《公路路面探地雷達(dá)檢測技術(shù)規(guī)程》

ICS93.080.01

CCSP66

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/JSCTS×××—2021

公路路面探地雷達(dá)檢測技術(shù)規(guī)程

Inspectiontechnicalregulationsofgroundpenetratingradarforhighway

pavement

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上

2021-××-××發(fā)布2021-××-××實施

江蘇省綜合交通運輸學(xué)會發(fā)布

T/JSCTSXXX—2020

公路路面探地雷達(dá)檢測技術(shù)規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了公路路面探地雷達(dá)檢測的基本要求、檢測、分析與評價等內(nèi)容。

本文件適用于江蘇省采用探地雷達(dá)進(jìn)行的公路路面質(zhì)量檢測與評價，公路工程其他部位雷達(dá)檢測可

參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

JT/T940公路斷面探傷及結(jié)構(gòu)層厚度探地雷達(dá)

DGJ32/TJ79雷達(dá)法檢測建設(shè)工程質(zhì)量技術(shù)規(guī)程

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

探地雷達(dá)

是一種能夠發(fā)射和接收高頻電磁波信號，利用介質(zhì)對電磁波的反射特性，研究介質(zhì)內(nèi)部目標(biāo)體特征

的無損探測設(shè)備。

3.2

天線陣?yán)走_(dá)

相同頻率或不同頻率的天線通過特定的天線合成器（雷達(dá)主機(jī)）組合到一起工作的雷達(dá)系統(tǒng)。

3.3

分辨率

分辨最小目標(biāo)體特征的能力。

3.4

中心頻率

天線通頻帶之間頻率的算術(shù)平均。

3.5

1

T/JSCTSXXX—2020

時窗

探地雷達(dá)采集信號的時間范圍。

3.6

采樣率（樣點數(shù)/道）

垂直于檢測面方向一次掃描采集的信號點數(shù)。

3.7

相對介電常數(shù)

介質(zhì)相對于真空的介電常數(shù)，以字母εr表示。

3.8

探測深度

雷達(dá)所能探測到的最大目標(biāo)體信號的深度。

4基本要求

4.1一般規(guī)定

4.1.1探地雷達(dá)檢測公路路面時，應(yīng)委托具有相應(yīng)資質(zhì)的第三方檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行；檢測人員應(yīng)具備雷達(dá)

檢測所需的專業(yè)技術(shù)能力，經(jīng)資格考核確認(rèn)，持證上崗。

4.1.2按本文件進(jìn)行探地雷達(dá)檢測，除應(yīng)遵守本文件的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的

規(guī)定。

4.2儀器設(shè)備

4.2.1雷達(dá)系統(tǒng)技術(shù)要求

探地雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)符合以下規(guī)定：

a)具有產(chǎn)品合格證書，并在其檢定有效期限內(nèi)使用；

b)信噪比宜大于120dB；

c)A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)不小于16bit；

d)主機(jī)采樣率應(yīng)大于128；

e)主機(jī)宜兼容所有頻率的天線；

f)具有點測與連續(xù)測量功能；

g)具有手動或自動位置標(biāo)記功能；

h)具有現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理功能；

i)系統(tǒng)正常工作時，應(yīng)滿足《公路斷面探傷及結(jié)構(gòu)層厚度探地雷達(dá)》JT/T940中的相關(guān)規(guī)定。

4.2.2設(shè)備維護(hù)

探地雷達(dá)設(shè)備維護(hù)應(yīng)符合以下規(guī)定：

a)新購雷達(dá)儀器經(jīng)過大修、長期停用后，投入正式使用前應(yīng)重新檢定；

b)雷達(dá)儀器在使用、運輸和保管過程中應(yīng)注意防水、防潮、防曝曬和防劇烈震動等。

2

T/JSCTSXXX—2020

4.3檢測環(huán)境

現(xiàn)場檢測環(huán)境應(yīng)滿足以下要求：

a)檢測區(qū)域表面無顆粒雜物或障礙物，檢測表面平整；

b)檢測區(qū)域表面宜保持干燥，相對濕度不大于85%；

c)工作溫度宜滿足-15℃～50℃。

4.4檢測參數(shù)

4.4.1天線中心頻率的選定

4.4.1.1天線中心頻率可由公式（1）選定：

150

f··················································（1）

xr

式中：

x——分辨率(單位：m)；

εr——介質(zhì)的相對介電常數(shù)；

f——天線中心頻率（單位：MHz）。

4.4.1.2天線中心頻率亦可根據(jù)不同的探測深度查表1選定。

表1探測深度與中心頻率對應(yīng)關(guān)系

深度/m中心頻率/MHz

0.42000

0.61600

0.81200

1.0900

1.5600

2.0400

4.4.1.3天線中心頻率的選定應(yīng)在滿足探測深度的前提下，使用高頻天線，并考慮天線大小是否符合

檢測場地要求。

4.4.2時窗的確定

時窗可由公式（3）確定:

