【摘 要】
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探地雷达因其使用灵活、适应能力强、数据直观、检测精度高等优势,成为公路隧道衬砌结构浅层完整度检测的主要手段。但由于隧道衬砌钢筋对电磁波的吸收作用,致使探地雷达难以探查衬砌背后缺陷病害,严重制约了隧道内部运行状态探查技术发展。因此,本文首先开展了数值仿真模拟,研究了钢筋对探地雷达波传递的作用机制;在此基础上,开展公路隧道衬砌探地雷达扫描物理模型试验,研究了衬砌钢筋对辨识衬砌背后缺陷雷达信号的影响机制
【基金项目】
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山东省科技厅重大创新工程《轨道交通隧道病险综合检测装备与健康诊断系统》（2019JZZY010429）；
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探地雷达因其使用灵活、适应能力强、数据直观、检测精度高等优势,成为公路隧道衬砌结构浅层完整度检测的主要手段。但由于隧道衬砌钢筋对电磁波的吸收作用,致使探地雷达难以探查衬砌背后缺陷病害,严重制约了隧道内部运行状态探查技术发展。因此,本文首先开展了数值仿真模拟,研究了钢筋对探地雷达波传递的作用机制;在此基础上,开展公路隧道衬砌探地雷达扫描物理模型试验,研究了衬砌钢筋对辨识衬砌背后缺陷雷达信号的影响机制;通过钢筋混凝土衬砌背后缺陷探地雷达信号统计分析,提出了公路隧道钢筋混凝土衬砌背后病害探地雷达信号增益方法,本文主要工作和成果如下:（1）开展了基于时域有限差分法的钢筋混凝土衬砌背后病害正演模拟,改进了钢筋层条件下点目标双曲线原理探测病害埋深方法,揭示了在钢筋层作用下雷达探测不同填充介质空洞病害成像规律及电磁波传递规律。（2）开展了探地雷达扫描钢筋混凝土衬砌背后缺陷模型试验,揭示了探地雷达在探测钢筋混凝土衬砌背后缺陷埋深、尺寸解译雷达信号误差的影响规律,提出了隧道衬砌背后缺陷雷达波形增益指标。（3）研究了钢筋层影响下探地雷达信号增益方法,提取了不同钢筋混凝土衬砌背后缺陷雷达振幅特征,提出了适用于隧道衬砌背后缺陷雷达信号解译的振幅增益公式。
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