路用探地雷達在道路工程中的應(yīng)用研究.pdf

1、該文針對GPR作了較全面的分析,介紹了探地雷達的發(fā)展過程、設(shè)備組成與探測原理,并依據(jù)大量的工程實踐,探討了探地雷達在道路工程結(jié)構(gòu)中的各種應(yīng)用.重點就GPR在路面結(jié)構(gòu)層厚度檢測和在剛性混凝土板下的脫空識別中的理論和應(yīng)用進行了研究,并給出了相應(yīng)的工程實例.1.GPR工作原理及其組成GPR是一種用于確定地下介質(zhì)分布的廣譜電磁技術(shù).探地雷達檢測路面是利用高頻電磁波以寬頻帶短脈沖的形式,通過天線中的發(fā)射器將信號傳入地下,波在地下傳播過程中遇到不同

2、電性介質(zhì)接口時,一部分電磁波能量被接口反射回來,另一部分能量會繼續(xù)穿透接口進入下一層介質(zhì),各接口反射電磁波由天線中的接收器接收,再利用采樣技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號進行處理.通過對電磁波反射信號(即回波信號)的時頻特征和振幅特征進行分析,便能了解路面層的特征信息(如介電常數(shù)、層厚、空洞等).探地雷達采用非接地性測量,可作快速連續(xù)檢測,對檢測對象無損,能比較直觀地表現(xiàn)檢測目標物,因此探地雷達技術(shù)成為工程地球物理勘查的重要方法之一,廣泛用于地下

3、管線探測,結(jié)構(gòu)物無損檢測,巖土勘查,地下洞穴等工程勘察領(lǐng)域.路用探地雷達系統(tǒng)主要由三部分組成:天線,將電磁波定向輻射入路面系統(tǒng);發(fā)射機,產(chǎn)生正弦型脈沖,高頻電磁波;接收機,捕捉反射信號,然后將這些信號傳遞給信號處理機對信號進行處理.一旦回波被捕獲,下一個脈沖波將產(chǎn)生并輻射入媒介中.2.GPR在工程中應(yīng)用近年來,探地雷達在公路檢測中的應(yīng)用在國際上日益受到重視,并顯示出廣闊的應(yīng)用前景和巨大的效益,取得了較豐碩的研究成果.該文回顧并總結(jié)了GP

4、R在道路中的各種應(yīng)用,敘述了其在路面地基勘察和現(xiàn)場壓實度控制、新鋪瀝青路面控制、含水量評價及路面缺陷識別中的應(yīng)用,并給出了具體的應(yīng)用實例.針對河南省道路檢測工程技術(shù)研究中心(鄭州大學)引進的美國Pulse Radar公司生產(chǎn)的RADAR V路用探地雷達系統(tǒng),結(jié)合現(xiàn)場實驗和對實驗回波信號的分析及數(shù)據(jù)處理,重點研究了其在結(jié)構(gòu)層厚度檢測及在剛性混凝土板下脫空識別中的理論及工程應(yīng)用,并給出了相應(yīng)的工程實例.通過實驗對比,探討探地雷達在道路工程中