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探地雷达技术在公路检测中的应用

  在我国,随着经济建设水平的快速提高,高速公路的发展速度也很快,评价公路养护的路况质量和检测新建公路质量的工作量也在不断增加。随着公路建设的快速发展,对检测方法的要求越来越高。显然以前的技术已经不能满足需求了。探地雷达出现较晚,但其探测浅层地下目标的技术相对较新,符合要求。

  1.探地雷达的工作原理

  雷达探测车在道路上以一定速度行驶。道路探测雷达发射电磁脉冲,在短时间内通过道路。脉冲反射波由无线接收器接收。数据采集系统记录道路结构中的返回时间和不连续介电常数的突变。路面不同结构层的介电常数存在明显差异,因此介电常数的突变是两个结构层之间的界面。根据实测的各种路面材料的介电常数和波速,可以计算出路面各结构层的厚度或给出含水量、破损位置等数据。

  2.探地雷达无损检测技术

  首先要认真讨论正常的雷达图像,然后分析问题道路的雷达图像。层次分析法是路面结构的一个突出特点,建筑材料因层而异。从测试结果可以发现,正常路面层的信号强度大致相同,但图像差异不大;在异常雷达图像中,波形的色谱图或同相轴将以水平线显示,这是正常路面基层上探地雷达检测图像的区别标志。其中,近水平、平坦、负峰的色谱线对应于路面基层的上下界面,色谱图均匀分布在相应的断面上。除上述特征外,在分层铺砌的界面处还会出现一些近乎水平、断续、平坦、微弱、平坦的色谱线或同相轴,随着图像越来越弱、越来越窄,工程质量也会越来越好。如果图像很宽很强,说明界面有夹层或者太松。

  3.探地雷达在公路检测中的应用

  3.1公路裂缝调查

  雨水通常会随着公路的裂缝渗透到公路中,从而破坏公路的路基和路面,影响公路的正常使用。在调查公路裂缝时,探地雷达主要分析和讨论反射波同相轴。实际上,检测公路裂缝时,天线的中心频率应设置在1000Hz左右。为了保证检测结果的准确,需要在道路尺度和宽度相对一致的天线频率下以相同的速度进行连续检测。

  3.2用雷达探测地层空洞

  与以往的公路建设相比,目前的建设更加复杂,道路的整体质量与路面的施工质量密切相关。由于各种干扰因素的存在,路面出现了许多问题,如路面破损、基层裂缝等。路面结构也会随着问题的出现而改变,终改变结构之间的布局。在这种背景下,当比较正常区域路面和雷达释放的电磁波时,问题可以很容易地显示在剖面上。

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