基于三维探地雷达的道路无损检测技术应用研究

发布时间：2020-10-20 09:13

　　 面对每年数十万公里的公路建设与数百万公里的公路养护工程,传统道路检测技术手段难以满足现代道路建设要求。三维探地雷达无损检测技术是近年来新兴的检测技术之一,其在道路工程上的应用主要分为三个方面:一方面是区域性的结构层厚度快速检测;一方面是通过大面积的介电常数测定,进而实现沥青路面施工均匀性评价分析;另一面是针对道路内部病害与结构物进行探测,为道路养护设计方案提供有效的结构病害信息。本文将进行三维探地雷达无损检测技术在道路工程上的应用研究,主要研究三个问题:三维探地雷达在结构层厚度检测方面的准确性与可重复性;三维探地雷达在沥青路面施工均匀性评价分析方面的可行性;三维探地雷达在结构物探测方面的雷达图像分析依据。第一章阐述了探地雷达无损检测技术的发展概况,详细的介绍了探地雷达无损检测技术的研究成果与三维探地雷达应用情况。第二章介绍了探地雷达的电磁波理论基础,理清介电常数、电导率和磁导率的关系,分析电磁波在道路结构中的传播特性;了解三维探地雷达系统设备组成及其工作原理。第三章依托工程项目研究三维探地雷达在结构层厚度检测方面的准确性与可重复性,进行了厚度检测准确性与可重复性的影响因素分析,提出了提高结构层厚度检测准确性的数据处理方式。第四章研究三维探地雷达在沥青路面大面积均匀性评价分析方面的可行性,分析直接评价(根据介电常数数值与分布情况直接评价)与间接评价(构建介电常数与空隙率关系间接评价)结果,研究制约三维探地雷达进行大面积均匀性评价的影响因素。第五章研究三维探地雷达图像结构物的判读依据,分析道路各类结构层在雷达图像中的分层情况,形成裂缝、层间粘结失效、脱空、松散与管道的判读依据。依托工程项目,验证三维探地雷达探测道路结构的可行性。
【学位单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P631.3;U412.2
【部分图文】：

华南理工大学硕士学位论文雷达系统工作原理达是一种新型的无损检测设备，其检测工作不会对路面形是通过定距发射天线向路面结构发射穿透性的高频电磁向反射信号接收，再通过雷达主机的数据处理与分析，最面结构检测信息。电磁波在地下穿越不同的介质层进行反如电磁波的波形、振幅变化情况等参数来表达不同的路面

图 2-1 三维探地雷达检测示意图电磁波的波形与振幅的变化主要是由于介电常数不一致所导致，其变化规律应系数公式，见式（2-10）。当电磁波由介电常数为1 的路面结构进入介电常数为结构时，如果1 小于 则反射系数为负值，该路面结构间界面反射波与入射；如果 大于 则反射系数为正值，该路面结构间界面反射波与入射波极性 差值越大则反射波振幅越大。电磁波反射示意图与雷达图像如下图所示。1 21 2 iR （

第二章 三维探地雷达系统及工作原理2.2.2 三维探地雷达组成本文采用的三维探地雷达系统是由挪威 3D-Radar 公司生产的 21 通道地面偶合式探地雷达系统，其主要由 GEOSCOPETMMK IV 雷达主机、DXG1820 地面偶合天线与 3dr-Examiner 数据分析软件所组成，实物如下图所示。
【参考文献】

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本文编号：2848496