基于地质雷达图像解译的隧道衬砌检测探究

本文基于地质雷达图像解译,针对隧道衬砌质量缺陷检测应用开展研究。详细分析地质雷达的工作原理、检测方法和数据处理,并针对脱空缺陷和钢信号拾取问题提出了改进措施。通过优化地质雷达资料判识和数据处理,能够有效提高解译精确度,为隧道工程质量检测和安全管理提供重要指导。

基于神经网络的探地雷达隧道衬砌检测方法

人为识别隧道衬砌探地雷达图像信息不仅效率低下,而且结果具有主观性,所以隧道衬砌施工质量检测工作的主要难点就是提高图像的判读准确率。为了解决这一问题,采用了改进后的卷积神经网络VGG-16(Visual Geometry Group)模型和包含两个隐藏层和一个输出层的MLP(Mobile Location Protocol)模型,进行了隧道衬砌初期支护探地雷达图像钢拱架和空洞地自动识别。首先将单通道的探地雷达灰度图像转换为三通道图像,之后用VGG-16框架提取探地雷达图像中钢拱架和空洞的图像特征,最后通过MLP模型实现对钢拱架和空洞地自动识别。结果显示,该神经网络对任意抽取的隧道衬砌初期支护探地雷达图像中钢拱架的识别率达到99%左右,对空洞的识别率也达到了96%左右,可实现探地雷达图像中钢拱架和空洞的高效准确地自动识别。

S变换在地质雷达隧道衬砌检测数据处理中的应用研究

通过将S变换应用于地质雷达探测隧道衬砌的数据处理中,解决了由于衬砌表层密集钢筋网的影响导致雷达数据剖面受干扰严重、深部信号弱、病害异常难以识别的问题。进行了地质雷达二维有限差分数值模拟,研究了浅部密集钢筋网对深部钢拱架和脱空区造成的影响情况,并对原始剖面进行偏移成像压制了绕射波和多次波,提高了钢筋网下方弱反射信号的成像效果;最后通过对模拟数据和实际资料的S变换时频分析,准确清晰地识别出了深部钢筋和脱空区的特征。通过利用S变换时频处理方法,为受干扰严重的隧道衬砌检测数据的处理提供了一种方案。

隧道衬砌检测中探地雷达图像的自动识别

探地雷达探测技术由于其具有快速高效、无损及高分辨率特征已广泛应用于隧道,衬砌施工质量的检测与监测。对衬砌层内隐蔽金属结构(钢拱架及钢筋)的探测及定位是隧道衬砌施工质量检测的主要内容之一。人工识别探地雷达图像上钢拱架异常特征,判读其里程位置并计算相邻钢拱架间距的方法效率和精度相对较低。本文介绍一种基于支持向量机和Hough变换的计算机自动识别初衬层内钢拱架的方法。结合两种算法的优势,首先通过支持向量机划分出异常区域,再对异常区域进行Hough变换识别异常位置,从而精确定位钢拱架位置,并自动计算相邻钢拱架间距。该方法将有助于提高探地雷达隧道衬砌施工质量检测资料解释的效率与精度,具有很好的应用前景。

地质雷达在隧道衬砌检测中的应用——渝怀铁路武隆隧道衬砌检测

武隆隧道是渝怀线上的第二长隧道，围岩以灰岩为主，岩溶方面相关的灾害特别多。首次在施工中采用地质雷达对隧道衬砌质量进行过程检测，充分利用了此检测手段的准确、高效、无损的优点，对提高工程质量起到积极作用。

GPR逆时偏移在隧道衬砌检测中的应用

探地雷达(GPR)作为无损检测设备,被广泛应用于隧道衬砌厚度、回填密实度、钢筋和钢支撑检测中。为提高GPR实测数据的解译精度,本文将逆时偏移算法应用于实测数据的分析和解译,并编制了相应的GPR逆时偏移程序。为验证本人方法的有效性,本文获取了典型的隧道衬砌钢筋混凝土正演模型和实测数据,结果表明,逆时偏移方法使钢筋反射波归位,绕射波收敛,能准确解译钢筋间距与钢筋保护层厚度,提高了检测精度。

