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1、地质雷达对路面纵向裂缝检测研究 [摘要]本文首先介绍了美国GSSI公司的SIR-20型地质雷的技术特性，在此基础上对目标路段进行病害检测，并将检测结果进行了分析。结果表明：SIR-20型雷达对路面纵向裂缝比较敏感，有助于科研工作者对路面纵向裂缝做出定性判断，较有工程借鉴价值。[关键词]地质雷达病害检测纵向裂缝敏感定性判断中图分类号：F407.1文献标识码：A文章编号：1、工程概况某高速公路上行、下行路段路面于前几年开始出现纵向裂缝多处,基本分布在行车道两轮迹带和硬路肩位置,而且随着时间推移,其变形破坏程度及影响范围均在扩大。为探明路面裂缝、路基填土密实度及含水状况，通
2、过分析,选用美国GSSI公司的SIR-20型地质雷达对目标路段进行检测。选用雷达天线频率为400MHZ，假定介电常数为9时，此天线的理论探测深度分别近似为2.5m【1】。2、检测结果分析2.1纵断面2.1.1路面状况良好路段图1路面状况良好路段纵剖面5路面状况良好路段的探地雷达纵向剖面图像见图1，其特征为：同相轴连续,同层同相轴宽度变化极小,无错断,无畸变,无倾斜及弧形反射特征。在50ns时程范围内它反映5个结构层（下同）:（1）路面混凝土层（4ns～8ns）,厚约16cm；（2）基层（8ns～13ns）,厚约18cm；（3）二灰级配碎石（13ns～20ns）,厚约18
3、cm；（4）二灰土底基层（20ns～28ns）,厚约18cm；（5）土基（大于28ns）。此时测线均布置在路面良好处,即路基和路面结构层基本正常，大部分剖面表现为正常背景。对此解释为:路基、路面结构层基本正常，无扰动；路基沿公路走向厚度均匀。2.1.2路面纵裂处图2路面纵裂路段纵剖面图3路面纵裂路段纵剖面路面纵裂处路段的探地雷达图像见图2、图3，其特征为：同相轴错断,同层同相轴宽窄不一,有畸变,局部呈较强弧形反射,反射能量变化较大,出现竖向带状波形散乱,推测为裂缝。5此时测线均布置在路面纵裂处,其大部分剖面与正常背景表现出较大差异。对此解释为：（a）路基均匀性较差,且已
4、产生一定程度破坏；（b）路面结构层的波形紊乱，表明其内部已形成断裂面,强度低；（c）开裂部位部位滞水较丰富。2.2横断面2.2.1路面状况良好路段图4路面状况良好路段横剖面路面状况良好路段的探地雷达横【2】向剖面图像见图4，其特征为：同相轴连续,同层同相轴宽度变化极小,基本无错断、无畸变,无倾斜及弧形反射特征。此时测线均布置在路面良好处,即路基和路面结构层基本正常，大部分剖面表现为正常背景。对此解释为:路基、路面结构层基本正常，无扰动。2.2.2路面纵裂处图5路面纵裂处横剖面图6路面纵裂处横剖面路面纵裂处路段的探地雷达图像见图5、图6，其特征为：同相轴错断,同层同相轴宽
5、窄不一,有畸变,局部呈较强弧形反射,反射能量变化较大,出现竖向带状波形散乱,为裂缝。5此时测线均布置在路面良好处,路面已产生纵向裂缝。对此解释为：（a）路基填土层同相轴宽窄不一，表明填土层密实度不均匀；（b）路面结构层同相轴紊乱,均匀性、连续性差,表明结构层内部已开裂，强度低；（c）裂缝出现后,雨水进入,路面路基相应部位滞水较丰富，再加上来回车辆的挤压,使原有路基路面结构进一步受到破坏；（d）裂缝下部有向硬路肩方向(公路外侧)发展趋势。3.结论通过以上分析，可得出如下结论：（1）路面良好路段：（a）路基填土均匀；（b）路面结构层连续。（2）路面纵裂路段：（a）路基填土均
6、匀性、密实性相对较差；（b）路面裂缝处结构层连续性较差；（c）裂缝处路面路基相应部位含水量相对较高。（3）雷达作为一种无损检测技术，对检测结果影响的因素较多，对于裂缝深度的判断只是一种估计分析，具体深度应结合钻孔结果精确判断【3】。参考文献：[1]郭云开,王礼尧,等.探地雷达在高等级公路工程质量无损检测中的应用研究[J].华东公路,2002[2]曾昭发,刘四新,等.探地雷达方法原理及应用[M].北京:科学出版社,2006.5[3]李大心，探地雷达方法与应用，北京地质出版社，19945
