公路隧道质量缺陷非接触式扫描系统研究

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1、分类号U457单位代码10618密级公开学号2150970122专业硕士学位论文公路隧道质量缺陷非接触式扫描系统研究研究生姓名：张竞奇导师姓名及职称：蒋树屏研究员王晓雯教授申请专业学位类别工程硕士学位授予单位重庆交通大学论文提交日期2018年6月11日专业领域名称建筑与土木工程论文答辩日期2018年6月02日2018年6月11日Researchonnon-contactscanningsystemforqualitydefectofhighwaytunnelADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangJingqiSuperv

2、isor：Prof.JiangShupingChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的

3、复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日………………………………………………………………………………………本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社CNKI系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程

4、》规定享受相关权益。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要近年来我国隧道工程取得前所未有的发展，隧道工程的数量和里程不断增加。为确保交通安全通行，隧道工程的耐久性问题显得尤为重要，而结构检测是及时发现隧道结构问题，保障隧道工程安全的重要环节。在隧道工程中，隧道衬砌是重要的支护措施，衬砌-围岩的整体稳定性对隧道结构至关重要。隧道衬砌质量决定着隧道长期使用时是否稳固、安全、美观。因此，衬砌-围岩质量检测不仅是控制衬砌混凝土施工质量的主要手段，也是评价运营隧道安全的首要环节。运用地质雷达检测隧道衬砌结构是近年来广泛使用的一种先进检测手段。但当前的地质雷达检测多为人工手持雷达天线

5、，存在检测速度慢、检测人员安全风险高等诸多问题，发展非接触式雷达探测系统可以有效解决以上问题。研究内容如下：（1）非接触式雷达探测应用于隧道工程检测领域属于目前该领域前沿研究，本文首先研究了基于非接触式探地雷达的隧道质量缺陷检测理论；（2）建立了非接触式雷达探测隧道质量缺陷正演模型，得到了目标在不同空气距离下的响应特征与规律，目标在不同电导率的介质中的响应特征与规律；（3）通过建立正演模型，得到了大量多种雷达天线频率下公路隧道典型衬砌模型雷达剖面图、公路隧道典型衬砌质量缺陷雷达剖面图，分析了GprMax正演软件针对该模型的某些不足；（4）对雷达数据后处理编写了相关算法；（5）针对公路隧道检测建

6、立了试验平台，并对国内外多种雷达天线进行了相关物理试验研究。本文得到了基于正演模型的雷达反射信号强度与不同空气距离之间的响应曲线和拟合公式，结合正演模型的雷达反射信号强度与介质不同电导率的响应曲线和拟合公式，不同雷达天线频率下公路隧道典型衬砌模型非接触式雷达剖面图、不同雷达天线频率下公路隧道典型衬砌质量缺陷雷达剖面图，获得了不同雷达天线的实测数据。关键词：公路隧道；质量缺陷；正演模拟；非接触地质雷达检测IABSTRACTInrecentyears,China'stunnelengineeringhasmadeunprecedenteddevelopment.Thenumberandmileag

7、eoftunnelengineeringarestillincreasing.Inordertoensurethesmoothpassageoftraffic,thedurabilityproblemoftunnelengineeringisparticularlyimportant.Structuraldetectionisanimportantpartoffindingtunnelstruct