探地雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別方法及其在隧道襯砌檢測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著我國(guó)高速公路干線網(wǎng)的不斷完善和發(fā)展，公路隧道的規(guī)模與數(shù)量也在不斷增長(zhǎng)。為了避免隧道開(kāi)挖過(guò)程中及建成后的運(yùn)營(yíng)階段發(fā)生事故而影響到人們生命財(cái)產(chǎn)的安全，需要運(yùn)用合適的物探工具對(duì)隧道襯砌進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。探地雷達(dá)以其快速、高效、高分辨率及無(wú)損性等優(yōu)點(diǎn)而受到隧道工作者的青睞。對(duì)于襯砌檢測(cè)中出現(xiàn)的襯砌脫空、不密實(shí)體、空洞充水三種典型病害，可歸類(lèi)于形狀、大小各異的空洞中填充了不同物質(zhì)。本文通過(guò)使用探地雷達(dá)對(duì)物理模型進(jìn)行探測(cè)獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)，研究、建立空洞

2、不同填充物質(zhì)的分類(lèi)識(shí)別方法，進(jìn)而將此方法運(yùn)用于隧道襯砌檢測(cè)的病害分類(lèi)識(shí)別中，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)通過(guò)物理模型試驗(yàn)分別獲取空洞填充干沙、碎石、泥漿、水等物質(zhì)相應(yīng)的初始雷達(dá)數(shù)據(jù)，并運(yùn)用本文總結(jié)的探地雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理流程對(duì)其進(jìn)行處理;從而進(jìn)一步總結(jié)分析隧道襯砌檢測(cè)中常見(jiàn)的襯砌脫空、不密實(shí)體、空洞積水三種病害典型雷達(dá)圖像。
　　(2)介紹了探地雷達(dá)振幅、頻譜、相干性三種屬性提取技術(shù)，結(jié)合雷達(dá)屬性的物理意義，選取均方根振幅、平

3、均波峰振幅、時(shí)域平均能量、相似系數(shù)及-3dB帶寬平均相位五種雷達(dá)屬性作為探地雷達(dá)目標(biāo)分類(lèi)識(shí)別的特征參數(shù)。
　　(3)通過(guò)建立空洞不同填充物的高斯過(guò)程機(jī)器學(xué)習(xí)二元分類(lèi)(GPC)模型，以均方根振幅、平均波峰振幅、時(shí)域平均能量、相似系數(shù)及-3dB帶寬平均相位五種雷達(dá)屬性作為矢量輸入，成功識(shí)別出物理模型各空洞中分別填充空氣、碎石、泥漿和水時(shí)四種物質(zhì)，并給出相應(yīng)預(yù)測(cè)概率。
　　(4)將經(jīng)物理模型試驗(yàn)驗(yàn)證后的GPC預(yù)測(cè)模型運(yùn)用到岑溪大隧