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文檔簡介

ICS號

中國標準文獻分類號

團體標準

T/CHTSXXXXX-XXXX

代替的團體標準編號

公路路基路面隱性病害三維雷達檢

測技術(shù)規(guī)程

TechnicalRegulationof3DGroundPenetratingRadardetection

forhiddendefectsofroadsubgradeandpavement

xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實施

中國公路學會發(fā)布

1

公路路基路面隱性病害三維雷達檢測技術(shù)規(guī)程

1總則

1.0.1為規(guī)范當前國內(nèi)三維探地雷達高效檢測公路路基路面內(nèi)部缺陷,保證公路質(zhì)量,制

定本規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于二級及二級以上公路路基路面隱性病害缺陷的檢測,可作為交竣工工

程質(zhì)量、既有公路工程質(zhì)量評價的技術(shù)依據(jù)。本規(guī)程不適用于材料過度潮濕或飽和、連續(xù)配

筋混凝土以及富鐵元素集料等介電常數(shù)或?qū)щ娐瘦^高的道路鋪筑材料。

1.0.3應(yīng)用本規(guī)程要從檢測區(qū)實際情況出發(fā),合理布置測線,合理選擇天線陣列幾何尺寸、

頻率范圍、采集模式、采集參數(shù)等指標。

1.0.4應(yīng)用三維探地雷達進行公路路基路面隱性病害檢測除應(yīng)符合本規(guī)程的規(guī)定外,尚應(yīng)

符合有關(guān)法律、法規(guī)及國家、行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。

1

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1三維探地雷達3Dgroundpenetratingradar

采用雷達主機發(fā)射/接收多通道天線陣電磁波,可實現(xiàn)包括橫剖面、縱剖面和水平剖面

檢測的一種探地雷達。

2.1.2探地雷達天線GPRantenna

由發(fā)射、接收天線組成,能夠發(fā)射并接收高頻電磁波信號,具有一定分辨率和較強抗干

擾能力的裝置。

2.1.3時間脈沖式探地雷達timeimpulseGPR

一次性發(fā)射電磁波脈沖信號,采用寬帶接收器接收電磁波脈沖回波信號的一種時間域探

地雷達。

2.1.4頻率步進式探地雷達step-frequencyGPR

按照頻率步階連續(xù)發(fā)射、接收電磁波信號,通過逆傅里葉變換獲得電磁波時間域響應(yīng)的

一種頻率域探地雷達。

2.1.5垂直分辨率verticalresolution

雷達所能夠分辨的垂向最小尺寸,以長度為單位。

2.1.6主頻mainfrequency

最大有效頻率與最小有效頻率的平均值。

2.1.7帶寬bandwidth

最大有效頻率與最小有效頻率之差。

2.1.8時窗timewindow

數(shù)據(jù)分析軟件中顯示的雷達天線發(fā)射并接收信號的時間范圍。

2.1.9相對介電常數(shù)relativedielectricconstant

某介質(zhì)的介電常數(shù)與真空介電常數(shù)的比值,為無量綱的物理參數(shù)。

2.1.10共中心點法commonmidpointmethod

2

將三維探地雷達收發(fā)天線以一定距離按中心線對稱排列的采集方法。

2.1.11同相軸event

電磁波回波信號沿采集方向回波振幅相位相同的極值(波峰或波谷)的連線。

2.1.12隱性病害concealeddefect

路表不可見的隱藏縫、空洞、富水、松散等公路結(jié)構(gòu)層內(nèi)部病害。

2.1.13隱藏縫concealedcrack

基層、路基由于道路材料的疲勞、溫差膨脹、收縮或者地基沉陷產(chǎn)生的內(nèi)部裂縫。

2.1.14空洞void

公路結(jié)構(gòu)層中自然發(fā)育或人工擾動形成的具有一定規(guī)模的洞體。

2.1.15富水water-richvoid

道路材料表現(xiàn)出含水量明顯高于周邊土體的現(xiàn)象。

2.1.16松散loose

道路結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)不均勻、不連續(xù)、密實度低的現(xiàn)象。

