地质雷达检测沥青路面厚度误差分析及校核方法(精)

道路测试中误差分析及解决措施摘要：道路测试为道路工程设计、施工和养护管理提供科学的数据依据，是建立健全的道路建设和管理系统的前提和基础。

现行道路测试中由于测试方法和测试仪器存在各种缺陷性，误差的存在是不可避免的。

如何在道路测试中减少误差，提高测试的精度，真实地反映道路状况是亟待解决的问题。

本文对现有道路测试系统的误差进行了分析，提出了相应的改进措施。

关键词：道路测试；误差分析；压实度；道路承载能力Abstract: the road test for road engineering design, construction and maintenance management provide scientific data basis, is a sound road construction and management system and the prerequisite of the foundation. The current road test test method and testing instrument because there are many defects sex, errors are inevitable. How to reduce the error in the road test, improve the accuracy of the test, truly reflect road conditions is a problem to be solved. In this paper, the existing road test error of the system are analyzed, and put forward the corresponding measures to improve.Keywords: road tests; The error analysis; Compaction degree; Road carrying capacity1、前言公路工程试验测试技术是融基本理论、测试操作技能及公路工程相关学科于一体,为路基路面设计参数的获取、道路施工质量控制、道路施工质量检验评定、道路使用性能评价提供科学的数据依据，测试数据的正确性、数量及精度是道路工程进行科学的设计施工及养护管理的前提和基础。

沥青路面厚度检测中路面雷达的应用研究摘要：随着社会经济发展步伐加快，道路工程建设项目明显增加，而路面厚度又是道路施以及交竣工验收检查中必不可少的关键性指标。

路面雷达具有较多优势，已被广泛应用到沥青路面厚度检测中，极大地提高了检测精准度。

因此，本文从不同角度入手客观阐述了沥青路面厚度检测中路面雷达的应用。

关键词：沥青路面厚度检测路面雷达应用在道路工程建设中，路面厚度对路面性能有着较大的影响，承载能力降低，使用年限缩短等，做好路面厚度检测工作至关重要。

在沥青路面厚度检测中，施工企业要根据沥青路面特征，优化路面检测方法，巧用极具优势的路面雷达，有效弥补传统路面检测方法缺陷，准确而快速检测路面厚度，及时科学处理存在的隐患问题，顺利提高沥青路面性能以及道路工程建设质量。

一、路面雷达在沥青路面厚度检测中，传统检测方法就是钻孔取芯、手工测量二者相结合的方法，检测效率与精准度并不高，对检测的路面也会造成不同程度的破坏，导致路面厚度不达标。

和传统检测方法相比，路面雷达有着无法比拟的优势，其建立在探地雷达基础上。

简单来说，探地雷达就是广谱电磁技术，可以确定地下介质，工作原理和探空雷达类似，而路面雷达是当下探测道路结构层的专用雷达系统。

发射机、终端设备等是路面雷达的组成部分。

在应用过程中，路面雷达会借助路面结构层、路基二者中电磁波的传播以及发射，结合返回波传播时间、波幅以及波形，明确目标体空间位置以及结构状况。

路面雷达能检测公路基层存在的基层裂缝、坑槽、空洞等病害。

二、沥青路面厚度检测中路面雷达的应用1、沥青路面厚度在沥青路面各指标中，路面厚度是最难达到相关要求的，路面厚度检测难度系数较大。

在沥青路面性能方面，路面厚度对其有着较大的影响，一旦沥青路面厚度不达标，路面承载性能、使用年限等都会受到影响。

就沥青路面来说，和路面下层材料相比，上层材料有着较高的成本，部分施工企业会借助增加道路建设地区路基施工厚度，减少上面层厚度，确保道路总厚度能够在规定范围内，但道路路面在性能会受到一定程度的影响。

文章编号：1001－7291（2018）01－0074－02文献标识码：B公路地质雷达在检测公路路面厚度中的应用何月婷（中建路桥集团有限公司，河北石家庄050021）摘要：随着经济快递发展，公路建设规模越来越庞大，相关的施工技术也逐渐得到完善。

