水工隧道襯砌內病害隱患探地雷達探測研究.pdf

1、探地雷達檢測具有快速、高效率及抗干擾能力強等優(yōu)點，且探地雷達的分辨能力可達厘米級。近年來探地雷達無損檢測技術在鐵路隧道和公路隧道襯砌質量檢測領域得到了越來越廣泛的研究及應用，但是探地雷達在水工隧道中的應用仍然較少。
　　 我國近些年來修建了很多水利工程，水工隧道是常見的建筑物。水工隧道深埋地下，很多地區(qū)的地質條件復雜，承受圍巖壓力與水壓力的共同作用，另外這些水工隧道在設計、施工及運行管理期間還存在許多不利因素。由于這些方面的原因

2、的共同作用，為數(shù)不少的水工隧道存在各種病害。目前的技術對隧道襯砌中病害的形狀、大小、空間形態(tài)難以提供準確的解釋。因此開展探地雷達正反演理論研究，定量確定隧道襯砌內病害的大小及形態(tài)，為現(xiàn)場檢測提供圖譜解釋的依據(jù)就顯得尤為重要了。
　　 本文首先對探地雷達的原理和主要的工程應用進行了總結，并對探地雷達技術中的探測方法和各項參數(shù)的設置進行了分析和討論。以湖北野山河水電站引水隧道為工程依托，研究了目前比較流行的商用雷達數(shù)據(jù)處理軟件Ref

3、lexw，并應用此軟件對隧道襯砌探地雷達數(shù)據(jù)進行了分析處理演示。論述了FDTD的發(fā)展及應用，從代表探地雷達機理的Maxwell方程式出發(fā)，推導了二維TM波的UPML吸收邊界條件，建立了模型區(qū)與吸收邊界區(qū)離散正演差分公式的聯(lián)系。用MATLAB編程實現(xiàn)了基于UPML吸收邊界的二維TM波探地雷達正演模擬程序，運用這個程序對矩形空洞、三角形空洞、梯形形空洞以及這些空洞的組合進行了正演模擬，并把模擬的成果應用于湖北野山河水電站引水隧道，在實際工程