一、探地雷达在隧道衬砌质量检测中的应用（论文文献综述）
李夏利[1]（2021）在《基于深度学习的隧道衬砌病害识别和分类研究》文中认为近年来,我国正在积极建设综合高效的智能运输基础设施。隧道作为重要的交通设施之一,在其长期使用期间,隧道衬砌会不可避免地出现各结构病害,会危害到隧道的安全运营。因此隧道衬砌结构病害高效的识别与分类,有利于保证隧道运营安全,有一定的工程应用价值和显着的社会经济效益。探地雷达（Ground-penetrating Radar,GPR）是目前广泛使用的隧道衬砌结构病害检测工具。但目前对于GPR数据的解释主要依靠人工来进行,其自动化程度较低。同时,由于隧道衬砌结构复杂多样且在检测过程中存在雷达信号干扰等因素,使得衬砌病害数据的识别非常困难。对此,本文以实现隧道衬砌病害模型的正演模拟与衬砌病害类型的自动识别为主要目标展开研究,主要工作如下:（1）对隧道衬砌病害进行正演模拟。本文首先采用基于时域有限差分（Finite Difference Time Domain,FDTD）算法的Gpr Max仿真软件构建隧道衬砌病害的仿真数据,并在此基础上获得各种病害的先验信息和GPR图像中病害信号特征。由于在隧道数据采集过程中,噪声的干扰不可避免,为提高识别算法的鲁棒性,本文进一步基于实测图像分析提取不同噪声源的特征,构建隧道噪声模型,依托噪声模型对衬砌病害仿真数据进行加噪,并在衬砌病害的仿真数据集上进一步生成拟真实隧道衬砌病害数据集。（2）提出了基于深度残差网络与迁移学习的衬砌病害识别算法。为解决学习样本量不足的问题,提高网络泛化能力,本文以50层的残差网络（Residual Network-50,Res Net-50）为预训练模型,采用基于模型的迁移学习方法对衬砌病害进行识别。为提高算法的识别率,引入了动态卷积模块,改进了识别隧道衬砌病害的网络结构。实验结果表明,相较于其他的迁移学习方法,本文提出的算法能够获得更佳的识别性能,在拟真实隧道衬砌病害数据集上的识别率可以达到99.7%。在真实数据集上,本文所提算法相比于其他模型算法能获得较好的准确率及较小的检测误差,可以基本满足实际工程应用要求。
朱兆荣,赵守全,秦欣,吴红刚,崔雍[2]（2021）在《探地雷达在铁路隧道衬砌质量无损检测中的应用研究》文中研究指明铁路隧道中由于衬砌存在脱空或空洞,可能发行掉块,击中正在高速运行的列车,造成严重的安全事故,因此在运营铁道路隧道开展初砌工程质量检测十分重要。为了保证检测工作的顺利进行和检测结果的准确性,本文从天线频率、测线布置、标识间距、现场数据采集及关键技术等方面进行了全方位的研究。针对既有铁路隧道质量检测设计了一种特有检测装置,能有效解决既有隧道内立柱、接触网等已有构件对检测工作的干扰,保证检测工作的连续性,提高检测质量和效率;对既铁路隧道底部质量检测,可通过降低道砟及轨枕引起的干扰信号影响,提高信噪比,能提高隧道底部病害异常体判识的准确度。本次研究对探地雷达在铁路隧道衬砌质量无损检测应用中的常见问题给出了有效的解决办法,能大幅度提高工作效率和检测质量,可给铁路隧道衬砌施工、检测和研究提供有益的借鉴和参考。
鞠蕙[3]（2021）在《公路隧道钢筋混凝土衬砌背后缺陷雷达探测信号干扰规律及增益方法》文中认为探地雷达因其使用灵活、适应能力强、数据直观、检测精度高等优势,成为公路隧道衬砌结构浅层完整度检测的主要手段。但由于隧道衬砌钢筋对电磁波的吸收作用,致使探地雷达难以探查衬砌背后缺陷病害,严重制约了隧道内部运行状态探查技术发展。因此,本文首先开展了数值仿真模拟,研究了钢筋对探地雷达波传递的作用机制;在此基础上,开展公路隧道衬砌探地雷达扫描物理模型试验,研究了衬砌钢筋对辨识衬砌背后缺陷雷达信号的影响机制;通过钢筋混凝土衬砌背后缺陷探地雷达信号统计分析,提出了公路隧道钢筋混凝土衬砌背后病害探地雷达信号增益方法,本文主要工作和成果如下:（1）开展了基于时域有限差分法的钢筋混凝土衬砌背后病害正演模拟,改进了钢筋层条件下点目标双曲线原理探测病害埋深方法,揭示了在钢筋层作用下雷达探测不同填充介质空洞病害成像规律及电磁波传递规律。（2）开展了探地雷达扫描钢筋混凝土衬砌背后缺陷模型试验,揭示了探地雷达在探测钢筋混凝土衬砌背后缺陷埋深、尺寸解译雷达信号误差的影响规律,提出了隧道衬砌背后缺陷雷达波形增益指标。（3）研究了钢筋层影响下探地雷达信号增益方法,提取了不同钢筋混凝土衬砌背后缺陷雷达振幅特征,提出了适用于隧道衬砌背后缺陷雷达信号解译的振幅增益公式。
胥晏[4]（2021）在《既有隧道衬砌病害探地雷达模型试验与正演模拟》文中研究说明隧道衬砌是一种保持车辆运行所需空间、防止围岩风化和阻挡地下水侵蚀的结构,同时也是支持和维护隧道稳定的永久性结构,它具有足够的强度、抗冻性和抗渗性能。开展对既有隧道衬砌病害研究时,既要保证有效检测结构内部病害,又要保证不影响检测对象使用性能和不伤害检测对象内部结构,因此各种无损检测方法应运而生。目前在隧道结构检测中常用的无损检测方法主要包括回弹法、红外热成像法、超声回波法和探地雷达法。探地雷达法作为最具代表性的无损检测方法,被广泛应用于岩土工程勘察、工程质量检测、矿产勘查、灾害地质调查、建筑结构检测和考古等诸多领域,它的优点是效率高、精度高、抗干扰能力强并且不损伤结构。论文采用物理模型试验、COMSOL Multiphysics有限元正演模拟和数学形态学信号处理相结合的手段,开展既有隧道衬砌典型病害无损检测研究,并分析既有隧道衬砌典型病害图像特征。本文主要研究内容和成果如下:（1）通过查阅既有隧道衬砌典型病害的相关文献,分析既有隧道衬砌典型病害的形成原因,并根据《公路隧道设计规范》（JTG 3370.1-2018）和《铁路隧道设计规范》（TB10003-2016）（J 449-2016）,建立既有隧道衬砌空洞和不密实两种典型病害的物理试验模型。分析物理模型中两种典型病害不同养护时间的探地雷达二维图像特征,并研究不同养护时间、不同切片深度的三维图像特征。（2）建立COMSOL Multiphysics有限元正演模型。有限元正演模型是一个尺寸为长×宽×高=1.2m×1.0m×0.6m的长方体,长方体模型中设置不同相对位置的空洞、不密实和裂缝病害模型,包括裂缝上下空洞病害、裂缝上下不密实病害四种模型。对四种模型进行入射过程与反射结果分析,研究表明,电磁波在不同病害模型中的入射和反射轨迹与物理模型试验基本一致。（3）基于数学形态学理论编写MATLAB信号处理程序。数学形态学图像处理基本运算包含腐蚀、膨胀、开运算和闭运算等,数学形态学图像重构原理分为选择和重建两个步骤,数学形态学顶帽操作分为顶帽开操作和顶帽闭操作。文中对隧道衬砌空洞和不密实两种典型病害的二维图像进行形态学基本运算与顶帽操作,结果表明经过顶帽操作处理后的二维图像中可以分辨出病害的形状和面积。
