LTD2100探地雷达在公路无损检测中的应用
摘要:公路在竣工通车后不久,由于路基沉降引起的大面积路面坍塌、悬空、开裂等,造成交通事故、甚至瘫痪的情况屡见不鲜。因此开展公路的无损检测技术是当前的迫切需要。本文结合济南经十路K511500~K511600的道路状况,采用信息产业部中国电波传播研究所青岛分所研制的LTD2100新型探地雷达对其进行了检测,为探地雷达在道路无损检测中更好的应用和推广提供了理论和实践意义。
关键词:公路质量无损检测探地雷达
LTD2100探地雷达检测的基本原理
探地雷达实现路面厚度及钢筋分布检测基于电磁波在介质中的反射及散射论。探地雷达向地下以脉冲形式射电磁波,电磁波在均匀各向同性介质中以一定的速度,由近及远传播。当电磁波在传播过程中遇到不同介质时,在介质交界面上就会产生反射和透射如下图所示,探地雷达就是通过接收地面的反射波来探测路面结构层厚度的。
图1公路层厚检测原理图
对于水泥混凝土路面中的钢筋检测可以把钢筋看成一个异常体,由于钢筋的介电常数比混凝土的大很多,因此在钢筋和混凝土的交界面上将产生强烈反射,由于电磁波从远及近对钢筋产生反射,因此钢筋会形成一个双曲线或是月牙形状。弧形的顶点即为钢筋的顶部位置。
图2典型的钢筋显示
检测设备介绍
山东英才学院建工学院实训中心从中国电波所青岛分所引进的LTD2100探地雷达,配备了主机及主频GC1500MHZ、400MHZ、270MHZ、100MHZ的新型雷达地面耦合天线,可以满足不同工程状况下的测量精度需求。主机内配置了2G的SD卡,可以较大的进行工程数据的存储,后期处理采用ISDP60软件进行分析。
工程分析
(1)首先采用主频为1500MHZ的雷达天线进行测量,采集速度为128,采
f用点数为512,数据位数为16,深度范围为85cm,介电常数为78,探测方式为轮测,时窗选择15。采用道标准化,共划分为5000道。
图3公路层位追踪标注
图4公路厚度计算
图5公路沥青面层厚度报表
(2)采用主频天线为400MHZ的地面耦合天线,采集速度为128,采用点数为1024,数据位数为16,深度范围为3377m,介电常数为71,探测方式为连续,时窗选择60。采用道标准化,共划分为5000道。
图6GC400MHZ天线所测路面伪彩色图3采用主频天线为270MHZ的地面耦合天线,采集速度为64,采用点数为512,数据位数为16,深度范围为680m,介电常数为71,探测方式为连续,时窗选择120。采用道标准化,共划分为5000道。
图7GC270MHZ天线所测路面伪彩色图4采用主频天线为100MHZ的地面耦合天r