文章编号：１６７４－７０４６（２０１１）０３－００３７－４
探地雷达在路基深层病害检测中的应用
王小伟１，尹 松２
（１．洛阳路桥建设集团有限责任公司，河南洛阳４７１０００；
２．郑州大学水利与环境学院，河南郑州４５０００２）
摘 要： 根据探地雷达工作原理，提出了探地雷达用于路基深层病害的检测方法。结果
表明，该方法具有无损、快速、连续、高精度、高分辨率和实时成像等特点，克服
了常规检测方法的局限性，能够为制定科学的养护及维修方案提供可靠依据。
关键词： 探地雷达；无损检测；路基；深层病害
中图分类号： Ｐ６３１．３＋２５ 文献标识码：Ａ
近年来，我国公路事业得到了迅速发展，取得了可喜的成绩，但是由于建设资金短缺、施工质量参差不齐和检测手段落后等多种因素的限制，使得有些已建成公路过早地出现了较多病害。路基浅层病害比较容易发现及维修，但路基深层的不密实或脱空等病害很难在早期被发现，容易导致路面结构产生局部损毁或塌陷等结构性破坏而影响行车安全。因此，路基深层病害的检测与评价已成为当前公路养护管理部门亟需解决的技术问题。
基于探地雷达的无损检测技术在道路工程领域中得到了广泛应用，使用探地雷达对浅层路面结构和隐蔽病害的高分辨率探测已经取得了很多成果。但由于雷达的探测深度与分辨率是一对矛盾体，国内将探地雷达用于基础工程深层病害检测的较少。本文根据实际工程需要，提出了探地雷达用于路基深层病害的检测方法。结果表明，探地雷达检测技术具有无损、快速、连续、高精度、高分辨率和实时成像等特点，该方法是一种高效的路基深层病害检测方法，能够为制定科学的养护及维修方案提供可靠依据。
１ 探地雷达的工作原理
图１ 探地雷达检测工作原理示意图 探地雷达是利用高频脉冲电磁波对地表下结构和埋设物的
分布形态进行探测（见图１）。由于路基是由不同材料分层填筑
而成，而不同材料具有不同的介电常数，当脉冲源产生的周期性
毫微秒信号在传播路径上遇到这些有电性差异的分界面时就会
产生反射、折射和透射。探地雷达通过接收天线捕获到返回地
面的反射波，并按到达时间的先后顺序依次进行记录。根据回
波信号的波形和波阻特征，推断出地下目标体的空间位置、结构
以及几何形态等，并以伪彩色电平图、灰色电平图或波形堆积图
的方式显示出来。
实测时，雷达天线沿测线方向连续或间断地向前移动，从而
获得一条反映路基特征的雷达记录剖面。通过多条测线的探测，就可以基本实现对路基整个断面的检测。
收稿日期：２０１１－０３－１８
第一作者简介：王小伟（１９７４－），男，河南洛阳人，洛阳路桥建设集团有限责任公司工程师。
第２０卷第３期２０１１年５月 河南城建学院学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｖｏｌ．２０Ｎｏ．３Ｍａｙ．２０１１
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采集的雷达数据经零点校正、剖面距离校正及增益调整后，根据雷达波形构成的同相轴，以人机交互方式进行资料解释，就可以勾画出路基深层存在的病害。
２ 探地雷达图像特征
２．１ 正常路段探地雷达图像特征
无病害路段的路基层与层之间界限清晰，连续并且均匀，反映在雷达波形图中就是图像分层明显，波形均匀并且有规律，且同相轴连续。
２．２ 典型病害路段探地雷达图像特征
⑴不密实病害
不密实病害一般是由于公路在建设初期压实度不够引起的，在不密实区域内，含水率或孔隙率较大，与周围密实区域相比，介质之间存在一定差异。这种病害在雷达波形图中通常表现为不密实边界区域波形比较紊乱，分层不明显，不密实内部区域波形相对较均匀。
⑵松散病害
松散病害主要出现在半刚性基层路面结构中。当路面基层已经破碎时，反射界面多而杂乱，反映到雷达波形图上就是反射波较多，同相轴不连续，能量强弱变化大，雷达图像较为杂乱。
⑶脱空病害
由于路基材料和空气介电特性相差较大，当电磁波遇到路基材料与空气交界面时会产生比较强的反射波，雷达波图像多表现为脱空处出现多次反射波，同相轴相邻道出现错位，并且同相轴多呈弧形。
⑷沉陷病害
沉陷病害反映到雷达图像上就是同相轴不连续，发生断裂，并出现交错。
３ 工程实例
３．１ 工程概况
河南省境内某省道（二级公路）为双车道水泥混凝土路面，路面宽７ｍ，路基宽１０ｍ，路面结构层为２２ｃｍ厚水泥混凝土面层加１５ｃｍ厚５％水泥稳定碎石基层。该省道沿线为华北地台南缘豫西台褶皱带，由太古宇－早元古宇太华群一套高级片麻岩、变质杂岩及更老的陆核经中条运动固结成稳定的结晶基底，其后的盖层经历多次构造回旋发展，逐渐演化成现今的地壳基本结构，地表活动较强烈，工程地质条件较差。目前，该省道出现了路面损毁和塌陷等病害，通过对路面结构层钻芯发现病害位于路基深层区域，为了找出病害及其产生原因，制定科学的维修方案，采用探地雷达技术对路基深层病害进行了检测与分析。
３．２ 检测方案
针对工程实际情况，制定现场检测方案如下：现场测试采用美国ＧＳＳＩ公司研制的ＳＩＲ－２０探地雷达，主要由控制主机、天线、笔记本电脑及连接件组成。检测使用的雷达天线频率分别为４００ＭＨｚ和１００
ＭＨｚ，其探测病害的深度分别为４．０ｍ和２０ｍ，采集时窗分别为８０ｎｓ和３５０ｎｓ，分别在路中（即中测线）和距东西路面边线（即东测线和西测线）１．５ｍ处布置３道测线。
３．３ 检测结果及分析
探地雷达检测结果见表１。西测线ＬＫ０１９～ＬＫ０１８段雷达探测推断剖面见图２（使用天线频率为４００ＭＨｚ），西测线ＬＫ０１６～ＬＫ０３２段雷达探测推断剖面见图３（使用天线频率为１００ＭＨｚ）。以此为例进行分析，确定路基深层病害的类型及区域。结合探地雷达图像特征可以看出，在ＬＫ０１１～ＬＫ０１２．５段深度０．８～３．５ｍ范围内存在明显的脱空病害，ＬＫ０１２．５～ＬＫ０１８段深度０．８～１．８ｍ范围内存在不密实病害，在ＬＫ０２２～ＬＫ０３２段深度５～１０ｍ区域内存在不密实病害，ＬＫ０２２～ＬＫ０３２段深度１０～１８．５ｍ区域内存在明显的空洞病害，并夹杂一些松散的岩土。后经现场钻探确认实际病害与探地雷达检测结果一致。
由表１可见：⑴在使用４００ＭＨｚ天线检测ＬＫ００９～ＬＫ０１８路段时，经分析雷达成像剖面图，在ＬＫ００９～ＬＫ０１８路段路面下４ｍ内，主要存在的病害是脱空和不密实，按照测线长度计算，发生病害所占的比例为７９．６％，且分布于道路的整个横断面，病害主要发生在路面下３．５ｍ范围内；⑵在使用１００ＭＨｚ天线检测ＬＫ００９～ＬＫ０３５路段时，经分析成像剖面图可知，在ＬＫ０１８～ＬＫ０３２段路面下２０ｍ以内，存在的主
要病害仍是脱空和不密实。按照测线长度计算，发生病害所占的比例为７０．３％，主要位于东测线和中测线下６．５ｍ～１８．５ｍ
范围内。
图２ ＬＫ００９～ＬＫ０１８段西测线４００
