地质雷达在城市路网改造设计中的应用.pdf

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1、工程材料与设备器EngineeringMaterial簸Equipment地质雷达在城市路网改造设计中的应用危红波(浙江省丽水市市政设施管理处，浙江丽水323000)摘要：介绍了地质雷达对混凝土路面的地下技术状况的探测工艺。以实例证明，雷达能较好地探测出基础的密实程度、地下水位、地下管道分布、原混凝土板厚、板底脱空状况等，为道路改造设计提供可靠的依据。关键词：道路；改造；地质雷达；无损探测中图分类号：U418．8文献标志码：B文章编号：1009—7767(2012)02—0137—04ApplicationPracticeofGeologi

2、calRadarinUrbanRoadNetworkRec0nstructi0nDesign早期城市道路以水泥混凝土路面加土路基为主，接收并记录这些信号。再通过进一步的信号处理和解常因结构设计不合理、缺乏前瞻性或施工质量不合格释即可了解地下介质的情况，图2中T表示发射端，R导致路基不稳定，发生不均匀沉陷、面板脱空和唧泥现表示接收端。象，加上养护不及时。特别是超载车辆的重复作用，致结构调查使水泥混凝土路面产生大面积的断板碎板破坏。通常fIl使其功能恢复和增强的有效作法是在原有的水泥混路面状况调查1弯沉检测1雷达探测Ii『凝土路面上另外铺设1层

3、沥青混凝土加铺层。原有的路面结构病害、破损f1路面板块结构承载力l基础的密实程度、地下旧水泥混凝土路面仍然是道路承载能力的关键，因状况，缝缝位置调查，ll状况，板块变形状况调l水位、地下管道分布、原确定弯沉检测点和频率广查，确定板与板的变形l混凝土板厚、板底脱空状此，对加铺层的结构设计必然建立在对旧路面结构性I差ll况调查能进行全面调查和准确评价的基础上Ⅲ。l交通调查道路设计：破板数量，1路面调查检测方法，远景规划(--地基处理方式、位置，沥青加铺厚度，板缝和对路面的调查检测主要包括原路面的病害以及裂缝的处理等基础的密实程度、地下水位及分布

4、、地下管道分布、原图1路面调查检测方法混凝土板厚、板底脱空状况等。对于旧水泥混凝土路面板出现的各种裂缝、表面损坏可以进行直观的调查．对于其他板下病害隐患的调查则比较困难。要综合采用直接观测法、弯沉检测法与地质雷达探测法，充分发挥其各自的优势，全面精确调查表面路况和病害隐患。具体分工如图1所示。其中路面雷达检测技术对混凝土板下的调查和评价具有不可替代的作用。2地质雷达工作原理与关键参数图2雷达检测原理地质雷达由一体化主机、天线及相关配件组成。雷达工作时，由发射天线向地下介质发射一定强度的高雷达探测基础的密实程度、地下水位及分布、地下频电磁脉冲

5、(几十MHz至上GHz)。电磁脉冲遇到不管道分布、原混凝土板厚、板底脱空等状况的关键是同电性介质的分界面时即产生反射或散射。接收天线数据采集的精度与数据的反演与判断。数据采集的精2012．~$2期(3一)第30卷啼荭故东137器工程材料与设备㈣甥轴{姆M~teriall濉姆％度主要取决于雷达天线发射频率的选择和雷达信号的5)在检测过程中对有明显结构特征(如桥台)的降噪。雷达天线分为低、中、高频及非屏蔽与屏蔽天线，位置进行校核发射频率越低，能量越分散，探测的范同广，但分辩率3．3确定检测目的低l2I，适合于初查与简单的排查；高频天线情况则相根

6、据检测目的(是确定结构层厚度，还是查找脱反，适合于详细的复查与精确的定位。雷达信号的噪空或高含水区)来确定检测车道以及车道上的具体位声与主要路面材料混合介质、雷达扫描过程的速率匀置，以便数据处理时标定，确保数据准确。均性及扫捕路面的平整度有关。雷达探地时可通过现3．4数据预处理场实地勘测或少量取芯(主要是取典型特征点)，确定对所采集的数据要进行预先处理，特别是要注意各类明显技术特征(板空洞，断裂，地下水丰富等)，再脱空区、高含水区等缺陷，以便对这些缺陷做进一步通过雷达在上面进行反复扫描，作为相关技术特征判复查。复查的目的是准确定位，同时确定

7、缺陷范围。断的参考，同时修正雷达相关参数(如探测对象的介电4工程案例常数及雷达波速等)，这样就可以提高收集数据的反演4．1工程慨况与判断的精确度。福建某地的民主路设计起点为人民西路，终点至3地质雷达检测程序山后转盘，全长约3km。现状路基宽度为50m，其中，雷达检测]二作一定要按合理的程序和步骤进行i，机动车道宽度为24m，两侧绿化加非机动车带宽度为只有这样才能获取高质量的路面信息。具体程序如图315m。既有路面为水泥混凝土路面，病害较严重，根据所示建设单位要求，拟在原水泥混凝土路面加铺沥青面层，在可能的病害处(特别是裂缝反射处)要铺设土T

8、格栅或重新处理地基，设计前需要通过雷达确定可能工程相关资料【l养护维修记录Il路面病害史I1相关地质图—Il謇调堡}——l补充勘测调查1一现病害的位置与范围。4．2雷达的探测与图