GPR沥青路面厚度检测及其均匀性分析评价.pdf
《GPR沥青路面厚度检测及其均匀性分析评价.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《GPR沥青路面厚度检测及其均匀性分析评价.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 doi:10.3969/j.issn.1673-6478.2023.04.038 GPR 沥青路面厚度检测及其均匀性分析评价 叶长青(江西省综合交通运输发展研究中心,江西 南昌 330036)摘要:本文基于三维探地雷达的测量原理和工作特点,根据沥青路面材料的介电特性揭示介电常数与沥青路面厚度的关系,并运用三维探地雷达检测原理反算面层厚度。本文分别使用多种方法对试验段进行介电常数计算,将计算结果与真实数据进行对比优化。结合工程实际情况,最终对沥青路面厚度误差源、准确性和稳定性进行分析评价。结果表明:三维探地雷达可以实现沥青面层厚度高效、准确、连续、大规模测量;优化计算方法后,探地雷达对沥青路面
2、厚度的检测精度达 99.82%,满足工程检测要求;对比相同结构不同测道的厚度均匀性,右测道厚度变化值要略小于左测道厚度的变化值;对比不同结构相同测道的厚度均匀性,发现不同结构误差系数不同,多个测道越靠近中心,检测结果越靠近实际检测结果,越往两边检测结果越差。关键词:三维探地雷达;介电常数;沥青路面;无损检测技术;路面厚度 中图分类号:U416.2 文献标识码:A 文章编号:1673-6478(2023)04-0175-06 Asphalt Pavement Thickness Detection and Uniformity Analysis Evaluation Based on 3D GP
3、R YE Changqing(Jiangxi Comprehensive Transportation Development Research Center,Nanchang Jiangxi 330036,China)Abstract:Based on the measurement principle and working characteristics of 3D ground penetrating radar,this paper,reveals the relationship between the dielectric constant and the thickness o
4、f asphalt pavement according to the dielectric properties of asphalt pavement materials,and uses the detection principle of 3D ground penetrating radar to back calculate the thickness of asphalt pavement.In this paper,a variety of methods are used to calculate the dielectric constant of the test sec
5、tion,and the calculated results are compared with the real data for optimization.Combined with the actual situation of the project,the error source,accuracy and stability of asphalt pavement thickness are finally analyzed and evaluated.The results show that 3D GPR can measure the thickness of asphal
6、t pavement efficiently,accurately,continuously and on a large scale.After optimizing the calculation method,the detection accuracy of GPR for asphalt pavement thickness reaches 99.82%,meeting the engineering detection requirements.By comparing the thickness uniformity of different channels with the
7、same structure,the thickness variation of the right channel is slightly smaller than that of the left channel.By comparing the thickness uniformity of the same channel with different structures,it is found that the error coefficients of different structures are different.The closer the multiple chan