ＭＨｚ雷达探测推断剖面
图３ ＬＫ０１６～ＬＫ０３２段西测线１００ＭＨｚ雷达探测推断剖面
由上述分析可知，该路段路基下不同深度范围内病害较多，主要包括不密实和局部脱空，这些病害是导致水泥混凝土路面损坏和塌陷的直接原因，并且该省道所处的山体内部多处存在空洞，空洞之间夹杂着松散岩土，山体内部很可能发生连续坍塌使该省道面临更大的威胁，因此建议对路基下的脱空和不第２０卷第３期 王小伟，等：探地雷达在路基深层病害检测中的应用 ３９
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密实等病害区域进行注浆加固处理。
４ 结论
在旧路改造过程中，科学评价路基深层病害非常重要，可以为科学制定养护与维修方案提供可靠的依据。实际应用表明，探地雷达可以有效地用于路基深层病害的检测，并且能够克服常规检测方法的局限性，充分体现了其无损、快速、高精度、高分辨、大面积和实时检测等优势，应用前景广阔。
目前，探地雷达在路基深层病害检测中的应用还存在一定的局限性，主要是材料介电特性和噪声的影响，这些问题尚需进一步探索和研究。
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２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＧＰＲ，ａｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｏｔｅｓｔｄｅｅｐｄｉｓｅａｓｅｓｉｎｓｕｂｇｒａｄｅ．Ｔｈｅｒｅ－ｓｕｌｔｓｆｒｏｍｔｅｓｔｐｒｏｖｅｔｈａｔｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＧＰＲｈａｓｍａｎｙｍｅｒｉｔｓ，ｓｕｃｈａｓｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ、ｄｉｒｅｃｔｖｉｅｗｉｎｇ、ｃｅｌｅｒｉｔｙ、ｈｉｇｈ－ｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｓｏｏｎ．Ｉｔｏｖｅｒｃｏｍｅｓｔｈｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｐｒｏ－ｖｉｄｅｓｒｅｌｉａｂｌｅｂａｓｉｓｆｏｒｍａｋｉｎｇｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｐｌａｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｒｏｕｎｄｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇｒａｄａｒ（ＧＰＲ）；ｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｔｅｓｔｉｎｇ；ｓｕｂｇｒａｄｅ；ｄｅｅｐｄｉｓｅａｓｅｓ
国内探地雷达与国外的差别 随着世界经济建设和材料科学的发展，对地下非金属类目标探测技术的需求变得愈来愈迫切，六十年代末期得到发展的时域电磁场理论和相关的电子技术，进一步推动了毫微秒脉冲地下目标探测设备—探地雷达（GPR）的研制和应用。现在，国内外兴起了利用探地雷达进行地下目标无损探测的研究和应用热潮，探地雷达在城建、交通、地质、考古、国防等部门中扮演着越来越重要的角色。 在军方及地质与勘探部门的持续支持下，中国电波传播研究所在地下目标高分辨率探测领域，已开展十余年的研究工作,目前已经研制成功LTD系列多种型号的探地雷达产品,其中全数字化LTD-10一体化探地雷达具备携带方便、功能强、性能稳定等特点，既可以用于公路、隧道面层厚度检测，又可以用于地下较深层目标的探测，已广泛应用于军事和民用各领域。 但随着应用范围的不断拓宽，现场对尚处于成长期的探地雷达提出越来越高的技术要求，其中探测深度和分辨率的矛盾显得越来越明显，作者在此抛砖引玉，希望更多的科研院所、学校和现场应用部门加入到无损探测技术研究中来，通力合作，尽快使电磁波传播理论和探地雷达应用技术有大的突破。 工作原理 LTD探地雷达工作时，在雷达主机控制下，脉冲源产生周期性的毫微秒信号，并直接馈给发射天线，经由发射天线耦合到地下的信号在传播路径上遇到非均匀体时，产生反射信号。位于地面上的接收天线在接收到地下回波后，直接传输到接收机，信号在接收机经过整形和放大等处理后，经电缆传输到雷达主机，经处理后传输到微机。在微机中对信号依照幅度大小进行编码，并以伪彩色电平图/灰色电平图或波形堆积图的方式显示出来，经事后处理，可用来判断地下目标的深度、大小和方位等特性参数。 系统组成 探地雷达系统主要由LTD-10一体化雷达主机、天线、综合控制电缆、测距轮及其它相关配件和随机附送软件组成。 与国外部分品牌主机设计不同，探地雷达采用工控机和雷达主机一体化设计，与随机附送软件（包括实时采集软件和事后处理软件，两者都是全中文界面）配合，利用键盘或鼠标就可完成数据采集和后处理工作。其中，实时采集软件为用户提供分别在DOS和Windows2000
地表雷达检测技术 方案 贵州道兴建设工程检测有限责任公司 贵阳市轨道交通2号线兴筑西路站-水井坡站区间
地表雷达探测技术方案 方案编制： 技术审核： 方案批准： 贵州道兴建设工程建设工程检测有限责任公司 3月15日 目录 1 工程概况 ........................................................................... 错误!未定义书签。 2 探测项目和方法................................................................ 错误!未定义书签。 3 编制依据 ........................................................................... 错误!未定义书签。 4 雷达探测的基本原理........................................................ 错误!未定义书签。
