路用探地雷達在道路工程中的應用研究.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用進行了研究,并給出了相應的工程實例.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.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在工程中應用近年來,探地雷達在公路檢測中的應用在國際上日益受到重視,并顯示出廣闊的應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用,并給出了具體的應用實例.針對河南省道路檢測工程技術研究中心(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用,并給出了相應的工程實例.通過實驗對比,探討探地雷達在道路工程中