2h

w1.3max···············································（3）

v

式中：

w——時窗（單位：ns）；

v——雷達(dá)波在被測介質(zhì)中的波速(單位：m/ns)；

hmax——最大探測深度(單位：m)。

4.4.3采樣率的選取

采樣率可由公式（4）選?。?/p>

3

T/JSCTSXXX—2020

8

Spwf10··············································（4）

式中：

Sp——采樣率。

4.5內(nèi)外業(yè)要求

4.5.1現(xiàn)場檢測開始前，應(yīng)對檢測路段進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，了解路況或施工現(xiàn)場條件，并收集已有的設(shè)計、

施工、其他檢測等基礎(chǔ)資料。

4.5.2雷達(dá)測線布置應(yīng)根據(jù)檢測的任務(wù)、要求、路況、現(xiàn)場條件等確定，主測線宜縱向布置在行車輪

跡帶上，根據(jù)需要可布置若干條輔助測線。

4.5.3雷達(dá)圖像處理前，應(yīng)對現(xiàn)場記錄逐一進(jìn)行核實驗收，發(fā)現(xiàn)錯誤時應(yīng)及時補記和補測。

4.5.4不使用測距輪時，應(yīng)準(zhǔn)確記錄現(xiàn)場起終點里程樁號，在雷達(dá)圖像上根據(jù)前進(jìn)距離等距標(biāo)記。

5檢測

5.1檢測步驟

5.1.1組裝雷達(dá)系統(tǒng)，將雷達(dá)天線與主機(jī)正確連接并安裝牢固，檢查確認(rèn)雷達(dá)系統(tǒng)是否正常使用。

5.1.2檢測開始前，應(yīng)對檢測區(qū)域進(jìn)行雷達(dá)波速校準(zhǔn)，標(biāo)定介質(zhì)的相對介電常數(shù)；采用測距輪時，應(yīng)

進(jìn)行距離標(biāo)定。

5.1.3打開數(shù)據(jù)采集軟件，設(shè)置采樣率、時窗、增益、測距輪分辨率等參數(shù)。

5.1.4檢測時，雷達(dá)天線沿測線方向勻速移動，移速宜為5km/h～10km/h。

5.1.5檢測時，記錄測線位置、編號、移動方向、起終點樁號、天線類型等，并隨時記錄對檢測產(chǎn)生

電磁影響的物體及其位置。

5.1.6在場地條件允許情況下，宜使用天線陣?yán)走_(dá)進(jìn)行網(wǎng)格狀掃描，多條測線輔助分析。

5.2現(xiàn)場記錄

5.2.1每個記錄文件應(yīng)具有詳細(xì)的現(xiàn)場記錄信息：工程名稱、時間、地點、起終點樁號、儀器型號、

具體參數(shù)、操作人員等（見附錄A）。

5.2.2現(xiàn)場記錄圖像應(yīng)具有清晰的距離標(biāo)記；波形清晰、可靠，初至波前段背景平靜，能追索有效反

射波；異常反映較完整，能達(dá)到預(yù)設(shè)的探測深度，有較高的信噪比，相鄰記錄道間的反射波形具有可比

性。

5.2.3同一記錄圖像剖面內(nèi)的強(qiáng)干擾、工作不正常掃描數(shù)不得超過總掃描數(shù)的10%。

5.3安全措施

5.3.1雷達(dá)系統(tǒng)運行過程中，操作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)安全操作規(guī)定。

5.3.2處于路面交通正常通行等特殊條件時，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)慕煌ü苤萍氨Ｗo(hù)檢測人員安全的相應(yīng)措施。

6分析與評價

6.1雷達(dá)圖像處理與解釋

6.1.1應(yīng)使用正版軟件或經(jīng)過鑒定合格的軟件進(jìn)行雷達(dá)圖像處理與解釋。

6.1.2圖像處理前，應(yīng)檢查現(xiàn)場記錄是否完整、清晰，剔除與檢測目標(biāo)無關(guān)的數(shù)據(jù)。

4

T/JSCTSXXX—2020

6.1.3選擇合適的濾波方式：包括低通、高通、帶通濾波等。

6.1.4選擇合適的增益方式：包括線性增益、平滑增益、反比增益、指數(shù)增益、常數(shù)增益等。

6.1.5根據(jù)檢測的實際情況，選擇性進(jìn)行反濾波處理（反褶積處理）、偏移處理等。

6.1.6雷達(dá)圖像分析：

a)確定反射波組的界面特征；

b)識別地表干擾反射波組；

c)識別正常介質(zhì)界面反射波組；

d)確定反射層信息。

6.1.7雷達(dá)圖像解釋：

a)結(jié)合多個相鄰測線雷達(dá)圖像，找到數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性；

