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1、棵她青达技本在公路病窖棵测中的应用李小平（浙江省地球物理地球化学勘查院，杭州 ）摘 要 探地雪达罡一抑星于介质电磁性质差舅的菲碉坏性测试技术，冥育快速、简捷、抗干优能亢强、竹辨军高署优虑。公踞踞面、星层、踞星札地星署结构层Z阎存汪电磁性质差舅，目踞星病害遣成的结构碉坏弓致吕抑介质相亘惺台，也使得病害区殷介质电磁性质弓周围明匠不同。困此，公踞病害的雪达探测冥琶星本物理闻提。以某高速公踞裂缝署病害探测为实例，阐述了探地雪达原理札工作乃这技术没真汪裂缝友展程厦、踞星不密实区、罡否存汪空洞署病害特征没真成困探测中的育效性。关 键 词 公踞病害匠裂缝匠探地雪达匠电磁引 言高速公路是实现异地快速直达运输的
2、最有效途径之一。但是，经过长期运营而出现的路面塌陷、纵横裂缝等病害，严重困扰着管理维护部门，病害调查和处理己成为工程界普遍关注的重要课题。高速公路的路面、基层、路基和地基等结构层之间存在物理性质差异 、 ，且路基病害造成的结构破坏导致各种介质相互混合，也使得病害区段介质物理性质与周围明显不同。因此，病害探测具备基本物理前提。欧、美国家早在 世纪 年代后期就己将雷达技术用于公路无损探测，我国也于 世纪 年代开始了这方面的实践与研究 。探 测 原 理 与 方 法 技 术探地雷达 是一种非破坏性的测试技术。它具有抗干扰能力强、工作条件宽松、工作方法快速简捷、探测精度和分辨率较高等优点。该技术根据介质
3、电性差异，在电性界面产生强反射，当遇到不同介质时，部分电磁波发生反射现象返回，为天线中的另一接受装置（ ）所接收，根据接收到波的旅行时间（亦称双程走时）、幅度及波形资料，可推断目标体的性质、状态和规模。电磁波传播的速度可由 !近似算出（当介质的导电率很低时），其中 为光速（ ），! 为地下介质的相对介电常数值，后者可利用己知值或测量获得。雷达图像常以脉仲反射波的波形记录，波形的正负峰分别以黑白表示，或以灰阶或彩色表示，这样同相轴或等灰度、等色线即可形象地象征各反射界面。为了更好地反映探测对象，应将实测信号进行处理。即将野外采集数据输到计算机后，应用专门处理软件对原始采集数据，进行平均处理，抑制
4、随机噪声：邻近道不同的多次测量平均，以压低非目的体杂乱回波，改善背景：自动时变增益或抑制增益以补偿介质吸收和抑制噪声：用偏移处理消除在数据采集过程中引起畸变的二维成像：用反裙积处理消除天线的瞬态和多次反射，提高数据的垂向分辨能力。工 程 实 例 及 分 析某高速公路路段 附近路面出现了约 长的纵向裂缝和局部横向裂缝，其纵向裂缝基本位于行车道内，己经修补过多次。经路面开挖，揭开面层发现裂缝最宽处约 ，钢卷尺能量测的最大深度约 。该路段自上向下为路面层、路基层、地基土。路面层主要包括 的沥青层， 的水泥稳定碎石层， 的级配碎石层：一一一一一一一一一一一一一一一一一一基 金 项 目 ： 浙 江 省
5、交 通 厅 科 研 项 目 （ ） ， 浙 江 省 地 质 勘查 局 科 研 项 目 （ 浙 地 勘 发 号 文 ）收 稿 日 期 ： 第 一 作 者 简 介 ： 李小平，男， 牟生，浙江泰烦人，大学本科，高级工程师，现主要从事地球物理勘探与工程检测工作。 上海地质总第 期 路基层为宕渣，厚 ：下部地基土为淤泥质粘土，地基土采用塑板 真空超载预压 织物进行过处理。为了给高速公路养护提供科学依据，需查明路面下部、路基层中是否存在空洞或不密实区及裂缝的发展情况。为此分别在硬路肩、主车道、超车道布设了 条纵测线及与之垂直的 条横测线，采用中国电波传播研究所研制的 型探地雷达及 、 、 天线相结合的方
6、法进行雷达探测，以便取得不同深度信息。通过现场探测和室内分析，基本查明了测区内不密实区的分布情况及裂缝的发展情况，测区内共有 条裂缝，其中!号裂缝为纵向主裂缝，裂缝周围路基层有扰动破坏现象，局部扰动严重，影响深度约：另有两处裂缝有向前发展趋势。其余 条裂缝均为横向裂缝，裂缝周围路基层有扰动破坏现象，局部扰动严重，影响深度约 。行车道与硬路肩分界处路基有错动现象，影响深度约 。里程范围内，中央隔离带向硬路肩 路基均有不同程度的扰动现象，其中有 个严重不密度区，其影响深度约 。探测表明，测区内路面与路基、路基中及路基与地基土之间无空洞存在。为此建议对该路段基础进行加固处理。图 所示雷达反射波波形均
