探地雷达在公路检测中的应用
探地雷达在公路路面检测中的应用
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图 １路面 电磁波示意 图
（ ｂ）实测路 面电磁 波波形
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对 于公 路 面层 检测 而 言 ， 即为 面层厚 度 ， 中是 式
电磁波在地下介质（ 面层） 中的传播速度 ， 相对于雷达 所 用 的高频 电磁 波（０ ９０～２０ ＭＨ ） ５０ ｚ而言 ， 路 面层 所 公 用的材料都是低损耗介质 ，其速度下式表示 ：
度检测 中， 每公里每车道取五个芯样 。 但从实际情况 来 看 ， 芯样 太少 了 ，而且 有 一定 的 随机性 。研究 表 取 明要想对面层平均厚度做出 比较准确的评价 ， 每公里 至少要有 ６ ～ ０ ０ ７ 个样点 。传统的钻孔取芯法显然不 能 满足 这一 要求 ， 否则 将 给公 路 面层 造成难 以估 量 的 病害和隐患 ， 降低公路的正常使用寿命。 地质雷达技 术以其高采样率 、无破损 、速度快 、精度高等优点 ， 较好 的 解决 了这 一 问题 。 已知某高速公路上选取 １ 测点进行钻孔取芯测 ２ 定路面厚度 ， 同时在相应位置应用探地雷达测定各点 厚 度 ，实测 数据 见 表 ２ 。 实测结果证明地质雷达能较为精确的测定路面厚
地下 发 射一 定强 度 的高频 电磁 脉 冲波 ， 探地 雷达 接 收
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国在上个世纪 ９ 年代将探地雷达作为一种无损检测 ０
发 射 接 收
二
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／ 水混土 泥凝
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探地雷达在高速公路检测中的应用
探地雷达在高速公路检测中的应用探地雷达（Ground Probing Radar，简称GPR）作为目前最先进的、唯一能做连续测量的工程物探仪器，通过向介质中发射超高频（106—109Hz）短脉冲电磁波，使用户快速获得相关检测区域的三维详细信息。
自引入中国以来，已在高速公路检测中发挥了重要的作用。
经过多年的发展，与早期的型号相比，其在软硬件方面也有了很大的提高；下面就介绍一种目前最新型的高速公路检测雷达——意大利RIS探地雷达的一些特点及检测实例。
一、多天线探测及异频接收技术早期雷达使用单频率天线对高速公路进行检测，虽然检测速度较快，但探测深度很浅（仅20—30cm），无法检测路基质量。
若想做路基病害评估，还需另换低频天线，以较慢的速度重新检测。
这样不仅影响公路的正常运营，而且两次测量数据很难比较。
RIS雷达使用天线阵技术，一次可接数个不同频率的天线，以60公里的时速同时检测路基病害和路面厚度。
并且，异频信号对路基病害检测具有较好的效果；因此，RIS天线阵雷达还同时生成异频接收雷达图，更适合路基病害检测。
二、雷达图像自动识别技术雷达的后处理软件是整个系统的灵魂，好的处理软件不仅可以大大减少操作人员的劳动，而且能帮助用户更清楚的识别异常，准确定位病害位置。
早期的雷达软件仅限于专业人员使用，需要较高的处理技巧和丰富的读图经验。
RIS雷达在天线阵及异频接收等硬件技术的基础上，提取雷达波频谱中的几十种特征参数；并通过大量的正演实验，得出各种典型的路基情况下各参数的值，建立一个完整的数据库。
因此其分析软件可以对探测到的雷达数据进行参数提取，并和已有参数对比，实现雷达图像的自动识别，极大的减少了操作人员的工作量，且具有很高的准确度。
三、检测结果的精确定位技术探地雷达用于高速公路检测时，一次扫描长度往往达到几十公里，由于测距的各种误差，最后很难将雷达图上的异常区域准确定位到实际道路上。
RIS雷达系统在测量时可和全球定位系统、CCD快速摄像系统等先进设备连接，精确定位病害的实际位置并附有现场情况照片；内建通用数据库，检测结果可直接导入地理信息系统，实现公路养护的信息化管理。
LTD–2100探地雷达在公路无损检测中的应用
LTD–2100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K511+500～K511+600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LTD–2100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LTD-2100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収射电磁波，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LTD-2100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ISDP6.0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，采用点数为512，数据位数为16，深度范围为85cm，介电常数为7.8，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3.377m，介电常数为7.1，探测方式为连续，时窗选择60。
探地雷达在公路工程检测中的应用研究
地 雷 达 ， 后 分 析 了探 地 雷 达 的 工 作 原 理 ， 后 探 讨 了探 地 雷 达 在 公 路 工 程 检 测 中 的应 用 然 最
关 键 词 ： 地 雷 达 ； 路 工 程 ； 测 探 公 检
中 图分 类 号 ： ＴＢ
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ：６ ２３ （ ０ ２ １－１ ８０ １ ７— ｌ８ ２ １ ） ５０ ８ —２ ９ 电磁 波 在 地 下 的 传 播 要 比 在 地 上 传 播 复 杂 得 多 。 所 以 ， 在
现 代 商 贸 工 业 Ｍ ｏ ｅｎＢ ｓ ｅ ａｅＩｄ ｓ ｙ ｄ ｒ ｕｉ ｓ Ｔｒ ｕｔ ｎｓ ｄ ｎ ｒ
２ｌ Ｏ ２年 第 １ ５期
探地雷达在公路工程 检测 中的应 用研究
何 刚 刚
（ 鸟 市恒风路桥 有限公 司， 江 义 鸟 ３２０ ） 义 浙 ２ ０ ０
