高速公路改扩建工程旧路的检测及改善设计

为确定高速公路改扩建工程旧路路面的技术状况,借助路面智能检测车、落锤式弯沉仪、探地雷达等设备对道路路基与路面状况进行检测与评价,并结合路面钻芯试验确定路面典型病害的成因。针对现有路面评价指标不适用于高速公路改扩建的问题,提出路面面层评判关键指标——路面修补率,制定局部病害以及连续病害路段的处治方案,为高速公路改扩建工程旧路检测及改善设计提供参考依据。     

基于探地雷达结构层厚度测量的钢桥沥青路面车辙评价

高温车辙是钢桥沥青路面的主要病害之一，可使用钻芯进行室内试验和现场测试表征；但钻芯取样采集的路面信息极其有限，现场车辙尺和激光剖面仪无法评价由于铺装层内部变形导致的车辙。基于探地雷达的沥青路面结构层厚度测量可进行车辙评价，但车辙导致的层间压缩会因有限的信号分辨率产生测量误差。钢桥面板的金属强反射和天线制式等影响因素尚未得到系统研究，缺乏控制试验验证。探讨了探地雷达在钢桥沥青路面车辙评价的可行性。基于室内加速加载试验条件建立沥青路面和空气耦合天线的数值模型，结果表明2 GHz空气耦合天线净空不超过50 cm可获得最佳测量速度和精度。采集室内加速加载设备不同荷载作用次数下的路面探地雷达电磁波信号，比较数值模拟探地雷达信号与室内实测信号，分析空气耦合天线探地雷达在钢桥面沥青路面反射信号中的特征。针对层间信号重叠，提出了信号重构和自动化厚度测量的非线性梯度下降算法；针对路面不平整度导致的振动效应，使用经验模式分解法进行信号降噪，钻芯取样验证算法的厚度测量精度。结果表明：在室内试验条件下，车辙宽度预测误差为4.9%,SMA层和MA层平均厚度预测误差分别为2.3%和3.8%,上面层SMA层变形大于...     

基于BIM+GIS的沥青路面表里全域病害数字孪生研究

为全面整合和分析无损检测采集的病害信息并构建病害数字孪生模型对病害进行可视化表达，基于BIM+GIS技术，运用探地雷达检测手段，提出了路面全域病害整合与建模的新框架。在该框架中，首先面向不同路表病害类型分别开发基于深度图像表面拟合和基于二值图像轮廓拟合的病害建模方法，相较于传统二维贴图或三维固定参数的建模方式，该方法实现了对病害区域信息的准确拟合建模；该框架另一部分提出了路面结构内部隐蔽病害的三维可视化建模方法，相较于传统分析建模进一步实现了探地雷达数据的病害模型转化与BIM数字化道路高效整合，降低了探地雷达数据实际应用性的门槛。该方法基于2种不同雷达图像的病害特征，识别并提取病害区域，实现全路段隐蔽病害疑似区域和局部重点区域三维重构；最后自动化构建包含全域病害的数字孪生模型，将无损检测数据高效整合，完成病害实体在虚拟空间中的映射转化。同时借助地理信息系统绘制道路病害分布热力图，反馈病害分布以及发展情况，指导养护管理工作。试验结果表明：该框架高效完成全域病害的三维数字转化；路表裂缝和坑槽建模精度分别达到80.13%和98.17%,路面内部病害的模型结合现场钻孔取芯验证在判断病害发生位置...     

水泥砼路面厚度高精度无损检测探讨

介绍了探地雷达检测路面板厚的原理,探讨了影响探地雷达测量精度的因素;以某高速公路水泥路面厚度检测为对象,通过标定相对介电系数得到修正系数,将修正前后的检测厚度值与钻孔取芯值进行对比,发现修正后探地雷达的检测精度更高、误差更小。     

旧沥青路面改扩建工程内部病害无损检测研究

依托茂湛高速改扩建工程，采用三维探地雷达技术和落锤式弯沉仪两种无损检测手段，从路面结构内部隐性病害分布和结构承载力两个角度评估旧路面的内部结构完整性和力学强度。研究发现:三维探地雷达可准确探测旧路内部病害；沥青上面层病害主要为坑槽、纵横向裂缝，中面层病害主要为纵横向裂缝，下面层病害主要为纵横向及网状裂缝；水稳基层病害主要以纵横向及网状裂缝为主；慢车道的结构病害数量与发育程度均比超车道更加严重。从路面结构承载力分析发现:慢车道弯沉值比超车道高约2.5～3.4（0.01 mm）；相比设计采用的动态模量，旧路面模量衰减幅度约60 %～70 %。对典型病害成因与发育规律进行系统分析，并推荐处治方案。     

