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歐美大地 道路測試
道路測試
案例｜三維探地雷達應(yīng)用于交通部公路試驗場瀝青路面裂縫病害檢測
發(fā)布時間：2018-03-21 瀏覽次數(shù)：17249 來源：歐美大地
一、項目概況

試驗?zāi)康模?/strong>采用美國3D-Radar公司三維探地雷達開展瀝青路面裂縫病害路面下部結(jié)構(gòu)探測研究。
試驗地點：交通部公路試驗場。
試驗設(shè)備：交通部公路所3D雷達，主機：GeoScope IV，天線陣：VX1821 即1.8米長，21對天線通道，天線通道間距為7.5cm，空氣耦合式天線，拖車安裝。
 
 
二、測試路段
本次試驗路段長為26米左右，做了兩條數(shù)據(jù)采集路段，東側(cè)路段（遠離庫房一側(cè)）在7-18米處有明顯裂縫，其中縱向7-12米段有一塊5 X 0.8 平方米區(qū)域明顯下陷。西側(cè)路段（靠近庫房一側(cè)）表面上看沒有破損。
基于含水區(qū)雷達反射強烈的原理，試驗時，采用人工灑水，使得水滲入路基，并在路面明顯沒有積水時采集數(shù)據(jù)。

三、雷達數(shù)據(jù)采集設(shè)置
頻率設(shè)置：50 MHz - 3050 MHz，步進頻率為20 MHz；駐留時間（每個頻率發(fā)射時間）為7.008微秒；縱向采樣間距約為2cm；
兩次采集設(shè)置如下圖：




四、數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)解釋
采用3D-Radar公司數(shù)據(jù)分析軟件3dr-Examiner V2.80進行數(shù)據(jù)分析。
 
1. 東段數(shù)據(jù)：
不同通道縱斷面比較：在縱向7-13米段，從第3至第14通道的縱斷面圖典型如圖2.其余通道典型縱斷面圖如圖1. 由此可見，第3至第14通道，按通道之間橫向間距為7.5cm計算，異常區(qū)橫向距離為0.825米。此與路面可視下沉區(qū)域吻合。
由于未取芯標(biāo)定介質(zhì)的介電常數(shù)，以下按介電常數(shù)取5做估算。測試斷面顯示該路段瀝青層厚為5cm左右，水穩(wěn)層距離路面為30cm左右。
圖3縱斷面圖顯示：7-18米段反射較為強烈，7-13米段更甚。此與裂縫充滿水相關(guān)。
圖4至圖9為不同深度的水平視圖。反映含水區(qū)域隨深度變化，大致可認為在含水區(qū)深度基本達到水穩(wěn)層，并且13-18米段，含水區(qū)更深一些。

五、結(jié)論
通過東，西路段雷達數(shù)據(jù)圖比較，可以看出有裂縫，下沉區(qū)波形圖是不一樣的。介質(zhì)含水后，雷達探測效果會有明顯提高。嘗試雨后數(shù)據(jù)采集，開展3D-Radar三維雷達在路面裂縫病害探測研究，不失為一種好方法。
 
 
六、GeoScope三維探地雷達介紹
 
GeoScope三維探地雷達系統(tǒng)是美國3D-Radar公司推出的是一套功能強、靈活性高的地下無損檢測工具，使用三維探地雷達采集公路、機場跑道、市政道路結(jié)構(gòu)內(nèi)部的信息，提前發(fā)現(xiàn)脫空、含水、大面積裂縫等病害并進行預(yù)防性養(yǎng)護正逐漸成為建設(shè)數(shù)字型智慧城市的重要組成部分。美國3D Radar正作為這一領(lǐng)域的廠家，共同行業(yè)的發(fā)展。

三維雷達系統(tǒng)GeoScopeTM使用了數(shù)字步進頻率技術(shù)，可針對不同的應(yīng)用，采用不同的頻率范圍，通過采集軟件參數(shù)設(shè)置來控制整個頻譜，優(yōu)化探測深度和雷達系統(tǒng)分辨率之間的關(guān)系，從而獲得比較好的探測目標(biāo)圖像質(zhì)量；同時GeoScope使用了電子掃描天線陣技術(shù)，能夠進行快和精的三維勘查，實現(xiàn)了真正的三維探測；GeoScope采集軟件可以實時顯示三維圖像，是目前市場上實現(xiàn)現(xiàn)場三維成像的探地雷達系統(tǒng)。

應(yīng)用領(lǐng)域
GeoScope具有高度的靈活性，應(yīng)用廣，如：
公路檢測
橋梁面板檢測
地下管線調(diào)查與測繪
機場跑道檢測
鐵路路基檢測
考古
地雷和未爆炸物探測
 
系統(tǒng)優(yōu)勢
主機采用數(shù)字步進頻率雷達技術(shù)
天線應(yīng)用GPR天線設(shè)計的電子掃描無線陣技術(shù)
實時三維顯示測試數(shù)據(jù)及分析結(jié)果
高分辨率道路無損檢測設(shè)備