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地铁隧道车载GPR检测技术的试验研究
| 论文题名： | 地铁隧道车载GPR检测技术的试验研究 |
| 关键词： | 车载探地雷达;地铁隧道;现场试验;无损检测;空气耦合天线;健康评估 |
| 摘要： | 地铁隧道的运营安全至关重要。首先由于地铁工程所处的环境特殊，地铁运营后，地铁隧道的病害具有隐蔽性强、诊断难、治理难的特点，其次进行地铁隧道的检测既不能破坏其原有结构，也不能影响到地铁的正常运营，因此地铁工程结构的无损检测、健康诊断的方法就越来越受到工程技术人员的关注。 车载探地雷达(GPR)技术是隧道结构健康评估领域的一项快速无损检测技术，有着快速、无损、高效等优点，它改变了传统手持GPR天线的测量方式，采用了空气耦合式天线远距离检测方式。本文把车载探地雷达系统应用于地铁隧道的健康检查中，分析了地铁隧道车载检测条件及工作原理，通过地铁隧道现场检测试验和分析，主要得出以下结论: (1)采用中频车载探地雷达300MHz空气耦合天线在车辆限界之内对矿山法施工的地铁隧道进行检测，可以探测到隧道衬砌表面的完整性、衬砌断面的变化、衬砌表面的导水槽设施、衬砌厚度（初期支护和二次衬砌厚度）、地层类型（注浆加固地层），以及围岩的扰动或坍塌等病害;采用1200MHz高频空气耦合天线在车辆限界之内对矿山法施工的地铁隧道进行检测，可在一定距离范围内探测到隧道衬砌厚度及表面状态。试验验证了车载探地雷达系统在矿山法地铁隧道检测中的有效性和可行性。 (2)采用中频车载探地雷达300MHz空气耦合天线在车辆限界之内对盾构法施工的地铁隧道进行检测，天线距离衬砌表面约80cm，可以探测到管片衬砌表面的完整性、管片层位以及管片背后注浆;当采用1200MHz高频空气耦合天线在车辆限界之内对盾构法施工的地铁隧道进行检测，天线距离衬砌表面的距离约60cm，探测到的管片底界面效果显著，雷达图像清晰易分析。使用恰当的处理方法可以适当减小管片内钢筋网对电磁波的影响。试验验证了车载探地雷达系统在盾构法修建的地铁隧道检测中的有效性和可行性。 (3)车载探地雷达检测地铁隧道时，天线位于地铁隧道车辆界限以内，在快速检测的条件下可以探测到从衬砌表面算起2.0m深范围内的围岩状态。 本文为地铁隧道的检测提供了一种新的检测方法，车载探地雷达方法提高了地铁隧道的检测效率，可以改善检测人员的劳动强度和工作环境，同时也能保证检测人员的人身安全，可为地铁安全运营提供保障。 |
| 作者： | 蔡文博 |
| 专业： | 地质资源与地质工程 |
| 导师： | 昝月稳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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