路用探地雷达在公路病害探测中的应用路用探地雷达在公路病害探测中的应用路用探地雷达在公路病害探测中的应用黄成1，王正2，俞先江2（1.中国铁建港航局集团有限公司，广东珠海519020；2.中设设计集团股份有限公司，江苏南京210005）摘要：在公路改扩建或常规性养护定期检测中，采取常规的手段比较难以发现路面结构内部病害。
文章结合数值模拟和理论分析，研究探地雷达在公路路面病害探测中的应用，分析了路面内部结构不同病害的典型频谱图和波形特征，并将研究成果应用于工程实践中，取得了良好的效果。
文章研究成果有助于更方便的应用探地雷达对路面病害进行探测，从而为公路的改扩建和常规养护提供参考和建议，同时对探地雷达在公路路面的广泛应用也有一定的促进作用。
关键词：探地雷达；路面；病害；探测探地雷达的发展伴随着高速公路的建设应运而生，探地雷达（Ground Penetrating Radar，简称GPR，又称地质雷达），是应用地球物理学的一个新的分支，从20世纪80年代后期开始应用于公路检测。
探地雷达检测技术具有快速高效、无损、高精度、操作方便、检测内容丰富等优点，逐渐受到公路部门的重视，并在公路质量检测中得到越来越广泛的应用。
探地雷达除了常规的应用于路面结构层厚度检测外，还能够对路面内部结构的脱空、空洞、裂隙、沉陷和严重疏松等病害隐患进行探测，能够较全面的反映出路面内部结构技术状况，具有实时连续、高精度、快速和无损等特点。
1 探地雷达检测原理探地雷达是通过向地下发送一种高频宽带电磁波。
电磁波在地下介质传播过程中，当地下目标体的介质存在差异时，如脱空、空洞、富水、分界面，电磁波就会发生反射。
在对反射雷达波进行处理和解译的基础上，根据接收到的雷达波形、强度、介电常数、双程走时等参数进而推断地下目标体的空间位置、结构及几何形态，进而对地下隐蔽目标物的探测。
探地雷达由主机、天线、电缆以及打标器等组成，针对路面结构病害检测时，一般选取400MHz、900MHz的天线，探测深度在1.5m以内，能够满足检测要求。
第1题由于松散体内部充填不同性状的土体排列无规律，因此松散体内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题空洞内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：A题目分数：5此题得分：5.0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：C题目分数：5此题得分：5.0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（）米范围内的空洞、疏松等路基缺陷，确定道路缺陷的位置、大小及埋深A.4B.5C.6D.8答案:B您的答案：B题目分数：5此题得分：5.0批注：第8题现场检测时，将雷达天线紧贴于路面，沿测线连续拖动，采用（）方式进行触发和定位A.测角B.测时C.测距D.测点答案:C您的答案：C题目分数：5此题得分：5.0批注：第9题当地下介质的波速已知时，根据所探测到的，就可以求得目标体的位置和埋深A.介电常数B.双程旅行时间C.电导率D.电磁场强度答案:B您的答案：B题目分数：5此题得分：5.0批注：第10题富水病害体介电系数通常（），与周围土体介质存在较大的介电系数差异，通常富水区顶部形成强振幅反射波，反射波极性与入射电磁波相位（）A.较小，相反B.较小，相同C.较大，相同D.较大，相反答案:D您的答案：D题目分数：5此题得分：5.0批注：第11题现阶段路基病害检测的要求包括（）A.快速B.简单C.无损D.精确答案:A,C,D您的答案：A,C,D题目分数：5此题得分：5.0批注：第12题地质雷达基本参数包括（）A.电磁波脉冲旅行时间B.电磁波传播速度C.电磁波反射系数D.