5 探测流程 ........................................................................... 错误!未定义书签。 6 检测仪器和设备................................................................ 错误!未定义书签。 7 需有关单位配合的事项.................................................... 错误!未定义书签。 7 质量和安全保证措施........................................................ 错误!未定义书签。 8 预期成果 ........................................................................... 错误!未定义书签。 9 本工程项目安排................................................................ 错误!未定义书签。
解读我国探地雷达的应用现状及展望 发表时间：2019-04-26T16:27:00.530Z 来源：《基层建设》2019年第4期作者：李柯辉[导读] 摘要：本文从建筑工程质量检测、岩土工程勘察及地质勘探、城市基础设施探测、公路、铁路质量检测、水利工程探测、考古探测、军事及安全领域等方面，对我国探地雷达的应用现状进行了说明，并阐述了我国探地雷达的应用展望，以期为促进我国对探地雷达技术的更好应用，推动我国更多领域的发展提供参考。 广东省公路工程质量监测中心广东广州 510500摘要：本文从建筑工程质量检测、岩土工程勘察及地质勘探、城市基础设施探测、公路、铁路质量检测、水利工程探测、考古探测、军事及安全领域等方面，对我国探地雷达的应用现状进行了说明，并阐述了我国探地雷达的应用展望，以期为促进我国对探地雷达技术的更好应用，推动我国更多领域的发展提供参考。 关键词：探地雷达；应用现状；展望引言 就探地雷达而言，其在我国之中也被称为地质雷达，于应用方面主要是通过对频率在106到109Hz的超高频脉冲电磁波的利用，来实现对地下介质所具有的分布特征方面的有效探测的一种地球物理方法，且在近年来的不断发展之中，其在应用范围方面也愈加广阔，呈现出一片大好的应用前景。 一、我国探地雷达的应用现状 （一）在建筑工程质量检测之中的应用对于建筑工程领域而言，其一系列工作的开展，都需要相应的数据作为支撑，也就是说其对于数据本身的可靠性方面的要求较高，但就实际情况而言，其中包含了很多具有较高隐蔽性的工程，若仅仅通过常规手段展开数据的获取，则存在较大的困难。但就我国当前阶段的探测雷达技术应用而言，其在建筑工程质量检测领域之中的应用具有较为良好的成效，能够对以上的问题良好的解决，其能够针对建筑工程建设施工之中，缺陷部位与完好部位介质之间的介电常数差异性的对比，来对其中存在的较为隐蔽的质量缺陷良好的探测出来，以便于对缺陷部位问题进行及时的了解及补救。在探地雷达技术实际应用于建筑工程质量检测之中时，其往往是在建筑物的结构及探伤、混凝土浇筑的质量、保护层厚度及其中钢筋的分布情况等方面发挥相应的探测作用。 （二）在岩土工程勘察及地质勘探之中的应用在岩土工程勘察及地质勘探工作的开展之中，常规的地质勘查方法都是以钻孔勘查为主，其虽然发挥了一定的作用，但因勘查的过程之中其钻孔的数量毕竟有限，使之难以对工程建设开展区域地下地层的分布情况及相应的特征全面的掌握，这便会对工程实际的建设开展带来一定的质量及安全方面的隐患。此时，在建设所在区域地质勘查工作之中对探地雷达加以应用，能够对其快速且大面积普查的优势加以发挥，进而能够对传统钻孔勘查的缺陷加以弥补，实现对地下之中的障碍物分布情况、回填土所具有的厚度、地下断裂发育以及地层分层特征等方面的情况及内容拥有较为全面的了解，进而能够为岩土工程整体设计施工的开展提供有利依据。此外，在实际开展岩土工程勘察及地质勘探时，将探地雷达技术与其他技术相结合，能够实现对地基及矿产资源调查、地层划分、断层及断裂查找、水文地质勘察等方面情况的良好勘察，以便于拥有更高依据的开展施工操作。 （三）在城市基础设施探测之中的应用在城市整体的运行过程之中，其基础设施探测工作的开展必不可少，且所包含的内容较多，有地下空洞、金属及非金属管线探索、突发工程事故抢险、城市路面坍塌等等，但又因为城市之中本身的环境条件较为复杂，存在电磁干扰、机械振动等多方面的干扰源，致使大多数探测方法的开展都难以达到相应的探测效果。此时，应用探地雷达技术其本身的天线具有一定的屏蔽功能，使之能够无惧干扰正常开展探测工作，尤其是在桩基及复合地基等基础工程之中，能够实现对地基加固效果方面的准确检测。 （四）在公路、铁路质量检测之中的应用随着近年来我国公路及铁路领域的飞速发展，因探地雷达技术本身所具有的优势，使之在以上领域之中获得了较为广泛的应用，对其分别进行说明，则可分为以下几点。第一点，在公路建设方面，充分发挥了探地雷达的探测精度及速度方面的优势，使之能够在公路路基、路基病害检测、桥梁结构及沥青厚度的检测方面良好的发挥作用，经由相应的雷达图像，能够实现对缺陷部位的清晰观看。第二点，在铁路建设方面，探地雷达技术已经在包括翻浆、裂缝、孔洞等在内的路基病害检测、路基岩溶、采空区等方面的探测工作之中发挥了作用，并达到了较为良好的应用效果。就近年来的发展情况来看，探地雷达于铁路路基领域之中的应用，已经由原本的未经运营状态之下得到铁路线路探测，逐渐向处于通车运行状态之下的铁路线路方向发展，且正在着力开展轨道车载式铁路路基质量检测系统的大力研发工作[1]。 （五）在水利工程探测之中的应用就探地雷达技术而言，其在我国水利工程领域之中的应用，主要是在工程开展前期的滑坡体与基岩埋深方面的勘察工作，中期的水利工程施工质量、堤坝隐患探测等方面的应用，不仅仅能够对整体的施工开展及施工质量提供保障，还能够对施工整体的进度及质量控制工作的开展达到一定的促进作用。其中，探地雷达应用效果最佳的便是在水利工程的质量检测及地把隐患问题的探测方面，仅仅在这两个方面的应用，便已经帮助水利工程建设解决了诸多的施工问题[2]。 （六）在考古探测之中的应用在考古这一领域之中，探地雷达技术的应用本身便拥有较高的优势，其能够通过其优越的低下探测能力，实现对低些埋藏物、地下墓穴、古遗址及古文化层埋深等方面的良好探测及调查，进而能够提升考古的整体水平，但就当前阶段的发展而言，虽然我国于此方面的起步较晚，但到目前为止已经取得了一定的成就，如我国的中国地质大学便利用这一技术，开展了针对位于甘肃省的敦煌莫高窟这一古遗迹的探索及研究工作。 （七）在军事及安全领域之中的应用就我国而言，与国外的许多国家相比，将探地雷达技术应用于军事及安全领域的开展年限较短，于我国而言仍旧属于拓展及探索领域，到目前为止其主要是在建筑物内的隐蔽物、地下隐蔽物及战争遗留未爆炸物等方面的探测之中加以应用，可以达到较好的开展效果，具有较好的应用前景。