叶子剑[5]（2021）在《隧道支护与围岩不良接触状态对衬砌结构安全性的影响》文中认为隧道支护与围岩不良接触是诱发结构开裂等病害的重要原因,严重时会威胁结构安全性。本文以支护与围岩不良接触状态对衬砌结构安全性的影响为研究对象,采用理论分析、模型试验、数值模拟和工程应用相结合的研究手段,围绕支护与围岩不良接触状态检测方法、衬砌结构安全性影响及评价三个方面开展研究。论文首先通过文献调研分析了支护与围岩不良接触状态的成因特点,利用正演模拟结合物理模拟试验验证,总结了支护与围岩不良接触状态下瞬变电磁法视电阻率异常的曲线特征。其次,利用数值模拟分别研究了支护与围岩脱空和松散接触状态对衬砌结构安全性的影响,并考虑隧道纵向荷载分布变化对脱空状态荷载结构模型进行了修正。然后,基于不良接触状态对衬砌结构受力的影响特征,建立了支护与围岩不良接触状态对衬砌结构安全性影响的综合评价体系。最后,将研究成果用于实际运营隧道,验证了成果的实际效果。主要研究成果如下:（1）通过对支护与围岩不同接触状态的三层介质的正演计算与物理模拟试验,验证了“欠阻尼”瞬变电磁雷达检测支护与围岩接触状态的可行性,得出了支护与围岩不同接触状态的四种电测深曲线类型。（2）研究了脱空状态下衬砌结构的三维力学响应规律,揭示了单处脱空状态下衬砌结构受力及与围岩接触应力随脱空面积的变化规律,明确了脱空对衬砌结构主应力方向、支护与围岩间法向和切向接触应力的影响特征;研究了多处脱空状态下脱空位置、面积对衬砌结构力学行为的影响规律,提出了支护与围岩脱空状态的荷载结构模型修正方法。（3）研究了支护与围岩松散接触状态对衬砌结构安全性的影响规律,建立了衬砌背后填充物强度或密实度不足与衬砌结构应力、内力、接触应力、结构变形的变化关系,探索了松散接触面积对衬砌结构安全性的影响规律,并划分了结构安全性影响等级。（4）基于AHP-熵权法的主观权重与客观权重相结合的评估模型,充分考虑支护与围岩不良接触状态对衬砌结构安全性的影响特征,建立了支护与围岩不良接触状态对衬砌结构安全性影响的综合评价体系。研究成果依托某铁路隧道病害整治工程,验证了瞬变电磁雷达（TER）和地质雷达（GPR）在衬砌厚度及背后脱空检测中的应用效果;对比分析了支护与围岩多处脱空时衬砌结构应力及接触应力变化规律;基于不良接触状态对衬砌结构安全性影响的综合评价结果,提出了相应的处治措施。研究成果可为国内外类似工程提供借鉴。
田海洋[6]（2020）在《基于图像特征的隧道衬砌雷达无损检测辨识精度提升方法》文中提出随着我国经济的快速发展,我国的基础行业建设也在不断的扩大与进步,尤其是在公路方面的建设更是投入了大量的资金与人力。而公路隧道则是公路建设中施工难度技术较大的一项建设,所以对于已经在建的或者已经建成的公路隧道进行质量检测更是提出了更合格的规范和更精确的目标。在隧道质量检测当中,隧道衬砌作为一项隐蔽性较强的检测项目,由于内部结构复杂,对于传统的钻孔检测方法,对衬砌结构伤害较大,且判别精确度低,无法提供准确的检测参考内容,所以地质雷达探测成为目前公路隧道中常用的一种检测手段。探地雷达是利用电磁波反射原理对混凝土内部结构物进行扫描和判别,只需要从采集数据中的图像进行分析,便能识别衬砌内部钢筋以及衬砌脱空情况。此种方法操作简单,不需要进行破坏试验,能够极大的保证施工完整性,所以被作为一种有效的无损检测方法。而本文是在长时间地质雷达使用实践过程中结合物理实验、图像处理等方法对隧道衬砌脱空图像的辨识精度进行研究,提高目前检测工作的精确度,主要工作和研究成果如下:（1）基于探地雷达原理构建物理模型获得脱空雷达检测图像通过查阅资料和理论学习,了解电磁波发射的基本理论和探地雷达探测原理并分析总结出探地雷达的影响因素。在此基础上,首先利用现场的施工材料,模拟塑建了一长方体混凝块,在混凝块模型当中,结合施工参数,在其内部构造了四处形状规则不同的脱空区域,每个区域按照一定间隔分开并处在同一水平中心位置。然后使用Impluse Radar公司生产的CO1760型一体式探地雷达仪对物理模型进行探测并获得检测图像。（2）基于灰度分布原理识取检测图像中的脱空区域基于获取的雷达检测图像,发现其本质是一幅灰度图像,通过对比物理模型检测图像和初支衬砌检测图像,总结出雷达检测图像脱空区域的图像特征。利用Matlab软件对物理模型雷达检测图像进行图像增强、图像边缘检测、自适应阈值分割、去除小连通域等一系列处理成功提取出脱空区域图像。（3）提出雷达检测图像辨识精度的四种衡量指标结合以往学者的研究,雷达的分辨率分为垂直精度和水平精度两个指标,而雷达的探测精度基于平面误差率和埋深误差率获取。本文基于灰度分布原理获得检测图像的脱空区域,然后利用灰度的水平投影和垂直投影特征获取脱空区域的费雷特径长度、区域中心点坐标参数。将所得到的脱空信息与与物理模型中的位置参数作对比,提出判别率、平面误差率、埋深误差率和费雷特径误差率四个指标衡量雷达检测图像的识别精度。（4）工程实例应用通过一系列的模型试验和验证,最终得出了地质雷达检测图像的辨识精度。借助白鹤滩复建工程龙脑壳隧道的工程条件,成功检测出隧道衬砌中出现的脱空情况,并通过图像灰度特征分析,统计出脱空区域位置信息。
邹根[7]（2020）在《小波阈值去噪理论研究及其在隧道衬砌GPR检测信号中的应用》文中研究说明地质雷达（GPR）法因其快速性、无损性、高效性的特点从众多检测方法中脱颖而出,已成为目前隧道衬砌质量检测的主要手段。在实际工程检测过程中,由于各种因素的影响,地质雷达宽频带接收的回波信号中包含着大量的噪音,严重影响后续解译工作。而小波分析是信号处理的强大工具,因此本文结合小波阈值去噪法对这一问题展开研究。首先对小波阈值去噪方法现状研究,并对小波阈值去噪法进行改进,通过理论分析、仿真实验、室内试验等研究手段,结合模极大值法提出了一种基于改进小波阈值法的隧道衬砌GPR检测信号分析方法,实现了隧道衬砌GPR检测信号分析精度的有效提高。已完成的主要工作和研究成果如下:（1）通过对小波阈值去噪方法进行了分析和研究,发现目前小波阈值去噪中还存在一些问题:一是如何选取合适的小波基没有一个明确的依据;二是在进行阈值选取时,一般是所有尺度均选用同一个阈值,而随着信号分解尺度的变大,信号的幅值不断增大,噪声的幅值不断减少,用同一个阈值就显得并不合理;三是传统阈值函数自身的一些局限性导致去噪效果不能满足现在的精度要求。针对这些问题,在后续研究中分别对小波基函数的选取、阈值选取公式以及阈值函数进行了优化分析。（2）构建了复合指标,为选取隧道衬砌信号最合适的小波基提供了明确选取依据。通过对小波基性质进行分析,并结合隧道衬砌GPR检测信号的特征,分析出适合隧道衬砌GPR检测信号分析的小波系为Daubechied小波系、Coiflets小波系、Symlets小波系。然后通过构建三个新指标,解决传统指标局限性。接着综合考虑三个指标的物理意义和数字特征,构造出复合评价指标,解决了多指标冲突问题,并从上述小波系中选取出最优小波基。