探地雷達目標識別方法及其在隧道襯砌檢測中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著我國高速公路干線網(wǎng)的不斷完善和發(fā)展，公路隧道的規(guī)模與數(shù)量也在不斷增長。為了避免隧道開挖過程中及建成后的運營階段發(fā)生事故而影響到人們生命財產(chǎn)的安全，需要運用合適的物探工具對隧道襯砌進行質(zhì)量檢測。探地雷達以其快速、高效、高分辨率及無損性等優(yōu)點而受到隧道工作者的青睞。對于襯砌檢測中出現(xiàn)的襯砌脫空、不密實體、空洞充水三種典型病害，可歸類于形狀、大小各異的空洞中填充了不同物質(zhì)。本文通過使用探地雷達對物理模型進行探測獲取試驗數(shù)據(jù)，研究、建立空洞

2、不同填充物質(zhì)的分類識別方法，進而將此方法運用于隧道襯砌檢測的病害分類識別中，主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)通過物理模型試驗分別獲取空洞填充干沙、碎石、泥漿、水等物質(zhì)相應(yīng)的初始雷達數(shù)據(jù)，并運用本文總結(jié)的探地雷達數(shù)據(jù)預(yù)處理流程對其進行處理;從而進一步總結(jié)分析隧道襯砌檢測中常見的襯砌脫空、不密實體、空洞積水三種病害典型雷達圖像。
　　(2)介紹了探地雷達振幅、頻譜、相干性三種屬性提取技術(shù)，結(jié)合雷達屬性的物理意義，選取均方根振幅、平

3、均波峰振幅、時域平均能量、相似系數(shù)及-3dB帶寬平均相位五種雷達屬性作為探地雷達目標分類識別的特征參數(shù)。
　　(3)通過建立空洞不同填充物的高斯過程機器學(xué)習(xí)二元分類(GPC)模型，以均方根振幅、平均波峰振幅、時域平均能量、相似系數(shù)及-3dB帶寬平均相位五種雷達屬性作為矢量輸入，成功識別出物理模型各空洞中分別填充空氣、碎石、泥漿和水時四種物質(zhì)，并給出相應(yīng)預(yù)測概率。
　　(4)將經(jīng)物理模型試驗驗證后的GPC預(yù)測模型運用到岑溪大隧