. . . . 隧道衬砌质量地质雷达无损检测技术 1 前言 1.1工艺概况 铁路隧道衬砌是隐蔽工程，用传统的目测或钻孔对其质量进行检测有较大的局限性；应用物理勘探的方法对隧道衬砌混凝土进行无损检测，可取得快速、安全、可靠的效果。 1.2工艺原理 电磁反射波法（地质雷达）由主机、天线和配套软件等几部分组成。根据电磁波在有耗介质中的传播特性，当发射天线向被测介质发射高频脉冲电磁波时，电磁波遇到不均匀体(接口)时会反射一部分电磁波，其反射系数主要取决于被测介质的介电常数，雷达主机通过对此部分的反射波进行适时接收和处理，达到探测识别目标物体的目的(图1)。 图1 地质雷达基本原理示意图 电磁波在特定介质中的传播速度是不变的，因此根据地质雷达记录的电磁波传播时间ΔT，即可据下式算出异常介质的埋藏深度H： H V T =??2(1)
式中，V 是电磁波在介质中的传播速度，其大小由下式表示： V C =ε (2) 式中，C 是电磁波在大气中的传播速度，约为3.0×108m/s ； ε为相对介电常数，不同的介质其介电常数亦不同。 雷达波反射信号的振幅与反射系统成正比，在以位移电流为主的低损耗介质中，反射系数可表示为： 212 1εεεε+-=r (3) 反射信号的强度主要取决于上、下层介质的电性差异，电性差越大，反射信号越强。 雷达波的穿透深度主要取决于地下介质的电性和波的频率。电导率越高，穿透深度越小；频率越高，穿透深度越小。 2 工艺特点 电磁反射波法（地质雷达）能够预测隧道施工中衬砌的各种质量问题，分辨率高，精度高，探测深度一般在0.5m ～2.0m 左右。利用高频电磁脉冲波的反射，中心工作频率400MHz/900 MHz/1500 MHz ； 采用宽带短脉冲和高采样率，分辨率较高； 采用可调程序高次迭加和多波处理等信号恢复技术，大大改善了信噪比和图像显示性能。 （1）操作简单，对工作环境要求不高； （2）对衬砌隐蔽工程质量问题性质判断一般精度较高，分辨率可达到2～5cm ，检测的深度、结构尺寸以及里程偏差或误差小于10%，缺陷类型识别准确度达95%以上； （3）通过专业的RADAN 6.0分析软件，专业的技术人员可以迅速的完成数据处理等。 3 适用范围 地质雷达有其适用范围和适用条件，目标体与周围介质是否存在足够的电性
公路路基常见病害分析与处理措施 摘要：要避免路基病害的产生对路面造成的早期破坏，必须采取相应的措施，提前治理和预防路基病害的产生。本文就如何针对路基常见病害的处理进行了探讨。 关键词：路基病害分析处理 在公路运营中出现的各种病害中，路基病害是最常见，治理难度也比较大，在增加养护费用的同时还使公路的寿命大大缩减。由于路基在承受土体自重、行车荷载和各种自然因素的作用下，导致各个部位产生变形，变形又引起路基标高和边坡坡度、形状的改变，严重时造成土体位移，危及路基的整体性和稳定性，造成路基的各种破坏。 1路基常见病害分析1.1 路基沉陷路基沉陷是指路基 表面在垂直方向产生较大的沉落,而这种沉落是不可恢复的。它是路基最常见的病害之一。路基沉陷产生的原因很多,但主要是有路基本身引起的压缩沉陷和由于地基原因引起的沉 陷两种。(1) 路基本身引起的沉陷是因路基填料选择不当、填筑方法不合理、压实度不足、在路基堤身内部形成过湿夹层等因素,在荷载等的综合作用下,引起路基的竖向位移和变形。(2) 地基的沉陷是由于原天然地面有软土、泥沼或不密实的松土存在,土基的承载能力极低,填筑路基前未对原天然
地面进行处理,在路基自重的作用下,地基下沉或向两侧挤出,引起的路基下沉。(3) 边坡滑塌路基边坡滑塌也是路基最常见的病害之一,根据边坡土质类别、破坏原因和规模的不同,可分为溜方与滑坡两种。①溜方:由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成。②滑坡:滑坡主要是由于土体的稳定性不足引起的。路堤边坡坡度过陡,或边坡坡脚被冲刷淘空,或填土层次安排不当是路堤边坡发生滑坡的主要原因。1.2 路基沿山坡滑动在较陡的山坡填筑路基,若路基底部被水浸湿,形成滑动面,坡脚又未进行必要的加固处理,在路基自重的各行车荷载的作用下,整个路基倾斜的原地面向下滑动,路基整体失去稳定。1.3碎落和崩塌碎落和剥落是指路堑边坡风化岩层的表面,在大气温度与湿度的交替作用之下,表层岩石从坡面上剥落下来,向下滚落。大块岩石脱离坡面称为崩塌。碎落和剥落物堆集在路堑边沟里,影响边沟排水,路堑地段如果排水不畅,又将引发其它路基路面的病害。1.4不良地质和水文条件造成的路基破坏公路通过不良地质地段时(如泥石流、冻土、盐渍土、溶洞) 和较大的自然灾害(如大暴雨) 等地区,均可能导致路基的大规模破坏。 2病害的处治措施 2.1坍方及其处治 路基挖方边坡和靠路陡崖上的岩土体失去稳定，向路基塌落的现象称为坍方。坍方按其成因和特征主要有五种。①
铁路路基病害按表现形式可分为翻浆冒泥、路基下沉、挤出变形、边坡坍方、边坡冲刷、陷穴、滑坡、水侵路基、冻害等。 １．１．１翻浆冒泥 路基强度因含水过多而急剧下降，在行车作用下发生裂缝、鼓包、冒泥等现象，称之为翻浆。 翻浆冒泥一般易发生于基床土质不符合要求的部位，特别是以细粒土作路基填料、风化石质作基床，降雨量大的路堤和路堑地段为病害多发地段一定条件的含粘粒、粉粒的基床表层土在和列车反复振动的作用下，发生软化或触变、液化，形成泥浆。列车通过时轨枕上下起伏使泥浆受挤压抽吸而通过道床孔隙向上翻冒，造成道碴脏污、板结进而使道床降低或丧失弹性。轨道几何尺寸变化．危及行车安全。翻浆冒泥分为土质基床翻浆、风化石质基床翻浆和裂隙泉眼翻浆。 １．１．２路基下沉 路基下沉主要是路基填筑密度不够和强度不足所致，表现形式有路基下沉、道砟囊或道砟袋。填方路基下沉导致断面尺寸改变的病害现象，为路堤沉陷。由于路基土密实度不足或地基松软。在水、荷重、自重及振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形。一般经过列车运行一段时间后。下沉会趋于缓解。但有时冈荷重增加或水的作用使沉降速率加大。局部下沉也会造成陷槽使线路不平顺。下沉分为基床下沉、堤体下沉和基底下沉 １．１．３挤出变形 表现形式有路肩隆起、侧沟被挤，路肩外挤和边缘外膨。主要是由于土体强度不足而产生的剪切破坏或塑性流动，基床内的土经常处于软塑状态，在基床内的影响深度较大，在列车
