基于探地雷达波分形盒维数确定填土含水率的研究

发布时间：2020-04-28 01:39

【摘要】：交通运输已经成为我国社会经济的支柱产业之一,不断提高公路建设能力愈发重要。路基作为公路的重要构筑物,直接影响公路的质量、安全和使用寿命。含水率作为影响路基质量的重要指标,具有极大的研究意义。含水率作为描述土壤特性的一个重要参数,与路基的压实度有着紧密联系。快速准确的测定含水率对保证工程的有效进度至关重要。针对传统含水率测定方法的不足,本文引入分形盒维数对探地雷达波进行研究,通过COMSOL Multiphusics有限元软件模拟探地雷达波在砂土中的传播过程,对模拟波形进行分形盒维数计算分析,利用Origin软件计算砂土含水率与雷达波分形盒维数相关系数r,进而拟合二者函数关系式,同时利用烘干法测定砂土含水率,并与拟合公式得出的砂土含水率进行对比分析。本文主要有以下结论:第一,对地震波分形盒维数计算模型进行改进,建立了探地雷达波分形盒维数的计算模型。第二,通过COMSOL Multiphusics有限元软件,结合探地雷达波分形盒维数计算模型,验证了雷达波分形盒维数与砂土含水率具有较强相关性,并利用Origin软件拟合出了二者的函数关系式。第三,通过筛分实验确定砂土为细砂土,共设计了5组试验,通过烘干法测得5组含水率,与拟合公式计算出的含水率进行对比验证,最大误差为4.83%,证明了公式的可行性。该公式对利用探地雷达波分形盒维数确定细砂土含水率研究有参考价值,对相应工程有一定的应用价值。
【图文】：

8图 1-1 技术路线章小结首先从土壤含水率对路基工程安全、质量的重要性出发，对法进行介绍和对比分析。探地雷达做为一种新型的探测仪器优点，可实现大面积检测目标体，已广泛应用到各种工程之方法、发射天线中心频率、收发天线最佳间距和雷达波的振

2 章 探地雷达与分形盒维数计算雷达是由意大利公司研发生产的收发天线一为 RIS K2-FW 型探地雷达。其主要包括以地雷达的核心部件，其功能是将接收天线采DAD 控制单元主要与三部分进行连接：电雷达天线发射、接收雷达信号，并且 DA达信号处理后传输到电脑中，并通过雷达
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U416.1

【参考文献】

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本文编号：2642902