[发明专利]一种基于探地雷达的铁路路基含水率检测方法

权利要求书

1.一种基于探地雷达的铁路路基含水率检测方法，其特征在于，所述方法包含如下步 骤：

S1、铁路路基探地雷达检测数据分段：将铁路路基探地雷达检测数据划分为等长的数 据单元，每个数据单元包含k×10道雷达数据，k应位于(1，10)之间，每个数据单元取其第k ×5道雷达数据对应的里程作为该数据单元的里程；

S2、对检测数据进行功率谱分析：对所述步骤S1获得的数据单元逐个处理，具体过程 为：

a)计算整个数据单元的雷达波功率谱；

b)计算雷达波在时域范围内的总能量；

c)计算雷达波在0MHz~100MHz，100MHz~200MHz，200MHz~300MHz，300MHz~400MHz， 400MHz~500MHz，500~600MHz以及100MHz~300MHz，300MHz~500MHz之间的8个频带范围内的 能量占总能量的百分比；

S3、正演模拟，对模拟数据进行功率谱分析：利用地质雷达数值模拟软件建立具有不同 含水率的铁路路基模型，通过数值模拟得到雷达数据，将每一个模型的雷达数据视作一个 数据单元，按照所述步骤S2进行功率谱分析；

S4、回归分析：对所述步骤S3获得的模型数据的雷达波各个频带范围的能量百分比同 模型的含水率分别进行回归分析，得到每一个频带范围的能量百分比与含水率的拟合方 程，选择相关系数的为有效拟合方程；

S5、计算各个频带范围对应的含水率：对所述步骤S1获得的数据单元逐个计算，将雷达 波各个频带范围的能量百分比分别代入所述步骤S4获得的相应的有效拟合方程，计算该数 据单元各个频带范围对应的含水率；

S6、含水率综合评价：对所述步骤S1获得的数据单元逐个计算，对所述步骤S5获得的含 水率，根据有效拟合方程的相关系数，进行加权计算，得到该数据单元的含水率综合评价结 果x；

S7、绘制检测线路含水率分布曲线，识别含水率异常区域：以里程为横坐标、含水率为 纵坐标，将所述步骤S6获得的各个数据单元的含水率综合评价结果x绘制曲线，含水率超过 检测线路设计标准的区段为含水率异常区域。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中的铁路路基模型包含3层，分别 是道床、基床表层与基床底层，各层厚度同检测路段相同，基床表层的土质类型同检测路段 相同。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中的铁路路基模型的个数不少于 10个，含水率均匀增大，最小为10%，最大为50%。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中的数值模拟采用的雷达波参数 同检测路基时的雷达波参数相同。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中的回归分析采用线性方程进行 拟合。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S6中的加权计算的方法为：，式中：n 为有效拟合方程个数，为各频带范围对应的含水率，为有效拟合方程的相关系数。