2.1.17脫空pavementvoid

公路結(jié)構(gòu)層之間有一定延伸寬度的小規(guī)模洞體。

2.1.18層間粘結(jié)不足poorinterlayerbonding

公路各面層之間或面層與基層之間抗剪強度不足,易發(fā)生層間剪切滑移破壞的道路內(nèi)部

結(jié)構(gòu)病害。

2.1.19沉陷pavementdepression

路基或地基因內(nèi)部缺陷在受到地下水、行車荷載等因素作用后產(chǎn)生的不良豎向變形。

2.1.20帶通濾波band-passfiltering

過濾探地雷達脈沖帶通信號之外干擾信號的數(shù)據(jù)處理方法。

2.1.21時頻轉(zhuǎn)換time-frequencyconversion

通過傅里葉變換及其逆變換將數(shù)據(jù)在時域和頻域之間轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)處理方法。

2.1.22信號降噪signalnoisereduction

3

識別并剔除外部干擾信號源異常頻率的數(shù)據(jù)處理方法。

2.1.23零時校正time-zerocorrection

以地面為參考作為零時點的數(shù)據(jù)處理方法。

2.1.24背景去除backgroundremoval

通過對選定信號在整個剖面消除一致性的噪聲,抑制水平一致性的能量,達到使雷達電

磁波信號清晰的數(shù)據(jù)處理方法。

2.1.25增益調(diào)節(jié)gainadjustment

通過調(diào)節(jié)雷達反射信號的幅值達到信號各部分顯示效果均衡的數(shù)據(jù)處理方法。

2.1.26偏移歸位migration

探地雷達圖譜中將地下反射曲線還原到反射物本體形狀和位置的數(shù)據(jù)處理方法。

2.2符號

A0——公路表面反射波振幅;

Ap——金屬板反射波振幅;

H——公路路面結(jié)構(gòu)層厚度;

Hm——目標探測深度;

k1——加權(quán)系數(shù);

k2——加權(quán)系數(shù);

R——電磁波在不同介質(zhì)界面的反射系數(shù);

T——時窗長度;

X01——T1與R1間的距離;

X02——T2與R2間的距離;

X1——雷達發(fā)射-接收天線對T1R1信號傳播至公路結(jié)構(gòu)層表面時的距離;

X2——雷達發(fā)射-接收天線對T2R2信號傳播至公路結(jié)構(gòu)層表面時的距離;

c——電磁波在空氣中的傳播速度;

F——中心頻率或帶寬;

4

t——雙程傳播時間;

v——電磁波在道路材料介質(zhì)中的傳播速度;

x——最小分辨率;

εr——公路路面結(jié)構(gòu)層平均相對介電常數(shù);

Δt——采樣間隔;

Δt1——雷達發(fā)射—接收天線對T1R1測量的路面檢測層頂部與底部波峰時間差;

Δt2——雷達發(fā)射—接收天線對T2R2測量的路面檢測層頂部與底部波峰時間差。

5

3檢測設(shè)備

3.1設(shè)備組成

3.1.1主要檢測設(shè)備應(yīng)為三維探地雷達系統(tǒng)。輔助檢測設(shè)備可為二維探地雷達系統(tǒng)、隱性

病害可視化驗證系統(tǒng)。

3.1.2三維探地雷達系統(tǒng)應(yīng)包括雷達主機、陣列天線、采集觸發(fā)系統(tǒng)、承載車,宜包括定

位系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)等??赏讲杉S探地雷達圖像、坐標位置、路表特征等多種數(shù)據(jù)信息。

3.1.3二維探地雷達系統(tǒng)配置應(yīng)包括雷達主機、天線、顯示器、采集觸發(fā)系統(tǒng)。可用于隱

性病害復(fù)測與定位。

3.1.4隱性病害可視化驗證系統(tǒng)應(yīng)包括取芯機、鉆機、工業(yè)內(nèi)窺鏡,宜包含圍擋設(shè)施、照

明設(shè)備等。

3.2三維探地雷達系統(tǒng)