荷载的作用下，基床上发生剪切破坏，发乍外挤变形。外挤是因为基床强度不足引起，。外挤分为路肩隆起、。 １．１．４边坡坍方 坍方的表现形式有剥落、碎落、滑坍和崩坍。剥落、碎落、滑坍主要发生在路堑边坡。剥落是指边坡表层土壤，岩石风化成零碎薄片，从坡面上脱落下来的现象，剥落碎屑的堆积。会堵塞边沟，影响路基稳定。 碎落是岩石碎块的一种剥落现象．落石产生的冲击力可使路基、路面遭到破坏，威胁行人及车辆的安全。崩坍是大量土石脱离坡面翻滚于边坡下部形成倒石堆或岩堆的现象。 崩坍的土石方往往造成交通中断，也是危害最大的路基病害。崩坍的发生主要是路堑的开挖使原有自然坡面失去平衡所致。滑塌是指边坡上的大量土石沿着一定滑动面整体向下滑移的现象。 １．１．４边坡冲刷 边坡冲刷指较高大的土质路堑、路堤边坡、岸坡（滨河、河滩、海滩和水库（塘）的路堤边坡）或严重风化的软质岩石边坡受到水流的冲蚀、冲刷作边坡冲刷用向形成冲沟或冲坑为边坡冲剧。边坡冲刷分为边坡淘刷和边坡冲沟。 １．１．５陷穴 陷穴指路基下及其附近存在洞穴，其坍塌可引起基床和道床突然沉落．轨道悬宅，中断行车，甚事造成列车颠覆。陷穴病害分为黄土陷穴、岩溶洞穴、盐蚀溶洞和墓穴兽洞等。 １．１．6 滑坡 滑坡指影响路基稳定的土（岩）体滑动。分为边坡的深层滑动、路基滑移及山体滑坡。
隧道衬砌质量地质雷达无损检测技术 1 前言 1.1工艺概况 铁路隧道衬砌是隐蔽工程，用传统的目测或钻孔对其质量进行检测有较大的局限性；应用物理勘探的方法对隧道衬砌混凝土进行无损检测，可取得快速、安全、可靠的效果。 1.2工艺原理 电磁反射波法（地质雷达）由主机、天线和配套软件等几部分组成。根据电磁波在有耗介质中的传播特性，当发射天线向被测介质发射高频脉冲电磁波时，电磁波遇到不均匀体(接口)时会反射一部分电磁波，其反射系数主要取决于被测介质的介电常数，雷达主机通过对此部分的反射波进行适时接收和处理，达到探测识别目标物体的目的(图 1)。 图1 地质雷达基本原理示意图 电磁波在特定介质中的传播速度是不变的 ，因此根据地质雷达记录的电磁波传播时间ΔT ，即可据下式算出异常介质的埋藏深度H ： H V T =??2 (1) 式中，V 是电磁波在介质中的传播速度，其大小由下式表示： V C =ε (2) 式中，C 是电磁波在大气中的传播速度，约为3.0×108m/s ； ε为相对介电常数，不同的介质其介电常数亦不同。 雷达波反射信号的振幅与反射系统成正比，在以位移电流为主的低损耗介质中，反射系数可表示为： 212 1εεεε+-=r (3) 反射信号的强度主要取决于上、下层介质的电性差异，电性差越大，反射信号越强。 雷达波的穿透深度主要取决于地下介质的电性和波的频率。电导率越高，穿透深度
越小；频率越高，穿透深度越小。 2 工艺特点 电磁反射波法（地质雷达）能够预测隧道施工中衬砌的各种质量问题，分辨率高，精度高，探测深度一般在0.5m～2.0m左右。利用高频电磁脉冲波的反射，中心工作频率400MHz/900 MHz/1500 MHz； 采用宽带短脉冲和高采样率，分辨率较高； 采用可调程序高次迭加和多波处理等信号恢复技术，大大改善了信噪比和图像显示性能。 （1）操作简单，对工作环境要求不高； （2）对衬砌隐蔽工程质量问题性质判断一般精度较高，分辨率可达到2～5cm，检测的深度、结构尺寸以及里程偏差或误差小于10%，缺陷类型识别准确度达95%以上； （3）通过专业的RADAN 6.0分析软件，专业的技术人员可以迅速的完成数据处理等。 3 适用范围 地质雷达有其适用范围和适用条件，目标体与周围介质是否存在足够的电性差异，是探测工作是否有效的前提，这种电性差异就是介电常数；应根据不同的检测对象和检测要求选用不同的天线类型；适用条件，探测的目标体与周围介质有较大的介电常数差异并具有较好的反射条件；上覆层导电性较弱；目标体具有一定的体积，引起的异常有一定的强度；具有一定的探测对比资料。 该技术适用于隧道衬砌质量施工过程控制和竣工验收的无损检测。 4 主要引用标准 《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB 10753-2010） 《铁路隧道工程施工质量验收标准》TBl0417-2003 《铁路隧道衬砌质量无损检测规程施工规范》（TB10223-2004） 《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2004） 《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001） 《云桂铁路石林隧道地质雷达无损检测实施细则》 云桂铁路石林隧道相关设计图纸以及相关施工资料。 5 施工方法 1、检测前的准备工作: 收集隧道工程地质资料、施工图、设计变更资料和施工记录；
公路路基在施工中常见的问题及处理方法 摘要：路基工程是整个公路工程的基础，但有时极容易出现问题的环节。本文就公路路基在施工的常见问题进行了探讨。并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。关键词：路基、病害、问题、处理 路基是建于大地表面的线形建筑物，是公路线形的主体，是公路的重要组成部份，要求具有足够的整体稳定性，足够的强度和足够的水稳定性，它贯穿公路全线并与沿线的桥梁、隧道和涵洞等构造物相连接。路基是路面的基础，它与路面共同承受汽车荷载作用，路面靠路基来支承，路面的使用质量与路基的质量有着很大关系，有些路面上出现的病害，其产生的根源却是路基中的病害所引致，因而，路基施工质量控制相当关键。 一、路基施工中常见的病害 路基病害有很多，其成因也错综复杂，大致归纳为如下几种： 1、路基不均匀沉降； 2、路基起弹簧、表层蠕动、推移、松散、起皮； 3、路基纵向裂缝； 4、雨水作用下，路基边坡发生冲沟、坍塌、坡面变形等，这些都是路基施工过程中的通病，通常由于施工方法不当所导致。 二、路基病害的成因分析及处理工艺 1、路基不均匀沉降 引起路基不均匀沉降的原因很多，主要是路基填料不良，填筑方法不当压实度不足以及软弱下卧层等引起地基承载力不一或不足。路基沉降一般不能完全排除，只有尽最大的努力减小路基沉降的机率，施工中做好每道工序及关键部位的施工工艺： (1) 路基施工前准备工作。进行基底处理，将路基填土范围内的树头、树根、地面表层的种植土、草皮、杂物等全部清理，并将挖树头的土坑填平、夯实，清表土的厚度视土质情况而定，路基填土前应将清理过的路床进行填前压实。 (2) 填料选择。路基的填料有很多，一般的土质、砂和石头均可作填料，用石料作填料时，要注意石料的级配问题，因为石与石之间存在着很大的空隙，压路机很难压实，应掺入细小的填料填充空隙，分层填筑并压实，其含水量不作考