目前，公路地质雷达作为一种新型的检测技术，被广泛应用到公路路面厚度检测工作中。

结合某公路工程施工建设项目，针对公路路面厚度检测中采用到公路地质雷达技术，对该技术的特点、施工过程以及注意事项进行介绍。

关键词：地质雷达；路面厚度；公路路面1工程概况本工程为某公路施工建设项目，处在在交通要道上，日交通量较大且超载现象严重，对公路施工质量要求比较高，加上该地区地处寒冷地区，全年雨水又丰沛，相关工作人员对其进行现场的研究和探讨后，将采取地质雷达技术来检测公路路面厚度。

2地质雷达工作原理雷达检测车子上需要配有路面探测雷达以及无形接收机。

在被检测的公路上，雷达按照设定的速度行驶，与此同时探测雷达会将电磁脉冲向路面发射出去，而且这种发射是持续不断。

在短时间内，电磁脉冲会从路面中穿透，被无线接收机接收，这个时候返回电磁脉冲时间和不连续路面结构电介质常数的突变情况会被数据采集系统纪录下来。

发生电介质常数突变的地方一般是存在于两个结构层之间的截面之间，这是因为在路面不同结构层材料之间存在明显差异的电介质常数，所以都是在。

结合反射波所记录的电介质常数和波速计算出各个路面结构层的厚度。

路面地质雷达工作原理示意图如图1所示。

图1路面地质雷达工作原理示意图3检测技术要点（1）地质雷达检测的主要技术指标如图2。

表1地质雷达检测的主要技术指标检测距离厚度数据精度最大探测深度检测速度以80km/h的速度l连续对路面和桥面不少于4h（320km）的检测一般为深度的2%到5%不低于60cm80km/h（2）整个地质雷达检测过程是由计算机控制。

在对公路厚度进行检测过程中，不仅可以实时采集数第1期（总第229期）华东公路No．1（Total No．229）2018年2月20日EAST CHINA HIGHWAY February2018*收稿日期：2017-12-22据存储检测数据，还能查看雷达波形。

基于地质雷达检测技术在公路路面厚度应用摘要：文章阐述了地质雷达检测技术在公路路面厚度的工作原理，对地质雷达检测产生误差的原因进行分析，并结合实际工程检测，说明了地质雷达检测技术在公路路面厚度的应用是可行的、可靠的。

关键词：地质雷达检测；公路路面厚度；检测应用随着电子技术的突飞猛进以及计算机数字处理技术的应用，地质雷达作为一种无损检测的手段被物探工作者引入到道路工程特别是路面厚度的检测中。

因其具有高速采样、高分辨率、高精度、无损、经济以及连续测量等优点而受到广大土木工程检测工作者的青睐。

1地质雷达检测技术在公路路面厚度的工作原理1.1检测依据地质雷达对道路的无损检测属于其浅部应用，其探测深度小，中心频率高，分辨率要求较高，这就要求目标体与周围介质存在电性差。

用R表示波的反射系数，则该系数估算公式为：其中，ε1、ε2分别为上层介质、下层介质介电常数。

由该式可知，目标体与周围介质的电性差越明显，反射系数就越大，反射信号就越强。

现有的道路、高等级公路结构层一般可分为面层、基层以及路基3层。

一般面层的厚度为8～26 cm，基层的厚度为10～30 cm，具体的厚度视材料的种类和交通等级而定。

目前我国高等级公路一般采用改性沥青或水泥混凝土等材料修筑面层，一般采用有机结合料稳定碎石、水泥稳定粒料、石灰稳定粒料、石灰土、水泥混凝土、石灰粉煤灰等材料修筑基层。

据国内一些物探工作者统计，面层为混凝土时其相对介电常数大约为5～10，为改性沥青时其相对介电常数大约为3～5，基层和路基的相对介电常数随其采用的材料不同而不同，一般采用土、砾石、粉煤灰、石灰等介电常数相对较大且湿度较大的材料，其介电常数通常都大于8。

道路的各个结构层介电常数存在明显的差异，这就为地质雷达检测路面的厚度提供了地球物理依据。

检测人员可以根据雷达接收端所接收到的波时、波幅、波速以及衰减的程度来确定道路的厚度以及其常见病害。

1.2检测原理地质雷达检测机理是向地下发射脉冲形式的高频电磁波，电磁波在地下介质传播过程中，遇到电性差异的地下目标体，如路面结构的分层等，就会发生反射和散射，反射波到达地面时由接收天线接收，在对接收到的反射波进行处理和分析的基础上，根据反射波的波形、强度和双程走时等参数来推断地下目标体的空间位置、结构、电性和几何形态，见图1。