地质雷达在乌奎高速公路改扩建工程中的应用研究

为了研究地质雷达在路面检测中的可行性,基于乌奎高速公路改扩建项目,应用地质雷达对旧路路面结构厚度及结构内部病害进行检测。检测结果表明:地质雷达对路面厚度的检测误差在规范允许范围内,且地质雷达检测成像对典型路面结构病害有较为明显的特征表示;地质雷达可有效应用于路面评价,且可避免传统检测方法对路面结构的损坏。     

基于GPR的沥青路面厚度检测及均匀性评价

为改善传统钻芯取样方法效率低且有损的情况,采用探地雷达无损检测设备对汉十高速公路沥青路面厚度进行测量,通过对比探地雷达与钻芯取样测得的沥青路面厚度数据来验证其检测的可靠性,并进一步对沥青路面厚度均匀性进行评价。结果表明,(1)探地雷达对沥青路面厚度的检测精度达99.7%,可作为对沥青路面厚度检测的有效手段;(2)沥青路面厚度平均值为17.03 cm,达标率仅为12.16%,表明沥青路面整体厚度情况较差;(3)沥青路面厚度均匀性较好,但局部位置变异性较大,需要对该位置进一步检测,以防出现严重病害影响行车安全。     

探地雷达对路面板脱空现象检测时的信号分析与处理

基于探地雷达对水泥混凝土路面板探测原理,推导出当路面板下出现脱空时反射波传播发生变化的时差公式。分析路用探地雷达检测时的回波信号,针对由于噪声而出现的各种杂波信号,提出滤波处理方法,保留有用的回波信号。利用小波分析方法,对山东烟台—威海高速公路试验段探地雷达实地检测所得信号进行分析,剔除各种误差,以准确测得脱空厚度。结果表明,采用探地雷达方法具有快速、无损、精度高等优点。     

探地雷达技术在公路路面厚度检测中的应用

路面结构层厚度检测是道路质量控制的重要工作,传统的钻芯取样法在进行路面厚度检测中存在很多弊端,新型的探地雷达法由于其简便、无损及误差小的原因越来越得到广泛的应用。文章通过探地雷达法在公路路面工程厚度检测中的实际应用,对这种新型技术检测厚度与传统的钻芯取样法进行对比,结果表明探地雷达技术在公路工程质量检测中具有独特的优势。     

探地雷达在路基路面异常体病害探测中的应用

针对路基路面、桥梁病害,通过探地雷达探测中数据采集、信号处理和图像识别,开展了地质雷达检测路面结构层厚度、破损状况和路基隐患异常体部位工作,取得了路面隐含裂缝和桥梁空心板顶板厚度的实际应用。     

基于无损检测技术的半刚性基层沥青路面损伤状态分析

为了快速确定半刚性基层沥青路面的损伤状态,为路面养护维修方案的制定提供科学依据,采用FWD和三维探地雷达联合对半刚性基层沥青路面进行快速无损检测。首先利用三维探地雷达对待测路段进行破损、层间联结状态检测,然后采用FWD对路面横向裂缝损伤状态进行检测评价,最后对典型路段钻芯和开挖探坑进行验证,检测结果表明,该半刚性基层沥青路面快速无损检测方法能快速准确确定路面损伤状态,对于路面结构检测效果较好,为路面结构养护维修设计及老路改扩建工程路面处治提供了科学依据。     

基于三维探地雷达路面隐性病害识别与评价

路面内部隐性病害的发育、发展具有隐蔽性，而当前缺乏有效的检测手段、评价指标和标准。依托溧马高速路面养护维修工程，通过基于三维探地雷达的路面隐性病害识别与评价研究，建立了路面内部典型隐性病害标准图谱，提出基层损坏状况指数BPCI及分级标准，并给出了不同等级路面内部隐性病害养护对策。研究结果表明：三维探地雷达可高效准确识别路面内部隐性病害，识别精度可达90%以上；基于三维探地雷达的基层破损状况指数BPCI,用于评价路面结构内部状况是可靠的，其探测结果可为路面内部隐性病害检测定位和沥青路面的养护施工提供参考。     

小波分析在探地雷达隧道质量检测中的应用

首先介绍了常用图像法在探地雷达隧道检测中的应用,接着采用小波分析方法提取空洞位置的典型波形,计算出衬砌的厚度与空洞的大小,然后与实际取芯相对比,显示误差在允许的范围内。说明采用小波分析提取探地雷达回波信号具有可行性。     