摘 要 ： 要 对探 地 雷达 在 公 路 工 程 检 测 的 应 用 问 题 进 行 了研 究 ， 先 概 述 探 地 雷 达 技 术 的 发 展 以及 国 内 外 主 要 的 探 主 首
造 成 浪 费 、 土 搅 拌 不 均 匀 会 使 反 应 不 完 全 达 不 到 改 良 效 程 应 用 时 ， 虑 到 土 的破 碎 程 度 和 工 地 的拌 和 条 件 ， 及 项 灰 考 以 果 ， 量 过 高 或 搅 拌 不 均 匀 都 会 造 成 石 灰 颗 粒 充 填 在 土 体 目所 在 地 的 气 候 条 件 、 工 季 节 等 因 素 ， 际 掺 量 应 当 增 加 掺 施 实
了 考 虑 添加 改 良 剂 使 改 良 土 的 物 理 、 学 指 标 能 达 到 规 范 力 已经 改 变 ， 此 土 的 塑 性 指 标 得 到 较 好 的 改 善 ， 击 实 土 的 要 求 以 及对 路 基 土 的 长 期 稳 定 性 产 生 良 好 作 用 外 ， 需 结 因 但 尚 最 佳 含 水 量 却 较 天 然 含 水 量 偏 低 ， 水 量 也 因 掺 砂 量 的 提 合 项 目特 点 ， 持 因 地 制 宜 、 地 取 材 、 约 资 源 、 护 环 吸 坚 就 节 保 高 明 显 升 高 ， 得 利 用 改 良土 作 为 填 料 对 压 实 施 工 含 水 量 、 境 、 便 施 工 、 少 工 程 造 价 的 原 则 ， 择 最 适 合 项 目特 点 使 方 减 选 天气 条件较 为苛刻 ， 掺砂量的 改 良土受 水淋 泡会 产 生“ 高 泌 的 添加 剂 种 类 和 掺 量 进 行 改 良 。 水 ” 象 。并 且 倘 若 搅 拌 不 均 匀 ， 生 砂 、 分 层 或 成 团 现 现 产 土 总 之 ， 目前 公 路 建 设 中 ， 设 计 到 施 工 建 设 各 阶 段 的 在 从 象 ， 的 属 性 在 填 土 内 各 向异 性 明 显 ， 使 压 实 土 产 生 弹 簧 周 期 都 非 常 紧 凑 ， 进 行 高 液 限 土 的 改 良 处 治 设 计 中 ， 了 土 易 在 除 现象并会 留下“ 水破坏” 亲 的隐 患 。 考 虑 添 加 改 良 剂 使 改 良 土 的 物 理 、 学 指 标 能 达 到 规 范 要 力 （ ） 加 土 壤 稳 定 剂 改 良 ： 通 过 水 理 作 用 对 红 粘 土 进 求 以及 对 路 基 土 的 长 期 稳 定 性 产 生 良 好 作 用 外 ， 需 结 合 ３掺 是 尚 行 改 良 ， 定 剂 与 土 颗 粒 发 生 离 子 交 换 作 用 ， 附 在 土 颗 粒 项 目特 点 ， 持 因 地 制 宜 、 地 取 材 、 约 资 源 、 护 环 境 、 稳 吸 坚 就 节 保 表 面形 成 油 性 保 护 膜 ， 使 土 颗 粒 挤 密 排 列 ， 弱 土 的 亲 水 方 便 施 工 、 少 工 程 造 价 的 原 则 ， 择 最 适 合 项 目特 点 的 添 并 削 减 选 性 。 由 于 水 理 作 用 对 土 的 属 性 影 响 较 小 ， 此 土 的 塑 性 指 加 剂 种 类 和 掺 量 进 行 改 良 。 因 标 未 见 明 显 降 低 ， 至 出 现 反 常 升 高 现 象 。 但 是 改 良 击 实 甚 土最佳 含水量与 天然含水量 较 为接近 ， 胀量 明显 降低 ， 膨 吸 参 考 文 献 水 量 大 幅 度 稳 定 降 低 ， Ｂ 值 明 显 提 高 ， 明掺 加 土 壤 稳 定 ［ ］高 大钊 ． 质 学与 土 力 学［ ． 京 ： 民 交 通 出 版 社 ，０ １ Ｃ Ｒ 说 １ 土 Ｍ］ 北 人 ２０． 剂 能 较 好 的 改 善 红 粘 土 的 水 稳 定 性 ， 高 红 粘 土 的 强 度 。 ［ ３梁 军 林 ， 提 ２ 高液 限粘 土 的工 程 性 质 和 应 用［ ］ 广 西 交 通科 技 ，０ ５ Ｊ． ２０ ．
地质雷达在道路检测中的应用
PRACTICE区域治理地质雷达在道路检测中的应用青海省交通检测有限公司 肖梅摘要：道路工程的使用寿命受道路检测的技术影响。
由于地质雷达检测系统包含许多的优点，使得雷达检测技术在道路工程中得到了十分广泛的应用。
目前该技术对于道路工程的建设施工以及质量控制有着重要的意义。
关键词：雷达技术；道路检测；检测技术中图分类号：TN95 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）27-0229-0002所谓的地质雷达，其实指的是一种通过在106—109Hz这个范围的频率的无线电波对地下介质、砌体以及岩体情况进行确定的方法。
它通过发射天线向地下介质发射高频电磁波，当这些电磁波发射到地下介质时，遇到具有电差的界面时会发生反射现象。
可以通过使用波形、时间和振幅强度的变化特性来判断介质的空间位置、结构特征、埋藏深度和形状。
如今，雷达检测技术已广泛应用于道路应用。
在当前的道路工程施工中，尤其是在道路质量无损检测当中，雷达检测技术不仅仅对提供道路工程竣工质量的验收速度的提高有所帮助，还能够提供准确的、科学的数据，避免取样偏差以及人为干扰等因素的影响，保证技术指标的准确度。
一、应用地质雷达检测技术的意义地质雷达是当前通过发射天线在地下发射高频电磁波的方法。
当它遇到不同的地下介质时，会形成不同的反射波。
这就需要了解有关地质信息，例如强度、时差和波形变化的地质形态，埋藏深度以及天线接收到的空间分布位置。
在当前道路工程的建设中，特别是在道路结构件的无损检测过程中，地质雷达探测技术可以在确保工程数据准确性的同时，大大加快工程竣工验收的速度[1]。
该技术的应用更符合工程事实，避免了人为干扰现象。
此外，地质雷达探测技术还可用于无损检测，例如钻孔和取芯，可防止严重破坏地面结构。
在对道路状况进行调查和分析的过程中，地质雷达检测系统可以更好地识别是否存在诸如板坯下的空隙等问题，并进行有效处理，以防止整个路面出现严重裂缝，进而影响交通安全[2]。
探地雷达在检测道路路基病害中的应用
探地雷达在检测道路路基病害中的应用摘要：随着国家对道路交通等基础设施建设的投入加大,近几年我国道路建设规模和速度都达到世界第一。
我国高等级公路建设突飞猛进,高速公路的通车里程已跃居世界第二,城市道路建设也日新月异。
然而由于道路建设工期安排不合理、施工质量欠佳、道路沿线地质条件复杂、公路选线不合理等多种原因,道路路面或路基发生病害的路段也大范围产生,因此道路路基质量检测越来越受到建设方、监理方和设计人员的重视。