3.2.1三維雷達系統(tǒng)按信號調(diào)制方式可分為時域脈沖式和頻率步進式。

3.2.2應(yīng)根據(jù)工作目的、探測層位、探測深度以及探測分辨率等因素綜合分析選擇時域脈

沖式探地雷達中心頻率或頻率步進式探地雷達帶寬。

3.2.3三維探地雷達天線陣列可分為空氣耦合式天線和地面耦合式天線。

3.2.4空氣耦合式天線距路表高度宜在10cm-60cm范圍內(nèi),檢測速度宜在20km/h-80

km/h范圍內(nèi)。

3.2.5地面耦合式天線距路表高度宜不超過10cm。地面耦合式天線貼地檢測時,檢測速

度不宜超過20km/h;天線離地檢測時,檢測速度不宜超過50km/h。

條文說明

地面耦合式天線貼地檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量最佳。天線檢測速度要根據(jù)現(xiàn)場路面平整狀況而選擇,以免損傷天

線。

6

3.3設(shè)備要求

3.3.1三維探地雷達系統(tǒng)應(yīng)每2年進行檢驗、校準和保養(yǎng),檢驗項目及性能指標應(yīng)符合《公

路斷面探傷及結(jié)構(gòu)層厚度探地雷達》(JT/T940)的有關(guān)規(guī)定。

3.3.2定位系統(tǒng)可選擇厘米級RTK測量接收機、全自動全站儀等,其性能指標應(yīng)符合《衛(wèi)

星定位城市測量技術(shù)標準》(CJJ/T73)的有關(guān)規(guī)定。

3.3.3三維探地雷達設(shè)備主要性能應(yīng)滿足以下要求:

1天線陣列通道數(shù)不應(yīng)少于10道,各通道頻率和間距應(yīng)保持良好的一致性。

2A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)不應(yīng)小于16bit。

3系統(tǒng)工作環(huán)境溫度宜為-30℃-40℃。

7

4檢測準備

4.1前期準備工作

4.1.1雷達數(shù)據(jù)采集前應(yīng)進行檢測路段資料調(diào)查。檢測路段資料調(diào)查宜包括下列內(nèi)容:

1路基路面結(jié)構(gòu)、材料等相關(guān)資料;

2三年內(nèi)路基路面養(yǎng)護及維修等相關(guān)資料;

3歷年路基路面隱性病害檢測結(jié)果;

4檢測工作相關(guān)的其他資料。

4.1.2檢測路段資料調(diào)查后應(yīng)進行現(xiàn)場踏勘?,F(xiàn)場踏勘應(yīng)包括下列內(nèi)容:

1應(yīng)校核檢測路段內(nèi)的車道數(shù)與坐標控制點;

2應(yīng)記錄主要干擾源的分布;

3應(yīng)核實已收集資料完整性及有效性,評估現(xiàn)場作業(yè)可行性。

4.2現(xiàn)場準備工作

4.2.1現(xiàn)場準備工作宜包括路段環(huán)境檢測、設(shè)備安裝與開機、距離標定、測線布置。

4.2.2現(xiàn)場作業(yè)前應(yīng)檢查檢測路段環(huán)境。檢測路段環(huán)境應(yīng)符合下列要求:

1氣溫應(yīng)在-30℃-40℃范圍內(nèi);

2路面宜清潔、平整,無大塊凸起物;

3周圍應(yīng)無強電磁干擾信號;

4路面應(yīng)無明顯積水,無降雨、降雪及沙塵干擾。

4.2.3現(xiàn)場作業(yè)前應(yīng)進行設(shè)備安裝與開機。設(shè)備安裝與開機應(yīng)符合下列要求:

1應(yīng)按照設(shè)備廠商提供的安裝方法將雷達主機、陣列天線、采集觸發(fā)設(shè)備、定位設(shè)備等

安裝牢固。

2應(yīng)檢查設(shè)備各連接線安裝無誤。

3設(shè)備開機應(yīng)預(yù)熱,時間應(yīng)不低于廠商規(guī)定。

8

4.2.4現(xiàn)場作業(yè)前應(yīng)進行距離標定。距離標定應(yīng)符合下列要求:

1標定路段路面應(yīng)平整、無坡度;

2標定距離應(yīng)不小于50m,誤差應(yīng)不大于2‰;

3當承載車胎壓變化明顯或日平均氣溫變化超過15℃時,宜重復(fù)此項標定。

4.2.5測線應(yīng)根據(jù)雷達天線寬度、工程地質(zhì)、檢測路段環(huán)境等因素提前布設(shè)。測線布設(shè)應(yīng)

符合下列要求:

1測線應(yīng)沿車道前進方向布設(shè)。

2測線間距應(yīng)不大于雷達天線陣列寬度的0.5倍。

3測線布設(shè)宜完整覆蓋檢測路段。

9

5現(xiàn)場作業(yè)

5.1采集參數(shù)選擇

5.1.1采集參數(shù)應(yīng)根據(jù)檢測設(shè)備、檢測深度等因素綜合分析確定。

5.1.2天線中心頻率或帶寬可按下列公式計算:

c

F=k

1(5.1.2)

2xεr

式中:F——中心頻率或帶寬(GHz)。當天線為時域脈沖式時為中心頻率;當天線為頻率步

進式時為帶寬;

k1——加權(quán)系數(shù)。當天線為時域脈沖式時取1。當天線為頻率步進式時,充分考慮全

頻率信號衰減,干擾源種類小于等于4種或干擾源距天線大于3m時,取1.1;干擾源種類

大于4種或干擾源距天線小于3m時,取1.2;

x——分辨率(cm);

εr——公路結(jié)構(gòu)層平均相對介電常數(shù);

c——電磁波在空氣中的傳播速度,取30cm/ns。

5.1.3雷達數(shù)據(jù)采集時窗長度可按下列公式計算:

2H

T=km(5.1.3)

2v

式中:T——時窗長度(ns);

k2——加權(quán)系數(shù),取2.0-2.5,考慮目標深度的變化,目標深度越小,加權(quán)系數(shù)越大;

Hm——目標深度(cm);

v——電磁波在道路材料介質(zhì)中的傳播速度(cm/ns)。

5.1.4公路結(jié)構(gòu)層材料相對介電常數(shù)無法現(xiàn)場快速確定時,可按表5.1.4選擇三維探地雷

達系統(tǒng)采集參數(shù)。

表5.1.4三維探地雷達系統(tǒng)采集參數(shù)選擇表

測量誤差允許

深度(m)范圍(cm)中心頻率(GHz)帶寬(GHz)時窗長度(ns)

0.3-0.5±2.02.0-3.52.0-3.55-15

10

0.4-0.8±4.01.3-2.01.5-2.38-20

0.8-1.2±6.00.8-1.31.0-1.815-40

1.2-2.0±10.00.2-0.50.2-0.620-100

2.0-5.0±25.00.1-0.20.1-0.340-300

5.0-8.0±50.00.05-0.10.1-0.15120-400

條文說明

公路結(jié)構(gòu)層材料相對介電常數(shù)參考本規(guī)程第5.2節(jié)進行確定。當多種頻率的天線均能滿足分辨率要求

時,宜選擇頻率相對低的天線;當多種頻率的天線均能滿足檢測深度要求時,宜選擇頻率相對高的天線。

5.2相對介電常數(shù)標定

5.2.1相對介電常數(shù)標定方法應(yīng)根據(jù)檢測路段環(huán)境、檢測深度等因素綜合分析確定。數(shù)據(jù)

格式應(yīng)符合本規(guī)程附錄A的有關(guān)規(guī)定。

5.2.2鉆芯取樣法可用于路基路面各層材料相對介電常數(shù)標定。采用鉆芯取樣法時應(yīng)符合

下列要求:

1數(shù)據(jù)采集模式應(yīng)設(shè)定為常規(guī)采集模式。

2檢測路段每20km車道應(yīng)至少取4個芯樣進行標定。

3鉆取芯樣宜整層取出。

4取芯位置應(yīng)根據(jù)隨機取樣原則選擇。

5檢測路段內(nèi)工程地質(zhì)、路面病害等發(fā)生明顯變化時,應(yīng)增加標定點數(shù)。

5.2.3采用鉆芯取樣法時,相對介電常數(shù)應(yīng)采用下式計算:

2H

v=(5.2.3-1)

t

2

ct

εr=(5.2.3-2)

2H

式中:v——電磁波在道路材料介質(zhì)中的傳播速度(cm/ns);

t——雙程走時(ns);

H——公路結(jié)構(gòu)層厚度(cm)。

條文說明

11

鉆芯取樣法應(yīng)符合《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTG3450)的有關(guān)規(guī)定。采集過程中在采集軟件及

路面雷達天線中心對應(yīng)位置處做標記,鉆取芯樣并量測芯樣高度。

雷達天線陣列接收天線接收相鄰兩個發(fā)射發(fā)射天線的電磁波反射信號,為常規(guī)采集模式,具體信號收

發(fā)示意圖如圖5-1所示。常規(guī)采集模式單次可采集與收發(fā)天線對通道數(shù)相同的雷達數(shù)據(jù)。

圖5-1三維探地雷達常規(guī)采集模式信號收發(fā)示意圖

5.2.4預(yù)置金屬板法可用于路表相對介電常數(shù)標定,如圖5.2.4所示。采用預(yù)制金屬板法

時應(yīng)符合下列要求:

1數(shù)據(jù)采集模式應(yīng)設(shè)定為常規(guī)采集模式。

2檢測路段每20km車道應(yīng)至少取4個位置進行標定。

3金屬板長×寬應(yīng)不小于3m×3m,厚度應(yīng)不小于5mm。

4金屬板與路面應(yīng)完全貼合。

5標定位置應(yīng)根據(jù)隨機取樣原則選擇。

6檢測路段內(nèi)工程地質(zhì)、路面病害等發(fā)生明顯變化時,應(yīng)增加標定位置。

圖5.2.4探地雷達金屬板法測量相對介電常數(shù)示意圖

5.2.5采用預(yù)置金屬板法時,相對介電常數(shù)應(yīng)采用下式計算:

A

R=0(5.2.5-1)

Ap

12

1+R

ε=(5.2.5-2)

r1-R

式中:R——電磁波在不同介質(zhì)界面的反射系數(shù);

A0——公路表面反射波振幅(V/m);

Ap——金屬板反射波振幅(V/m)。

條文說明

預(yù)置金屬板法是將雷達天線陣列懸空置于金屬板上方獲取金屬板反射振幅;移除金屬板將雷達天線陣

列懸空置于相同位置,天線陣列懸空置于原金屬板位置上方獲取公路表面反射波振幅。預(yù)置金屬板法假定

路面材料無損、均勻,能測定路表材料相對介電常數(shù),一般用于新建公路交竣工工程質(zhì)量評價。

5.2.6共中心點法可用于路基路面各層材料相對介電常數(shù)標定,如圖5.2.6所示。采用共

中點法時應(yīng)符合下列要求:

1數(shù)據(jù)采集模式應(yīng)設(shè)定為共中心點采集模式。

2檢測路段每20km車道應(yīng)至少采集500m共中心點數(shù)據(jù),不足20km時宜采集500m

數(shù)據(jù)。

3檢測路段內(nèi)工程地質(zhì)、路面病害等發(fā)生明顯變化時,應(yīng)增加標定距離。

13

圖5.2.6探地雷達共中心點法測量相對介電常數(shù)示意圖

5.2.7采用共中心點法時,相對介電常數(shù)應(yīng)采用下式計算:

c2t2-t2

21()

εr=225.2.7-1

x2-x1

2t2x2-x2

x01-x1121

+1=(5.2.7-2)

