空耦雷达在铁路路基上的应用.ppt

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1、空耦雷达在既有铁路路基上的应用北京中铁瑞威工程检测有限责任公司前言雷达检测方法是近年来新发展起来的一种物探检测方法，以地震法原理为基础，现今已广泛应用于工程检测的各个领域，以其快速、无损、准确而闻名。随着既有铁路建设的进一步发展，铁路路基的安全状态检测更为迫切，雷达检测的快速、无损、准确这一优势逐步体现出来。空耦雷达的基本原理雷达检测方法是一种地球物理探测方法，因为它由地面发射电磁波到地下，接收反射波，根据反射波的旅行时间、幅度与波形资料，通过图像处理和分析，确定地下界面和目标体的空间位置或结构，提供近地表介质特性和结构的高

2、分辨率信息。空耦雷达与常规雷达检测方法相似，不同之处在于探头为空气耦合天线。空耦雷达工作原理示意图空耦雷达在铁路上的应用基础铁路路基由于填筑时采用的填料与施工工艺基本相同，因此沿线路纵向、横向材质基本是均匀的。其雷达图像特征也应基本相同，即雷达图像同相轴应该是连续的。出现病害后，路基介质和分层界面发生变异或异常，其特征在雷达图像上均会得到显现，分析沿线路纵、横向地质雷达剖面图像同相轴连续性和图像异常类型，可以提取出病害类型、位置、范围、严重程度等信息。铁路路基检测的目的为宏观管理提供普查检测数据。如线路提速前，对整条线路路基质

3、量、状况进行检测和评估；为病害整治提供详细检测数据。全面提速后路基病害增多，应详细、准确地检测路基病害并为合理整治提供依据，及检测整治加固后的效果；为维护线路提供可靠的路基检测手段，保障运营安全。我国铁路现状2008年4月，全国铁路开始第六次大提速，多数线路时速达200公里，部分区段时间速达250公里。截止2008年底，全国既有铁路总长为7万9千公里。2009年，全路计划基本建设投资6000亿元，全国铁路新线投产将达5800多公里，至2011年，全国既有铁路总长预计将达到10万公里。美国GSSI公司SIR-20系列我公司的空耦

4、雷达自2006年始，我公司与劳雷公司及矿业大学合作开发铁路路基快检项目，使用GSSI公司的SIR-20型地质雷达主机及其研制的400MHz、1GHz的非接触式空气耦合天线，在多条铁路线上进行了试验及检测，检测速度为80km/h，检测效果良好。完成工作量合作单位检测内容完成长度（千米）成都铁路局试验2武汉铁路局隧道底板6沈阳铁路局路基检测400上海铁路局路基检测1200济南铁路局路基检测550成都铁路局路基检测1300郑州铁路局路基检测300合计3758铁路路基常见病害种类翻浆冒泥（道床翻浆冒泥、基床翻浆冒泥以及混合型）；道砟陷

5、槽；基床下沉（包括桥头沉降）；路基冻害；道砟污染等。前期试验工作照现场设备安装现场工作照检测方式单线实行三测线并行方式，即线路中心及左右砟肩处各一条测线；距离标定由原来的GPS定位改为编码器（测距轮）自动标定，再结合手动标定以消除由编码器所产生的累计误差；检测速度平均为80Km/h，有效测深为2.5m；里程定位误差2m，深度定位误差最大不超过5cm。雷达图像与开挖结果比对脏污道碴干净道碴脏污道碴路基正常地段雷达图像翻浆冒泥病害雷达图像道砟陷槽及基床不平整病害雷达图像基床下沉病害雷达图像几年来，通过不断摸索，空耦雷达在既有铁路

6、路基检测的工作中逐步完善，体会如下：空耦雷达路基检测是大势所趋，其方向已为铁道部肯定，并已立为专项科研项目；空耦雷达路基检测的检测速度快，能真正实现全国铁路路基阶段性的普查要求；空耦雷达路基检测能有效的检测路基道砟厚度，探测道碴陷槽，区分翻浆冒泥性质(属于道床性翻浆还是基床性翻浆)，确定翻浆冒泥病害里程，查找基床下沉、冻害等病害发生段。谢谢大家！