基于改进粒子群算法的路面厚度反演分析

传统公路厚度检测都是采用钻芯取样,人工测量的方法,不仅效率低,而且破坏路面结构。路面雷达是一种连续、高效、无破损的路面质量检测工具。通过对路面雷达回波信号进行反演分析,可以得到路面结构层介电常数、厚度等信息。该文采用一种改进的粒子群优化方法,建立路面结构层参数的改进粒子群反演算法,实现了结构层介电常数和厚度的反演分析。通过对比理论模型反演结果发现,该方法得到的结构层介电常数精度高于标准粒子群方法,采用该方法分析实际路面雷达回波信号,与钻芯结果对比可知,反算结果与实际钻芯测量值误差在3%以内。     

基于MATLAB的二维探地雷达三维成像技术研究

为了拓宽二维探地雷达检测功能,依据三维探地雷达数据采集原理,使用二维探地雷达多线程数据采集方法模拟了三维数据,并利用MATLAB的成像功能,建立了能够读取探地雷达三维数据的三维模型,导入三维数据后实现了三维成像及对其切片式显示等功能。通过内部病害图像显示测试发现,病害三维切片图像较为清晰,实现了使用二维探地雷达对高速公路路面进行三维检测的目标。     

城市道路土基病害核匹配追踪识别算法

为准确识别道路土基病害以避免路面塌陷事故的发生,采用探地雷达对城市道路进行检测。针对城市非硬化道路和硬化道路土基病害出现的一般规律,首先通过维纳滤波器对探地雷达图像进行一维滤波,在滤波过程中,对增益函数进行倒谱域内的平滑处理,进而得到增强的雷达图像;然后,采用傅里叶变换、小波变换等信号处理方法,得到探地雷达图像在不同变换域的结果,并通过构建傅里叶核函数、多项式核函数、克罗内克核函数等不同的核函数字典,对探地雷达图像在不同变换域的结果进行匹配追踪,比较在不同核函数下的核匹配追踪序列;最后,通过比较不同核匹配追踪序列的差异,分别找出对道路土基水害和空洞病害类型敏感的核匹配追踪序列,通过该序列识别城市道路土基病害的类型。利用基于相关系数的病害度量算法比较核匹配追踪序列,判断城市道路土基病害发生的区域,并通过算法识别非硬化道路与硬化道路的地下病害。结果表明:病害类型及范围与实际情况相符,水害和空洞均能得到有效识别;通过5组城市道路探地雷达探测数据集验证了算法的有效性,识别准确率达到了99%以上;利用核匹配追踪算法处理探地雷达图像有助于城市道路土基病害识别,可减少路面塌陷事故的发生。     

探地雷达在路面基层厚度检测中的应用研究

施工不均匀性、路基破损等因素容易造成路面基层厚度变化，导致路面质量降低。无损检测技术——探地雷达能有效检测路面面层厚度，但对于均匀性较差的基层，其检测、分析难度较大，成为路面基层厚度检测中的难题。文中依托实体工程，针对探地雷达在基层检测中的弱点，从分析探地雷达基层检测的原理和方法出发，通过误差分析，对比分析基层不同铺筑阶段、不同天线频率、横向电磁波速度不均匀性以及接触式天线垂向颠簸四个因素对检测效果的影响，最后通过准确性试验分析探地雷达在路面基层检测中的应用效果。     

探地雷达在公路检测中的应用

有效、无损、快捷、简便是公路检测技术的发展方向。当前国内外先进的超浅层勘测技术-探地雷达检测，以其无损、快捷以及超浅层高分辨率的优势被迅速应用于公路检测。文中主要论述了探地雷达在路面面层厚度检测，路基病害调查、公路维修质量检测、公路裂缝调查4个方面的应用。     

基于探地雷达的路面隐性病害检测与识别研究

概述了探地雷达现场检测布置方式和关键参数的设置,并基于专业Reflexw数据处理软件,对原始数据滤波处理方法进行了详细探究,结合工程实例中积累的大量雷达检测图像,着重对沥青路面典型隐性病害特征进行分析,并通过现场取芯,验证了探地雷达识别的准确性。研究结果表明,使用探地雷达可有效实现对路面结构内部隐性病害的无损探测。     

探地雷达在公路建设中的应用研究

近年来,我国公路建设发展迅速。探地雷达作为一种新型的高分辨无损探(检)测工具,在公路工程中的应用日趋广泛。文中论述了探地雷达技术的基本原理和测试方法,并结合工程实例,阐述了探地雷达在公路路面厚度检测及其质量评价、路基下采空区等病害隐患探测,路基填土质量评价,以及公路隧道衬砌和挡土墙质量检测等方面的应用情况。实践表明,应用探地雷达技术,可以高效、准确地确定工程隐患位置及大小,定量评价工程质量,为公路工程设计施工和工程质量验收提供科学依据。