2d2222222

0t1x2-x1-cx1t2-t1

2t2x2-x2

x02-x2221

+1=(5.2.7-3)

2d2222222

0t2x2-x1-cx2t2-t1

2222

4d+x4d0+x01-x1

t=Δt+001-(5.2.7-4)

11cc

2222

4d+x4d0+x02-x2

t=Δt+002-(5.2.7-5)

22cc

式中:Δt1、Δt2——雷達發(fā)射—接收天線對T1R1與發(fā)射—接收天線對T2R2測量的路面檢測

層頂部與底部波峰時間差;

X01——T1與R1間的距離;

X02——T1與R2間的距離;

X1、X2——雷達發(fā)射-接收天線對T1R1信號傳播至公路結(jié)構(gòu)層表面時的距離。

條文說明

14

雷達天線陣列各對發(fā)射、接收天線中點通過同一幾何中心,為共中心點采集模式,具體信號收發(fā)示意

圖如圖5-2所示。共中心點采集模式可設(shè)置多個幾何中心,可計算電磁波在介質(zhì)中的傳播速度,單次可采

集與設(shè)置幾何中心數(shù)量相同的雷達數(shù)據(jù)。該方法適用于單通道信號采樣數(shù)較高的檢測場景。

圖5-2三維探地雷達共中心點采集模式信號收發(fā)示意圖

5.2.8同一檢測路段標定相對介電常數(shù)時,可采用共中點法與鉆芯取樣法或預(yù)置金屬板法

與鉆芯取樣法相結(jié)合的方式。當共中點法或預(yù)置金屬板法與鉆芯取樣法標定同一位置相對誤

差大于10%時,宜以鉆芯取樣法為準。

5.3雷達數(shù)據(jù)采集

5.3.1相對介電常數(shù)標定后可進行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集過程應(yīng)符合下列要求:

1雷達系統(tǒng)應(yīng)在檢測前試運行。

2承載車行駛速度應(yīng)根據(jù)檢測深度、雷達天線種類型號及檢測路段環(huán)境綜合確定,宜符

合本規(guī)程第3.2節(jié)的有關(guān)規(guī)定。

3檢測過程中應(yīng)記錄檢測路段相關(guān)信息及路表病害類型及位置信息,記錄格式應(yīng)符合本

規(guī)程附錄B的有關(guān)規(guī)定。

5.3.2數(shù)據(jù)采集結(jié)束后應(yīng)進行數(shù)據(jù)檢查評定。數(shù)據(jù)檢查評定應(yīng)符合下列要求:

1數(shù)據(jù)信噪比應(yīng)滿足數(shù)據(jù)處理、解釋、解譯的要求。

2數(shù)據(jù)應(yīng)完整,無信號中斷、位置信息缺失等情況。

3數(shù)據(jù)宜全面覆蓋檢測路段。

5.3.3為消除外界環(huán)境、定位信號對雷達檢測的影響,應(yīng)對雷達檢測信號異常位置進行復(fù)

測驗證。復(fù)測驗證比例不少于異常信號位置總數(shù)的10%。

15

6數(shù)據(jù)處理

6.1一般規(guī)定

6.1.1數(shù)據(jù)處理流程、步驟宜簡單高效,應(yīng)避免過多主觀性操作。

6.1.2數(shù)據(jù)處理宜盡可能減弱干擾信號增強有效信號,提高信噪比。

6.1.3應(yīng)檢查原始數(shù)據(jù)坐標信息準確性。

6.1.4數(shù)據(jù)時間零點應(yīng)與路表位置對應(yīng)。

6.1.5數(shù)據(jù)的有效信號深度應(yīng)在目標檢測結(jié)構(gòu)層厚度范圍內(nèi)。

6.2處理方法

6.2.1時域脈沖式探地雷達數(shù)據(jù)處理方法應(yīng)符合下列內(nèi)容:

1帶通濾波:包括高通、低通濾波;

2去直流漂移;