第1题 由于松散体部充填不同性状的土体排列无规律，因此松散体部在雷达图像上表现为杂乱的，随深度的增加，电磁波逐渐 A.强反射波，增大 B.强反射波，衰减 C.弱反射波，增大 D.弱反射波，衰减 答案:B 您的答案：B 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第2题 空洞部会形成明显的多次反射波组，形态大致为一倒悬（） A.双曲线 B.抛物线 C.折线 D.圆曲线 答案:A 您的答案：D 题目分数：5 此题得分：0.0 批注： 第3题 数据处理的一般流程为: 原始数据的编辑- > 滤波- >设定时间零点- >频谱分析- >（）- >属性分析、剖面叠加等- >增益- >速度求取- >高程修正- >剖面输出 A.增益 B.滤波 C.去噪 D.时窗选取 答案:B 您的答案：B 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第4题 反射系数的大小主要取决于反射界面两侧介质介电常数的差异, 差
异越大反射信号（）, 反之反射信号（） A.越强，越差 B.越强，越好 C.越弱，越差 D.越弱，越好 答案:A 您的答案：A 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第5题 地质雷达法是一种采用（）电磁波信号检测地下介质分布的方法 A.宽脉冲宽带高频 B.窄脉冲宽带高频 C.宽脉冲宽带低频 D.窄脉冲宽带低频 答案:B 您的答案：B 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第6题 遇到不同的介质或介质中裂隙或孔隙发育程度不同时, 电磁波的反射系数、衰减系数、以及（）是不一样的 A.传播速度 B.旅行时间 C.反射波频率 D.反射波振幅 答案:C 您的答案：D 题目分数：5 此题得分：0.0 批注： 第7题 现阶段，地质雷达探测技术可以检测道路路面以下（）米围的空洞、疏松等路基缺陷，确定道路缺陷的位置、大小及埋深 A.4 B.5
第二十四章、路基路面病害处理措施 一、概述基本问题 1.1 公路路基路面处置的基本原则 1.1.1 准确分析病害成因 1.1.2 基于成因确定方案 路基路面的病害处置，必须从病害成因入手，遵循有的放矢的针对性原则。 路基路面病害处置是一个系列工程，往往具有综合治理的特点。在分析路面病害成因、制订处置方案时，要考虑有无路基因素；要考虑路面各层次的影响。对于水损坏引起的病害，往往具有综合性病害的特点，必须采取彻底的防治水根治措施。 1.1.3 确定病害处置方案 还应与病害处置者的资源配置相协调。 1.2 公路路基的基本要求 公路路基不满足上述任何一种要求，就可能产生路基病害。 1.3 公路路面的基本要求 路面不满足前述两项基本要求，则可能产生病害。对于路面平整度和抗滑性能，应采取相应措施加以改善和提高，以提供给顾客安全、通畅、舒适的行车条件。 1.4 公路路面结构型式与病害类型 公路路面按结构型式，分为沥青路面与水泥混凝土路面两大类。 沥青路面又称黑色路面，行车舒适性好。
沥青路面病害（损坏）分为裂缝类、变形类、松散类、其他类四种。 水泥混凝土路面亦称白色路面，行车舒适性不及沥青路面。其力学性能好、抗水破坏能力强，具有造价低、刚度大、强度高、使用耐久和养护工作量小的优点。水泥混凝土路面主要病害包括断板、脱空唧泥、表面裂缝、起皮、坑洞和平整度差等。 二、对策常见措施 2.1 路基翻浆 概念：季节性冰冻地区，春融时路基或路面基层含水率过大，强度急剧降低，在行车作用下造成路基湿软弹簧、路面破裂、冒出泥浆等的现象。 路基土质不良、公路经过湿地，或路基坡脚存有积水的路段容易出现翻浆病害，盐渍土和沼泽地是翻浆病害的重灾区。 路基翻浆的过程大致如下： 秋季（聚水）——冬季（冻结）——春融（含水量增加）——强度降低、因行车荷载翻浆 非春融的雨季，如果路面密水性差，导致降水浸入路基，造成路基或路面基层含水率过大，也可能造成翻浆。翻浆时沉降与隆起并存，路基路面倒置，结构混淆。 2.1.1 路基翻浆的成因分析 水损坏（水破坏）是翻浆的根本成因。根据导致翻浆的水类来源的不同，可将翻浆分为五个类型，即地下水类、地面水类、土体水类、气体水类和混合水类。 2.1.2 路基翻浆的处置对策 ⑴春融时的翻浆处置。这种翻浆基本上都存在补给水，宜采用如下处 置对策。
铁路路基病害类型、机理及检测与整治技术分析 发表时间：2017-10-10T19:42:11.363Z 来源：《基层建设》2017年第16期作者：史桂丞和勇樊春喜[导读] 摘要：针对目前铁路工程路基结构因地质水文环境复杂与影响的长期性出现了不同类型的病害，文章分析了铁路路基病害类型及产生机理，并提出了病害检测与整治技术的应用控制策略，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。 葛洲坝集团试验检测有限公司湖北宜昌 443002 摘要：针对目前铁路工程路基结构因地质水文环境复杂与影响的长期性出现了不同类型的病害，文章分析了铁路路基病害类型及产生机理，并提出了病害检测与整治技术的应用控制策略，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。 关键词：铁路路基病害；重型动力触探技术；地质雷达技术 0.引言 铁路工程是我国交通运输业的重要组成部分，其建设使用的安全稳定性，直接决定了人民群众的生命财产安全。然而，受工程所处复杂地质水文环境因素的影响，使得铁路路基存在诸多病害影响，如滑坡、崩坍落石、路基下沉外挤、翻浆冒泥、排水不良以及砂害等。这种情况，导致铁路工程的运行稳定效果难以满足当前经济发展对其提出的耐久性需求。基于此，相关建设人员应从实践角度出发，即在明确铁路路基病害类型以及产生机理的情况下，采用病害检测技术与整治技术，来控制病害所带来的负面影响，进而提高铁路工程建设使用的安全性以及耐久性。这是实现当前现代化经济建设可持续性目标的关键，研究人员应将其充分重视起来，以作用于实践。 1.铁路路基病害类型 现阶段，铁路路基病害的类型主要分为如下几类，即滑坡、崩坍落石、路基下沉外挤、翻浆冒泥、排水不良、砂害以及冻雪害等。其中滑坡是指，铁路路基因常年暴露在外，受到人为因素以及自然因素的干扰，使得岩体和土体的受力平衡遭到破坏，进而出现沿着软弱带向下滑动的变形问题。崩坍落石病害的产生，是由于铁路路基处于地势陡峭与复杂的地质条件，从而导致路基土体或是岩体长期受到地、风华腐蚀以及水流冲刷等问题的影响。再加上自身重力的作用，使得土体和岩体出现了脱离母体，转而快速向下滑落的现象。而落石，则是此状态下，石头因受力失衡而出现了从斜坡上滑落的现象。下沉外挤，则是由于土体长期被雨水浸湿出现软化现象，使得路基的整体强度受到影响，进而使路基面出现了向下沉降问题。外挤则是因为铁路运行过程产生的振动会将道碴压入路基，当其影响不断加深，土体软弱层就会出现剪切滑动，从而导致侧沟向外进行挤压，严重的甚至会引发滑坡坍滑现象。由上述内容可知，铁路路基出现病害的原因，均是复杂的水文地质环境以及长期作用影响造成的。