探地雷達(dá)對(duì)路基下沉檢測(cè)研究.pdf

1、我國(guó)公路覆蓋面積廣，由于公路長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中，經(jīng)受陽(yáng)光、雨雪侵蝕，受地殼運(yùn)動(dòng)影響，承載重型汽車，久而久之，公路易驟然坍塌威脅國(guó)家的經(jīng)濟(jì)與人民的財(cái)產(chǎn)安全。因此，公路檢測(cè)是研究的熱門話題。探地雷達(dá)因其具有高分辨率、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)廣泛的應(yīng)用于公路檢測(cè)中，但是較多的檢測(cè)僅以B掃回波分析路面下的異常狀況，使得實(shí)際工程應(yīng)用中往往存在探測(cè)準(zhǔn)確性不高的問(wèn)題。本文在實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)已取得的科研成果及現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，針對(duì)公路路基下沉中出現(xiàn)的兩種情況進(jìn)行

2、檢測(cè)，其一為引起路基下沉空洞與積水的檢測(cè)，其二為路基中介質(zhì)整體下沉的檢測(cè)。主要工作概括如下：
　　研究了時(shí)間反轉(zhuǎn)算法對(duì)引起路基下沉的空洞和積水的檢測(cè)。根據(jù)時(shí)間反轉(zhuǎn)算法基本概念，首先選取適當(dāng)?shù)母窳趾瘮?shù)，進(jìn)而通過(guò)電磁波在多層介質(zhì)下的多次反射與透射理論提出了格林函數(shù)的修正方法，再對(duì)探地雷達(dá)采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以增強(qiáng)目標(biāo)分辨率，最后利用BP成像算法對(duì)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行成像，實(shí)現(xiàn)對(duì)路基中空洞與積水的檢測(cè)。仿真與實(shí)測(cè)結(jié)果證明經(jīng)由時(shí)間反轉(zhuǎn)

3、算法預(yù)處理數(shù)據(jù)后的成像結(jié)果更能準(zhǔn)確的定位路基下沉中空洞與積水的位置。
　　研究了逆散射序列算法對(duì)路基整體下沉的檢測(cè)。電磁波會(huì)在介電差異的位置發(fā)生反射，首先通過(guò)定義擾動(dòng)因子，利用探地雷達(dá)采集的回波數(shù)據(jù)與自由空間的格林函數(shù)對(duì)擾動(dòng)因子進(jìn)行求解。同時(shí)，由于公路建造分層材料已知的特點(diǎn)，提出了逆散射序列的修正方法。在實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)中，介電常數(shù)的測(cè)量是修正逆散射序列的關(guān)鍵，分別利用經(jīng)驗(yàn)公式與電磁方法對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的介電常數(shù)進(jìn)行了計(jì)算與測(cè)量。仿真與實(shí)測(cè)結(jié)