公路隧道衬砌缺陷几何形态及填充物FDTD正演分析

摘要：

公路隧道衬砌的缺陷直接关系到衬砌运营寿命。以公路隧道衬砌检测为研究背景，建立隧道工程中常见的衬砌结构缺陷的几何形态模型。首先，研究电磁波的不同子波主频的探测性能以及分辨率；其次，根据缺陷的几何形态建立其地电模型，以脱空厚度、圆形缺陷、矩形缺陷以及不同填充物如砂土、水、空气为主要研究内容，通过时域有限差分(FDTD)法模拟分析其成像特征及差异。研究结果表明：衬砌脱空厚度的增加引起深部目标体成像位置更接近扫描面；缺陷的几何形态对成像特征影响小于填充体的影响；含水填充体的电磁波成像特征比气体及砂土填充体更加明显，且对电磁波的吸收作用导致对深部目标体的产生多次波等干扰因素。

关键词：隧道工程、衬砌检测、衬砌缺陷、有限差分正演、地电模型、几何形态

分类号：U45(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51179153，51308456

在线出版日期：2014-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1415-1423