勘察深度答案:A,B,C,D您的答案：B,C,D题目分数：5此题得分：0.0批注：第13题电磁波信号在物体内部传播时遇到存在电性差异（介电常数）的介质界面时，就（）A.反射B.透射C.衍射D.折射答案:A,B,D您的答案：A,C,D题目分数：5此题得分：0.0批注：第14题雷达数据浅层处理的方法有（）A.一维滤波B.增益控制C.背景去燥D.小波变换E.滑动平均答案:A,B,C,E您的答案：A,B,C,D,E题目分数：5此题得分：0.0批注：第15题土体疏松其成因主要有：（）A.路基填筑材料不适宜B.不同的填料混合施工引起C.碾压不规范造成压实度不足D.城市道路路基内各种管线、检查井等地下设施周围水体渗漏E.地铁施工引起路基土体疏松答案:A,B,C,D,E您的答案：A,B,C,D,E题目分数：5此题得分：5.0批注：第16题应用专业软件，分析反射波同相轴的波形和波阻特征，就可以获得路面以下道路结构及道路基础的缺陷信息答案:正确您的答案：正确题目分数：5此题得分：5.0批注：第17题滤波可以使雷达波的信号得到恢复或还原, 能够增强信息答案:错误您的答案：错误题目分数：5此题得分：5.0批注：第18题水的相对介电常数最大，空气的相对介电常数最小答案:正确您的答案：正确题目分数：5此题得分：5.0批注：第19题空洞顶部反射波、内部多次反射波与入射电磁波相位相反答案:错误您的答案：错误题目分数：5此题得分：5.0批注：第20题脱空病害在雷达图像上主要表现为：脱空界面上往往形成强振幅反射能量，与空洞顶界面特征类似，通常为凸凹不平，反射波同相轴表现出明显的起伏弯曲、不规则性答案:正确您的答案：正确题目分数：5此题得分：5.0批注：。
地质雷达在浙江某高速公路路面检测中的应用作者：王万忠高顺喜来源：《城市建设理论研究》2013年第18期摘要：地质雷达方法是地球物理方法中的一种高分辨率、高效率的探测方法，近年来非开挖管线施工对周围土体扰动造成不同程度的伤害，本文对地质雷达原理及工作方法进行了系统介绍，通过地址雷达在浙江某高速公路路面探测的案例证明：地质雷达对路面进行探测是一种较为有效的物探技术方法。
路面探测中应选用合适的主频天线，长三角地区第四纪覆土较厚，且上部潜水较发育，电脉冲信号衰减较为严重，在数据处理时要采用信号放大增益后再进行滤波，数据解释过程中首先要确定实际探测深度，结合现场踏勘情况，进行数据分析解释。
关键词：地质雷达路面检测地球物理中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：前言近几年，随着市政工程的增多，管线的埋设方式由开挖直埋发展到非开挖穿越，埋设深度越来越大。
在非开挖管线穿越过程中对管道周边的土体会造成不同程度的破坏，会导致空洞或管道周边土体扰动，严重时会导致塌陷，在物探技术方法中地质雷达是对施工道路附近进行探测，通过探测结果对施工道路附近的影响范围和程度进行评价。
工作方法原理地质雷达方法原理类似于探空雷达和地震反射技术，是地球物理方法中的一种高分辨率、高效率的探测方法。
脉冲时域地质雷达是利用高频电磁波（1MHz～1GHz），以脉冲的形式通过发射天线被定向地向地下发射,电磁波在地下介质中传播时，当遇到存在电性差异的地层或目标体时发生反射和折射，反射回地面的电磁波被接收天线所接收和被雷达系统采集和显示。
在对采集到的雷达回波进行数据处理的基础上，根据雷达波的波形、振幅强度和时间的变化特征推断地下介质的空间位置、结构、形态和埋藏深度，达到对地下地层或目标体探测的目的。
2.1 地质雷达的测距方程电磁波从发射天线发射到被接收天线所接收，行程时间t为：（2-1）式中，t为电磁波旅行时；Z为反射界面深度；X为发射天线到接收天线间的距离；V为电磁波在介质中的传播速度；C为光速（C≈0.3m/ns）；εr为介质的相对介电常数。
