本文關(guān)鍵詞：混凝土質(zhì)量檢測的探地雷達(dá)方法技術(shù)研究與應(yīng)用

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【摘要】：近年來,我國社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛,工程建設(shè)也得到了空前的發(fā)展,其中混凝土作為工程建設(shè)的主要原料之一被廣泛的使用,混凝土施工質(zhì)量直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量,混凝土經(jīng)常出現(xiàn)的問題有空洞、裂隙、不密實(shí)、厚度不夠、鋼筋缺失等。這些問題的原因有一部分是施工期間的還有一部分是后期使用中出現(xiàn)的。但是這些問題對工程會(huì)造成很大的隱患,危及人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全,因此為保證施工質(zhì)量,需要對這些隱患進(jìn)行檢查和治理。傳統(tǒng)的混凝土檢測方法包括單孔及跨孔聲波、鉆孔電視、鉆孔取芯等,但是傳統(tǒng)方法大多為有損檢測,且存在采樣點(diǎn)有限,漏檢可能性大,許多隱伏問題不易被發(fā)現(xiàn)。而探地雷達(dá)作為一種無損檢測的方法,已有十多年的歷史,其理論基礎(chǔ)牢固,方法相對成熟,具有采集方便、分辨率高、無損、高效等優(yōu)點(diǎn),在鐵路、公路、水電、市政等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。探地雷達(dá)在做混凝土檢測時(shí),仍有許多問題沒有系統(tǒng)的解決,例如鋼筋直徑、單層及雙層鋼筋下空洞的檢測等。本文主要的研究內(nèi)容為混凝土內(nèi)鋼筋及空洞的檢測,針對鋼筋的直徑、間距、埋深以及空洞的填充、寬度、埋深等不同情況進(jìn)行數(shù)值模擬,模擬中采用不同的天線中心頻率和收發(fā)距,并對模擬后的結(jié)果進(jìn)行去直達(dá)波、FK偏移處理,通過分析對比研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)探測不同間距和埋深的鋼筋網(wǎng)時(shí),增大探地雷達(dá)的天線中心頻率和收發(fā)距可以提高鋼筋網(wǎng)的橫向分辨率;當(dāng)探測鋼筋網(wǎng)下不同大小和不同填充物的空洞時(shí),影響空洞判識的主要因素是鋼筋網(wǎng)與空洞間的多次波,鋼筋對于空洞反射波波形和振幅影響不大,可通過增加天線中心頻率和收發(fā)距,FK濾波和分析單道回波曲線來提高鋼筋網(wǎng)下空洞的辨識。最后通過實(shí)例驗(yàn)證了研究成果的正確性。本文通過研究得到的主要成果有:探地雷達(dá)天線中心頻率與鋼筋網(wǎng)的橫向分辨率呈正比,影響鋼筋網(wǎng)及空洞的辨識的主要因素為它們之間的多次波,在檢測中可通過增加天線中心頻率和收發(fā)距來提高檢測精度,并通過去直達(dá)波和FK濾波來提高雷達(dá)圖像的辨識度。本文的研究成果對于混凝土內(nèi)鋼筋及鋼筋網(wǎng)下空洞的檢測具有指導(dǎo)意義,對于雙層鋼筋網(wǎng)和鋼筋網(wǎng)格下的空洞,可通過調(diào)整雷達(dá)探地雷達(dá)測量參數(shù)提高檢測的精度和效果,加強(qiáng)了探地雷達(dá)的應(yīng)用能力。
【關(guān)鍵詞】：探地雷達(dá) 數(shù)值模擬 混凝土質(zhì)量檢測 單層鋼筋 雙層鋼筋 空洞 無損檢測
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU755.7
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 選題依據(jù)10
• 1.2 國內(nèi)外探地雷達(dá)檢測混凝土質(zhì)量應(yīng)用研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 研究思路12
• 1.4 研究內(nèi)容和研究成果12-14
• 第2章 探地雷達(dá)基本原理及方法研究14-25
• 2.1 探地雷達(dá)的基本原理14-16
• 2.1.1 麥克斯韋方程組14-15
• 2.1.2 電磁波的波動(dòng)性15-16
• 2.2 平面電磁波16-18
• 2.2.1 理想介質(zhì)中的平面電磁波16
• 2.2.2 導(dǎo)電介質(zhì)中的平面電磁波16-17
• 2.2.3 平面電磁波的反射和透射17-18
• 2.3 探地雷達(dá)的工作原理與測量方式18-22
• 2.3.1 探地雷達(dá)的工作原理18
• 2.3.2 電偶極子源18-20
• 2.3.3 電磁波在介質(zhì)中的傳播速度20-21
• 2.3.4 電磁波在介質(zhì)中的吸收特性21-22
• 2.4 探地雷達(dá)測量方式22-23
• 2.4.1 剖面法22-23
• 2.4.2 寬角法23
• 2.5 本章小結(jié)23-25
• 第3章 探地雷達(dá)數(shù)值模擬分析驗(yàn)證25-34
• 3.1 激勵(lì)源25-26
• 3.2 探地雷達(dá)場源數(shù)值模擬驗(yàn)證分析26-27
• 3.2.1 均勻介質(zhì)中的電磁場數(shù)值模擬26
• 3.2.2 分界面上水平電偶極子電磁場數(shù)值模擬26-27
• 3.3 探地雷達(dá)波場數(shù)值模擬驗(yàn)證分析27-33
• 3.3.1 鋼筋模型27-29
• 3.3.2 空洞模型29-31
• 3.3.3 層狀模型31-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第4章 混凝土及其空洞的探地雷達(dá)數(shù)值模擬研究34-75
• 4.1 探地雷達(dá)分辨率34-36
• 4.1.1 垂向分辨率34
• 4.1.2 橫向分辨率34-36
• 4.2 探地雷達(dá)的探測深度36-37
• 4.3 混凝土內(nèi)單層鋼筋網(wǎng)的探測研究37-55
• 4.3.1 鋼筋埋深對探測結(jié)果的影響37-39
• 4.3.2 鋼筋直徑對探測結(jié)果的影響39-41
• 4.3.3 天線中心頻率對單層鋼筋探測結(jié)果的影響41-44
• 4.3.4 單層鋼筋網(wǎng)對空洞探測結(jié)果的影響44-50
• 4.3.5 單層鋼筋網(wǎng)對充水空洞探測結(jié)果的影響50-54
• 4.3.6 單層鋼筋混凝土模擬成果54-55
• 4.4 混凝土內(nèi)雙層鋼筋網(wǎng)的探測研究55-73
• 4.4.1 天線中心頻率對雙層鋼筋探測結(jié)果的影響55-59
• 4.4.2 天線收發(fā)距對雙層鋼筋及空洞探測結(jié)果的影響59-62
• 4.4.3 層鋼筋網(wǎng)對空洞探測結(jié)果的影響62-67
• 4.4.4 雙層鋼筋網(wǎng)對充水空洞探測結(jié)果的影響67-71
• 4.4.5 層鋼筋混凝土模擬成果71-73
• 4.5 本章小結(jié)73-75
• 第5章 應(yīng)用實(shí)例75-81
• 5.1 單層鋼筋網(wǎng)探測75-76
• 5.2 層鋼筋網(wǎng)探測76-78
• 5.3 空洞的探測78-80
• 5.3.1 層間空洞78-79
• 5.3.2 層鋼筋網(wǎng)下空洞79-80
• 5.4 本章小結(jié)80-81
• 結(jié)論與建議81-83
• 致謝83-84
• 參考文獻(xiàn)84-87
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果87

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