隧道衬砌病害探地雷达三维正演模拟及工程验证

摘要：

从Maxwell旋度方程出发,通过引入复介电常数和复磁导率,推导导电介质UPML吸收边界在考虑和不考虑磁损耗情况下各区的电场和磁场分量的时域差分公式.通过选取各区不同的匹配参数,建立模型区与UPML吸收边界电场和磁场分量的统一离散差分公式.用MATLAB语言编制基于UPML吸收边界的图像可视化的探地雷达三维正演模拟程序.正演模拟衬砌内方形空洞三维地电模型,揭示方形空洞在不同显示剖面上的图谱特征.单剖面的响应特征类似“平锅盖形”,z方向切片图定出空洞的形状；反射界面呈强负相反射异常,在立体剖视图中,空洞角点位置产生了2个交叉的双曲线绕射波.将该方法应用于现场隧道衬砌质量的检测,并开孔验证.结果表明:不密实区反射界面多且不规则,同相轴错断、零乱、不连续的较强反射能量团块状异常；在z方向切片图上能清楚反映隧道衬砌密实程度,并且判译直观、准确.

关键词：衬砌病害、探地雷达、导电介质、吸收边界、三维正演模拟、隧道

所属期刊栏目：34

分类号：U457(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;四川省教育厅项目;四川省高等学校重点实验室建设项目;西华大学重点项目

在线出版日期：2013-09-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：46-53