ltd–2100探地雷達在公路無損檢測中的應用_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  LTD–2100探地雷達在公路無損檢測中的應用</p><p>  摘要:公路在竣工通車后不久,由于路基沉降引起的大面積路面坍塌、懸空、開裂等,造成交通事故、甚至癱瘓的情況屢見不鮮。因此開展公路的無損檢測技術(shù)是當前的迫切需要。本文結(jié)合濟南經(jīng)十路K511+500~K511+600的道路狀況,采用信息產(chǎn)業(yè)部中國電波傳播研究所青島分所研制的LTD–2100新型探地雷達對其進行了檢測,為探地雷達在道

2、路無損檢測中更好的應用和推廣提供了理論和實踐意義。 </p><p>  關鍵詞:公路質(zhì)量 無損檢測探地雷達 </p><p>  中圖分類號:TU856 文獻標識碼:A </p><p>  LTD-2100探地雷達檢測的基本原理 </p><p>  探地雷達實現(xiàn)路面厚度及鋼筋分布檢測基于電磁波在介質(zhì)中的反射及散射論。探地雷達向地下以脈沖

3、形式収射電磁波,電磁波在均勻各向同性介質(zhì)中以一定的速度,由近及遠傳播。當電磁波在傳播過程中遇到不同介質(zhì)時,在介質(zhì)交界面上就會產(chǎn)生反射和透射如下圖所示,探地雷達就是通過接收地面的反射波來探測路面結(jié)構(gòu)層厚度的。 </p><p>  圖1.公路層厚檢測原理圖 </p><p>  對于水泥混凝土路面中的鋼筋檢測可以把鋼筋看成一個異常體,由于鋼筋的介電常數(shù)比混凝土的大很多,因此在鋼筋和混凝土的交

4、界面上將產(chǎn)生強烈反射,由于電磁波從遠及近對鋼筋產(chǎn)生反射,因此鋼筋會形成一個雙曲線或是月牙形狀?;⌒蔚捻旤c即為鋼筋的頂部位置。 </p><p>  圖2.典型的鋼筋顯示 </p><p><b>  檢測設備介紹 </b></p><p>  山東英才學院建工學院實訓中心從中國電波所青島分所引進的LTD-2100探地雷達,配備了主機及主頻GC1

5、500MHZ、400MHZ、270MHZ、100MHZ的新型雷達地面耦合天線,可以滿足不同工程狀況下的測量精度需求。主機內(nèi)配置了2G的SD卡,可以較大的進行工程數(shù)據(jù)的存儲,后期處理采用ISDP6.0軟件進行分析。 </p><p><b>  工程分析 </b></p><p> ?。?)首先采用主頻為1500MHZ的雷達天線進行測量,采集速度為128,采用點數(shù)為51

6、2,數(shù)據(jù)位數(shù)為16,深度范圍為85cm,介電常數(shù)為7.8,探測方式為輪測,時窗選擇15。采用道標準化,共劃分為5000道。 </p><p>  圖3.公路層位追蹤標注 </p><p>  圖4.公路厚度計算 </p><p>  圖5.公路瀝青面層厚度報表 </p><p>  (2)采用主頻天線為400MHZ的地面耦合天線,采集速度為1

7、28,采用點數(shù)為1024,數(shù)據(jù)位數(shù)為16,深度范圍為3.377m,介電常數(shù)為7.1,探測方式為連續(xù),時窗選擇60。采用道標準化,共劃分為5000道。 </p><p>  圖6.GC400MHZ天線所測路面?zhèn)尾噬珗D </p><p>  (3) 采用主頻天線為270MHZ的地面耦合天線,采集速度為64,采用點數(shù)為512,數(shù)據(jù)位數(shù)為16,深度范圍為6.80m,介電常數(shù)為7.1,探測方式為連續(xù)

8、,時窗選擇120。采用道標準化,共劃分為5000道。 </p><p>  圖7.GC270MHZ天線所測路面?zhèn)尾噬珗D </p><p>  (4) 采用主頻天線為100MHZ的地面耦合天線,采集速度為32,采用點數(shù)為512,數(shù)據(jù)位數(shù)為16,深度范圍為7.954m,介電常數(shù)為7.1,探測方式為連續(xù),時窗選擇150。采用道標準化,共劃分為5000道。 </p><p>

9、;  圖8.GC100MHZ天線所測路面?zhèn)尾噬珗D </p><p><b>  結(jié)果分析 </b></p><p>  (1)從四種頻率的雷達成像資料可以看出,在對公路的面層及基層檢測時,高頻1500MHZ的測量精度和結(jié)果較為準確,測量路徑設置為100m,每隔5米為一個測量長度,共測道數(shù)為4999,合格道數(shù)4546,瀝青面層厚度所測合格率為90.94%,說明公路的施工

10、和設計質(zhì)量較高,GC1500MHZ的天線用于淺層目標的高分辨探測是可行的。(2)當采用GC400,GC270,GC100地面耦合天線后,對于路面淺層結(jié)構(gòu)的分辨已達不到精度要求,但是可以測得地下較深目標。GC270MHZ(圖7)探測出路面下方的管線,在低頻GC100MHZ的深度探測下可以看出路旁電線桿有規(guī)律的分布(圖8)。(3)探測過程中,可根據(jù)工程需要同時采用低頻、高頻天線來獲取不同深度范圍的數(shù)據(jù),以供勘察、設計、施工使用。 </

11、p><p><b>  5.結(jié)論 </b></p><p>  傳統(tǒng)的地下目標探測(包括工程質(zhì)量檢測、地下隱患探測、確定目標查找等)方法,比如鉆芯法、錐探法等,不僅具有破壞性,而且效率低,對路面的損壞程度較大,隨著檢測樣本的增大,極有可能成為某些路段病害的起源。LTD-2100探測雷達在公路、隧道等的無損檢測技術(shù)已越來越受到工程界人士的青睞,在路面測厚,路面板底脫空檢測、

12、路面密度檢測、路面材料彈性模量測定及新建瀝青路面的質(zhì)量控制方面有著廣泛的應用,指導了路面養(yǎng)護的進行。 </p><p><b>  參考文獻 </b></p><p>  1.李大心,探地雷達方法與應用[M]北京. 地質(zhì)出版社,1994 </p><p>  2. 金峰,張金榮.探地雷達在路面厚度檢測中的應用淺析[J].山西建筑,2008,34

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