基于多层级特征融合的隧道衬砌裂缝病害检测算法研究

为实现智能检测隧道衬砌裂缝病害,提升隧道智能养护水平,本文提出一种基于多层级特征融合的隧道衬砌裂缝病害检测模型CS-Net(Crack Segmentation Network)。此模型设计多层级特征融合模块,融合浅层细节特征和高层抽象语义特征,提高全局的特征表达能力,实现对复杂隧道环境裂缝病害的准确识别。选取数据集CrackForest、CrackTree、Crack500进行实验,结果表明,CS-Net分割模型在不同场景中取得最优结果,表明多层级特征融合能够提升裂缝识别模型在复杂环境中的语义分割能力。

地质雷达在隧道衬砌质量检测中的应用探析

在对隧道衬砌质量实施检测过程中,由于地质雷达具有可靠、经济以及轻便灵活等特点,因此其应用越来越广泛,可以使隧道衬砌质量检测准确性进一步提高。本文首先对地质雷达的相关原理加以分析,并根据实际工程,对检测时的雷达图像和隧道缺陷进行分析,最后对提高检测精度的相关措施进行总结,旨在为今后检测提供借鉴,其中最为突出的便是地质雷达技术在隧道衬砌质量检测中的应用。

隧道衬砌背后缺陷无损检测方法的探讨

隧道穿越工程结构检测对保障隧道结构安全运营具有重要的作用,检测结果对于指导隧道维修加固、养护决策至关重要。其中衬砌背后缺陷检测是确定隧道结构安全的主要检测项目。本文主要就某油气穿越隧道衬砌背后空洞检测工程实例,通过对地质雷达无损检测、冲击映像法无损检测两种方法的介绍,提出以地质雷达无损检测初探缺陷位置,以冲击映像法探测缺陷的范围及程度的检测方法,以更好的对病害进行定量与定性分析,更准确的为后续养护决策提供依据。

基于FDTD的隧道衬砌质量雷达检测正演模拟及其应用分析

针对隧道衬砌可能出现的不同的地质病害,根据其介质电性特征,构建相应的地球物理模型,基于时域有限差分(FDTD)算法和完全匹配层(PML)的吸收边界条件,利用GprMax软件结合Matlab编程作探地雷达正演模拟。研究结果表明,不同密度的钢筋和钢拱架模型,在不同中心频率的天线的正演结果中,受到探地雷达分辨率地影响,反射信号同相轴的强弱和形态有所不同,不同的形状的脱空模型其相位、振幅、波形特征都各不相同。结合工程实例,雷达正演模拟与实测剖面结果的主要异常波形信号及钻孔揭示情况基本相符,说明探地雷达能有效地检测衬砌病害的类型、位置、构造走向等空间分布特征,验证了该正演方法的可行性,有助于更好地指导物探工作者对衬砌质量进行更精确地解释,准确发现衬砌的地质病害,确保隧道运营安全。

高速铁路隧道衬砌裂缝自动化检测硬件系统研究

衬砌裂缝是最常见的隧道病害。由于高速铁路列车运行速度较快,衬砌裂缝造成衬砌混凝土掉块会对高速铁路运行造成极大安全隐患。目前国内衬砌裂缝检测还停留在以人工检测为主的阶段,而基于图像处理的检测系统,已经广泛应用于桥梁、公路等工程中,但是由于隧道自身的特殊性,检测系统的发展较为缓慢。在结合高速铁路隧道自身特点基础上,提出一套隧道裂缝自动化检测系统,并对系统工作原理进行阐释,在此基础上对系统内部各项硬件设备进行选型,最后在实验室内完成组装和调试,基本达到了预期的效果。