3零時校正;

4背景去除;

5增益調(diào)節(jié):包括線性增益、指數(shù)增益、反比增益等;

6偏移歸位。

6.2.2頻率步進式探地雷達數(shù)據(jù)處理方法應(yīng)符合下列內(nèi)容:

1時頻轉(zhuǎn)換;

2信號降噪;

3零時校正;

4背景去除;

5增益調(diào)節(jié):包括線性增益、指數(shù)增益、反比增益等;

6偏移歸位。

16

6.2.3探地雷達數(shù)據(jù)處理宜包含數(shù)據(jù)預(yù)編輯、數(shù)據(jù)預(yù)處理、常規(guī)處理、高級處理、解釋處

理,雷達數(shù)據(jù)流程應(yīng)符合《城市地下病害體綜合探測與風險評估技術(shù)標準》(JGJ/T437)

的有關(guān)規(guī)定。

條文說明

合理的數(shù)據(jù)處理方法能夠有效消除干擾,提高雷達數(shù)據(jù)的信噪比、分辨率等。常用的數(shù)據(jù)處理方法和

流程如圖6-1所示

圖6-1數(shù)據(jù)處理流程示意圖

17

7病害識別與評價

7.1一般規(guī)定

7.1.1用于病害識別的雷達圖像數(shù)據(jù)應(yīng)清晰、信噪比高。當數(shù)據(jù)受干擾信號影響過大,難

以有效識別病害時,可排查現(xiàn)場干擾源,重新采集數(shù)據(jù)。

7.1.2病害識別宜參考不同剖面的雷達圖像綜合分析判定。

7.1.3可采用三維探地雷達圖像隱性病害智能識別技術(shù)進行初步識別,再由專業(yè)技術(shù)人員

對初步識別結(jié)果進行二次判別與評價。

7.1.4應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場踏勘和干擾源資料,排除干擾信號。

7.1.5進行病害識別時宜結(jié)合地面變形、歷史塌陷等調(diào)查資料及測區(qū)地質(zhì)資料進行綜合分

析。

7.1.6應(yīng)確定隱性病害的位置、尺寸、埋深,并在雷達圖像上標注。

7.2病害分類及特征

7.2.1公路路基路面隱性病害可按表7.2.1進行分類和識別。

表7.2.1公路路基路面隱性病害三維雷達圖像特征表

類型縱剖面探地雷達圖像水平剖面探地雷達圖像橫剖面探地雷達圖像

中部較強振幅的連續(xù)同相軸,兩較強振幅呈現(xiàn)區(qū)域化分局部較強區(qū)域振幅的連續(xù)

端繞射波較明顯布同相軸

層間粘結(jié)

不足

開口向下對稱“雙曲線”形,頂裂紋狀“細條帶”,沿裂

較強振幅同相軸,有間斷

端振幅強,有間斷,衰減慢縫發(fā)展方向分布

隱藏縫

(橫向)

振幅較強,同相軸不連續(xù),內(nèi)部

較強振幅呈現(xiàn)區(qū)域化分

松散波形雜亂,多次波明顯,繞射波較強振幅,無明顯同相軸

布,雪花狀明顯

較明顯

18

開口向下“雙曲線”形,繞射波較強振幅呈現(xiàn)區(qū)域化分

較強振幅,多次波較明顯

明顯,多次波較明顯布,區(qū)域較小

脫空

振幅強,波形規(guī)律性強,繞射波

強振幅呈現(xiàn)區(qū)域化分布振幅強,多次波明顯

不明顯,多次波明顯

富水

開口向下較大跨度“雙曲線”形,開口向下“雙曲線”形,振

強振幅呈現(xiàn)區(qū)域化分布

繞射波明顯,多次波明顯幅強,多次波明顯

空洞

同相軸向下凹陷、不連續(xù),振幅較強振幅呈現(xiàn)區(qū)域化分

振幅較強,同相軸非水平

較強,繞射波不明顯布,雪花狀較明顯

沉陷

條文說明

公路隱性病害在不同剖面具有典型圖譜特征。相較于其他無損檢測技術(shù),三維探地雷達技術(shù)能夠多維

度分析公路隱性病害。

7.2.2典型干擾源可分為物體干擾和電磁干擾,具體如表7.2.2所示:

表7.2.2典型干擾源分類

19

干擾源類型典型干擾源

物體干擾圍擋、欄桿、車輛、高架橋、指示牌、排水渠等

電磁干擾路燈、手機、信號基站、線纜等

7.3病害評價與驗證

7.3.1宜對嚴重隱性病害進行復(fù)測,進一步確定病害位置和規(guī)模??刹捎萌S或二維雷達

網(wǎng)格化加密布置測線束復(fù)測,復(fù)測區(qū)域宜完全覆蓋病害。

7.3.2確定病害范圍后,應(yīng)記錄其位置坐標。宜在實地做標記。

7.3.3病害驗證應(yīng)確定其類型、位置、埋深、凈深、尺寸等屬性。

7.3.4病害驗證點宜布設(shè)在病害雷達圖像反映最強的部位或中心部位。

7.3.5驗證可采用鉆探的方式進行。驗證完成后的回填工作應(yīng)符合《建筑工程地質(zhì)勘探與

取樣技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T87)的有關(guān)規(guī)定。

7.3.6病害驗證信息應(yīng)根據(jù)驗證方式和現(xiàn)場情況填寫于附錄B。

20

8成果報告

8.1成果報告編制

8.1.1成果報告宜包括下列內(nèi)容:

1項目概況;

2檢測設(shè)備及工作原理;

3病害識別評定依據(jù);

4現(xiàn)場檢測方案;

5檢測完成情況及質(zhì)量評述;

6檢測結(jié)果;

7結(jié)論及病害處治建議;

8成果圖。

8.1.2成果報告應(yīng)真實完整、文字簡潔流暢、結(jié)論明確、病害處治建議全面、圖表齊全。

8.1.3病害處治建議應(yīng)根據(jù)隱性病害類型、規(guī)模,結(jié)合土質(zhì)、地下水分布及周邊管線等信

息,初步判斷隱性病害成因,并給出相應(yīng)建議。

8.1.4成果圖應(yīng)清晰直觀、配置合理、符合工程規(guī)范要求。

8.1.5成果圖宜包括下列內(nèi)容:

1各隱性病害三維剖面圖;

2各隱性病害平面位置圖;

8.2成果報告提交

8.2.1文檔類成果應(yīng)包括成果報告、附錄A、附錄C。

8.2.2數(shù)據(jù)類成果宜包括下列內(nèi)容:

1原始檢測數(shù)據(jù)文件;

2最終數(shù)據(jù)處理文件;

3隱性病害復(fù)測數(shù)據(jù)文件。

21

8.2.3圖件類成果宜包括下列內(nèi)容:

1現(xiàn)場工作布設(shè)圖;

2隱性病害平面分布圖;

8.2.4隱性病害平面分布圖宜在工作布設(shè)圖的基礎(chǔ)上編制,宜標注隱性病害類型、編號、

位置及規(guī)模。

22

附錄A公路材料相對介電常數(shù)標定記錄表

工程名稱:儀器型號:天線主頻/帶寬(GHz):

路段名稱測定距離(m)實測距離(m)顯示距離(m)距離誤差(%)

測定路雙程走時實測厚度電磁波速度平均相對介電變異系數(shù)

方法層位相對介電常數(shù)

段編號(ns)(cm)(cm/ns)常數(shù)(%)

鉆芯取樣

測定路金屬板反射表面反射波平均相對介電變異系數(shù)

方法層位反射系數(shù)相對介電常數(shù)

段編號振幅振幅常數(shù)(%)

預(yù)置金屬

板法

測定路天線懸空高度平均相對介電變異系數(shù)

方法層位?t1(ns)?t2(ns)相對介電常數(shù)

段編號(cm)常數(shù)(%)

共中心點

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