最后通过仿真实验对复合评价指标的可行性进行了验证。（3）构建了新阈值选取公式和新阈值函数。对典型阈值和传统阈值函数进行研究,通过分析它们的局限性,构建了新阈值选取公式和新阈值函数。新阈值选取公式中引入函数参量,使阈值随着尺度的变大,逐渐减少,更加符合实际情况;新阈值函数具备良好的连续性、收敛性,在阈值附近也有相对平滑的过渡带。最后进行仿真实验,通过直观评价标准和客观评价标准分析,证明了新阈值选取公式和新阈值函数的去噪效果优于传统阈值函数。（4）将改进的小波阈值去噪方法应用到隧道衬砌GPR检测信号中,结合模极大值法提出了一种基于改进小波阈值法的隧道衬砌GPR检测信号分析方法。通过设置室内实验模拟隧道衬砌结构,使用新的分析方法从定性分析和定量分析两个方面对检测信号进行分析。实验结果表明:新的分析方法能比传统软硬阈值法更好的去除噪声的干扰;对空洞、钢筋的层厚及范围测量比雷达软件更精准,能有效提高地质雷达检测信号的定量分析精度。最后通过工程实例进一步验证了新的分析方法在实际信号处理中的应用效果,突出了新分析方法的可行性、优越性。
陈伟[8]（2020）在《隧道衬砌缺陷的探地雷达精确识别研究》文中进行了进一步梳理经过几十年的发展,我国的经济建设和科学技术水平取得了巨大的提升,在交通领域进行了大规模的建设。由于隧道衬砌在服役期间会受到围岩渗水的侵蚀、以及其他等各式各样的不同原因灾害的影响,会致使工程内部出现质量安全隐患,严重的甚至会对社会大众构成严重的威胁。因此,隧道衬砌的质量越来越受重视,如何更加有效的去检测这些地方,也成了人们考虑的首要问题,因此探地雷达的应用也越发的受到社会的关注,如何准确地分析出探地雷达图像中的病害特征,并进行精确判定仍然是目前的难点问题。本文在介绍探地雷达基本原理与数据图像信息处理的基础上,利用基于时域有限差分法对隧道衬砌结构及病害进行模拟研究。从隧道衬砌结构的实际情况出发,分别建立了设计衬砌中空洞、充水空洞、二衬厚度及钢筋的四类模型。利用数值模拟,得到了四种类型的波长响应特征。使用探地雷达对实际隧道进行衬砌质量检测,分析研究检测结果中空洞、充水空洞、二衬厚度及钢筋分布情况的图像特征。针对雷达检测图像中缺陷特征不明显的问题,提出一种基于Canny算子的改进算法,即利用巴特沃斯带通滤波对原始图像进行滤波去噪,通过控制截止频率参数来减少雷达图像中信息的丢失,最后基于迭代阈值的方式对探地雷达记录剖面进行边缘检测。并结合在数值模拟和实际检测中的分析结果,验证该方法能够有效的指导实际检测工作。由于多方面因素的影响,在这篇文章中我们使用的Canny的边缘检测的算法对雷达信号的探究还存在很大的提升空间,有待在以后的工作中作进一步研究。
董亚楠[9]（2020）在《基于深度学习的隧道衬砌结构多病害智能识别》文中研究表明近年来,我国的隧道工程建设快速发展,大量的公路、铁路、地铁隧道投入运营。在其长期服役期内,受复杂地质条件等影响,隧道衬砌会不可避免地产生裂缝、剥落、空洞和脱空等结构病害,甚至引发安全事故,对隧道安全运营造成了严重的威胁。因此,对隧道衬砌结构表观病害及内部病害的高效识别对保障隧道安全运营至关重要。传统的人工巡检与病害识别方法耗时费力、主观性强、识别准确率低。研究高效的隧道衬砌结构病害智能识别的方法已成为当前科技前沿热点与未来发展趋势。本文以运营期的公路隧道为研究对象,设计了用于隧道衬砌结构表观和内部多病害同时快速智能识别的方法,并且基于方法的研究,编写了一套隧道衬砌结构病害识别软件系统。本文的主要研究成果如下:（1）将SegNet网络与Focal Loss函数结合,提出了一种基于卷积神经网络FL-SegNet的隧道衬砌结构表观多病害识别方法。主要解决真实环境下,小尺寸病害难识别和多病害重叠时像素冲突的问题。引入Focal Loss损失函数,改善样本不平衡问题,并且通过设置权重使训练重心放在难样本上。为了验证本文方法的适用性,将本文网络作用于江西南石壁隧道的真实隧道病害图片,并且与传统的SegNet网络和两流方法进行了结果对比。实验结果表明,Focal Loss损失函数能有效地提高小尺寸裂缝病害和多病害同时存在情况下的病害识别准确度,更具有优越性。（2）将探地雷达技术和Faster RCNN目标检测网络结合,实现隧道衬砌结构内部多病害的智能、快速、无损检测。主要解决隧道衬砌内部不同类别病害及其组合病害的位置与类型检测,以及钢筋的位置和数量的检测问题。最后对本文方法在仿真和实测雷达数据进行了验证,并计算了每种病害的PR曲线下的面积（area）,其中,钢筋的识别精度达到了 1,含空气的裂缝、空洞、脱空、含水的裂缝、空洞、脱空病害的 area 分别达到 0.9073、0.9001、0.8965、0.9059、0.8881和 0.7993。（3）开发了隧道衬砌结构病害智能识别软件系统。基于Python语言,采用了可视化工具PyQt5框架和Qt Designer软件,编写了移植性强,可参数配置,内嵌表观多病害和内部多病害识别功能。集数据处理和识别识别于一体,主要包括数据预处理、病害识别、结果对比和显示等功能。
张森[10]（2020）在《公路隧道衬砌缺陷影响机理与承载力研究》文中提出随着经济社会的发展,我国公路隧道的数量、规模和发展速度等在国际上首屈一指,与此同时,运营隧道中的病害问题也逐渐显现出来。在我国西南地区,由于施工环境差、施工难度大,相比其他地区,隧道建设质量更难以控制,更容易产生各种质量缺陷,服役状况更加堪忧,致使隧道运营与养护面临严峻挑战。现阶段,公路运营隧道衬砌缺陷对隧道力学性能的影响机理和承载力的研究尚处于起步阶段,仍未形成理论体系和计算方法,本文通过室外大型试验、室内模型试验、理论分析、数值模拟相结合,针对公路运营隧道衬砌缺陷及其对隧道力学性能的影响机理进行深入系统研究,且对不同缺陷条件下隧道衬砌的承载力计算进行深入探讨,本文的研究成果对公路隧道,特别是云南以及我国西南地区的公路隧道的建设、养护、运营和管理等均具有重要的理论意义和工程应用价值。本文的主要创新研究和结论如下:（1）通过对隧道衬砌缺陷检测结果进行统计分析,揭示了隧道衬砌主要缺陷类型及其分布规律,并分析了衬砌缺陷产生的原因。进而建立了1:1比例尺含典型缺陷隧道衬砌模型,利用二维和三维地质雷达对其进行室外大型检测试验,得到了典型缺陷衬砌的地质雷达标准图谱。（2）考虑到衬砌自重对衬砌极限承载力的影响较小,以及光滑地面上试验模型所受到的摩擦力可忽略不计,同时考虑到卧式加载比立式加载更安全更稳定,尤其是,为了使试验更好地反映衬砌的实际工作状态,真实地模拟围岩对衬砌的约束和加载,研发了一种受力明确、结构简单、操作方便、安全可靠,并可重复使用、效率高的卧式隧道衬砌模型试验装置,该装置主要包括反力框架、电动液压系统、地层约束系统、拱脚固定装置。（3）开展了含衬砌空洞、衬砌减薄及其组合缺陷的NC衬砌室内模型试验研究,深入系统地研究了含缺陷NC衬砌的力学性能及其变形演化规律以及承载力。不仅实现了数值模拟与NC衬砌模型试验的相互印证,而且通过进一步分析研究揭示了缺陷、荷载和地层参数对NC衬砌力学性能的影响规律。（4）开展了拱顶和拱肩处含空洞缺陷的RC衬砌室内模型试验研究,深入系统地研究了含缺陷RC衬砌的力学性能及其变形演化规律以及承载力,揭示了RC衬砌相较于NC衬砌更高的整体性和更好的延展性。不仅实现了数值模拟与RC衬砌模型试验的相互印证,而且通过进一步分析研究揭示了空洞范围、空洞位置、地层刚度等参数对RC衬砌力学性能的影响规律。（5）结合工程实际需求,设计并实现了基于机器学习算法的隧道衬砌承载力计算工具箱,该工具箱包含5类机器学习回归算法,每类含有2个模型,同时建立了NC和RC衬砌承载力仿真数据集,解决了物理试验成本高、有限元分析花费时间长的问题,可通过数据驱动方式,高效、准确地计算隧道衬砌承载力。
