随着我国高速铁路的不断发展,无砟轨道在铁路工程中得到了广泛的应用,但是长期的列车荷载和复杂的外部环境会导致无砟轨道结构中砂浆层出现空洞、脱空等伤损病害。因此,合理地使用无损检测技术确定出砂浆层中伤损病害的具体情况具有重要的工程价值。目前,应用于无砟轨道病害检测的无损检测技术中,探地雷达法和冲击回波法检测技术使用颇多,探地雷达法在检测时有检测速度快效率高等优点,但是易受钢筋等材料的影响,而冲击回波法在检测中虽然检测精度高,但缺点是检测速度相对较慢,合理地将两种无损检测技术联合起来对结构进行检测,则可以确保检测精度和速率。论文对无砟轨道模型开展联合检测试验,使用探地雷达法和冲击回波法两种无损检测技术对无砟轨道模型进行检测,总结出适合无砟轨道检测的联合检测方法,并通过Matlab软件编程模拟电磁波在无砟轨道模型中的传播特点。本文的主要研究内容如下:(1)设计并制作了无砟轨道物理模型,使用探地雷达仪器对该物理模型进行检测,使用相关软件对模型内砂浆层病害的检测图像进行了进一步分析。通过分析该无砟轨道模型砂浆层病害的检测图像,确定了探地雷达在对无砟轨道结构检测时的可行性及适用情况。(2)使用冲击回波法对无砟轨道物理模型中的伤损病害进行了检测,后期通过采集解析软件对检测得到的时域图和频域图进行分析,可以初步判断出病害的位置。使用软件对测区中每个测点的频谱图进行解析得到三维切片云图,方便直观的判断病害位置,在确定出病害的大致位置后,通过分析靠近病害区域各测点的频谱图可以计算出病害的具体深度。对比分析相同情况下,探地雷达法和冲击回波法检测模型各自的优势和缺点,提出合理的联合检测方法。(3)通过Matlab软件编写程序对探地雷达检测无砟轨道内部病害进行三维正演模拟,得到电磁波在模型内部传播的波场能量快照图。分析各种模型正演模拟得到的电磁波能量图,与探地雷达检测试验相对比,验证了电磁波在无砟轨道中的传播特性,同时也说明了联合检测的必要性。