基于此，相关建设人员应在明确病害出现机理的情况下，通过检测手段，来提高病害整治技术应用质量[1]。 2.铁路路基病害产生机理 研究表明，铁路路基病害的产生和发展，与路基填料所属的工程性质、所处的地下水、地表水环境、土体的动力强度特性、列车振动荷载影响以及温度变化等因素密切相关。而在此基础上发现铁路路基病害的产生机理是：路基填料、列车荷载、水以及温度变化等因素综合作用的结果。具体来说，当铁路列车的车轮轴荷载在重复作用下，路基呈现出渐进式破坏，其最主要体现在塑性变形过大。如不加以控制，这种变形的影响累积到一定程度，就会路基填土结构产生塑性流动，进而产生病害。究其原因，病害问题的出现，是由于路基土在循环荷载的作用下，产生了抗剪强度特性，其会与土的饱和度相关联。即饱和度增大，土的动强度就会减弱。以处于轨道下放的铁路路基土为例，其因反复受到挤压和固结作用的影响，累积产生了塑性变形，最终形成了道碴坑或是枕木下放的积水坑[2]。 从水文环境角度来看，当铁路路基处于雨季作用条件，其基床填土的含水量将达到饱和状态，即动强度明显减小。这就会使道床的工作特性大幅度减弱，进而导致线路产生了严重的不平顺问题，从而严重威胁铁路车厢运行的安全稳定效果。为此，相关建设人员应加大对其的优化控制力度，以保证铁路路基结构作用的安全性。此过程，由于不同病害类型，其所受到的影响因素与程度均存在偏差，因此，技术人员应在通过检测手段，确定病害存在状态。这样一来，采取的病害整治技术应用方法，就能具备针对性的控制效果。 3.铁路路基病害检测与整治技术应用控制策略 3.1病害检测技术 首先，铁路路基病害检测人员要将线路特征作为技术应用依据，即采用轻型动力触探、地质雷达技术，来提高检测结果的准确性。 其次，对于复杂地质环境的影响，检测技术人员可通过开挖横沟，来查明路基的几何特征。这样一来，检测技术人员就能采用瞬态面波法或是地质雷达法，来进行大面积的扫描检测。其中瞬态面波法的应用，会受到石碴散射、地质表层状况以及高频限制等问题的影响，而难以发挥作用。因此，检测人员应结合铁路路基所处的实际情况，采用地质雷达方法，来反映铁路道床的几何特点。 最后，铁路路基强度与刚度参数的分析，应通过重型动力触探技术，来进行路基的力学性能检测。即按照击数×10-1cm来进行路基各个位置力学性能参数指标的标线确定。值得注意的是，针对现有的铁路线路的特征，对现有路基测试要按照原位以及区段测试相结合的测试措施，这就能够实现对既有铁路路基的基本状况的综合评价，从而为铁路路基病害的预防和处理提供准确的资料[3]。 3.2病害整治技术 针对铁路路基应地质环境复杂而出现的滑坡病害与崩坍落石病害，整治技术人员可通过在路基周边布置挡土墙、抗滑桩或是拦石墙，来进行控制。此外，还可结合工程建设的实际情况，构建护墙、锚杆框架梁以及喷射混凝土等措施方法，来解决病害问题所带来的不稳定问题。 对于路基基床下沉外挤以及翻浆冒泥等病害，整治技术人员应通过向外引出地下水或是地表水等工程措施，来保证基床土体处于疏干状态。此外，还要结合检测技术应用结果，确定的病害影响程度，来合理选用铺设施工的材料、换填技术以及垫砂层等。这样一来，铁路路基的基床承载能力与强度就能得到有效保证。 铁路路基排水工程要严格遵循相关的技术标准，才能满足路基排水系统的沟沟相连以及沟沟相通目标需求。此过程，为避免铁路路基结构出现被水流冲刷的问题，应在地下水出现位置，按其埋藏深度以及含水层情况，来提高明沟、渗水涵洞以及排水槽等排水效果控制技术选择的科学合理性[4]。
雷达检测技术在市政工程中的应用分析 发表时间：2017-12-11T15:19:35.340Z 来源：《基层建设》2017年第25期作者：邹娜 [导读] 摘要：随着科技发展，探地雷达检测技术被应用到公路路面检测中，探地雷达检测技术则弥补了原有检测方法的不足之处，能够很好地反映工程整体质量状况。 身份证号码：37082819811118XXXX 摘要：随着科技发展，探地雷达检测技术被应用到公路路面检测中，探地雷达检测技术则弥补了原有检测方法的不足之处，能够很好地反映工程整体质量状况。介于探地雷达检测技术采集高效、结果直观等优势，其检测效果逐渐被人们认可，今后会在公路工程路面厚度检测中广泛应用。本文根据笔者工作实践，对雷达检测技术在市政工程中的应用进行了分析和探讨。 关键词：雷达；检测；技术；市政工程；应用 近年来，我国道路交通流量迅速增长与现有道路服务水平的矛盾日益突出，严重制约了区域经济的发展，对既有道路进行了改建升级势在必行。随着国家基础建设的加大，对施工质量方面要求也愈加严格，在公路路面厚度检测控制中，工程中原有的检测方法主要是取芯法，但取芯检测不仅效率低、检测结果不具有代表性，且对公路路面造成一定程度的破坏，达不到经济、高效、无损的要求。 1 前言 高等级公路的不断建设完毕，路面结构层次不断加高，永久性路面的不断升级，无损检测技术成了检测技术的主导方向，路面出现路面破损、裂缝、等病害时，调查其原因多数是靠常规手段去检测，主要方式是调查描述、路面平整度、探坑挖验、钻孔取芯试验、路表断面测量、路面回弹及弯沉值检测等。这不但破坏了路面面层，也破坏了路基等结构，这使得路面养护成了难题。围绕建设与养护、维修与预防的关系，在各级公路网络的不断完善的情况下，只有让路面长期保持良好的使用性能，才能节约大量的公路建设资本，提高公路使用效率，实现其效益最大化，这是预防性养护就要求是无损性预判养护。尤其是在行车荷载的作用和自然因素的影响，沥青路面会逐渐产生各种破损。根据病害特征，功能性损坏的路面，通过整修、养护或罩面等处治技术使道路面层的功能得到恢复，结构性损坏路面，需要分析和查明病害及破损的原因，并根据原因对症处理，严重的可对路面进行彻底翻修，沥青路面主要的维修方式是铣刨、重铺、局部沥青面层修补、基层修补和灌缝等。在处理完毕后，是否已经完全处理完毕，成为了一个难点。探地雷达技术最广泛应用在地球物理勘探上，它指的是利用高频电磁波发射与反射接收呈像，获得直观的波形变化，来确定物质的变化。将探地雷达使用在公路工程，可以起到无损检测的作用。 2 探地雷达技术 探地雷达（Ground penetrating radar，简称GPＲ）是以目标体与周围介质的电性差异为基础的一种电磁探测方法。它以脉冲形式向地下发射电磁波，电磁波在传播过程中遇到电性（介电常数、电阻率）差异的介质，其路径、波形及电磁场强度会随之发生变化，通过接收电线收到来自不同介质界面的反射波，根据电磁传播理论确定地下被测目标体的空间位置。根据该路段的设计，可知路面结构是由水泥稳定级配碎石基层（通称水稳层）和沥青碎石面层构成，两种介质存在明显的电性差异，即利用探地雷达检测公路面层厚度是切实可行的。 