基于地质雷达法道路内部缺陷检测的模型试验研究

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1、分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文基于地质雷达法道路内部缺陷检测的模型试验研究作者姓名：陈鹏入学年份：2014年9月指导教师：王强教授学科专业：结构工程申请学位：工学硕士所在单位：土木工程学院论文提交日期：2016年12月论文答辩日期：2017年3月学位授予日期：2017年3月答辩委员会主席：苗冬梅答辩委员会组成：苗冬梅马荣全张德海刘明金峤论文评阅人：硕士研究生学位论文摘要I摘要随着我国道路工程的发展，对道路质量检测技术的要求越来越高。地质雷达作为一种高效、快速的无损检测方法，凭借自身独特优势在道路检测工程中得到了广泛应

2、用。地质雷达能够对道路进行连续扫描检测，检测结果形象直观。但是，由于相关研究的欠缺、检测规范和操作流程的滞后，阻碍了地质雷达法在道路质量检测中的应用。基于以上问题并考虑对道路缺陷标准雷达图谱和雷达图谱自动识别技术的研究，本文主要研究内容如下：（1）从麦克斯韦电磁波传播理论和物质相对介电常数着手，基于地质雷达工作原理，着重探讨地质雷达进行道路检测时的理论缺陷图像特征和规律。（2）进行地质雷达检测道路内部缺陷的模型试验探究。铺筑沥青混凝土路面和水泥混凝土路面两种不同路面材料的试验路。针对道路工程中经常暴露出的层间脱空、材料不密实、反向裂缝、基层蜂窝

3、、局部富含水、冻融现象等质量问题以及各类市政管线，依据设计参数制作缺陷模型将其布置在试验路各结构层中。利用RIS-K2型地质雷达进行检测。（3）通过对雷达图谱的对比分析，研究路面材料、道路龄期和参数设置对检测结果的影响。依据对标准图谱的分析，标定各类道路缺陷的图像特征和规律。（4）开发雷达图谱中缺陷图像自动识别技术。应用Gabor函数分析雷达图谱纹理属性提取缺陷图像特征，对缺陷图像进行初步标记；采用离散余弦变换对初步标记图谱提取离散余弦变换系数，消除初步标记中的假阳性缺陷图像。文章基于地质雷达道路检测原理，分析电磁波在道路结构层中的传播规律，得

4、到了道路缺陷在雷达图谱中的理论图像特征。通过开展模型试验，采集到道路典型缺陷的标准雷达图谱，并分析了各类道路缺陷图像的特征和规律，有利于指导实际雷达检测结果中图谱的标定识别。利用Gabor函数和离散余弦变换实现了雷达图谱中缺陷图像的自动标记，提高了后期图谱识别的准确性和效率。整个研究过程提高了雷达法市政道路检测时操作流程的标准性，雷达图谱标定的准确性和缺陷识别效率。关键词：无损检测；地质雷达法；模型试验；图像处理；自动识别II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractWiththedevelopmentofr

5、oadengineeringinourcountry,therequirementsofroadqualityinspectiontechnologyaregettinghigherandhigher.Asakindofefficientandfastnon-destructivetestingmethod,theGroundPenetratingRadar(GPR)hasbeenwidelyusedinroadinspectionengineeringbyitsuniqueadvantages.GPRcancarryonthecontinuo

6、usscanningdetectiontotheroad,thetestresultintuitively.However,duetothelackofrelevantresearch,testingspecificationsandoperationalprocesseslag,hindertheuseofGPRinroadqualitytestingapplications.Basedontheaboveproblemsandconsideringtheresearchontheradarmapandradarmapautomaticide

7、ntificationtechnology,themaincontentsofthispaperareasfollows:(1)BasedonthetheoryofMaxwell'selectromagneticwavepropagationandtherelativepermittivityofmatter,basedontheworkingprincipleofGPR,thepaperdiscussesthecharacteristicsandlawsoftheoreticaldefectsinroadradar.(2)Researchon

8、theModelofInternalDefectsinGeologicalRadarDetection.Pavingtheasphaltconcret