二、探地雷达在隧道衬砌质量检测中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、探地雷达在隧道衬砌质量检测中的应用（论文提纲范文）
（1）基于深度学习的隧道衬砌病害识别和分类研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 研究内容和结构安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 结构安排 |
| 第二章 探地雷达及深度学习基本理论 |
| 2.1 探地雷达基本理论 |
| 2.1.1 探地雷达工作原理 |
| 2.1.2 探地雷达数据显示 |
| 2.1.3 时域有限差分法 |
| 2.1.4 探地雷达仿真软件介绍 |
| 2.2 深度学习基本原理 |
| 2.2.1 卷积神经网络 |
| 2.2.2 深度残差网络 |
| 2.2.3 VGG网络 |
| 2.3 迁移学习 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 隧道衬砌结构病害的正演模拟 |
| 3.1 探地雷达信号仿真系统设计 |
| 3.2 隧道衬砌病害正演模拟 |
| 3.2.1 脱空病害的仿真模型 |
| 3.2.2 空洞病害的仿真模型 |
| 3.2.3 含水层病害的仿真模型 |
| 3.2.4 不密实病害的仿真模型 |
| 3.3 GPR图像信号噪声建模 |
| 3.3.1 GPR噪声分析 |
| 3.3.2 噪声模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于深度学习的隧道衬砌病害识别 |
| 4.1 传统的隧道衬砌病害识别方法 |
| 4.2 改进的隧道衬砌病害识别算法 |
| 4.2.1 深度残差网络ResNet-50及其迁移学习策略 |
| 4.2.2 残差网络和迁移学习相融合的识别网络 |
| 4.3 学习样本集的图像预处理和数据增强 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.4.1 实验环境配置 |
| 4.4.2 评价方法 |
| 4.4.3 网络模型训练参数设置 |
| 4.4.4 实验结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于GPR实测数据的算法验证与分析 |
| 5.1 实测数据准备工作 |
| 5.1.1 实测数据探测场地介绍 |
| 5.1.2 实测数据使用的探地雷达简介 |
| 5.2 实测数据的采集 |
| 5.3 实测数据病害结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 程序清单 |
| 附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 致谢 |
（2）探地雷达在铁路隧道衬砌质量无损检测中的应用研究（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 探地雷达工作原理 |
| 3 天线频率的选择 |
| 4 现场检测 |
| 5 探地雷达图像的采集 |
| 6 探地雷达检测应用关键技术 |
| 7 结 论 |
（3）公路隧道钢筋混凝土衬砌背后缺陷雷达探测信号干扰规律及增益方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 探地雷达技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 探地雷达正演模拟研究现状 |
| 1.2.2 探地雷达物理模型试验研究现状 |
| 1.2.3 探地雷达信号解译方法国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 钢筋混凝土衬砌背后病害FDTD正演模拟 |
| 2.1 基础模型 |
| 2.1.1 圆形空气空洞模型 |
| 2.1.2 钢筋层模型 |
| 2.2 钢筋层对圆形空洞探测的影响 |
| 2.2.1 钢筋层对不同尺寸圆形空气空洞探测的影响 |
| 2.2.2 钢筋层对不同埋深圆形空气空洞探测的影响 |
| 2.2.3 钢筋层对不同填充介质圆形空洞探测的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 探地雷达探测钢筋混凝土衬砌背后病害模型试验 |
| 3.1 模型试验探地雷达设备 |
| 3.1.1 LTD探地雷达 |
| 3.1.2 数据采集及处理软件 |
| 3.1.3 常见介质传播参数 |
| 3.2 试验方案 |
| 3.2.1 试验整体设计 |
| 3.2.2 空洞病害设计 |
| 3.2.3 试验工况 |
| 3.3 模型试验过程 |
| 3.3.1 搭建模型试验架 |
| 3.3.2 模型试验步骤 |
| 3.4 模型试验结果分析 |
| 3.4.1 钢筋层对空气空洞探测的影响 |
| 3.4.2 钢筋层对含水空洞探测的影响 |
| 3.4.3 钢筋层对破碎带探测的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 钢筋层影响下探地雷达振幅增益方法 |
| 4.1 钢筋层影响下空气空洞振幅增益方法 |
| 4.1.1 空气空洞振幅特征提取 |
| 4.1.2 空气空洞振幅增益方法研究 |
| 4.2 钢筋层影响下含水空洞振幅规律研究 |
| 4.3 钢筋层影响下破碎带振幅规律研究 |
| 4.4 振幅差值增益公式 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间主要科研工作 |
| 主要科研成果 |