最早雷达应用在调查岩石性质的研究上，有了雷达应用探测地理的功能，最初是探测冰川的厚度，从60年代早期开始用雷达调查土壤及地下岩石性质，70年代计算机的带动，探地雷达技成了系统，才有了探地雷达。目前市场上出售的雷达仪器主要有美国、加拿大、意大利、日本、瑞典、德国等国家。探地雷达技术核心是电磁波传播的基本理论，依靠麦克斯韦方程组来描述电场与磁场之间的关系，它的优点有灵活方便、精度高、影像直观、检测效率高、等。它主要通过由雷达信号发生器产生固定频率的电磁波，将对发射出去的信号脉冲宽度、相位、衰减度、指数增益等一系列技术参数进行调谐调频，并进行信号样点数字化、信号迭加处理，探测出遇到与周围介质有电阻抗差异的地层或目标体时反射的不同能量，由接收并绘制成图。 3 探地雷达在沥青路面检测应用分析 探地雷达是在广泛应用于工程检测方面，主要是在浅层、超浅层工程检测中广为应用。目前探地雷达在建设工程、交通工程、环境工程、防灾工程、文物保护、考古等各个行业应用。在建筑工程中应用，主要是在检测地基、大坝加固、隧道病害、混凝土缺陷检测等情况方面。主要利用探地雷达检测软弱地基强夯加固的效果，坝劈裂灌浆防渗墙质量和水泥预制桩沉桩质量的检测，空洞注浆加固后空洞检测，大坝塌陷和裂缝等灌浆填充效果，以及岩土的含水量等。 3.1 预防性养护 对道路路面尚处于良好状态或者只有某些病害先兆时，一种周期性的强制性的保养措施，叫预防性养护。在传统道路养护和沥青道路维修来说，道路出现路面破损等病害，主要通过钻孔取样等破坏性方式来决定是否进行重建或者修补方案。这让处于完好状态下潜的沥青道路存在了安全隐患，同样因为路面出现严重的病害问题时才处理，造成了道路诊断及维修的最佳时间，让路面损伤更大，道路养护成本增加，这就说明对沥青路面事前预防性养护的认识与做法不足。虽然预防性养护需要投入一定的费用，但是就跟人生病一样，早发现早治理，就不会有大问题，相比是常规性养护方式，预防性养护效益高。根据国内外研究情况，预防性养护阶段是指在使用寿命75%的时间内性能下降40%，此时沥青道路的使用性能和寿命有一个共同的变化特征，可以作为判断依据，当道路使用性能再次下40%，这一阶段养护叫做矫正性养护阶段，这将会对再来的养护成本大幅度地增加。在我国高等级公路快速发展的今天，道路养护问题成了日益突出的问题，路基路面病害问题也会越来越突出，随着道路使用年限的逐渐增加，道路防治技术的较为迫切。钻孔取芯和探坑挖验等传统检测方式存有一定的局限和弊端，如何发展快速、简捷、有效的无损检测技术成为当务之急。在大数据时代，高速公路路面病害的调查、数据的积累、病害预测等方式在没有数据库的支持下，很难短期内实现，所以养护总是处于被动，往往内部病害表面化了才去解决。沥青路面病害的成因错综复杂，有重车荷载裂缝，有基层反射裂缝，有横向裂缝，有纵向裂缝等，其成因互相影响，如不能得到及时治理及维修，在经过动载的反复作用，道路破损现象逐渐明显加剧，影响整条道路的使用整体性。所以对路面病害进行科学合理的分类分级，对形成机理进行分析，切实有效、有针对性地提出预防性养护的建议。 3.2 探地雷达应用优势分析 探地雷达在沥青路面可以实现无损、连续探测，不破坏原有路面，也避免了后期路面修补工作，可节约大量的时间和费用；由于探底
路基病害处置试题及其答案 路基边坡病害与防治 练习题 一、填空： 1、路基边坡病害类型： 2、根据养护工作的实践来看，采取“” 4种相辅相成的辩证方法来 养护路基边坡. 3、工程防护技术可分为工程措施与工程措施。 4、抹面防护包括：、、、。 5、砌石防护包括：、、。 6、支挡工程包括：、。 7、公路边坡综合防护技术是指将（）防护与（）防护技术有机结合起来，实现共同防 护的一种方法。 8、综合防护技术的种类：结合植被护坡技术、结合植草护坡 9、众所周知，土质路基边坡的主要地质灾害表现为，按其破坏的规模可分为滑 坡和滑坡。边坡整体滑动的破坏类型主要为形；局部滑动的破坏类型主要为。评价边坡的滑动类型，要具体问题具体分析。 10、排除深层地下水的主要措施有：排水、排水、排水和排水四种。 11、边坡的深层治理包括：排除、支护、技术。 12、边坡的浅层治理包括：排水、设计、防护、防护 13、地面排水设施包括设置边沟、、、、。 二、名词解释 1.剥落： 2.落石： 3.崩塌： 4.表层溜坍： 5.错落： 6.坡面浅层滑坡： 三、单项选择填空： 1、边坡的浅层治理的常见方法，地面排水、截水沟设计、坡面防护、（） A．边沟防护B．挡土墙防护C．冲刷防护D．土钉支护 2、边坡的深层治理中的常见方法，排除深层地下水、（）、锚固技术。 A．边沟防护B．土钉支护C．挡土墙防护D．冲刷防护 四、简答题： 1、影响岩质边坡稳定性的因素有哪些？ 2、根据养护工作的实践来看，采取“疏、堵、绿、补”4种相辅相成的辩证方法来养护路基边 坡，试说明“疏、堵、绿、补”的含义。 3、简述综合防护工程中边坡加固原理。 4、简述边坡治理原则 答案： 一、填空： 1、.剥落、落石、崩塌、堆塌、表层溜坍、风化剥落、错落、坡面浅层滑坡 2、“疏、堵、
一、概述基本问题 1.1 公路路基路面处置的基本原则 1.1.1 准确分析病害成因 1.1.2 基于成因确定方案 路基路面的病害处置，必须从病害成因入手，遵循有的放矢的针对性原则。 路基路面病害处置是一个系列工程，往往具有综合治理的特点。在分析路面病害成因、制订处置方案时，要考虑有无路基因素；要考虑路面各层次的影响。对于水损坏引起的病害，往往具有综合性病害的特点，必须采取彻底的防治水根治措施。 1.1.3 确定病害处置方案 还应与病害处置者的资源配置相协调。 1.2 公路路基的基本要求
公路路基不满足上述任何一种要求，就可能产生路基病害。 1.3 公路路面的基本要求 路面不满足前述两项基本要求，则可能产生病害。对于路面平整度和抗滑性能，应采取相应措施加以改善和提高，以提供给顾客安全、通畅、舒适的行车条件。 1.4 公路路面结构型式与病害类型 公路路面按结构型式，分为沥青路面与水泥混凝土路面两大类。 沥青路面又称黑色路面，行车舒适性好。 沥青路面病害（损坏）分为裂缝类、变形类、松散类、其他类四种。 水泥混凝土路面亦称白色路面，行车舒适性不及沥青路面。其力学性能好、抗水破坏能力强，具有造价低、刚度大、强度高、使用耐久和养护工作量小的优点。水泥混凝土路面主要病害包括断板、脱空唧泥、表面裂缝、起皮、坑洞和平整度差等。 二、对策常见措施 2.1 路基翻浆 概念：季节性冰冻地区，春融时路基或路面基层含水率过大，强度急剧降低，在行车作用下造成路基湿软弹簧、路面破裂、冒出泥浆等的现象。 路基土质不良、公路经过湿地，或路基坡脚存有积水的路段容易出现翻浆病害，盐渍土和沼泽地是翻浆病害的重灾区。 路基翻浆的过程大致如下：