8、nels are to the center,the closer the detection results are to the actual detection results,and the closer the detection results are to both sides,the worse the detection results are.Key words:3D ground penetrating radar;dielectric constant;asphalt pavement;non destructive testing technology;pavemen
9、t thickness 收稿日期:2023-02-20 作者简介:叶长青(1976-),男,江西新建人,高级工程师,从事公路设计、规划和管理等工作.()176 交 通 节 能 与 环 保 第 19 卷 0 引言 路面结构层厚度检测通常采用钻芯取样法,该方法虽然准确性较高,但对路面具有较大的损害1。钻取芯样过程中需要投入大量的人力及时间成本,有限间断的芯样个数不能准确代表检测道路的全部质量水平,抽样式钻芯会破坏路面结构的完整程度,且这种破坏不可逆。同时,检测结束后采用合理的评价手段对沥青路面厚度均匀性进行精准评价,可在一定程度上预防沥青路面出现严重病害问题2-3。因此,采用合理的检测及评价方法可
10、以有效避免道路损伤,对延长沥青路面使用寿命具有重要作用4-5。目前,Yang 等人6通过神经网络预测证明了三维雷达无损检测的可靠性。李晖等人7利用三维探地雷达试验发现共中心点法可以解决无损检测问题;祝丽、唐嘉明等人8-9通过多种方法计算沥青路面结构层的厚度,并对道路的施工厚度均匀性进行分析研究,有效提高路面施工厚度合格率。于晓贺等人10依托相应工程经验,证明了探地雷达对沥青路面厚度的检测精度及均匀性评价的优越性。SHAN ZHAO 等人11利用最小二乘法对共中心点法方程组求解,证明了共中心点可以很好地预测路面厚度。综上所述,本文通过对试验段厚度检测方法可靠性及准确性的分析,优化相应检测方法。同
11、时,采用探地雷达对沥青路面厚度均匀性进行系统性分析评价,最终为实现沥青路面厚度高效、准确、连续及大规模检测提供参考。1 三维探地雷达检测原理 1.1 设备组成及天线布设 本 次 研 究 使 用 的 是 挪 威 3D-Radar 公 司 的GeoScope 三维探地雷达,三维探地雷达主要组成部分包括:天线阵列、雷达主控器单元、计算机和 GPS,设备主要组成及天线布设方式如图 1 所示。目前,三维探地雷达具有探测深度大、图像更直观、覆盖范围全、检测效率高的特点,更适用于道路无损检测。图 1 三维探地雷达 Fig.1 Antenna array structure diagram of 3D gro
12、und penetrating radar 1.2 三维雷达技术特点(1)步进频率雷达:利用数字频率信号源,可以产生 0.510mm 的扫描周期,采用一个同相接收机,可以确保整个扫描周期可被完全有效利用,检测示意图如图 2 所示。(2)天线阵列:可进行 21 个天线阵子扫描,频率覆盖范围为 100Mhz3Ghz。(3)共中心点检测模式(CMP):三维探地雷达可以设置三维 CMP 采集模式,可检测各层的厚度和对应的介电常数。(4)工作效率:采用 1.8m 天线阵列,以 80km/h车速行驶,提供 7.5cm 7.5cm 网格的完全三维图像。图 2 频率步进检测示意图 Fig.2 Schemati
13、c diagram of frequency step detection 2 试验方案 2.1 三维探地雷达沥青路面厚度数据采集 2.1.1 工程概况 某实体工程项目路面技术改造后上、下行路面主要有类型 I、类型、类型以及类型四种结构(表 1)。结合养护资料以及现场勘测路面完整度情况,选择四种结构类型各一公里路段,作为试验段进行试验分析。表 1 某高速段路面类型结构 Tab.1 Pavement type structure of a certain expressway section 路面结构类型 结构类型 4cm改 性 沥 青AC-13 +8cm普 通 沥 青AC-20+12cm 乳化
14、沥青冷再生 结构类型 4cmAC-13 罩面+4cm改性沥青 AC-13+5cm普通沥青 AC-20+7cm 普通沥青 AC-25 结构类型 4cm改 性 沥 青AC-13 +8cm普 通 沥 青AC-20+12cm 乳化沥青冷再生 结构类型 2/2.5cm 超薄罩面+4cm 改性沥青 AC-13+5cm普通沥青 AC-20+7cm 普通沥青 AC-25 2.1.2 试验段测道布设方案 本文采用 DGX1820 型号三维探地雷达,一次有效测道的宽度达到 1.5m,为保证检测的全覆盖性,单第 4 期 叶长青,GPR 沥青路面厚度检测及其均匀性分析评价 177 车道进行两次检测,行车道布设详情如图
15、 3 所示。路段内每隔 8m 进行一个断面设置,每个断面三个测点,测点距离道路中线的距离按照雷达天线位置设置,依次为 0.25m、0.7m 和 1.3m,测点布设图如图 4 所示。图 3 测道布设图 Fig.3 Track layout diagram 图 4 测点布设图 Fig.4 Layout of measurement points 2.1.3 沥青路面厚度数据信息提取 本研究采用 3D Examine 软件对探地雷达检测数据进行分析处理,通过一定指令区分面层与基层分界线,如图 5 所示,对沥青路面双程走时数据进行提取。图 5 3D Examiner 处理界面 Fig.5 3D Exa
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- GPR 沥青路面 厚度 检测 及其 均匀 分析 评价
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。