关键词：探地雷达；检测道路；路基病害；应用分析1引言探测道路路基病害的方法主要是钻孔或开挖,即在路面上钻孔取芯进行探测,该法最大的优点是直观,但其缺点也很明显:①对路面具有一定的破坏性;②只能以点代面、检测精度较低,无法准确确定病害的形态和分布范围,不能全面评价路基质量;③检测速度慢,周期长,费时费力。
而用探地雷达技术对道路路基病害进行探测则具备传统方法无法实现的优质高效的特点,如:①不破坏路面;②具有很高的分辨率,检测质量可靠;③快速移动、快速采样和实时显示等,工作效率高。
2探地雷达探测路基病害的原理探地雷达又称地质雷达，工作原理是由发射天线向地下发射高频脉冲雷达波(电磁波，1MHz～1GHz)，其传播路径、电磁场强度和波形等传播特性随着通过介质的电性和几何形态的变化而变化。
雷达主机对反射波进行适时接收，将采集到的信息数据处理后，形成雷达回波波形信息，再由技术人员根据波形的特征进行波幅、波长、波形及同相轴等分析，形成图像解释成果，以确定地下界面、地质体空间位置和结构特性等[1]。
见图1.图1探地雷达的探测示意图图2土体疏松的雷达图像目前道路路基病害探测常通过雷达测线剖面图和雷达单道波形图两种图像进行分析。
雷达测线剖面图是由原始雷达测线剖面图进行数据处理后形成的“雷达测线位置－雷达波双程走时”图像，利用雷达波的同向性，根据波形特征的变化等规律进行病害图像识别。
雷达单道波形图为测点的“时间－振幅(也表示雷达波能量的强弱)”图像，通过反射点的振幅、相位、波形、波长等特征，以及同相邻点的波形图分析比较，找出病害的深度范围[2]。
地质雷达在公路质量检测中的应用
140地质雷达在公路质量检测中的应用文/周春生近些年，随着我国城镇化进程持续推进，密集化的公路交通网随之建成，很多已投入运营的公路，长期承受着车辆载荷及自然因素的作用后，逐渐出现了脱空、沉陷、裂缝、塌边等情况，以上这些隐患直接影响公路项目运营安全性及使用寿命。
通过定期检测及时发现已运营公路内潜在的隐患，精准获得病害信息，确定其具体位置范围，尽早加强维护处理，对延长公路使用年限有很大助益。
随着公路工程的飞速发展，公路施工技术也在不断革新，传统的公路质量检测技术已经被淘汰，地质雷达技术作为一种先进、高效、精确和安全无损的检测技术已经全面取代传统的公路质量检测技术。
相较于传统公路质量检测技术，地质雷达技术具有众多优点，其应用前景不言而喻，但是当前在公路工程质量检测中，对于地质雷达技术的应用仍存在一定的不足之处，所以，如何在公路工程质量检测中更好地应用地质雷达技术是公路工程技术人员迫切需要解决的问题。
质雷达检测技术在持续发展过程中取得了很大提升，未来将会成为公路质量无损检测的一种常规办法。
地质雷达检测技术的概述地质雷达探测基本原理地质雷达简称GRP，主要是通过高频电磁波对地下介质电性分布情况进行探测， 地质雷达具有较高的应用优势，能够对工程展开无损和连续性检测，实际检测精度值较高，工作效率良好。
在近些年公路检测中得到有效应用。
地质雷达检测公路质量的原理即通过发射电磁波获得公路路面下各质量指标的数值。
电磁波向下传播过程中当遇到电磁性不同的物体时，就会发生散射、反射，地面上的天线接收散射、反射而来的电磁波，随后再传送到相应检测装置内加以分析。
检测装置基于反射波的波长、强度、时间等参数综合分析路面下目标物的形状、方位及结构特征等，最后把分析结果转化成直观的图像，为施工人员判断公路质量、病害程度及制定处理方案等提供可靠依据。
地质雷达检测技术有非接触式物理检测的特性，能在确保公路地下结构真实状况分析精准度的基础上，规避既有路面结构被破坏的问题。
探地雷达在某高速公路路面检测中的应用
雷达接收并记 录这些 信号 ， 再通过 进一 步的信号处 理和 解释 即可
第３ ９卷 第 ２ ２期 ２ ０ １ ３ 年 ８ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ ＨＩ ｒ Ｅ Ｃ ＴＵ ＲＥ
Ｖｏ １ ． ３ ９ Ｎｏ ． ２ ２
Ａｕ ｇ ． ２ ０ １ ３
・１ ５ ５・
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ２ — ０ １ ５ ５ — ０ ２
地雷 达和 Ｇ Ｃ ９ ０ ０ ＭＨ ｚ 地 面耦合式 一体化天线进行 。雷达 检测时 ，
Ｋ ３ ５ ７ ４ ＋ ２ ６ ０一 Ｋ ３ ５ ８ １ ＋ ３ ４ ０ 水泥稳定碎石层破碎沉降 施 工压 实不均 Ｋ ３ ４ ７ ４＋ ２ ３ ０ 一Ｋ ３ ４ ７ ５＋ ０ ７ ０ 水泥稳定碎石层破碎沉降 压实不均、 载荷碾压 Ｋ ３ ４ ０ ５ ＋ ７ ５ ０～ Ｋ ３ ５ ７＋ ０ ７ ０ ０ 水泥稳定碎石层破碎沉降 压实不均、 载荷碾压 左幅 Ｋ ３ ５ ３ ９ ＋ ８ ７ ０ 行车道 Ｋ ３ ５ ４ ０＋ ５ ７ ０ 水泥稳定碎石层破碎沉降 压实不均、 载荷碾压 Ｋ ３ ５ ６ ４ ＋ ８ １ ０一 Ｋ ３ ５ ６ ５＋ ７ ３ ０ 水泥稳定碎石层破碎沉降 压实不均、 载荷碾压 Ｋ ３ ５ ６ ８ ＋ ０ ０ ０一 Ｋ ３ ５ ７ ５＋ ６ ０ Ｏ 水泥稳定碎石层破碎沉降 压实不均、 载荷碾压 Ｋ ３ ４ ７ ４ ＋１ ６ ０一 Ｋ ３ ４ ７ ５＋ ０ ５ ０ 水泥稳定碎石层破碎沉降 压实不均、 载荷碾压 Ｋ ３ ５ ０ ５ ＋ ７ ５ ０ 一Ｋ ３ ５ １ ４＋ ０ ５ ０ 水泥稳定碎石层破碎沉降 压实不均、 载荷碾压 左幅 Ｋ ３ ５ ３ ９ ＋ ０ ３ ０ 超车道 Ｋ ３ ５ ０＋ ４ ７ ０ ０ 水泥稳定碎石层破碎沉降 压实不均、 载荷碾压 Ｋ ３ ５ ６ ４ ４ － ５ ０ ０ 一Ｋ ３ ５ ６ ５＋ ４ ５ ０ 水泥稳定碎石层破碎沉降 压实不均、 载荷碾压 Ｋ ３ ５ ６ ８ ＋ ２ ４ ０ 一Ｋ ３ ５ ７ ５＋ ５ １ ０ 水泥稳定碎石层破碎沉降 压实不均、 载荷碾压 Ｋ ３ ４ ９ ３ ＋ ８ ３ ０ ～Ｋ ３ ４ ９ ４＋ ７ ２ ０ 水泥稳定碎石层破碎沉降 压实不均、 载荷碾压 右幅 Ｋ ３ ５ ０ ５ ＋ ７ ７ ０一 Ｋ ３ ５ １ １ ＋ ０ ５ ０ 水泥稳定碎石层破碎沉降 压实不均、 载荷碾压 超车道 ｌ （ ３ ５ ２ ７ ＋ ９ ８ ０一 Ｋ ３ ５ ３ ０＋ ８ ０ ０ 水泥稳定碎石层破碎沉降 压实不均、 载荷碾压 ｌ （ ３ ５ ６ ７ ＋ ０ ０ ０ 一Ｉ （ ３ ５ ７ ６＋ ８ ５ ０ 水泥稳定碎石层破碎沉降 压实不均、 载荷碾压
