雷達(dá)選題報(bào)告

長(zhǎng)沙理工大學(xué)碩士研究生論文選題報(bào)告表論文名稱(chēng)基于現(xiàn)代無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的三淅高速公路靈寶至盧氏段高速公路路面施工質(zhì)量評(píng)價(jià)與分析姓名：張建華學(xué)號(hào)：學(xué)位級(jí)別：學(xué)科專(zhuān)業(yè)：道路與鐵道工程研究方向：路基路面工程指導(dǎo)教師：曾勝教授所屬單位：長(zhǎng)沙理工大學(xué)填表說(shuō)明研究生應(yīng)根據(jù)本表所提出的要點(diǎn)，在教研室作選題報(bào)告，充分聽(tīng)取意見(jiàn)，并作修改后填寫(xiě)此表。本表一式二份，經(jīng)教研室及院（系、所）批準(zhǔn)后，研究生所在院（系、所）及研究生保留一份，報(bào)研究生部一份。檢測(cè)，采集路面雷達(dá)詳細(xì)數(shù)據(jù)信息。（2）基于雷達(dá)測(cè)試數(shù)據(jù)的裂縫參數(shù)反演分析根據(jù)相關(guān)性試驗(yàn)，確定雷達(dá)數(shù)據(jù)反演基本參數(shù)，通過(guò)對(duì)雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)的解析研判，確定基層裂縫的位置（樁號(hào)）、長(zhǎng)度、深度、寬度等。3、基層FWD檢測(cè)及基于彎沉盆數(shù)據(jù)的基層剛度反算與評(píng)價(jià)（1）基層頂面FWD檢測(cè)在路面各標(biāo)段基層施工完成后，對(duì)雙向六車(chē)道（含路肩）進(jìn)行詳細(xì)的FWD檢測(cè)，采集各標(biāo)段基層在標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的動(dòng)態(tài)彎沉盆數(shù)據(jù)。分路段對(duì)彎沉測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，分析代表彎沉、彎沉的變異性等。（2）基于FWD彎沉盆的基層動(dòng)態(tài)模量反算通過(guò)對(duì)檢測(cè)得到的彎沉盆數(shù)據(jù)，采用專(zhuān)業(yè)的模量反算軟件進(jìn)行路面基層及土基模量的反算分析，分路段對(duì)模量反算結(jié)果進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，計(jì)算各路段平均值與變異性等。（3）三淅高速公路靈寶至盧氏段高速公路半剛性基層剛度及其層間結(jié)合狀態(tài)科學(xué)評(píng)價(jià)針對(duì)三淅高速公路靈寶至盧氏段高速公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，計(jì)算分析三淅高速公路靈寶至盧氏段高速公路半剛性基層強(qiáng)度的合理范圍。對(duì)基層和土基強(qiáng)度進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)?；贔WD動(dòng)態(tài)彎沉盆數(shù)據(jù)，分析基層層間結(jié)合狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)松散、層間結(jié)合不良等基層病害。4、基層及面層FWD動(dòng)態(tài)彎沉與貝克曼梁靜態(tài)彎沉對(duì)比分析（1）對(duì)比路段的FWD及貝克曼梁測(cè)試分析根據(jù)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、地質(zhì)情況、施工水平等變異性，確定動(dòng)態(tài)彎沉與靜態(tài)彎沉的對(duì)比試驗(yàn)路段。在三淅高速公路靈寶至盧氏段高速公路路面基層頂面和面層頂面兩層進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。對(duì)試驗(yàn)路段進(jìn)行FWD和貝克曼梁的對(duì)比測(cè)試。（2）動(dòng)態(tài)彎沉和靜態(tài)彎沉的對(duì)比分析基于對(duì)比試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果，建立不同路段的FWD動(dòng)態(tài)彎沉與靜態(tài)彎沉之間的回歸關(guān)系。分析各影響因素對(duì)回歸關(guān)系式的影響。為基于動(dòng)態(tài)彎沉進(jìn)行基層和面層施工質(zhì)量檢驗(yàn)提供參考依據(jù)。方案及準(zhǔn)備采取的措施：1、路面雷達(dá)檢測(cè)路面結(jié)構(gòu)層分層厚度測(cè)試方案本項(xiàng)目路面雷達(dá)厚度測(cè)試采用LET-2200型探地雷達(dá)。