| 参与课题 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）既有隧道衬砌病害探地雷达模型试验与正演模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道衬砌病害探地雷达检测研究现状 |
| 1.2.2 探地雷达正演模拟研究现状 |
| 1.2.3 探地雷达信号处理研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 探地雷达基本理论及既有隧道衬砌常见病害成因 |
| 2.1 麦克斯韦本构方程组 |
| 2.2 电磁波传播理论 |
| 2.3 探地雷达工作原理 |
| 2.4 既有隧道衬砌常见病害成因 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 既有隧道病害探地雷达模型试验 |
| 3.1 试验方案 |
| 3.1.1 探地雷达参数介绍 |
| 3.1.2 物理模型设计与制作 |
| 3.2 既有隧道病害探地雷达图像处理 |
| 3.3 既有隧道病害探地雷达二维图像分析 |
| 3.3.1 隧道衬砌病害二维图像分析 |
| 3.3.2 围岩病害二维图像分析 |
| 3.4 既有隧道病害探地雷达三维图像分析 |
| 3.4.1 隧道衬砌病害三维图像分析 |
| 3.4.2 围岩病害三维图像分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 既有隧道衬砌病害探地雷达正演模拟 |
| 4.1 既有隧道衬砌病害模型的建立 |
| 4.2 既有隧道衬砌病害正演模拟入射过程分析 |
| 4.2.1 裂缝上空洞病害入射过程分析 |
| 4.2.2 裂缝下空洞病害入射过程分析 |
| 4.2.3 裂缝上不密实病害入射过程分析 |
| 4.2.4 裂缝下不密实病害入射过程分析 |
| 4.3 既有隧道衬砌病害正演模拟反射结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 既有隧道病害探地雷达形态学识别技术研究 |
| 5.1 数学形态学图像处理基本运算 |
| 5.1.1 腐蚀 |
| 5.1.2 膨胀 |
| 5.1.3 开运算 |
| 5.1.4 闭运算 |
| 5.2 数学形态学图像重构 |
| 5.3 数学形态学顶帽操作 |
| 5.4 试验数据处理与分析 |
| 5.4.1 空洞病害图像处理与分析 |
| 5.4.2 不密实病害图像处理与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（5）隧道支护与围岩不良接触状态对衬砌结构安全性的影响（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 支护与围岩不良接触状态的定义及分类 |
| 1.2.2 支护与围岩不良接触状态无损检测的研究现状 |
| 1.2.3 支护与围岩不良接触状态对衬砌结构安全性影响的研究现状 |
| 1.2.4 支护结构安全性评价的研究现状 |
| 1.3 研究中存在的主要问题 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 1.5 论文研究方法及技术路线 |
| 2 支护与围岩不良接触状态的检测与试验 |
| 2.1 支护与围岩不良接触状态的成因及特点 |
| 2.1.1 支护与围岩不良接触状态的成因 |
| 2.1.2 支护与围岩不良接触状态的特点 |
| 2.2 瞬变电磁雷达探测不良接触状态的可行性 |
| 2.2.1 应用前提 |
| 2.2.2 理论基础 |
| 2.2.3 工作装置及参数选择 |
| 2.3 支护、填充物与围岩三层介质的瞬变电磁法理论计算 |
| 2.3.1 瞬变电磁法视电阻率计算 |
| 2.3.2 支护、填充物与围岩三层介质正演模拟 |
| 2.3.3 不同接触状态的三层介质电测深曲线类型 |
| 2.4 支护与围岩不同接触状态的瞬变电磁雷达模拟试验研究 |
| 2.4.1 管片衬砌瞬变电磁雷达模拟试验研究 |
| 2.4.2 复合衬砌瞬变电磁雷达模拟试验研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 支护与围岩脱空对衬砌结构安全性的影响 |
| 3.1 支护与围岩脱空的现场调研 |
| 3.2 基于地层-结构法的三维数值模拟 |
| 3.2.1 模型概况 |
| 3.2.2 无空洞情况的模型试验验证 |
| 3.3 支护与围岩单处脱空面积变化对衬砌结构安全性的影响 |
| 3.3.1 数值模拟方案 |
| 3.3.2 结构应力变化规律 |
| 3.3.3 结构内力变化规律 |
| 3.3.4 支护与围岩接触应力分布规律 |
| 3.4 支护与围岩多处脱空对衬砌结构安全性的影响 |
| 3.4.1 数值模拟方案 |
| 3.4.2 隧道纵向脱空间间距的影响 |
| 3.4.3 隧道环向多处脱空的影响 |
| 3.4.4 支护与围岩接触面积的影响 |
| 3.5 支护与围岩脱空的荷载结构模型的修正 |
| 3.5.1 荷载结构法计算模型 |
| 3.5.2 脱空区域内荷载结构模型的修正 |
| 3.5.3 脱空区域外荷载结构模型的修正 |
| 3.5.4 算例分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 支护与围岩松散接触对衬砌结构安全性的影响 |
| 4.1 支护与围岩松散接触的现场调研 |
| 4.2 松散接触状态的成因分类及其数值模拟 |
| 4.2.1 松散接触状态的成因分类 |
| 4.2.2 模型概况 |
| 4.2.3 数值模拟方案 |
| 4.3 松散区填充物强度不足对衬砌结构安全性的影响 |
| 4.3.1 松散区域高度的影响 |
| 4.3.2 填充物强度不足的影响 |
| 4.3.3 强度不足面积的影响 |
| 4.4 松散区填充不密实状态对衬砌结构安全性的影响 |
| 4.4.1 不密实区域内孔洞分布的影响 |
| 4.4.2 填充不密实的影响 |
| 4.4.3 不密实接触面积的影响 |
| 4.5 松散接触对衬砌结构安全性影响等级划分 |
| 4.5.1 结构内力和安全系数的影响 |
| 4.5.2 结构安全性影响等级划分 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 支护与围岩不良接触状态对衬砌结构安全性的影响评价 |
| 5.1 基于AHP-熵权法的模糊综合评价法 |
| 5.2 评价指标 |
| 5.2.1 评价指标的确定 |
| 5.2.2 AHP指标权重的计算 |
| 5.2.3 熵权法指标权重的计算 |
| 5.2.4 安全性影响程度的定义及其计算 |
