刘欢 李晋平 王伟

（1.中国铁道科学研究院集团有限公司北京铁科工程检测有限公司，北京 100081；2.中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院，北京 100083）

高精度、快捷、环境友好型的探地雷达作为一种工具，越来越多地应用于铁路路基非侵入性的评估和长期监测。该方法以电磁学理论为基础，在土木与环境工程［1］、地质［2］、考古［3］、行星科学［4］、法医学［5］、交通运输［6-9］等多个领域得到了广泛的应用。本文以一既有线铁路为例，采用WX999318隧道状态检查车（以下简称隧检车）对该线路路基状况进行了快速检测。该线铁路为重载铁路，列车运行过程中路基承受的连续动荷载逐年增加，尤其在万吨货车的作用下，路基基床变形、翻浆冒泥、下沉、含水异常、道砟陷槽等铁路路基病害频繁发生。本文通过分析路基翻浆冒泥、下沉、含水异常、道砟陷槽病害探地雷达（Ground-Penetrating Radar，GPR）图像特征，建立常见的铁路路基病害与探地雷达时域图像的对应关系，为后期雷达图像自动化或半自动化快速识别奠定基础。

1 检测方法

1.1 车载GPR工作原理

地质雷达系统通常由发射天线、接收天线、控制单元、数据存储单元和显示单元构成。发射天线向被研究介质表面发射电磁脉冲，接收天线收集被地下的电介质异常体反射和散射回来的信号。从接收信号中提取特征，如时间延迟、反射波峰振幅和频率谱，用以评价目标体的特性。根据调查目的和类型使用地面耦合或空气耦合天线，天线的选取取决于所需的穿透深度、被研究的土壤类型和被探测的异常体大小。……