地质雷达技术在公路隧道质量检测中的应用
地质雷达技术在公路隧道质量检测中的应用摘要：目前公路隧道工程中，常常出现衬砌背后空洞、衬砌厚度不足等质量缺陷。
本论述以某公路隧道建设工程为例，通过对隧道部分段落的隧道衬砌进行地质雷达无损检测，波形图数据处理分析，及时发现隧道施工过程中容易出现的质量缺陷，加强隧道施工过程质量管控，为后续施工提供数据支撑，达到消除隧道质量隐患和提升隧道施工质量的目标。
关键词：地质雷达；衬砌；无损检测；电磁波1.地质雷达检测原理及应用条件地质雷达检测的基本原理是采用电磁波探测技术，利用电磁波在不同介质中传播所产生的反射现象和数据差异来分析具体的地质情况，如图1所示。
从原理上讲，地质雷达类似于声纳设备，发射机发射脉冲电磁波讯号，该电磁波讯号在岩层、土壤等介质中传播，在传播过程中遇到与所检测的岩层、土壤等不同介质的物体时会发生反射，接收机拾取所反射的信号，记录它并在相配套的计算机软件中显示为不规律的波形图像，根据所显示的波形图像可判断地下物体的位置和距离，用于检测各种地下构筑物。
图1 地质雷达工作原理地质雷达发射电磁波所造成的反射是由电磁波传播介质中电阻抗的变化产生的，在地质雷达频率范围内，地下介质的电阻抗变化主要由相对介电常数的变化决定，反射系数R如式1所示：式中：e1、e2分别为相对介电常数。
由式1可以看出，信号反射的强弱主要取决于不同介质的相对介电常数差值，差值越大，信号反射越明显。
在隧道检测中，一般检测的介质主要由围岩、混凝土、空气、水构成，有关介质的介电常数值见表1所列。
表1 不同介质的相对介电常数2.隧道质量检测应用实例2.1 工程概况该隧道分离式设计，间距约30 m。
右线进口桩号为K119+730，出口桩号为K120+685，全长955 m；均属中隧道。
隧址区属构造剥蚀中低山地貌单元，山体形态多浑圆状，山脊较宽，洞室埋深较大，岩性主要为中风化板岩，岩体节理裂隙较发育，岩体较破碎，稳定性较差，顶部无支护可能会发生掉块、坍塌现象，施工时洞室会有渗水、滴水现象。
探地雷达在道路工程检测的应用
探地雷达在道路工程检测的应用道路作为交通运输的重要基础设施，其质量和安全性直接关系到人们的出行和经济的发展。
为了确保道路的良好性能和可靠性，需要采用有效的检测技术对其进行评估和监测。
探地雷达作为一种先进的无损检测技术，在道路工程检测中发挥着越来越重要的作用。
一、探地雷达的工作原理探地雷达是一种利用高频电磁波来探测地下介质分布的设备。
它通过向地下发射高频电磁波脉冲，这些电磁波在地下传播过程中遇到不同电性介质的界面时会发生反射和折射。
探地雷达接收并记录这些反射波的时间、振幅和相位等信息，通过对这些数据的处理和分析，可以推断地下介质的结构、性质和分布情况。
在道路工程检测中，探地雷达通常使用的电磁波频率在几百兆赫兹到数吉赫兹之间。
电磁波在道路结构层中的传播速度取决于介质的电性参数，如介电常数等。
通过测量电磁波在不同层位的传播时间，可以计算出各层的厚度；而反射波的振幅和相位变化则可以反映介质的电性差异，从而判断道路结构层中是否存在缺陷、空洞、含水区域等异常情况。
二、探地雷达在道路工程检测中的应用领域1、道路结构层厚度检测准确测量道路结构层的厚度对于评估道路的承载能力和使用寿命至关重要。
探地雷达可以快速、无损地检测出沥青面层、水泥稳定基层、底基层等各层的厚度，与传统的钻孔取芯检测方法相比，具有效率高、代表性强、不破坏路面等优点。
2、道路病害检测道路在使用过程中可能会出现各种病害，如裂缝、松散、脱空、沉陷等。
探地雷达能够探测到这些病害的位置、形态和大小，为道路的养护和维修提供准确的依据。
例如，对于裂缝病害，探地雷达可以检测出裂缝的深度和走向；对于脱空病害，能够确定脱空区域的范围和程度。
3、道路基层和路基含水量检测含水量是影响道路基层和路基稳定性的重要因素。
探地雷达可以通过测量电磁波在介质中的传播特性来间接推算出含水量的分布情况，帮助工程人员及时发现潜在的水损害问题，并采取相应的措施进行处理。
4、地下管线探测在道路改扩建或维护工程中，需要了解地下管线的分布情况，以避免施工对管线造成破坏。
探地雷达在公路桥梁检测中的应用
TRANSPOWORLD 2012 No.20(Oct)122I智能交通探地雷达检测方法原理探地雷达检测工作原理探地雷达方法是利用高频电磁波（主频为106～109Hz或更高）以宽频带短脉冲形式由地面通过发射天线送入介质内部，经目标体的反射后回到表面，由接收天线接收回波信号。
电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度及波形随所通过的介质的电性性质及物性体界面几何形态而变化，根据接收的反射回波的双程走时、幅度、相位等信息，对介质的内部结构进行判释。
根据所测精确旅行时间t 值(ns,1ns=10-9s)和已知介质中波速v，求出目标深度。
雷达图像剖面图常以脉冲反射波的波形形式记录。
波形用变面积形式表示，或者以灰度或彩色剖面形式表示。
这样，同相轴或等灰线、等色线即可形象地表征出地下反射面或目的体。
在波形记录图上各测点均以测线的铅垂方向记录波形，构成雷达成像剖面。
根据雷达剖面图像，来判断反射界面或目的体。
雷达探测的分辨率、最大探测深度与采用的天线中心频率有密切关系，频率越高，检测的分辨率越高，而穿透深度也越浅。
地球物理特征探地雷达是通过脉冲电磁波在地下的辐射、散射和反射所携带的地下电磁参数来判断地下目标的存在与分布，探测地下目标实质就是测量地下电磁参数，因而需对有关介质的电性参数进行了解分析。
现将与检测有关媒质的电磁参数列于表1。
表1中有关电性参数具有明显差异，当路面及桥台内具有空洞或不密实隐患时，其相应部位的电磁波速会产生明显的变化，在显示的波形图上也可直观的反映出来。
脱空用探地雷达方法能有效直观的查明脱空区段，并确定其深度、大小、范围，同时可判断脱空中是充空气还是含水。
隧道初衬与二衬之间交界处反射系数R12为：探地雷达在公路、桥梁检测中的应用文/柴江辉表1 介质相对介电常数、导电率、传播速度、吸收系数与电阻率表介质相对介电常数ξr 电导率σ(ms*m-1)电磁波速v(m*ns-1)吸收系数α(db*m-1)电阻率ρ(Ω* m)空气100.30淡水810.50.0330.110000湿砂20～300.1～1.00.060.03～0.3200～1000泥砂5～301～1000.071～100花岗岩4～60.01～1.00.130.01～1.07000～15000混凝土4～6（16）飞速发展的公路建设事业需要我们有高精度、高速度的检测技术。