探地雷達(dá)由主機(jī)、GC1500MHz、GC900MHz、GC400MHz和GC270MHz屏蔽天線、HP100MHz高能平板天線、AL1.5GHz車(chē)載喇叭天線、采集和數(shù)據(jù)處理軟件、測(cè)距裝置及雷達(dá)配件組成，可用于隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、隧道襯砌施工質(zhì)量監(jiān)控探測(cè)、路基路面質(zhì)量及缺陷探測(cè)、高速公路面層厚度檢測(cè)、橋梁結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的質(zhì)量及缺陷探測(cè)和地下管線探測(cè)等領(lǐng)域。2、路面雷達(dá)基層裂縫測(cè)試方案本次路面雷達(dá)基層裂縫測(cè)試主要是對(duì)三淅高速公路靈寶至盧氏段高速公路雙向所有車(chē)道（含路肩）。路面雷達(dá)測(cè)試天線頻率選擇為400HZ。裂縫檢測(cè)采取分段的方式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，以里程樁號(hào)為依據(jù)，4km為一個(gè)檢測(cè)段，各段的起止位置與現(xiàn)場(chǎng)整樁號(hào)對(duì)齊，各車(chē)道檢測(cè)線為車(chē)道中線。3、FWD測(cè)試方案本次動(dòng)態(tài)彎沉檢測(cè)設(shè)備采用Dynatest8000型落錘式彎沉儀，該設(shè)備是目前國(guó)際上使用最廣泛，性能最先進(jìn)，系統(tǒng)最穩(wěn)定可靠的型號(hào)。一級(jí)荷載，兩次加載，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)荷載為50kN，與瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范采用的100KN單軸雙輪組一側(cè)的荷載對(duì)應(yīng)。4、FWD與貝克曼梁比對(duì)試驗(yàn)通過(guò)對(duì)三淅高速公路靈寶至盧氏段高速公路全線路面結(jié)構(gòu)和地質(zhì)條件的調(diào)研，選取代表性路段5處，每處約2km。對(duì)試驗(yàn)路段對(duì)測(cè)點(diǎn)在現(xiàn)場(chǎng)做好標(biāo)記，先用FWD進(jìn)行檢測(cè)，記錄FWD彎沉盆數(shù)據(jù)。再用貝克曼梁在相應(yīng)測(cè)點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)試，荷載采用標(biāo)準(zhǔn)軸載。主要成果：近年來(lái)，以探地雷達(dá)、瑞雷波為代表的地球物理方法用于道路工程檢測(cè)成為熱點(diǎn)問(wèn)題。目前，我國(guó)公路路面厚度測(cè)試常采用鉆孔測(cè)量芯樣厚度的方法，給路面造成損壞或留下隱患，而探地雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)是一種非接觸、非破損的路面厚度測(cè)試技術(shù)，它可以檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層厚度及識(shí)別脫空，進(jìn)行壓實(shí)度及含水量的評(píng)價(jià)等。探地雷達(dá)具有探測(cè)速度快、非接觸、非破壞性、分辨率高、可直接獲得地下剖面圖、可進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)成像處理、檢測(cè)費(fèi)用低廉的特點(diǎn)，而且它還可以檢測(cè)橋面混凝土剝落情況、橋內(nèi)混凝土與鋼筋脫離狀況等，它以其特有的高分辨率在淺層或超淺層探測(cè)中有著極其廣闊的應(yīng)用。通過(guò)以上四項(xiàng)檢測(cè)方案，預(yù)計(jì)可得到以下成果：1、通過(guò)雷達(dá)檢測(cè)的應(yīng)用，計(jì)算路面各結(jié)構(gòu)層施工厚度，并分路段對(duì)各結(jié)構(gòu)層厚度測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析。2、通過(guò)對(duì)雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)的解析研判，確定基層裂縫的位置（樁號(hào)）、長(zhǎng)度、深度、寬度等。3、基于FWD動(dòng)態(tài)彎沉盆數(shù)據(jù)，分析基層層間結(jié)合狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)松散、層間結(jié)合不良等基層病害。4、分析各影響因素對(duì)回歸關(guān)系式的影響。為基于動(dòng)態(tài)彎沉進(jìn)行基層和面層施工質(zhì)量檢驗(yàn)提供參考依據(jù)。理論意義及實(shí)際應(yīng)用價(jià)值：半剛性基層瀝青路面由于整體強(qiáng)度高、板體性好、耐久性好等突出優(yōu)點(diǎn)，其在我國(guó)應(yīng)用十分廣泛。三淅高速公路靈寶至盧氏段高速公路全線均采用半剛性基層瀝青路面。