| 5.3 支护结构安全性的影响分级 |
| 5.3.1 C类评价指标分级 |
| 5.3.2 L类评价指标分级 |
| 5.4 评价指标隶属函数 |
| 5.4.1 离散型因素的隶属函数 |
| 5.4.2 连续型因素的隶属函数 |
| 5.5 支护与围岩不良接触状态对衬砌结构安全性的影响评价 |
| 5.5.1 支护与围岩松散接触对衬砌结构安全性的影响评价 |
| 5.5.2 支护与围岩脱空对衬砌结构安全性的影响评价 |
| 5.5.3 支护与围岩多处不良接触对衬砌结构安全性影响评价 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 工程应用 |
| 6.1 工程概况 |
| 6.2 支护与围岩不良接触状态检测 |
| 6.2.1 检测方案 |
| 6.2.2 瞬变电磁雷达的检测效果 |
| 6.2.3 地质雷达与瞬变电磁雷达测试效果对比 |
| 6.3 支护与围岩多处不良接触对衬砌结构受力的影响分析 |
| 6.3.1 工况模拟 |
| 6.3.2 结构应力变化对比 |
| 6.3.3 支护与围岩接触应力影响规律对比 |
| 6.4 衬砌结构安全性影响的综合评价 |
| 6.4.1 结构安全性影响评价计算 |
| 6.4.2 处治方案及建议 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于图像特征的隧道衬砌雷达无损检测辨识精度提升方法（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地质雷达参数选择研究现状 |
| 1.2.2 地质雷达探测模型研究现状 |
| 1.2.3 地质雷达数据分析现状 |
| 1.3 研究目标和技术路线 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 论文结构 |
| 2.隧道衬砌脱空检测方法研究 |
| 2.1 探地雷达原理 |
| 2.1.1 探地雷达基本理论 |
| 2.1.2 探地雷达工作原理 |
| 2.1.3 探地雷达影响因素 |
| 2.2 隧道初支衬砌结构及脱空成因分析 |
| 2.2.1 隧道衬砌结构和施工工艺 |
| 2.2.2 隧道衬砌脱空病害成因分析 |
| 2.3 构建物理模型试验检测脱空现象 |
| 2.3.1 物理模型设计与制作 |
| 2.3.2 雷达数据采集及处理 |
| 2.4 小结 |
| 3.基于灰度分布的雷达图像识别方法研究 |
| 3.1 灰度分布原理 |
| 3.1.1 灰度图像 |
| 3.1.2 灰度直方图 |
| 3.1.3 二值图像 |
| 3.1.4 图像分割 |
| 3.2 脱空雷达图像特征分析 |
| 3.2.1 物理模型中脱空雷达图像特征分析 |
| 3.2.2 含有金属填充的衬砌脱空图像特征分析 |
| 3.3 探地雷达检测图像脱空区域筛选方法步骤 |
| 3.3.1 图像增强处理 |
| 3.3.2 图像边缘检测 |
| 3.3.3 自适应阈值分割 |
| 3.3.4 去除小连通域 |
| 3.3.5 获取脱空区域图像 |
| 3.4 小结 |
| 4.雷达检测图像识别精度研究 |
| 4.1 探测精度指标 |
| 4.1.1 探地雷达分辨率 |
| 4.1.2 探地雷达探测精度 |
| 4.1.3 探地雷达检测图像识别精度 |
| 4.2 基于投影提取脱空区域位置信息 |
| 4.2.1 目标图像灰度分布 |
| 4.2.2 基于投影提取坐标 |
| 4.3 雷达图像识别精度分析 |
| 4.4 小结 |
| 5.工程实例 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 探地雷达检测方案 |
| 5.2.1 实验设备 |
| 5.2.2 初支检测测线布置 |
| 5.2.3 初支脱空检测流程 |
| 5.3 检测图像辨识结果 |
| 5.3.1 图像处理步骤 |
| 5.3.2 初支检测图像 |
| 5.3.3 脱空区域信息统计 |
| 6.结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 源程序部分代码 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（7）小波阈值去噪理论研究及其在隧道衬砌GPR检测信号中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道衬砌无损检测技术的研究现状 |
| 1.2.2 地质雷达衬砌检测技术的研究现状 |
| 1.2.3 小波分析去噪方法的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容与技术路线 |
| 1.4 主要创新点 |
| 第2章 小波分析理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 傅里叶变换与短时傅里叶变换 |
| 2.3 小波变换 |
| 2.3.1 连续小波变换 |
| 2.3.2 离散小波变换 |
| 2.3.3 小波框架理论 |
| 2.4 多分辨率分析与Mallat算法 |
| 2.4.1 多分辨分析 |
| 2.4.2 二尺度方程 |
| 2.4.3 Mallat算法 |
| 2.5 小波阈值去噪算法 |
| 2.5.1 小波阈值去噪数学模型 |
| 2.5.2 小波阈值去噪原理分析 |
| 2.6 评价去噪效果性能指标 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 最优小波基复合评价指标的构建 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 小波基性质及常用小波基 |
| 3.2.1 小波基性质 |
| 3.2.2 常用小波基 |
| 3.3 适合隧道衬砌GPR检测信号的小波基的特征 |
| 3.4 小波基评价指标的构建 |
| 3.4.1 新评价指标的构建 |
| 3.4.2 复合评价指标的构建 |
| 3.4.3 确定最优小波基的算法步骤 |
| 3.5 仿真实验 |
| 3.5.1 分解层次 |
| 3.5.2 最优小波基 |
| 3.6 隧道衬砌GPR检测信号最优小波基的确定 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 新阈值选取公式和新阈值函数的构建 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 新阈值选取公式 |
| 4.2.1 典型的阈值 |
| 4.2.2 新阈值选取公式的构建 |
| 4.3 新阈值函数的构建 |