b)結(jié)合檢測區(qū)域表觀情況，分析雷達(dá)圖像；

c)將現(xiàn)場檢測雷達(dá)圖像和經(jīng)過驗證的典型雷達(dá)圖像（見附錄B）比對分析。

6.2路面厚度分析

6.2.1根據(jù)本文件第6.1條給出的雷達(dá)圖像處理與解釋步驟，確定路面結(jié)構(gòu)分層界面。

6.2.2通過鉆孔取芯實測或在已知厚度部位，標(biāo)定介質(zhì)的相對介電常數(shù)。

6.2.3芯樣高度（或已知厚度）h和電磁波雙程傳播時間t的關(guān)系，按公式（5）計算得到介質(zhì)的相對

介電常數(shù)。

c2c2t2

·············································（5）

rv24h2

式中：

c——電磁波在真空中的傳播速度，通常取0.3m/ns；

t——電磁波在路面中的雙程傳播時間（單位：ns）；

h——芯樣厚度檢測值(單位：m)。

6.2.4根據(jù)確定的分層界面，以及電磁波在路面中的雙程傳播時間t和介質(zhì)的相對介電常數(shù)εr，按公

式（6）、公式（7）計算得到路面厚度H：

c

v·····················································（6）

r

vt

H·····················································（7）

2

式中：

H——路面厚度檢測值(單位：m)。

6.2.5條件允許時，宜采用其他檢測方法對檢測結(jié)果進(jìn)行校核，如采用取芯法驗證。

6.3路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量分析

6.3.1路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量分析時，應(yīng)滿足以下兩個條件：

a)被檢測區(qū)域至少有一個相對平整的檢測面；

b)檢測區(qū)域應(yīng)完全覆蓋某個被懷疑的病害區(qū)域。

6.3.2根據(jù)探測深度等選用合適中心頻率的天線以及適宜的雷達(dá)通道數(shù)，并按本文件第5.1條、6.1

條分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、圖像處理與解釋。

6.3.3單通道雷達(dá)檢測病害：

5

T/JSCTSXXX—2020

a)根據(jù)典型雷達(dá)圖像確定病害類型及位置；

b)檢測過程中，對出現(xiàn)病害的檢測區(qū)域應(yīng)進(jìn)行測線加密，通過多條測線數(shù)據(jù)結(jié)合進(jìn)行解釋。

6.3.4天線陣?yán)走_(dá)檢測病害：

a)分析比較相同深度多組不同雷達(dá)圖像的異常特征確定病害類型及位置；

b)對疑似目標(biāo)物周圍進(jìn)行高密度掃描，采用多通道數(shù)據(jù)結(jié)合進(jìn)行解釋。

6.3.5病害平面圖的繪制：

a)按本文件附錄A記錄病害檢測結(jié)果；

b)根據(jù)病害的位置、分布，參照檢測區(qū)域總平面圖，繪制病害平面圖，并標(biāo)注里程樁號；

c)小范圍區(qū)域檢測時，宜在圖上詳細(xì)標(biāo)注病害位置、埋深等信息。

6.3.6在條件允許的情況下，選取部分病害位置采用取芯法進(jìn)行驗證。

6.3.7路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部病害主要分為松散（疏松、離析、破碎）、層間粘結(jié)不密實、富水、脫空等類型。

病害特征圖像描述及分級依據(jù)見表2。

表2路面結(jié)構(gòu)層病害分類分級

病害類型分級病害特征圖像描述及分級依據(jù)