探地雷达技术在公路病害探测中的应用
种介质相互混合 ， 也使得病害区段介质物理性质与
周 围明显不 同。 因此 ， 害探 测具备 基本 物理 前 提 。 病 欧 、 国家早 在 ２ 美 ０世 纪 ８ ０年代 后 期 就 已将 雷 达 技 术 用 于公 路 无 损探 测 ， 国也 于 ２ 我 ０世 纪 ９ ０年 代 开 始 了这 方 面 的实 践 与研究 。
层发 现 裂缝最 宽处 约 ８ ｍ～１ ｃ 钢 卷 尺 能量 测 的 ｃ ２ ｍ， 最 大深 度约 １３ ． ｍ～１ ５ ． ｍ。该 路 段 自上 向下 为路 面 层、 路基 层 、 基 土 。路 面 层 主要 包 括 １ ｃ 的沥 青 地 ８ｍ 层 ，５ ｍ 的水 泥稳 定 碎 石层 ，５ ｍ 的级 配碎 石 层 ； 第 ２期 ０８年
李 小平 ： 地雷 达技 术在 公路 病害 探测 中 的应用 探
・ ５・ ５
路 基层 为宕渣 ， ４ ～ ｍ； 部 地基 土 为 淤 泥质 粘 厚 ｍ ６ 下 土， 地基 土采 用塑 板 ＋真 空 超 载 预压 ＋织物 进 行 过
一
接受 装置 （ 所 接 收 ， 据 接 收 到 波 的 旅行 时 间 Ｒ） 根
探地雷达技术在道路检测中的应用
探地雷达技术在道路检测中的应用道路作为交通运输的重要基础设施，其质量和安全性直接关系到人们的出行和经济的发展。
为了确保道路的良好状况，及时发现潜在的问题和缺陷，各种检测技术应运而生。
其中，探地雷达技术以其高效、准确、无损等优点，在道路检测领域发挥着越来越重要的作用。
一、探地雷达技术的基本原理探地雷达技术是一种利用高频电磁波来探测地下介质分布的无损检测方法。
它通过向地下发射高频电磁波脉冲，当这些电磁波遇到不同介质的分界面时，会产生反射和散射。
接收天线接收反射回来的电磁波，并将其转换成电信号进行处理和分析，从而获取地下介质的结构、厚度、含水量等信息。
在道路检测中，探地雷达的电磁波能够穿透道路表面的沥青或混凝土层，探测到基层、底基层甚至路基的状况。
例如，可以检测出基层的裂缝、松散、空洞等缺陷，以及路基的不均匀沉降等问题。
二、探地雷达技术在道路检测中的优势1、高效性探地雷达技术能够快速地对道路进行大面积检测，大大提高了检测效率。
相比传统的检测方法，如钻孔取样，它不需要破坏道路结构，节省了时间和人力成本。
2、准确性通过对反射电磁波的精确分析，可以准确地确定道路内部缺陷的位置、大小和形状，为后续的修复和维护提供可靠的依据。
3、无损性探地雷达检测不会对道路造成任何损伤，不影响道路的正常使用，这对于交通繁忙的道路来说尤为重要。
4、多参数检测除了检测道路结构的缺陷，探地雷达还可以同时获取道路材料的含水量、介电常数等参数，为全面评估道路状况提供更多信息。
三、探地雷达技术在道路检测中的应用场景1、道路结构层厚度检测准确测量道路各结构层的厚度是评估道路质量的重要指标之一。
探地雷达可以清晰地分辨出不同结构层之间的界面，从而精确测量各层的厚度，判断其是否符合设计要求。
2、道路病害检测（1）裂缝检测能够发现道路表面和内部的裂缝，包括横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝。
对于细小的裂缝，也能有较好的检测效果。
（2）空洞和脱空检测道路基层或路基中的空洞和脱空会严重影响道路的稳定性和承载能力。
探地雷达技术在公路路面裂缝检测中的应用现状探析
AUTO TIME175TRAFFIC AND SAFETY | 交通与安全1 引言随着城市交通运输量以及建设规模不断加大，受到城市环境与城市交通发展等因素影响，公路路面出现了更多的裂缝病害问题。
公路路面裂缝问题直接关系着公路的使用性能与行车安全性，再加上路表积水顺着裂缝不断往下浸泡，道路内层的半刚性基层被侵蚀现象越发严重，最终导致路面基层失去承载功能与可靠性，从而引起脱空、卿浆等次生问题，对于公路整体运行效率而言影响较大。
另外，有裂缝的公路还会受到车辆的温度与荷载影响，从而促使裂缝不断扩散，进一步降低路面的使用期限和稳定性。
基于此，使用探地雷达无损检测技术，能够精准检测道路裂缝，从而为裂缝问题提供有效的应对方案，以确保公路运行的可靠性。
2 探地雷达技术应用原理及构成元素2.1 应用原理探地雷达技术就是一种运用高频无线电磁波来确定某个介质内部物质分布特征的探测技术，不一样的天线探地雷达具备着不同的频率范围，并且该部分直接关系着探测的分辨率和最后的检测深度。
运用探地雷达技术对道路内层发射高频电磁波后，在电磁波全程传播当中，若是出现电性差异比较明显的地下介质以后，发射出的电磁波就会产生相应的反射，并将相关数据信息传递到上方的电磁波，从而被天线有效接收到，利用先进的大数据技术深度分析和处理接收到的雷弥苗苗甘肃省交通科学研究院集团有限公司 甘肃省兰州市 730030摘 要： 道路建设与养护对于经济稳定发展以及确保公路交通安全通行具有重要保障作用。
公路路面的整体质量以及裂缝情况直接影响着后期的使用效果，使用先进技术快速、精准的检测公路路面的裂缝现状有着现实意义。
通过对弹力雷达检测技术理论分析，以及探索该技术在公路路面裂缝中的应用，从而掌握这一新兴技术在路面检测工作中的可靠性与准确性，结果显示在公路路面裂缝检测中合理使用探地雷达技术有着明显的积极作用。
关键词：探地雷达技术 公路 路面裂缝 检测应用Analysis on the Application Status of Ground Penetrating Radar Technology in Highway Pavement Crack DetectionMi MiaomiaoAbstract ：R oad construction and maintenance play an important role in ensuring the stable development of economy and ensuring the safe passage of highway traffic. The overall quality and crack condition of highway pavement directly affect the later use effect, and it is of practical significance to use advanced technology to quickly and accurately