從我國(guó)半剛性基層瀝青路面設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)的工程實(shí)踐來(lái)看，半剛性基層瀝青路面存在以下主要問(wèn)題：（1）半剛性基層極易由于干縮和溫縮導(dǎo)致開(kāi)裂。這些裂縫如不在瀝青面層施工前及時(shí)發(fā)現(xiàn)和重點(diǎn)處治，將容易導(dǎo)致反射裂縫、坑槽、松散等嚴(yán)重的瀝青路面早期病害，而且后期處治非常困難，且效果較差，嚴(yán)重影響半剛性基層瀝青路面的使用壽命和服務(wù)水平。（2）施工單位為了保證通過(guò)質(zhì)量驗(yàn)收，確?；鶎拥膹?qiáng)度及在檢驗(yàn)中取出完整的芯樣，可能增加水泥劑量，將導(dǎo)致基層剛度過(guò)大?；鶎觿偠冗^(guò)大將引起瀝青路面與基層的剛度比不協(xié)調(diào)，使車(chē)輛的沖擊荷載不能較快消散，引起過(guò)大的路面結(jié)構(gòu)損傷，路面使用壽命的降低。（3）施工單位有可能為了既滿(mǎn)足檢測(cè)指標(biāo)，同時(shí)又降低造價(jià)，人為增加基層厚度，減少瀝青面層厚度或改變各路面面層厚度（導(dǎo)致整個(gè)路面結(jié)構(gòu)厚度符合要求，但各結(jié)構(gòu)層厚度不符合要求）。柔性層偏薄將導(dǎo)致路面抗裂性能大大降低。針對(duì)以上半剛性基層瀝青路面施工中的突出問(wèn)題，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法即路面抽芯、貝克曼梁、劈裂試驗(yàn)等傳統(tǒng)檢測(cè)方法不能完全滿(mǎn)足檢測(cè)評(píng)價(jià)要求。主要原因如下：（1）抽芯檢驗(yàn)屬于破壞性試驗(yàn)，其檢驗(yàn)頻率有限，不可避免地存在檢驗(yàn)盲區(qū)，使得檢驗(yàn)結(jié)果代表性較差。（2）貝克梁檢測(cè)的是路面單點(diǎn)彎沉，反應(yīng)的是檢測(cè)面向無(wú)限深范圍內(nèi)的整體強(qiáng)度，不能檢驗(yàn)指定結(jié)構(gòu)層的剛度，對(duì)基層結(jié)構(gòu)內(nèi)部的松散或?qū)娱g結(jié)合不良等病害不能準(zhǔn)確識(shí)別，而且其檢驗(yàn)受外界因素影響大，精度有限。（3）基層裂縫采取目測(cè)法評(píng)定，其對(duì)發(fā)源于基層底部，但沒(méi)有完全貫通基層的裂縫難以做到及時(shí)識(shí)別，并加以重點(diǎn)的預(yù)防性處治。路面無(wú)損檢測(cè)技術(shù)由于檢測(cè)速度快、精度高和對(duì)路面結(jié)構(gòu)無(wú)損的技術(shù)特點(diǎn)，其被交通運(yùn)輸部確定為我國(guó)“十二五”期間重點(diǎn)推廣應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)。該技術(shù)能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)檢測(cè)方法和手段的不足，對(duì)于控制施工質(zhì)量具有意義。根據(jù)湖南省交通運(yùn)輸廳和湖南省高速公路管理局“工程質(zhì)量年”的要求，本項(xiàng)目擬引入先進(jìn)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)（落錘式彎沉儀、路面雷達(dá)）對(duì)三淅高速公路靈寶至盧氏段高速公路路面結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量及其缺陷進(jìn)行全面檢測(cè)評(píng)價(jià)。檢測(cè)結(jié)果作為業(yè)主全面了解基層完工后的工作狀態(tài)，對(duì)于控制施工質(zhì)量具有重要意義。指導(dǎo)及輔導(dǎo)試驗(yàn)、論文撰寫(xiě)人員姓名職稱(chēng)主要工作任務(wù)備注曾勝教授選題及研究工作過(guò)程指導(dǎo)趙健博士選題及研究工作過(guò)程指導(dǎo)選題來(lái)源、經(jīng)費(fèi)預(yù)算項(xiàng)目預(yù)計(jì)經(jīng)費(fèi)（元）經(jīng)費(fèi)來(lái)源備注技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目6000研究生培養(yǎng)經(jīng)費(fèi)課題經(jīng)費(fèi)選題來(lái)源5物質(zhì)條件（實(shí)驗(yàn)、測(cè)試、數(shù)據(jù)處理手段等）：1、試驗(yàn)條件長(zhǎng)沙理工大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院、長(zhǎng)沙理工大學(xué)交通科學(xué)研究院、三淅高速公路注：選題來(lái)源類(lèi)型為：1、國(guó)家及國(guó)務(wù)院各部門(mén)項(xiàng)目；2、國(guó)家科學(xué)基金項(xiàng)目；3、國(guó)防科研項(xiàng)目；4、地方政府項(xiàng)目；5、企事業(yè)單位委托項(xiàng)目；6、其