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第62卷第8期铁道建筑Vol.62No.8

2022年8月RailwayEngineeringAugust2022

文章编号：1003‑1995（2022）08‑0019‑04

基于探地雷达的路桥过渡段病害检测识别方法

12，32，32，3

李长生杜翠刘杰张千里

1.国能朔黄铁路发展有限责任公司，河北肃宁062350；2.中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，北京100081；

3.中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道技术国家重点实验室，北京100081

摘要由于桥梁护轨与路基的结构差异导致过渡段处探地雷达信号出现边界效应干扰，无法判读该

区域路基结构与病害情况。针对这一问题，本文提出了一种探地雷达信号边界效应压制算法。首先定

位探地雷达信号中桥梁的里程范围，采用适当的重采样方法，形成滤除桥梁结构的时空过滤筛，再进行

常规信号处理，最后将桥梁结构的探地雷达信号移回相应位置，得到最终的处理结果。采用实测数据

进行了测试试验。结果表明：经该方法处理后，过渡段处探地雷达图像信噪比显著提高，可以更准确地

辨识下沉、含水异常等病害以及道床与基床表层界面。

关键词探地雷达；铁路路基；现场试验；过渡段；边界效应；信噪比

中图分类号U216.3文献标识码ADOI：10.3969/j.issn.1003‑1995.2022.08.04

引用格式：李长生，杜翠，刘杰，等.基于探地雷达的路桥过渡段病害检测识别方法［J］.铁道建筑，2022，

62（8）：19‑22.

铁路路基过渡段的长期动力稳定性和后续沉降病害解释的深度分析。

［1］本文提出雷达信号过渡段边界效应压制算法，在

变形对列车能否高速运行起到控制作用。由于施工

阶段难以使用大型机械，压实度不够，导致过渡段成分析过渡段病害的雷达信号响应特征的基础上，提出

为路基病害的高发区域。重载铁路轴重的增大和牵相应的解释方法，从而提高铁路路桥过渡段路基病害

引质量、行车密度的不断提高，将进一步加剧列车与的检测效率和检测精度。

线路系统之间的动力相互作用，过渡段路基的工作状

1路桥过渡段GPR信号特征分析

［2］

况将更为恶化。

由于路堤与桥涵刚度差别较大引起轨道刚度突采用意大利车载多通道探地雷达对一铁路线路

变，路堤与桥涵的差异沉降导致轨面不平顺，引起列进行路基检测，采集的探地雷达原始图像如图1所示。

车与线路结构的相互作用增加，使过渡段更容易产生可知：桥梁部分与路基部分呈现明显的差异。道心测

桥头跳车、道砟囊等病害。这些问题限制了列车的平线的图像中，桥梁部分呈现贯穿整个图像深度范围的

顺、舒适和安全运行，影响了线路的稳定性，缩短了轨水平条纹，长度为136m；而左侧、右侧测线中，可微弱

道结构的使用寿命。

国内外学者针对过渡段的检测监测、养护维修技

［3-4］

术开展了大量研究，如沉降监测、病害发育规律等。

探地雷达（GroundPenetratingRadar，GPR）是目前铁路

路基检测的最主要手段，具有快速、无损、高效的优

点，广泛应用于铁路路基、隧道等基础设施检测领域。

但在数据处理解释中，还缺乏对过渡段处信号处理与

收稿日期：2022‑03‑12；修回日期：2022‑05‑28

基金项目：国家能源投资集团有限责任公司科技创新项目（GJNY-20-

231）；中国铁道科学研究院集团有