detect the crack status of highway pavement. Through the theoretical analysis of elastic radar detection technology and the exploration of the application of this technology in highway pavement cracks, so as to grasp the reliability and accuracy of this emerging technology in pavement detection, the results show that the rational use of ground penetrating radar technology in highway pavement crack detection has obvious positive effects.Key words ：G round penetrating radar technology, Highway, Pavement cracks, Detection applications 探地雷达技术在公路路面裂缝检测中的应用现状探析达回波信号，探究其实际特点，便能获得路面内层的所有密实度、厚度以及存在的裂缝问题等[1]，雷达探测示意图具体见图1。
探地雷达在高速公路路基病害检测中的应用
水平波 具 有 时 间 相 等 的 特点 特性
。
７ ＪＣ
平滤 波 就是 利
一
电 磁 脉 冲 波旅 行 时
￣
用这
Байду номын сангаас２ｚ
一
滤 波 过程 中
，
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，
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描 线 求平 均 波
。
，
再 与 个 别 扫 描线 相 比 较
就 可 消 除 水平
，
＝ ｔ
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水 平 滤 波 中 选 取 的 扫 描 线数 越大
图
１
岩石
｜
Ｆ
Ｔ
Ｉ
用 最广 泛
探 地 雷 达探 测 原 理
：
探 地 雷 达 法 的 地 质 基础 是 路基 土 的 介 电 常 数 存
在差异
，
探 地 雷 达 的 测 量 方式 主 要 有 两 种
角法
。
剖 面法 和 宽
正 常 路 基 土 介 电 常 数 横 向 上 相对 均 匀
，
当
根 据 测 区 场 地 条件
地 下地层 或
目
，
首先
，
通 过 发 射天 线 向
，
等 原位 检 测 手段 映 路基 的 承 载 力 全 面性
而且
，
此 类 方 法 简单 易 行
能 准 确 地反
。
的 体 发 射 高 频 宽 带 短 脉 冲 电 磁波
目 的 体反 射后 返 回 地 面
， ，
经
、
压 实 程 度 和 含水 量 等 信 息
，
过 地 下地层 或 所接 收
Ｕ４ １ ８
５
文 献 标识码
探地雷达在公路路基缺陷检测中的应用
Ｂ
陷时 ， 图像会变得杂乱 ， 局部信号反射强烈 ， 可根据
上 述公式 初步 判定路 基病 害 的类 型 。
２ 探地 雷达在 公路 路基缺 陷检 测 中的应用
２ １ 工 程 示例 ．
【 探 地 宙 达 检 测 路 基 缺 陷工 作 原 理
由图 １可知 ， 磁波 在 Ｒ 、 Ｒ 表 面 都会 发 生 电 ｎＲ 、 反射， 由主机 记 录反射 时 间。当 能量 一 部分 被 Ｒ
ｌ Ｉ ｌ Ｉ ‘ Ｉ ｝ Ｉ ｌ ｝
Ｉ ｌ ｌ Ｉ
｝ｌ ｌｌ ｌｌ ｌ ｌ ｌＪ ｌ ｌＩ Ｉｌ Ｉ Ｉ ｌ１ ｌ ｌＩ ｌＩ ｌ ｛Ｉ ＩＩ
Ｋ ０１＋３ ２～Ｋ４ １＋４ ０ ｌ３ ４ ９ ０ ２
收天线 的时间 ， 另一部 分能 量继 续 深入 到 空洞 内， 在 Ｂ处发生 反射 ， 并有主机记 录时 间。对数 据进行处 理
后， 在雷达 剖面 图 中会 产 生 明显 的反射 信 号 ， 且信 并
号强度会 很大 。下 面为反射系数公式 ：
图２ Ｋ０ ４ ５＋１ ６～Ｋ ０ ３ ４ ５＋１ ２ ７
（ 该段硬路肩出现裂缝 ）
第５ 期
张
瑶： 探地雷达在公路路基缺陷检测中的应用
・ ９・ ５
降低处 治费用 ， 主委托对 出现 问题 的路段进 行 了 受业
雷 达检测 。以 Ｋ ０ ４ ５＋１６～Ｋ ０ ３ ４ ５＋１２和 Ｋ ０ ＋ ９ ７ ４ １ ３２
～
黑水
船
道
一
ｌ
道
文 献 标 识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ：６ ３—６５ （０ ２ ０ ０ ５ ０ １７ ０２ ２ １ ）５— ０ ８— ３
探地雷达在公路路基检测中的应用
重 讨 论 野 外 资料 采 集 时 的参 数 设 置 ， 绍 应 用 Ｅ ＫＯ 型 探 地 雷 达 对 高 速 公 路 无 损 检 测 的实 现 过 程 介 Ｋ 和数据处理方 法 。 关 键 词 探 地 雷 达 无 损 检测 参 数 设 置 路基 脱 空
在高 速公路路 基检测 中 ， 断路基状 况通 常采 判 用破 除水泥路 面板 的方 法 ， 管它具 有直 观可靠 的 尽 优 点 ， 工程效率 差 ， 但 特别 是在 路面 板状 况较 好 ， 而 基层 已经开始 损 坏 的情 况 下根 本 无 法采 用 该方 法 进行 处理 。近年来 ， 随着 物 探 技 术 的发 展 ， 用无 采 损 全方位探 测的物探 方法 已成为一 种发 展趋 势 ， 尤 其 是探 地雷 达技 术 的成熟 ， 探测路 基状 况具 有快 使
反 而不利 于 图像 分析 。 １ ４ 移 动速 度 ．
Ｅ ＫＫＯ 型 探 地 雷 达 系 列 的智 能 推 车 系 统 能
图 ３ 面 板 Ｆ疏 松 ， 部 脱 空 局
从 理 论上 讲 ， 面层 和基 层结 合密 实 区 ， 间 在 层
反射 弱 ， 形 平 缓 、 则 、 杂 乱 反射 存 在 。当路 波 规 无
据 。如 目标 物体 较 小 ， 户 需 要 缩短 道 间距 去保 用
证采 集 道 目标 体 的几 道 数据 ； 之 ， 要增 大道 间 反 则 距 。道 间距选 取 越 小 ， 集 数据 越 多 ， 采 需要 存储 的
空 间越 大 。结 合 本 次 检 测 的特 点 ， 采 用 ｌ ｍ 拟 ０ｅ