| 4.3.1 传统阈值函数解析 |
| 4.3.2 新阈值函数的构建 |
| 4.4 仿真实验及去噪效果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 改进小波阈值法在隧道衬砌GPR检测信号去噪中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于改进小波阈值法的隧道衬砌GPR检测信号分析方法 |
| 5.2.1 新分析方法的实现 |
| 5.2.2 定性分析 |
| 5.2.3 定量分析 |
| 5.3 试验设计 |
| 5.4 实验分析与验证 |
| 5.4.1 空洞检测信号分析 |
| 5.4.2 钢筋检测信号分析 |
| 5.5 工程实例 |
| 5.5.1 工程概况 |
| 5.5.2 检测方案 |
| 5.5.3 实测信号处理 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
| 致谢 |
（8）隧道衬砌缺陷的探地雷达精确识别研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及意义 |
| 1.2 探地雷达技术的发展历程和应用现状 |
| 1.2.1 探地雷达技术的发展历程 |
| 1.2.2 探地雷达技术的应用现状 |
| 1.2.3 探地雷达图像处理技术概况 |
| 1.3 本文研究路线及章节内容 |
| 1.3.1 研究路线图 |
| 1.3.2 章节内容 |
| 第二章 探地雷达基本原理和方法技术 |
| 2.1 探地雷达的理论基础 |
| 2.1.1 电磁学基本原理 |
| 2.1.2 反射理论 |
| 2.1.3 散射理论 |
| 2.2 探地雷达组成系统和工作原理 |
| 2.2.1 探地雷达的组成系统 |
| 2.2.2 探地雷达的工作原理 |
| 2.3 探地雷达的相关参数和基本检测方法 |
| 2.3.1 探地雷达的技术参数 |
| 2.3.2 探地雷达的探测参数 |
| 2.3.3 探地雷达检测的基本方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 探地雷达的数据信息处理技术 |
| 3.1 探地雷达的数据整理 |
| 3.1.1 数据处理技术要求 |
| 3.1.2 数据编辑 |
| 3.2 探地雷达的数字信息处理技术 |
| 3.2.1 道均衡 |
| 3.2.2 图像的数字滤波 |
| 3.2.3 图像的反褶积 |
| 3.2.4 小波变换 |
| 3.3 探地雷达数据图像的解释 |
| 3.3.1 数据解释的地质基础 |
| 3.3.2 数据解释的流程 |
| 3.3.3 衬砌内部典型特征的雷达图像 |
| 3.3.4 时间剖面的解释方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于改进Canny算子的雷达图像特征识别 |
| 4.1 探地雷达图像精确识别的理论基础 |
| 4.2 Canny边缘检测算法 |
| 4.2.1 判断准则 |
| 4.2.2 Canny算子的实现 |
| 4.2.3 传统Canny算子存在的缺陷 |
| 4.3 Canny算子的改进 |
| 4.3.1 巴特沃斯滤波器原理 |
| 4.3.2 迭代阈值法 |
| 4.3.3 改进算法的具体步骤 |
| 4.4 利用数值模拟验证方法的有效性 |
| 4.4.1 衬砌空洞的模拟 |
| 4.4.2 衬砌充水空洞模型 |
| 4.4.3 衬砌厚度的模拟 |
| 4.4.4 衬砌中钢筋的模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 工程应用实例 |
| 5.1 工程简介及探测方案 |
| 5.1.1 工程概况 |
| 5.1.2 探测方案 |
| 5.2 仪器设备和数据采集 |
| 5.3 探地雷达数据图像处理的方法 |
| 5.3.1 原始雷达采集信号 |
| 5.3.2 去直流漂移 |
| 5.3.3 切直达波 |
| 5.3.4 增益调整 |
| 5.3.5 去水平波 |
| 5.3.6 滑动平均 |
| 5.4 基于改进Canny算子的实测雷达数据对比分析 |
| 5.5 探地雷达数据图像的缺陷分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文回顾 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 图表目录 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（9）基于深度学习的隧道衬砌结构多病害智能识别（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道衬砌表观病害识别技术研究现状 |
| 1.2.2 隧道衬砌内部病害检测与识别技术研究现状 |
| 1.2.3 隧道智能识别软件系统研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本文章节安排 |
| 第2章 基于卷积神经网络的衬砌结构表观多病害识别方法 |
| 2.1 多病害识别方法介绍 |
| 2.1.1 SegNet的网络架构 |
| 2.1.2 Focal Loss函数 |
| 2.2 数据集的建立 |
| 2.2.1 数据的采集与获取 |
| 2.2.2 数据的处理、分配与标签的制作 |
| 2.3 实验平台的搭建 |
| 2.3.1 程序运行环境 |
| 2.3.2 超参的设置 |
| 2.3.3 评价指标 |
| 2.4 方法对比实验结果分析 |
| 2.4.1 训练曲线的比较 |
| 2.4.2 小尺寸病害识别 |
| 2.4.3 裂缝与剥落重叠病害识别 |
| 2.4.4 背景干扰下病害识别 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于探地雷达图像的衬砌结构内部病害智能检测方法 |
| 3.1 内部病害雷达数据集的建立 |
| 3.2 隧道衬砌结构内部多病害检测方法 |
| 3.2.1 基于Faster RCNN的内部病害检测方法 |
| 3.2.2 数据集的标注和分配 |
| 3.3 内部病害检测的实验结果与分析 |
| 3.3.1 内部多病害仿真数据验证与结果分析 |
| 3.3.2 模型试验与验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 隧道衬砌结构病害识别软件系统开发 |
| 4.1 软件总体设计 |
| 4.1.1 软件设计目标和要求 |
| 4.1.2 软件总体架构 |