病害區(qū)域的雷達(dá)反射波振幅較周圍介質(zhì)反射波振幅大，波形存在散亂現(xiàn)象，病害

輕

下方的道路結(jié)構(gòu)層界面同相軸存在輕度缺失。

松散病害區(qū)域的雷達(dá)反射波振幅遠(yuǎn)大于周圍介質(zhì)反射，波形基本散亂，病害下方的道

中

（疏松、離析、破碎）路結(jié)構(gòu)層界面同相軸部分缺失。

病害區(qū)域的雷達(dá)反射波振幅遠(yuǎn)大于周圍介質(zhì)反射，波形完全散亂無序，病害下方

重

的道路結(jié)構(gòu)層界面同相軸完全消失。

雷達(dá)反射波同相軸發(fā)生錯斷，并產(chǎn)生兩段平行于不密實區(qū)域的同相軸，反射波振

層間粘結(jié)不密實--

幅大。

雷達(dá)反射波振幅與初始雷達(dá)發(fā)射電磁波反相，振幅較周圍介質(zhì)反射波振幅小，頻

輕

譜上部分高頻信號被吸收截斷，主要表現(xiàn)為中低頻譜。

富水

雷達(dá)反射波振幅與初始雷達(dá)發(fā)射電磁波反相，振幅較周圍介質(zhì)反射波振幅小得

重

多，頻譜上大部分高頻信號被吸收截斷，主要表現(xiàn)為低頻譜。

數(shù)據(jù)剖面上會形成強(qiáng)反射，反射波振幅很大，由于脫空區(qū)域邊緣的多次反射和繞

脫空--

射，會形成雙曲線型反射弧和繞射波尾。

6.4路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量評價

6.4.1檢測路段的路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量評價指數(shù)按公式（8）計算：

i0

Li(1Gjk)CjWj

S100i1···············································（8）

L

式中:

S——檢測路段的質(zhì)量評價指數(shù)；

Li——檢測路段區(qū)域內(nèi)某類病害的長度（m）；

L——檢測路段總長度（m）；

Cj——對應(yīng)病害類型的評價常數(shù)，見表3；

Wj——對應(yīng)病害類型的權(quán)重，見表3；

Gjk——對應(yīng)病害類型的分級系數(shù)，見表4。

6

T/JSCTSXXX—2020

表3路面結(jié)構(gòu)層病害評價系數(shù)

雷達(dá)測量參數(shù)

病害類型評價常數(shù)C權(quán)重W

介電常數(shù)ε速度v反射系數(shù)R衰減系數(shù)β

松散

152√√√√

（疏松、離析、破碎）

層間粘結(jié)不密實152√√√

富水203√√√

脫空304√√√

表4路面結(jié)構(gòu)層病害分級系數(shù)

病害類型程度分級分級系數(shù)（G）描述

輕0.2細(xì)集料開始散失

松散

中0.4細(xì)集料大量散失，粗集料開始散失

（疏松、離析、破碎）

重0.6粗集料散失

層間粘結(jié)不密實-0.4-

輕0.4層內(nèi)介質(zhì)濕潤

富水

重0.8層內(nèi)出現(xiàn)積水

脫空-1.0-

6.4.2路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量評價可按表5的規(guī)定劃分為優(yōu)、良、中、次、差五個等級。

表5路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量評價等級

等級優(yōu)良中次差

評價指數(shù)（S）S≥9080≤S＜9070≤S＜8060≤S＜70S＜60

7

T/JSCTSXXX—2020

AA

附錄A

（規(guī)范性）

檢測記錄表

表A.1結(jié)構(gòu)層厚度檢測記錄表

檢測單位名稱：記錄編號：

工程名稱

工程部位/用途

樣品信息

試驗檢測日期試驗條件

檢測依據(jù)判定依據(jù)

主要儀器設(shè)備名

稱及編號

路面實測厚度（cm）

段落樁號路面設(shè)計厚度（cm）描述儀器參數(shù)

（測線位置1）（測線位置2）（測線位置3）（測線位置4）（測線位置5）（測線位置6）

備注

檢測：記錄：復(fù)核：日期：年月日

8

T/JSCTSXXX—2020

表A.2病害記錄表

檢測單位名稱：記錄編號：

工程名稱

工程部位/用途

樣品信息

試驗檢測日期試驗條件

檢測依據(jù)判定依據(jù)

主要儀器設(shè)備名

稱及編號

段落樁號測線位置病害分類病害分級病害位置病害深度（m）病害雷達(dá)圖像儀器參數(shù)

備注

檢測：記錄：復(fù)核：日期：年月日

9

T/JSCTSXXX—2020

BB

附錄B

（資料性）

典型雷達(dá)圖像

表B.1典型雷達(dá)圖像

典型雷達(dá)圖像雷達(dá)圖像異常特征描述結(jié)構(gòu)層內(nèi)部介質(zhì)屬性

波形同相軸近水平，具有連續(xù)性和相似性，

結(jié)構(gòu)層界面或分層施工層界面

沿同相軸的振幅段穩(wěn)定。

兩側(cè)波形同相軸近水平分布，但出現(xiàn)同相

軸錯動或中斷，其錯動中斷間距不大于基層內(nèi)部垂向裂隙

10cm。

局部出現(xiàn)較強(qiáng)的反射波或明顯出現(xiàn)反射波

同相軸上凸現(xiàn)象，波形較長或出現(xiàn)多次反結(jié)構(gòu)層內(nèi)局部脫空或松散

射波現(xiàn)象。

局部出現(xiàn)反射波，波長較長，幅度衰弱，

局部富含水

呈云狀。