路 基无 损检 测 中 的应 用 作 一些探 讨 ［ 。 １ ］
探 地 雷 达 （ ｒｕ ｄ ｐ ｎ ｔａｉｇ ｒｄ ｒ ＧＰ ｇ ｏ ｎ ｅ ｅｒｔ ａ ａ ， Ｒ） ｎ
三维探地雷达在公路工程检测与质量管理中的应用分析
三维探地雷达在公路工程检测与质量管理中的应用分析作者：李兴荟来源：《时代汽车》2024年第11期摘要：三维探地雷达技术是一种非破坏性地质勘探方法，它能够对路面下的地质结构进行精确探测。
技术人员通过分析雷达数据，精确定位病害位置和范围，评估严重程度，制定维修计划，确保道路安全和畅通。
文章通过对三维探地雷达在公路工程检测与质量管理中的应用进行分析，解释雷达工作原理，强调实际修路中的关键因素，并结合案例展示雷达技术的应用，以期能为公路工程检测与质量管理提供参考。
关键词：三维探地雷达公路工程检测雷达技术随着公路网的完善，新建道路工程减少，现有旧路面临大规模翻新或拓宽以适应社会发展。
这些老路因使用年限长、不同单位施工质量参差不齐，导致路面内部结构存在损伤。
要全面了解旧路的状况，关键在于探查那些不可见的地下结构是否完好。
三维地质雷达技术在此发挥着关键作用，它能够无损地深入检查路面以下的隐蔽情况。
这项技术具有快速、精确的检测优势，且便携易用，对交通影响小，因而受到广泛欢迎。
本文将通过实际修路案例，深入分析三维探地雷达的应用效果，并总结经验，为公路养护提供科学的参考依据。
1 公路工程检测要求公路在长期使用过程中，会因天气变化、交通负荷等因素出现损坏，如裂缝、坑洼等。
为确保道路安全和使用性能，必须进行定期的检查和维护。
路面损坏的检查通常有两种方法：一是人工检查，二是使用探地雷达。
人工检查是最直接的方法，由专业检查员沿着道路行走，通过目视和触摸来识别裂缝、坑洼、鼓包等损坏情况，评估损坏的程度和位置。
这种方法简便易行，成本较低[1]。
其次是使用探地雷达，该设备通过发射电磁波并接收反射波来探测路面下的损坏情况，这种方法可以快速、准确地检测出路面下的问题，无需挖掘路面，减少了对道路的破坏。
在实际工作中，这两种方法往往结合使用：对于表面明显的损坏，采用人工检查；对于深层或难以直接观察的損坏，则使用探地雷达进行探测。
2 三维探地雷达检测的基本原理2.1 三维探地雷达检测原理三维探地雷达是一种先进的地下探测技术，它能够透视地表，发现并分析地下结构和潜在问题。
探地雷达在道路工程检测的应用
探地雷达在道路工程检测的应用摘要：本文首先介绍了无损检测技术发展现状及常用的无损检测技术超声波、激光、图象、频谱分析等技术，重点结合探地雷达的应用,对出现的路基路面病害提出相应的预防性养护方案及措施。
关键词：无损检测；道路；应用Ground-penetrating radar applications in the detection of road worksYang LinMeiJiang YunfeiAbstract: This paper describes the development status and non-destructive testing techniques commonly used in ultrasonic nondestructive testing techniques, laser, image, spectrum analysis techniques, combined with ground-penetrating radar key application for the occurrence of the corresponding disease Pavement preventive maintenance program and measures.Key words: non-destructive testing; road; application一、无损检测技术发展现状无损检测技术主要应用于施工质量检测与控制,通过采用先进、高效的检测评价技术,能够及时发现工程质量隐患,有效地防止路面出现各种早期破坏。
在道路建成后的养护管理阶段,随着使用时间的增加,相应地,在不同时期恢复路面使用性能所需要的费用也明显不同,这就给养护决策提出了最佳修复方案或养路资金优化分配问题。
当前公路路面检测的总体趋势是由人工检测向自动化检测技术发展,由破损类检测向无损检测技术发展,由低速度、低精度向高速度、高精度发展。
探地雷达在辽宁普通公路面层检测中的应用
第 ４期
北 方 交 通
高 速 公 路 改 移 工 程 、 水 工 程 设 计 排 外 业 调 查 要 点 分 析
吴 志 强
（ 宁省 交通 规划设计 院 ， 阳 辽 沈 １０ ６ ） １ １６
摘
要： 根据现阶段 高速公路设计现 状 ， 改移 工程、 水 工程 的外业调 查要 点进行 了一 定程度 上的 分析探 对 排
ｗ ：１ ３ ２ ． ｄ
Ｖ
雷达根据测得的雷达波走时 ， 自动求 出反射物
的深度 Ｚ 范 围 ， 和 详见 图 １ 。 ２ 雷达 参数 的设 定 在使 用 雷达进 行 检测 时 ， 要进 行参 数 的输入 。 需
基金项 目： 辽宁省交通重点科研项 目（０ １０ 。 ２ １１ ）
采样 频率 是用 记 录 目标反 射 波时探 地雷 达采样 点 的 问隔 的倒 数来 衡量 ， 采样 频率 越高 ， 采样 点 间隔
下 目标 物 的实 际结构 情况 。 探 地雷 达 主要利 用宽 带高 频 时域 电磁脉 冲波 的
反 射探 测 目的体 。 由公式 ：
ｔ＝
传播速度 ｖ ｍ ｎ ） （ ／ ｓ 。已知所要求的探测深度和电磁 波在介质 中的传播 速度 ， 探地 雷达 的采样 时 问窗
Ｗ（ｓ 可 由下 式估 算 ： ｎ）
越 短 ， 原 的雷 达波 形 越 精 确 。采 样 频率 由尼 奎斯 还 特采 样定 律控 制 ， 即采 样 频 率 至少 应达 到 记 录 的反
射 波 中最 高频 率 的 ２倍 。对 大 多数 探 地 雷 达系 统 ， 频 带 与 中心 频 率 比大致 为 １ 即发 射脉 冲能量 覆 盖 ，
种先进技术手段 ， 它的高效性、 准确性 已被 广大道路 工程 师们认 可。就探地 雷达在 辽 宁普 通公路 面层检测 中的应
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探地雷达在公路检测中的应用
发表时间：2018-09-17T15:24:06.533Z 来源：《基层建设》2018年第25期作者：朱学荣