安全质量Safety and Quality建筑技术开发Building Technology Development第46卷第9期2019年5月道路沥青面层厚度缺陷处理与验收分析夏波蔦潘霞2(1.金华市金义都市新区管委会，浙江金华321037; 2.金华市市政设计院有限公司,浙江金华321000)［摘 要］分析沥青面层不合格原因，结合沥青面层性能作用，提出缺陷处理与验收的质量保障措施，有效规避了道路沥青 面层厚度缺陷，节约了返工费用，达到预期效果，从而为类似工程提供借鉴。

［关键词］道路；沥青面层；厚度；缺陷处理；验收［中图分类号］TU74 ； U416.217 ［文献标志码］A ［文章编号］1001-523X (2019) 09-0150-02Analysis on Treatment and Acceptance of ThicknessDefects of Asphalt PavementXia Bo, Pan Xia［Abstract ］ Analysis of the reasons for unqualified asphalt surface layer, combined with the performance of asphalt surface layer, proposed quality assurance measures for defect treatment and acceptance, effectively avoiding road asphalt surface layer thickness defects, saving rework costs and achieving expected results > thus providing reference for similar projects.［Keywords ］ road ； asphalt pavement ； thickness ； defect treatment ； acceptance1基本情况某新区规划建设区域约为175km 2,基础设施处于快速建 设期，近3年，每年平均完成半刚性基层沥青路面。

公路路面厚度检测中的地质雷达应用研究摘要：在介绍地质雷监测原理与优点基础上，通过工程实例对地质雷达在公路路面厚度检测中的应用进行探讨，希望文中内容对相关工作人员可以有所帮助。

关键词：公路工程；地质雷达；路面厚度；无损检测地质雷达检测是一种先进检测、连续无损检测方法，将其应用在公路路面厚度检测中，其具有高效、高精度等特点，应用效果良好。

1地质雷达检测原理与优点1.1检测原理采用地质雷达检测公路工程路面厚度就是利用雷达向地下发射电磁波，从而对公路路面下存在的各种安全隐患进行确定，施工人员在工作开展期间，发现安全隐患之后，采取挖掘方式开展作业，完成相应修复工作，从而大奥降低事故发生几率的目的。

地质雷达的应用的原理就是向地下发射电磁波，电磁波如果遇到介质，电磁波频率将会发生改变，电磁波反射到地面之后被设置在地面上的接收装置接收，接收到数据之后，通过处理数据能够确定地下异常情况[1]。

考虑到地质雷达在应用期间会受到天线频率的应用，无法同时兼顾分辨率和探测深度，如果需要获取较大深度数据时，经过处理后的数据，分配频率通常都较低，这会对病害情况的判断造成影响，而在病害较浅的情况下，能够直接得到高清晰图像。

1.2 优点地质雷达检测技术的优点如下：（1）频率广地质雷达检测频率能够达到50-3050MHz，对其进行应用完成对公路路面厚度进行检测，检测深度能够达到20.0m，同时与性能良好的数据分析处理软件进行联合，能够提高分辨率波形，工作人员通过分析波形图像，实现对探测物体尺寸的精准判断，从而为后续相关工作开展提供支持[2]。

（2）无损性地质雷达检测技术与传统桩芯检测方式相比，通过发射电磁波方式就可以完成相应检测工作，不会对道路工程造成破坏，特别是交通繁忙地段，检测工作可以在不封闭交通情况开展，这也就能够提高检测作业效率，减小检测工作杜宇交通造成的不良影响，同时，可以获取到高精准数据。

