施工中潜在风险的方法,能为提前采取防控措施、采取何种措施提供针对性的指导,避免了施工中的盲目性,降低了风险所造成的损失,达到了为施工作业提供有效指导的目的。     

基于BP神经网络的探地雷达图像特征判识与提取研究

在隧道质量检测中,钢拱架的探地雷达反射图像具有双曲线特征。为了研究双曲线图像特征的智能判识,提出一种基于BP神经网络的判识方法对图像中的双曲线特征进行自动识别。通过现场实测获取探地雷达原始检测图像,继而对原始检测图像进行平滑去噪、二值化与细化等数字预处理;通过引入动量附加项对算法进行优化,构建了具有一个隐层的三层神经网络结构;采用图像窗口的方式对神经网络结构进行训练和判识测试,并利用训练成功的神经网络结构对雷达图像中的双曲线特征进行智能判识;基于判识重构后的双曲线灰度图像,利用MATLAB对灰度图像的颜色直方图特征进行提取。分析结果表明,通过这种方法对探地雷达图像中的双曲线特征进行智能判识与特征提取是可行的,研究工作能为探地雷达图像典型特征的智能判识与提取提供相关参考。