病害检测公路隧道工程论文提纲

论文题目：电磁波法与瑞雷面波法在隧道病害检测中的应用研究

摘要：甘肃省已运营的公路隧道绝大部分都存在不同程度的病害,对于隧道病害的各种评估手段及无损检测方法都有着各自的优缺点和局限性,还没有针对典型病害的综合检测手段。本文通过现场调研、理论分析、模型试验、数值模拟计算及现场检测验证等手段,提出了电磁波法和瑞雷面波法相结合的综合检测方法,得出以下主要结论:（1）通过统计2008、2011、2013年甘肃省全省公路隧道病害调查数据,同时对隧道病害类型及分布位置进行总结分析,得出甘肃省公路隧道主要病害为二次衬砌裂缝、路面裂缝、衬砌渗漏水,空洞等,分布于衬砌与路面部位。（2）通过电磁波正演数值模拟,得出混凝土中缺陷的有效反射界面越大,电磁波信号会越强;混凝土中衬砌缺陷含水时特征会更明显;电磁波的有效分辨率大约为波长的四分之一;龄期影响电磁波数据采集质量,龄期达到24天以上时检测效果最好,且应进行必要的波速标定。（3）从瑞雷面波波场传播方程推导出发,对波场传播进行数值模拟,运用几种常见的隧道衬砌病害模型对瑞雷面波在混凝土中的传播方式进行模拟,较明显的分析出在缺陷处的瑞雷面波的频散性质和波的传播方式以及采集的波场特征,对后期检测提供现场波形特征,并对反演提供理论依据。（4）根据公路隧道复合式衬砌结构,制作了混凝土介电常数试验模型及复合式衬砌病害试验模型,分析了龄期对电磁波传播的影响及电磁波对在衬砌病害中的响应特征。结果表明,电磁波在混凝土衬砌中的传播波速随着混凝土衬砌的龄期增加而增大,随深度增加而减小,并且电磁波能对衬砌密实度、空洞等病害有较为准确的反映,与正演模拟结果基本一致。（5）将地质雷达法、瑞雷面波法在工程中进行了实际应用,系统归纳总结各种病害在无损检测结果中的特征、解译方法、判别指标及检测参数选取原则,明确各种物探手段针对不同病害的适用性和精准性。

关键词：隧道病害;隧道检测;电磁波法;瑞雷面波法;数值模拟

学科专业：工程硕士 交通运输工程（专业学位）

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景及必要性

1.1.1 公路隧道建设现状

1.1.2 公路隧道病害现状

1.1.3 研究的必要性

1.2 隧道病害检测方法研究现状

1.2.1 电磁波法

1.2.2 瑞雷面波法

1.2.3 超声波反射法

1.2.4 冲击回波法

1.2.5 红外线法

1.3 研究内容与方法

1.3.1 本文主要研究内容

1.3.2 研究方法

第二章 甘肃省公路隧道病害特征分析

2.1 公路隧道病害的一般特征

2.2 甘肃省公路隧道病害类型统计分析

2.2.1 2008 年隧道病害类型统计分析

2.2.2 2011 年隧道病害类型统计分析

2.2.3 2013 年隧道病害类型统计分析

2.2.4 衬砌和路面病害对比

2.3 公路隧道病害统计分析

2.4 公路隧道病害判别指标的选取

2.4.1 衬砌裂缝

2.4.2 衬砌渗漏水

2.4.3 衬砌背后缺陷

2.4.4 衬砌材质劣化

2.5 小结

第三章 电磁波法在隧道病害探测中的分析

3.1 概述

3.2 电磁波法数值模拟

3.3 小结

第四章 瑞雷波法在隧道病害探测中的分析

4.1 概述

4.2 面波正演数值模拟

4.3 小结

第五章 现场模型试验研究

5.1 概述

5.2 混凝土介电常数试件模型试验

5.3 混凝土病害模型试验

5.4 现场试验

5.5 小结

第六章 结论建议

6.1 主要结论

6.2 下一步工作建议

参考文献

致谢