7、匀同相轴清晰，可连续追踪，无错动，为无异常的正常路段。图 号 测 线 天 线 雷 达 探 测 图 像（ ）图 所示雷达反射波波形表现为同相轴不水平，有一定的倾斜度，说明路面下沉现象。图 所示雷达反射波波形较紊乱，与正常的路面雷达图像相比层状波少，多次波相对较多，这是不密实区内介质不均匀的反映。图中多次波形及上拱弧形波非常明显处为某报警电话亭边的一条管道异常。图 号 测 线 段 天 线 雷 达 探 测 图 像（ ， ）图 号 测 线 段 天 线 雷 达 探 测 图 像（ ， ）图 所示雷达反射波波形表现为向两边分散的有倾斜度的同相轴，这是裂缝的异常特征。图 号 测 线 段 天 线 雷 达 探 测
8、 图 像（ ， ）! 结 论通过道路结构分层和病害特点分析及工程探测实例表明，探地雷达技术可以有效地应用于公路纵横裂缝病害探测。通过雷达探测，可查明裂缝发展程度、路基不密实区、是否存在空洞等病害特征及其成因。在本文所述某高速公路路段裂缝病害探测中，查明了 条裂缝，裂缝周围路基层有扰动破坏现象，局部扰动严重，且有两处裂缝有向前发展趋势。 年第 期 李小平：探地雷达技术在公路病害探测中的应用 行车道与硬路肩分界处路基有不同程度的错动或扰动现象，局部存在严重不密度区，但路面与路基、路基中及路基与地基土之间无空洞存在。参 考 文 献 周杨，冷元宝，赵圣立 路用探地雷达的应用技术研究进展 地球物理学进展
9、， ， （ ）： 朱希安，苑守成 探地雷达在公路质量无损探测中的应用研究 煤田地质与勘探， ， （ ）： 袁明德 公路地质雷达应用实例分析 地质装备， （ ）： 李大心 探地雷达方法与应用 北京：地质出版杜， （ ， ）： （ ） ， ， ， （ ， ， ， ） ， ， ， ， ， ， ， ： ， ， （ ），。（上接第 页）， （， ， ， ， ， ， ， ）： ， ， ， ： ， ， ， ： ， ， ， ， 上海地质总第 期 探地雷达技术在公路病害探测中的应用作者： 李小平， LI Xiao-ping作者单位： 浙江省地球物理地球化学勘查院,杭州,310005刊名： 上海地质英文刊名： S
10、HANGHAI GEOLOGY年，卷(期)： 2008(2)参考文献(4条)1.周杨;冷元宝;赵圣立 路用探地雷达的应用技术研究进展期刊论文-地球物理学进展 2003(03)2.朱希安;苑守成 探地雷达在公路质量无损探测中的应用研究期刊论文-煤田地质与勘探 2002(05)3.袁明德 公路地质雷达应用实例分析期刊论文-地质装备 2001(04)4.李大心 探地雷达方法与应用 1994本文读者也读过(9条)1. 谢冰.吴昌勇.王伟.孙吉主.XIE Bing.WU Chang-Yong.WANG Wei.SUN Ji-Zhu 探地雷达在武汉天河机场跑道检测中的应用期刊论文-河南科技大学学报（自然科
11、学版）2005,26(5)2. 谢丁.李荣华 裂缝的外科手术期刊论文-中国公路2008(6)3. 凌云.梁之兵 沥青砼公路裂缝及治理期刊论文-散装水泥2004(2)4. 陈欣 高速公路裂缝检测技术浅议会议论文-20095. 胡仁东.赵志伟.HU Ren-dong.ZHAO Zhi-wei 公路裂缝探测方法期刊论文-长安大学学报（自然科学版）2007,27(1)6. 孙迪.陈剑平.李晓茹 高填方软基公路路面裂缝类病害调查及成因浅析会议论文-20087. 刘桦.尹如军.王国安 公路裂缝处理技术及设备期刊论文-筑路机械与施工机械化2004,21(3)8. 孙军.应后强.王国群 探地雷达在公路检测中的应用期刊论文-公路2001(3)9. 谢昭晖.李金铭.XIE Zhao-hui.LI Jin-ming 探地雷达技术在道路路基病害探测中的应用期刊论文-地质与勘探2007,43(5)引用本文格式：李小平.LI Xiao-ping 探地雷达技术在公路病害探测中的应用期刊论文-上海地质 2008(2)
