本文關(guān)鍵詞：成蘭鐵路隧道襯砌質(zhì)量地質(zhì)雷達數(shù)值模擬與檢測效果研究

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【摘要】：隧道襯砌質(zhì)量是保證鐵路安全運營的重要環(huán)節(jié),隨著中國鐵路事業(yè)的發(fā)展,隧道襯砌質(zhì)量檢測也更受重視。而地質(zhì)雷達作為一種快速、無損的檢測方法,在隧道襯砌質(zhì)量檢測中被廣泛應(yīng)用。本文在介紹電磁波基本理論與地質(zhì)雷達基本原理的基礎(chǔ)上,利用基于時域有限差分法(Finite-Domain Finite-Time Method, FDTD)的數(shù)值模擬軟件GprMax對隧道襯砌結(jié)構(gòu)及病害進行模擬研究。本文從隧道襯砌結(jié)構(gòu)的實際情況出發(fā),分別建立了涉及襯砌結(jié)構(gòu)中空洞、脫空、二襯厚度、不密實及鋼筋的五類模型。利用GprMax進行模擬,并用MATLAB繪圖,得到了空洞直徑、介質(zhì)、深度不同時,脫空厚度、位置不同時,二襯厚度為0.25m及欠厚時,不密實程度不同、含水性不同時,二襯中鋼筋間距及粗細不同、鋼筋背后含缺陷、初支中含鋼拱架且二襯中有無鋼筋時的不同頻率天線的波場響應(yīng)特征。使用地質(zhì)雷達對成蘭鐵路隧道進行襯砌質(zhì)量檢測,分析研究檢測結(jié)果中空洞、脫空、二襯厚度及欠厚、不密實、鋼筋分布情況的圖像特征。并結(jié)合數(shù)值模擬結(jié)果,驗證了數(shù)值模擬結(jié)果能有效指導實際檢測工作。通過數(shù)值模擬與實際工程證明地質(zhì)雷達能有效檢測出襯砌中空洞和脫空的位置,二襯厚度和鋼筋間距及位置,同時仍需加強對不密實的研究,特別是在建立優(yōu)質(zhì)模型上。利用更優(yōu)質(zhì)的模型得到的數(shù)值模擬結(jié)果能夠為實際檢測提供理論基礎(chǔ)。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U455.91

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本文編號：1260248