【摘要】：隨著國家交通和城市地下交通基礎(chǔ)設(shè)施的不斷發(fā)展,使得公路、鐵路和地鐵隧道的規(guī)模和數(shù)量不斷增長,但隧道的長期運(yùn)營會導(dǎo)致隧道襯砌(地鐵隧道為注漿層)出現(xiàn)各種病害,如空洞、斷層或裂縫等。為保證隧道整體質(zhì)量達(dá)標(biāo)和排除運(yùn)營安全隱患,需要實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)部病害檢測。探地雷達(dá)具有快速、無損和實(shí)時(shí)成像的特點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于交通基礎(chǔ)設(shè)施的無損檢測,但它是電磁探測設(shè)備,不能直接反映待成像區(qū)域目標(biāo)的特征。現(xiàn)在主要利用專家經(jīng)驗(yàn)解譯探地雷達(dá)圖像,而該方式存在結(jié)果解釋不一致性和解釋周期很長且工作量巨大的缺點(diǎn)。因此,需迫切開發(fā)一種探地雷達(dá)數(shù)據(jù)自動解譯方法,實(shí)現(xiàn)隱蔽工程內(nèi)部病害的自動定位與識別檢測。主要內(nèi)容包括:1.以地鐵隧道為例介紹基于探地雷達(dá)的隧道檢測方法、流程與雷達(dá)圖像的人工解釋。通過檢測注漿層厚度及其內(nèi)部的病害存在與分布來評估注漿效果。其中通過實(shí)驗(yàn)室技術(shù)得到的管片與注漿體介電常數(shù)來幫助達(dá)到目標(biāo)。2.對仿真數(shù)據(jù)和雜波抑制后的高速公路隧道實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行樣本分類,對訓(xùn)練樣本進(jìn)行時(shí)頻變換得到其時(shí)頻分布并變維為列向量,構(gòu)建時(shí)頻(冗余)字典。之后提取訓(xùn)練樣本的最大幅值、能量、時(shí)頻熵等特征,用于支持向量機(jī)分類,同時(shí)這些特征值可構(gòu)成特征字典用于稀疏分解分類。3.構(gòu)造基于稀疏分解的分類器用于實(shí)現(xiàn)高速公路隧道病害分類:本文基于時(shí)頻字典使用OMP方法及其變形SAMP進(jìn)行稀疏分解分類,并對分類結(jié)果進(jìn)行對比。支持向量網(wǎng)絡(luò)由提取的特征值輸入SVM得到,再將測試集輸入SVM實(shí)現(xiàn)分類,并將SVM分類結(jié)果與稀疏分類結(jié)果比對�；谔卣髯值鋵�(shí)現(xiàn)稀疏分類并與基于時(shí)頻字典的分類效果進(jìn)行比對。最后,實(shí)現(xiàn)病害區(qū)域的深度定位。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U456.3;TN957.52
【圖文】：

圖 1.1 本文技術(shù)路線1.4本文章節(jié)安排第一章對本論文的選題背景和研究意義進(jìn)行介紹，然后調(diào)研了隧道探地達(dá)圖像自動解譯算法方面國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，主要包括時(shí)頻分析，特征提取稀疏分解和探地雷達(dá)圖像的自動解釋研究現(xiàn)狀。最后講述了本文的主要研究容和技術(shù)路線。第二章做了地鐵隧道壁后注漿效果檢測，通過估計(jì)注漿層厚度和注漿層病害的存在和分布。實(shí)驗(yàn)室技術(shù)測得管片和注漿體的介電常數(shù)并結(jié)合 FDTD 真輔助達(dá)到檢測目標(biāo)。第三章詳細(xì)介紹了探地雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理。主要包括去雜波干擾數(shù)據(jù)處理樣本劃分，信號時(shí)頻分析和特征提取，提取的特征主要包括信號的最大幅值能量，方差，時(shí)頻熵和頻譜最大值。第四章做了稀疏分解的病害自動檢測，主要包括對信號稀疏分解介紹及

第 2 章 地鐵隧道壁后注漿效果評估六塊大小不一的管片組裝成一道環(huán)作為地鐵隧道的初襯，然后注漿液通過管片中預(yù)留的注漿孔注漿在管片后形成二襯（注漿層）。管片與注漿層的厚度被預(yù)先設(shè)計(jì)為 30cm。本文檢測的注漿層已經(jīng)完成注漿超過六個(gè)月。注漿體可以被考慮為水、空氣和固體的三相混合態(tài)。水的相對介電常數(shù)近似為 81[38]，而空氣的相對介�？梢员豢紤]為真空而接近 1。.以上三者（水、空氣和固體）所占的比例將直接影響介質(zhì)的相對介電常數(shù)，其中由于水與其他物質(zhì)相比存在較大的相對介電不同，水的含量的多少將造成顯著影響，水含量的增加將會導(dǎo)致介質(zhì)的相對介電常數(shù)增加[39]。

第 2 章 地鐵隧道壁后注漿效果評估合地鐵隧道的地質(zhì)情況、盾構(gòu)施工和注漿過程能夠更好和分析獲取的探底雷達(dá)數(shù)據(jù)。道注漿效果檢測方案獲取道注漿層檢測采用瑞典 MALA 探地雷達(dá)、第三代全新數(shù)垂直極化天線。圖 2.2 顯示了實(shí)測場景中的四條測線：.5 米處各設(shè)置一條水平測線；在 15 管片和 17 管片處從距分別設(shè)置一條垂直測線。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 江涌濤;稀疏約束的探地雷達(dá)信號參數(shù)反演方法研究[D];南昌大學(xué);2017年

本文編號：2795348