浅谈隧道衬砌质量检测和缺陷分析处理

为保证隧道衬砌质量,须在施工过程中严格控制,对隧道衬砌质量进行检测和缺陷分析处理,评价衬砌的工作状态和安全性能,在工程验收中起到关键作用。文章通过对地质雷达检测隧道衬砌背后回填密实度、钢筋钢架分布和隧道衬砌混凝土厚度的应用介绍,进一步分析隧道二衬的安全性检算,并结合实例,通过对锚杆的应用,探讨隧道衬砌质量缺陷整治的体会。

图像识别技术在隧道表观病害检测中的应用

随着投入运营的铁路里程不断增加,我国已经成为世界隧道工程规模最大、发展速度最快、运营里程最长的国家。运营期隧道逐渐出现衬砌裂缝、掉块和渗水等病害,定期检查和健康评估是确保隧道等地下基础设施安全建设和运行的必要条件。传统的人工巡检劳动强度大,耗时长,难以满足及时检测的要求。本项目利用自研隧道衬砌无损检测系统实现隧道衬砌表观图像的快速采集,通过深度学习中常用的目标检测算法YOLO V5加以人工复核的方式实现了对隧道衬砌表观病害的快速检测。检测后共发现病害679处,其中衬砌掉块病害216处;渗水病害28处;裂缝病害435处。综合考虑衬砌表观病害的分布规律,衬砌掉块和渗水病害,在K60+500~K61+800区段内呈现数量和程度上的增加,推断在该区段内隧道衬砌结构状态的出现明显变化。

探地雷达在隧道及公路工程质量检测中的应用

探地雷达(GPR)是利用高频电磁脉冲波的反射,来探测目的体及地质界面的电磁装置。作为物探领域的一种电磁探测方法,在地质领域它应用较广;同时作为一种检测手段,可以弥补现行诸多检测方法无法实现的检测目的,解决工程问题。但由于其费用高、设备笨重、现场操作要求高等因素,探地雷达在工程检测领域目前应用不多。本文阐述了探地雷达技术的工作原理,提出将其应用于地铁隧道混凝土衬砌质量、公路路面施工质量检测的检测方法,并在实际工程项目中验证了探地雷达这种技术手段,可以较好地实现检测目的。

高铁隧道GPR技术研究与应用

应用基于时间域有限差分法模拟软件GPRMax2D,对高铁隧道衬砌典型的不良情况,如厚度不足、空洞和钢筋布置不合理等进行了正演模拟,得到了隧道衬砌典型不良情况的正演模拟雷达图像。结合某高铁隧道工程实际检测得到的雷达图像,对两者图像作了对比分析,总结得到了隧道衬砌不良情况雷达图像的特征规律,完善了探地雷达图像资料特征解释库,提高了识别高铁隧道衬砌典型不良情况雷达图像的可信度,为高速铁路隧道的无损检测提供了有效的依据。

探地雷达在隧道衬砌现场检测中应注意的问题

介绍了探地雷达的应用领域以及在隧道衬砌现场检测参数设置中应注意的问题。

工程与环境地球物理创新型开放性实验设计

工程与环境地球物理是一门应用性和动手能力都很强的学科,在学习过程中,只有课堂上的理论学习是远远不够的,需要通过实践才能真正理解和全面掌握。为了弥补课程实验数不足,解决缺少具有实际地质原型的实验场地等问题,以野外现场室内化,地质问题微型化的方式,推出多个创新型开放性实验,这些实验在加强学生的专业技能训练,培养学生的创新意识方面发挥了较大的作用。

地质雷达探测工程的几个问题

地质雷达(GPR)探测技术在浅层地质勘探领域广泛应用,并取得较好的应用效果。文章针对消除干扰的方法、关于防空洞探测、关于公路路面检测和隧道衬砌质量检测、地下岩溶探测等内容进行了探讨。