[导读] 摘要：探地雷达是探测地下目标的无损探测技术，具有探测速度快、分辨率高、可连续探测、操作方面灵活、费用低等特点，在我国工程勘察中应用愈发广泛。
身份证号：62012119660228XXXX
摘要：探地雷达是探测地下目标的无损探测技术，具有探测速度快、分辨率高、可连续探测、操作方面灵活、费用低等特点，在我国工程勘察中应用愈发广泛。
现就探地雷达勘探技术工作原理、测量参数以及探地雷达在公路检测中的应用展开总结性分析，以提升业内同行对探地雷达的应用认知。
关键词：探地雷达；公路检测；工作原理；测量参数；应用
交通是国民经济发展中的基础产业，所谓“交通带来经济”，不仅提升了国民生活水平，同时也加速了整个社会经济的发展。
加强公路工程质量、运行状态的检测，是维持我国公路建设发展的重要内容，同时也是确保交通安全的重要途径[1]。
探地雷达技术的研发在公路检测工作中起到了重要作用，保障了公路工程质量与公路工程的实时维修，减少了因质量引起的重大事故，现就探地雷达在公路检测中的应用展开分析，提出几点对该技术的认识，为业内同行提供参考。
一、探地雷达勘探技术的应用原理
探地雷达（Ground Penetrating Radar，GPR）又被称为探测雷达、地下雷达、地质雷达、脉冲雷达等，指的是面向地质勘探目标，借用高频脉冲电磁对地质目标内部结构的探测方法，具有高精度、高效率、无损等特点。
探测中通常具备发射部分与接收部分，前者主要用于高频脉冲的产生与发射，而接收部分则由接收机、信号方法器、接收天线、信号处理等设备组成，主要借用电磁波对不同介质的折射、绕射、反射、散射、吸收等物理现象完成检测，其应用机理主要为：借助不同频率电磁波可随着不同介质传播速度差异性等特点，探地雷达通过向地下发射高频电磁波，以获得低些不同介质的反射波，并完成信息的分析，最终绘制出该区域雷达图形，以便于工程施工期间对地下介质实际情况的了解。
在公路工程检测期间，公路基层、面层、路基等材料介电常数均不同，这为探地雷达的实际应用创造了先决条件。
电磁波在传播期间，在遇到差异性介电常数时可出现反射情况，介质的不同介电常数也不一致，如空气介电常数多为1，公路面层沥青、混凝土则分别在4~7左右，公路路基、基层则多数超过8[2]。
此类明显的介电常数划分为探地雷达监测提供了重要技术支持。
通过获悉电磁波反射时间、脉冲波形。
、速度等测量，可准确获得公路各项基线参数，以此判定异常物位置，路基密实程度、路面材料厚度等。
二、探地雷达测量参数影响
1、地界面的回波
探地雷达检测中，界面回波信号是反应道路介质的主要参数，但由于公路原始波形相对复杂，如何区分路面与路基反射回波，是探地雷达技术的主要探究内容。
事实上，目前绝大多数干扰波表现稳定，在实际勘探期间均有对应的措施进行干预，减少对反射波的影响。
在探地雷达的使用中可对含界面反射波、非含界面反射波予以不同回波信号分析，以便确定底界面回波信号，获悉底界面回波时间，值得注意的是，操作中需充分应用已获得探测点进行探测参考，并比对探测图像中多个探测点，或利用已获得的反射波形展开区分、确定。
2、确定地面零点
如何确定地面零点是公路工程测量中重要内容，可对道路地面厚度检测结果造成直接影响。
实际工作期间，主要借助金属板进行地面零点的确定，即：于天线下方置放金属板，以此在显示屏中获得全反射波形，通过比对雷达波与路面发射波，以确定地面零点情况。
3、标定介电常数值
路面介电常数值在很大程度上直接决定了路面厚度值的准确性，在探地雷达勘探中意义重大。
但因路面材料结构、密实程度、潮湿度等因素差异，均会对路面介电常数值造成影响，以至于引起整个探地雷达勘探作业的正常开展。
因此，在钻孔取样中应选在探测图像均匀的地方标定介电常数值，以确保检测结果的可靠。
其次，特殊地段，如面层较厚与较薄的介电常数值同样存在差异性，因此在取样标定期间，需选择对应的介电常数值，以确保探测精度，不仅如此，在整个施工前，应综合考虑整体路面的结构变化与材料更换情况，以保证介电常数准确性。
4、正确选择天线频率
探地雷达在勘探期间，路面厚度的不同可对其天线频率造成影响，如高速路段的建设，其路面硬度要求为25.0cm，而普通路面厚度则仅需15.0cm即可，因此施工期间其具体数值应选择适宜的天线中心频率，以满足施工期间对接受天线的要求，保证反射波清晰与最佳探测效果。
另外酌情考虑天线宽度与路面最小尺寸对天线频率造成的影响。
三、探地雷达勘探技术的应用
1、检测路面层厚
在整个公路工程质量的评估中，公路路面厚度是主要评价内容，采用探地雷达技术检测公路路面厚度具有必要性，是确保公路面层厚度符合工程设计的关键，同时利于公路后续的使用、维护、修复等工作的开展。
在检测路面厚度中，探地雷达主要利用电磁波在曾界面反射时间、传播速度等因素综合考量，并随着探地雷达设备、仪器、技术等进步，为整个检测工作精确性提供了助力。
探地雷达在使用中其无损性优势，在很大程度上避免了传统钻孔取芯的局限性，如减少对路面的损害、增加了施工工作量、降低了工作效率等。
在有关数据调查中显示，我国探地雷达检测路面厚度误差率仅在3.0%左右，在保留检测客观性、准确性的基础上，减少了人力与经济的不必要浪费[3]。
2、总结路基病害
路基病害是造成整个公路质量的基础因素，广泛存在于现实工程中，不仅可导致面层；裂隙、层面脱空等路面变化，甚至引起面层二灰结石层、路床及其床下软弱，对整个公路造成更大危害性。
探地雷达勘探利用电磁波探测，可发现路基沉降等引起的空洞、暗穴、坍塌等现象，并确定地基软弱层位置，了解其软弱层影像因素，制定有效的解决方案[4]。
3、检测维修质量
公路建设完成后，加强对公路质量的维修、维护是确保工程使用安全的保障，探地雷达勘探技术可实现地质的快速探测，了解公路病害有无针对性解决，加上探地雷达实时成像技术，在公路维修质量方面具有重要意义。
结束语
探地雷达以其快捷、无损、高效、高分辨率、实时监测等优势，在近年来路面层厚检测、路基维护评估、公路质量检验等方面起到了重要作用，极大的促进了公路检测水平与效率，进一步推动了我国公路工程的发展。
参考文献：
[1]徐明波.探地雷达在公路工程检测中的应用前景[J].工程与建设，2016，30（2）：208-211.
[2]林志军，林波.探地雷达在高速公路路基病害检测中的应用[J].西南公路，2016，4（3）：195-198.
[3]安万里，张永旺.探地雷达在公路工程检测中的应用分析[J].工程技术：引文版，2016，5（11）：96-96.
[4]郭志伟.探地雷达在某公路面层厚度检测中的应用[J].城市勘测，2017，2（3）：171-173.。