探地雷達(dá)應(yīng)用于盾構(gòu)前向探測(cè)的圖像研究與現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)實(shí)驗(yàn).pdf

1、本文基于上海地鐵盾構(gòu)設(shè)備工程有限公司的“智能信息化盾構(gòu)施工輔助系統(tǒng)技術(shù)研究”項(xiàng)目,以將探地雷達(dá)應(yīng)用到盾構(gòu)前向在線探測(cè)為創(chuàng)新點(diǎn)和著眼點(diǎn),圍繞探地雷達(dá)圖像的識(shí)別和盾構(gòu)開(kāi)挖施工現(xiàn)場(chǎng)的探測(cè)做了較為系統(tǒng)的研究。 文中介紹了智能信息化盾構(gòu)施工輔助系統(tǒng),并分析了探地雷達(dá)應(yīng)用于盾構(gòu)前向探測(cè)在該系統(tǒng)中的作用,同時(shí)在充分了解當(dāng)前探地雷達(dá)圖像處理技術(shù)的基礎(chǔ)上,確立了現(xiàn)階段研究的目標(biāo)。對(duì)探地雷達(dá)圖像處理進(jìn)行了以下幾個(gè)問(wèn)題研究： 1.以上海典型地

2、質(zhì)為研究對(duì)象,使用同軸探頭法對(duì)上海地區(qū)典型的淤泥軟土進(jìn)行介電常數(shù)的測(cè)定和分析,得到了電磁波在這些不同介電常數(shù)的介質(zhì)中的傳播速度。在測(cè)定結(jié)果的基礎(chǔ)上,結(jié)合探地雷達(dá)應(yīng)用于盾構(gòu)前向探測(cè)的特點(diǎn),利用時(shí)域有限差分方法建立了一個(gè)三層均勻模型,對(duì)電磁波在該三層均勻介質(zhì)中的傳播其進(jìn)行了數(shù)值模擬,并用預(yù)測(cè)反褶積方法消除了多次波,得到了探地雷達(dá)圖像。 2.為了更好的了解探地雷達(dá)圖像的成像特征,利用GprMax2D和MATLAB模擬了一些典型形狀障礙

3、物的雷達(dá)圖像,得到了不同形狀障礙物的成像規(guī)律。 3.在項(xiàng)目前兩年研究成果的基礎(chǔ)上,文章總結(jié)了現(xiàn)階段探地雷達(dá)圖像處理的基本方法,并創(chuàng)新性的總結(jié)出了利用MATLAB對(duì)探地雷達(dá)圖像進(jìn)行自主處理的基本方法。 最后,將探地雷達(dá)應(yīng)用于盾構(gòu)施工中,對(duì)改造后安裝探地雷達(dá)的盾構(gòu)刀盤進(jìn)行強(qiáng)度校核,對(duì)雷達(dá)圖像傳輸?shù)淖呔€圖進(jìn)行了設(shè)計(jì),包括電源的走線、各儀器裝置的固定和安裝、管路的布置等。考慮到實(shí)驗(yàn)安全性,先用紅外攝像頭替代了探地雷達(dá),進(jìn)行預(yù)備實(shí)