| 4.2 隧道多病害识别软件界面设计 |
| 4.2.1 主界面设计 |
| 4.2.2 表观多病害识别界面 |
| 4.2.3 内部多病害识别界面 |
| 4.3 软件功能设计 |
| 4.3.1 图像预处理模块 |
| 4.3.2 雷达数据转换模块 |
| 4.3.3 病害识别模块 |
| 4.3.4 方法对比模块 |
| 4.3.5 停止模块 |
| 4.3.6 重置模块 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）公路隧道衬砌缺陷影响机理与承载力研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 我国公路隧道现状 |
| 1.1.2 云南公路隧道现状 |
| 1.1.3 公路隧道的安全 |
| 1.1.4 隧道质量缺陷诊断方法研究的重要性和必要性 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道质量缺陷检测技术 |
| 1.2.2 隧道衬砌缺陷成因、分类、评价 |
| 1.2.3 隧道质量缺陷下的力学性能 |
| 1.2.4 缺陷衬砌承载力研究 |
| 1.3 主要研究内容及贡献 |
| 1.4 研究的技术路线 |
| 第二章 云南山区公路运营隧道典型质量缺陷特征及分析 |
| 2.1 统计背景及意义 |
| 2.2 病损隧道统计范围 |
| 2.3 隧道衬砌主要质量缺陷分析 |
| 2.3.1 衬砌背后空洞统计结果及成因分析 |
| 2.3.2 衬砌厚度不足统计结果及成因分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 隧道缺陷衬砌的地质雷达检测模型试验研究 |
| 3.1 基于地质雷达的缺陷衬砌检测技术 |
| 3.2 缺陷衬砌试验模型 |
| 3.3 地质雷达检测 |
| 3.3.1 选用的地质雷达 |
| 3.3.2 测线布置 |
| 3.4 典型病损衬砌的地质雷达图谱特征 |
| 3.4.1 衬砌脱空雷达检测 |
| 3.4.2 衬砌空洞雷达检测 |
| 3.4.3 衬砌其他缺陷雷达检测 |
| 3.5 衬砌空洞、衬砌脱空标准雷达图像特征 |
| 3.5.1 正常衬砌标准图谱 |
| 3.5.2 缺陷衬砌标准图谱 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 隧道缺陷衬砌模型试验设计 |
| 4.1 试验装置及测试系统 |
| 4.1.1 试验装置 |
| 4.1.2 试验加载 |
| 4.1.3 测试系统 |
| 4.2 试验准备 |
| 4.2.1 材料相似比 |
| 4.2.2 衬砌模型试验材料及衬砌构件制作 |
| 4.3 地层的模拟 |
| 4.4 相关指标 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 缺陷对NC衬砌隧道力学性能影响研究 |
| 5.1 空洞缺陷影响下的NC衬砌隧道模型试验 |
| 5.1.1 试验工况设计 |
| 5.1.2 空洞缺陷对NC衬砌力学性能影响试验研究 |
| 5.1.3 含空洞缺陷NC衬砌变形破坏 |
| 5.1.4 空洞缺陷下NC衬砌试验数据处理分析 |
| 5.2 空洞和衬砌减薄组合缺陷对隧道力学性能的影响 |
| 5.2.1 试验工况设计 |
| 5.2.2 空洞和衬砌减薄组合缺陷对NC衬砌力学性能影响试验研究 |
| 5.2.3 空洞和衬砌减薄组合缺陷下衬砌变形破坏 |
| 5.2.4 空洞和衬砌减薄组合缺陷下NC衬砌试验数据处理分析 |
| 5.3 含缺陷NC衬砌数值模拟分析与试验印证 |
| 5.3.1 数值计算模型 |
| 5.3.2 材料模型及参数 |
| 5.3.3 数值模拟验证 |
| 5.4 含空洞的NC衬砌数值模拟分析 |
| 5.5 衬砌厚度不足的NC衬砌数值模拟分析 |
| 5.6 含空洞和减薄组合缺陷衬砌数值模拟分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 空洞对RC衬砌隧道力学性能影响研究 |
| 6.1 空洞缺陷影响下的RC衬砌隧道模型试验 |
| 6.1.1 试验工况设计 |
| 6.1.2 空洞缺陷对RC衬砌力学性能影响试验研究 |
| 6.1.3 含空洞缺陷RC衬砌变形破坏 |
| 6.2 含缺陷RC衬砌数值模拟分析与试验印证 |
| 6.2.1 结构模型 |
| 6.2.2 材料模型及参数 |
| 6.2.3 数值模型的验证 |
| 6.3 空洞位置和尺寸对隧道力学性能的影响分析 |
| 6.4 地层刚度对隧道力学性能的影响分析 |
| 6.5 尺寸对隧道力学性能的影响分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 隧道缺陷衬砌承载力计算 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 MLLBC工具箱 |
| 7.2.1 MLLBC工具箱的系统架构 |
| 7.2.2 MLLBC工具箱的机器学习算法 |
| 7.3 实验及分析 |
| 7.3.1 衬砌承载力损失率数据集 |
| 7.3.2 模型评价器设计及实验基准 |
| 7.3.3 实验结果及分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
四、探地雷达在隧道衬砌质量检测中的应用（论文参考文献）
- [1]基于深度学习的隧道衬砌病害识别和分类研究[D]. 李夏利. 南京邮电大学, 2021
- [2]探地雷达在铁路隧道衬砌质量无损检测中的应用研究[J]. 朱兆荣,赵守全,秦欣,吴红刚,崔雍. 工程地球物理学报, 2021(05)
- [3]公路隧道钢筋混凝土衬砌背后缺陷雷达探测信号干扰规律及增益方法[D]. 鞠蕙. 山东大学, 2021(11)
- [4]既有隧道衬砌病害探地雷达模型试验与正演模拟[D]. 胥晏. 西华大学, 2021(02)
- [5]隧道支护与围岩不良接触状态对衬砌结构安全性的影响[D]. 叶子剑. 北京交通大学, 2021(02)
- [6]基于图像特征的隧道衬砌雷达无损检测辨识精度提升方法[D]. 田海洋. 北京交通大学, 2020(03)
- [7]小波阈值去噪理论研究及其在隧道衬砌GPR检测信号中的应用[D]. 邹根. 湖南科技大学, 2020(06)
- [8]隧道衬砌缺陷的探地雷达精确识别研究[D]. 陈伟. 苏州科技大学, 2020(08)
- [9]基于深度学习的隧道衬砌结构多病害智能识别[D]. 董亚楠. 山东大学, 2020(02)
- [10]公路隧道衬砌缺陷影响机理与承载力研究[D]. 张森. 兰州大学, 2020(01)