瞬变电磁雷达探测盾构管片背后接触状态的模拟试验研究

论文摘要

盾构管片背后脱空会给隧道后期运营留下安全隐患,而目前的检测技术在检测精度和图像识别等方面仍有一定缺陷。针对地铁隧道中盾构管片背后接触状态的检测,基于瞬变电磁法(TEM)原理,研制了一种通过探测视电阻率变化规律进行判断的雷达采集系统——瞬变电磁雷达(TER)。为验证仪器应用的有效性,首先利用时间域瞬变电磁法视电阻率的计算,研究视电阻率在管片背后接触状态检测中的变化规律;然后通过现场模型试验,探索TER视电阻率的变化特征,并将试验结果与理论计算结果进行对比分析,验证了瞬变电磁雷达探测的有效性;最后在厦门地铁2号线实际测试中取得了良好效果,进一步证实了TER的可行性。TER的成功研发为隧道病害检测提出了新方法和新思路。

论文目录

• 1 瞬变电磁雷达技术
•   1.1 基本原理
•   1.2 系统设计及组成
•     1.2.1 电磁发送系统
•     1.2.2 电磁感应系统
•     1.2.3 电磁采集系统
•     1.2.4 信号及数据处理
•   1.3 工作装置及性能指标
• 2 瞬变电磁法视电阻率的计算
•   2.1 时间域瞬变电磁法视电阻率的求取
•   2.2 管片背后接触状态正演模拟
•     2.2.1 模型参数设置
•     2.2.2 充填地下水
•     2.2.3 松散接触状态
•   2.3 管片背后接触状态视电阻率曲线特征
• 3 验证试验
•   3.1 试验设计
•   3.2 管片自身的视电阻率特征
•   3.3 管片背后不同介质异常特征
•     3.3.1 正演模拟计算结果对比
•     3.3.2 脱空状态
•     3.3.3 松散接触状态
•   3.4 管片背后接触状态视电阻率信号特征
• 4 工程应用
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 叶子剑,张成平,叶英

关键词: 盾构管片,检测,瞬变电磁雷达,视电阻率,接触状态

来源: 铁道学报 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室,北京市市政工程研究院地下工程建设预报预警北京市重点实验室

基金: 国家自然科学基金(51978042),中国铁路总公司科技研究开发计划(N2018G029,J2017G001),东天山复杂地质特长公路隧道建设关键工程技术研究与应用自治区重大科技专项(2018A03003),隧道围岩精细分级与喷锚衬砌支护技术研究(2018A03003-5)

分类号: U455.4

页码: 121-131

总页数: 11

文件大小: 842K

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