（3）抗干扰能力强地质雷达检测技术能够应用在不同地形中，而且在有干扰情况下，雷达天线接收反射回的电磁波，通过过滤分析后，能够直观、精准确定病害。

2009年02期(总第50期作者简介：李志强（1979-），男，山西沁县人，工学硕士，助理工程师，从事公路工程研究工作。

1雷达结构组成与工作原理雷达作为一种快速无损检测工具已经广泛的应用在公路建设中。

1.1结构组成SIR-20高速地质透视仪由喇叭探头、高度地面电磁探测仪、探头控制电缆、测距系统、支架及固定装置等部分组成。

1.2工作原理探地雷达方法是利用高频电磁波以宽带短脉冲形式由地面通过发射天线送入介质内部，经目标体的反射后回到表面，接收天线接收回波信号。

电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度及波形随所通过介质的电性性质及物性体界面几何形态而变化，根据接收的反射回波的双程走时、幅度、相位等信息，对介质的内部结构进行判断、解释。

路面雷达是利用电磁波遇到介电常数突变的界面发生反射这一现象进行工作的。

当向路面发射一系列脉冲电磁波时，电磁波在空气与路表面发生反射，另一部分能量透过该界面折射到路面中，在面层与基层处再次进行反射和透射，如图1所示。

图1地质雷达工作原理当接收天线接收到发射波，并形成时间序列后，此时可得到各反射脉冲的时差。

当已知电磁波在某结构层的传播速度后，便可以利用公式（1），计算出各层的厚度。

而电磁波传播速度与该层介电常数有关。

h i =v iΔt i，v i =c /ri 姨（1）式中，h i 为各层厚度，cm ；v i 为电磁波在该层传播速度，cm/ns；c 为电磁波在真空中传播速度，30cm/ns；εri 为各层相对介电常数。

2误差来源与分析地质雷达在几十公里至上百公里的公路检测中所提供的路面厚度与路面的真实厚度存在误差是不可避免的，分析误差来源对减少误差是十分必要的，误差来源于以下几方面。

2.1测点位置上的偏差由于公路设计是按中心线标定距离，并对路段有弯度要求。

雷达连续检测中，在弯曲路段，测量轮测量的距离与标段距离不等，雷达检测面层厚度结果中按桩号提供的厚度不一定是该桩号处的真实厚度。

短脉冲雷达检测路基路面厚度及识别结构层方法T0913-2008短脉冲雷达测定路面厚度试验方法1目的与适用范围本方法适用于采用短脉冲雷达无损检测路面面层厚度。

本方法的数据采集、传输、记录和数据处理分别由专用软件自动控制进行。

本方法适用于新建、改建路面工程质量验收和旧路加铺路面设计的厚度调查。

雷达发射的电磁波在路面层传播过程中会逐渐削弱、消散、层面反射。

雷达最大探测深度是由雷达系统的参数以及路面材料的电磁属性决定的。

对于材料过度潮湿或饱和以及有高含铁量矿渣集料的路面不适合用本方法测试。

2仪具与材料技术要求雷达测试系统由承载车、天线、雷达发射接收器和控制系统组成。

测试系统技术要求和参数：（1）距离标定误差：≤0.1%。

（2）设备工作温度：0~40℃。

（3）最小分辨层厚：≤40mm。

（4）系统测量精度要求：系统测量精度技术要求（5）天线：带宽能适应所选择的发射脉冲频率。

通常，在检测路面厚度时宜选择使用2.0GHz的天线，在检测路基各结构层情况时宜选择使用900MHz的天线。

（6）收发器：脉冲宽度≤1.0ns，时间信号处理能力可以适应所需的测试深度。

3方法与步骤3.1准备工作（1）距离标定：承载车行驶超过20000km，更换轮胎，或使用超过1年的情形下需要进行距离标定。

距离标定方法根据厂商提供的使用说明进行。

（2）安装需达天线：将雷达天线按照厂商提供的安装方法牢固安装好，并将天线与主机的连线连接好。

（3）检查连接线安装无误后开机预热，预热时间不得少于厂商规定的时间。

（4）将金属板放置在天线正下方，启动控制软件的标定程序，获取相应参数。

（5）打开控制软件的参数设置界面，根据不同的检测目的，设置采样间隔、时间窗、增益等参数。

3.2测试步骤（1）将承载车停在起点，开启安全警示灯，启动软件测试程序，令驾驶员缓慢加速车辆到正常检测速度。

（2）检测过程中，操作人员应记录测试线路所遇到的桥梁、涵洞、隧道等构造物的起终点。