0绪论 1
0.1 铁路车载探地雷达的基本概念 1
0.2 车载探地雷达检测铁路路基历程 2
0.3 车载探地雷达检测铁路道床路基的研究及应用现状 5
0.4 铁路车载探地雷达检测路基的特点和意义 6
0.5 铁路车载探地雷达检测路基的应用前景 7
参考文献 8
1探地雷达原理 13
1.1 探地雷达探地原理 13
1.2 均匀介质中电磁波的传播特性 13
1.3 电磁波在两种不同介质界面上的传播特性 17
1.4 探地雷达的最大探测深度 19
1.5 探地雷达的分辨率 21
参考文献 26
2探地雷达检测路基病害的基本原理 27
2.1 我国铁路标准道床与基床的基本结构 27
2.2 道床的电磁波传播参数 28
2.3 路基土的电磁波传播参数 32
2.4 道床和路基各层介电常数测试方法 36
参考文献 38
3铁路车载探地雷达的应用条件和技术参数 39
3.1 我国铁路对车载探地雷达的要求 39
3.2 我国路基病害的类型及分布 39
3.3 铁路车载探地雷达的探测范围 45
3.4 铁路车载探地雷达天线的选择 45
3.5 铁路车载探地雷达的采集密度 46
3.6 铁路车载探地雷达的测量参数 47
参考文献 48
4铁路车载探地雷达天线 49
4.1 天线的辐射特性 50
4.2 探地雷达的天线类型 56
4.3 地面耦合蝴蝶形状天线 58
4.4 空气耦合喇叭形状天线 59
4.5 探地雷达天线组合形式 60
4.6 车载探地雷达的天线极化方向 64
4.7 车载探地雷达的天线高度 66
4.8 车载探地雷达的天线能量锥 67
参考文献 68
5探地雷达路基检测系统及数据自动采集方法 70
5.1 铁路路基状态检查车简介 70
5.2 铁路车载探地雷达路基检测系统的组成 73
5.3 CRGPR-MHS型多通道高速扫描探地雷达系统 75
5.4 铁路车载探地雷达天线的安装 84
5.5 铁路车载探地雷达路基检测系统的定位系统 87
5.6 路面图像采集系统 89
5.7 数据自动采集方法 90
5.8 车载探地雷达系统的检定 91
参考文献 98
6探地雷达数据处理方法的数学基础 100
6.1 探地雷达数据处理方法概述 100
6.2 常规的处理方法 101
6.3 属性处理——道特征分析 114
6.4 偏移处理 115
6.5 预测反褶积 118
参考文献 119
7探地雷达图像识别基础 120
7.1 探地雷达图像的极性 120
7.2 探地雷达图像的极性颜色 123
7.3 探地雷达图像的比例 125
7.4 探地雷达图像上层位的识别表示 126
7.5 探地雷达图像上点目标的识别 126
7.6 探地雷达图像上时间零点的确定 128
7.7 探地雷达图像上的层位拾取 129
参考文献 131
8铁路路基病害雷达检测数值模拟 132
8.1 电磁场数值计算的时域有限差分法 133
8.2 GprMax2D软件概况 144
8.3 层状介质模型的模拟 145
8.4 矩形目标模型的模拟 151
8.5 槽状模型的模拟 152
8.6 梯形状道砟槽模拟 154
8.7 圆形目标模型的模拟 156
参考文献 161
9铁路路基病害雷达检测现场模拟试验 162
9.1 现场模拟试验场地概况 162
9.2 现场模型坑的设计与施工 162
9.3 现场模型的实际测试与结果分析 165
9.4 正演模拟验证 173
10铁路道床脏污检测与评价 175
10.1 介电常数法 175
10.2 频谱分析 176
10.3 时频分析 178
10.4 散射法 179
10.5 反射强度法 187
10.6 微分和积分方法 187
参考文献 192
11铁路车载探地雷达的数据处理及其资料解释 194
11.1 准备工作 194
11.2 数据处理 196
11.3 资料解释 197
11.4 资料统计 204
11.5 基于GIS的铁路路基GPR数据信息管理系统 205
参考文献 213
12铁路车载探地雷达路基检测技术应用 214
12.1 既有铁路路基病害普查 214
12.2 时速200 km铁路路基质量检测 229
12.3 新建线路路基质量检测 232
12.4 既有铁路冻土路基检测 235
12.5 路基深层探测 243
12.6 整体道床病害检测技术 252
参考文献 255
13高速铁路无砟轨道结构和路基检测研究 256
13.1 高速铁路无砟轨道结构的正演数值模拟 256
13.2 水泥乳化沥青砂浆厚度检测的研究 258
13.3 轨道板内损伤裂缝检测的模拟 265
13.4 高速铁路无砟轨道结构下路基病害检测的模拟 266
13.5 数值模拟数据的偏移处理 270
13.6 现场试验 271
参考文献 273